Яндекс.Метрика

Процесс старения. Почему люди стареют

Процесс старения — это процесс деградации частей и систем организма, медленного нарушения и потери жизненно важных функций организма или отдельных его частей, например способности к регенерации и размножению. При старении организма ухудшается его приспособляемость к внешней среде, уменьшается способность противостоять болезням и травмам.

Изучением процесса старения занимается наука геронтология.

Старение происходит у всех живых организмов, за исключением некоторых с пренебрежимым старением( темп старения, который трудно статистически отличить от нуля в масштабах исследования, то есть очень медленное старение или его отсутствие). У людей в возрасте около 100 лет также наблюдается явление пренебрежимого старения.

Процесс старения, в первую очередь проявляются в угасании биологических функций и способности адаптироваться к метаболическому стрессу, ухудшении здоровья. Человек в старческом возрасте характеризуется уязвимостью к болезням, многие из которых связаны с ослаблением эффективности иммунной системы в пожилом возрасте.

Болезни пожилого возраста — это комбинация симптомов болезней и старения, которым организм не в состоянии сопротивляться. Молодые организмы, например, могут легко восстановиться после пневмонии, а для пожилого человека эта же болезнь может стать смертельной. Кроме того в процессе старения снижается эффективность работы многих органов (мозг, сердце, лёгкие, почки). Это происходит в результате гибели клеток этих органов и уменьшения возможностей их восстановления в случаях необходимости. К тому же , клетки пожилого человека выполняют свои функции не так эффективно, как у молодого. Некоторые клеточные ферменты тоже снижают свою эффективность, таким образом процесс старения проявляется на всех уровнях.

Почему люди стареют. Причины старения.Теории старения.

Есть несколько мнений на эту тему.

Эволюционно-генетический подход к процессу старения

В основу генетического подхода легла гипотеза, которая известна как «теория накопления мутаций». Она была предложена английским биологом Питером Медаваром в 1952. Он заметил, что животные в природе очень редко доживают до старости, т.к. гибнут от других причин. Согласно его теории, аллели (различные формы одного и того же гена, которые расположены в одинаковых участках гомологичных хромосом и определяющие альтернативные варианты развития одного и того же признака), которые проявляются в течение поздних периодов жизни и которые появляются в следствие мутаций зародышевых клеток, подвергаются недостаточному эволюционному давлению, несмотря на то, что в результате их действия страдают такие свойства организма, как выживание и размножение. Поэтому, эти мутации могут накапливаться в геноме на протяжении многих поколений. В результате, любое животное, которое сумело выжить на протяжении долгого времени, испытывает на себе действие этих мутаций, что проявляется как старение. Это же происходит и с животными, которые живут в защищенных условиях.

Чуть позже, в 1957 году американский биолог Джордж Вильямс выдвинул идею «антагонистической плейотропии». Он предположил существование плейотропных генов (плейотропи́я (от греч. — «больше» и «поворачивать, превращать») — явление множественного действия гена. Выражается в способности одного гена влиять сразу на несколько признаков), которые играют разную роль для выживания организмов на для разных периодов жизни, то есть они полезны в молодом возрасте, когда естественный отбор проявляется сильно, но вредны позднее, когда эффект естественного отбора слабый.

Эти две теории лежат в основе современных представлений о генетике старения. При этом, идентификация ответственных за старение генов имела лишь ограниченный успех. Известно много генов, которые влияют на продолжительность жизни различных организмов.

Свидетельства о накоплении мутаций остаются спорными, тогда как свидетельства наличия плейотропных генов сильнее, но и они недостаточно обоснованы.

Эволюционно-физиологический подход

Некоторые физиологические эффекты происходят без определения генов, ответственных за них. Зачастую можно говорить лишь о компромиссах, которые аналогичны предсказанным теорией антагонистической плейотропии. Четкого определения генов, от которых они зависят нет. Физиологическая основа таких компромиссов заложена в так называемой «теории одноразовой сомы». Эта теория рассматривает вопрос, как организм распоряжается своими ресурсами для поддержки и ремонтом сомы и другими функциями, необходимыми для выживания. Необходимость компромисса возникает из-за ограниченности ресурсов или необходимости выбора лучшего пути их использования.

Поддержание тела должно осуществляться только настолько, насколько это необходимо на протяжении обычного времени выживания в природе. Например, поскольку 90 % диких мышей умирает на протяжении первого года жизни, преимущественно от холода, инвестиции ресурсов в выживание на протяжении большего времени будут касаться только 10 % популяции. Таким образом, трёхлетняя продолжительность жизни мышей полностью достаточна для всех потребностей в природе, а с точки зрения эволюции, ресурсы следует тратить, например, на улучшение сохранения тепла или размножения, вместо борьбы со старостью. Таким образом, продолжительность жизни мыши наилучшим образом отвечает экологическим условиям её жизни.

Изменения организма во время старения. Физиология старения

Лучше всего изучены изменения, происходящие в организмах млекопитающих, потому что они более схожи с организмом человека. Кроме того у млекопитающих наиболее четко выражены признаки старения.

У млекопитающих старение протекает относительно медленно и затрагивает все системы организма. Сюда входит:

  • снижение основной массы тела (живых клеток и костей)
  • возрастание общей массы (за счёт возрастания количества жировых отложений и содержания воды)
  • снижение уровня метаболической активности

 

Старение клеток

На клеточном уровне старение проявляется в замедлении деления клеток. Частично этот эффект является результатом так называемого предела Хейфлика( граница количества делений соматических клеток. Клетки человека, делящиеся в клеточной культуре, умирают приблизительно после 50 делений и проявляют признаки старения при приближении к этой границе). Эта граница связана с отсутствием активной теломеразы, из-за чего теломеры — конечные участки хромосом, сокращаются при каждом делении.

Соматическая клетка человека может делиться около 52 раз, после чего теломеры исчезают, и в клетках запускается программа апоптоза — “самоубийства” клеток.Даже стволовые клетки, в которых граница Хейфлика отсутствует, становятся менее активными, замедляют своё деление и не так часто превращаются в соматические клетки.

Посмотрите замечательное видео об этом. Создатели этого мультфильма умеют объяснять просто о сложном.

Старение кожи и соединительной ткани

В процессе старения увеличивается жесткость соединительной ткани. Это происходит из-за кальцификации стенок сосудов и гладких мышц, а также из-за формирования перекрестных связей между моллекулами коллагена. В костях при это происходит обратный процесс — декальцификация, из-за этого кости становятся тоньше и менее крепкими. Становятся тоньше хрящи позвоночника, что приводит к уменьшению длины тела.

Старение нервной системы

Во всех тканях происходит атрофия клеток и даже целых структур, это особенно заметно в тех тканях, которые медленно восстанавливаются, особенно центральной нервной системы. Больше всего страдают клетки коры головного мозга. Потеря нейронов и снижение поступления кислорода — главная причина снижения когнитивных способностей пожилых людей. Кроме этого происходит накопление прионподобных белковых скоплений, приводящих к деменции у человека, а также болезням Паркинсона и Альцгеймера.

Накопление вредных веществ

В процессе старения для многих тканей характерны отложения потенциально опасных и инертных веществ. Например, пигмент липофусцин, отсутствующий в молодости, в старости составляет до 3 % массы сердечной мышцы. Распространены отложения в кровеносных сосудах — атеросклероз.
Кроме этого происходят изменения в эндокринной системе, из-за чего замедляется ответ на изменения внешней среды, организм становится более чувствительным к неблагоприятным факторам и стрессу.

Старение иммунной системы

Из-за старения иммунной системы увеличивается вероятность аутоиммунных реакций при этом снижается активность тимус-зависимой подсистемы (Ти́мус (ви́лочковая железа) — орган, в котором происходит созревание, дифференцировка и иммунологическое «обучение» T-клеток иммунной системы). В результате увеличивается риск аутоиммунных заболеваний, растет вероятность развития онкологических процессов.

 

Добавить комментарий