Большие биологические часы

Строение гипоталамуса обеспечивает широкие возможности для изменения порога чувствительности этого регулятора. Действительно, наиболее простым способом изменения порога чувствительности к действию рабочих гормонов является изменение числа антенн-рецепторов на мембране клеток соответствующего гипоталамического центра, например "полового центра" репродуктивной системы. Если рецепторов станет меньше, то меньшее число молекул рабочего гормона будет взаимодействовать с мембраной нервной клетки, и соответственно чувствительность гипоталамического регулятора снизится*. Такое явление наблюдается при нормальном старении,

Но если бы с возрастом просто происходило уменьшение числа антенн-рецепторов, то это явление, по существу, было бы необратимым: в нем выражалось бы

В такой менее стимулированной и более инертной клетке замедляются процессы обмена вещества и, в частности, уменьшается производство белковых антенн-рецепторов на мембране.

Нам могут возразить, что такой двухступенчатый процесс, при котором вначале снижается количество медиаторов, а затем вследствие этого происходит снижение числа антенн-рецепторов, ничего принципиально не меняет. Остается неясным не только то, почему снижается число рецепторов, но и возникает новый вопрос: почему снижается концентрация медиаторов?

В настоящее время это можно объяснить только одним: такое снижение "запланировано" генетически, поскольку, например, именно снижение концентрации медиаторов в гипоталамусе приводит к возрастному выключению детородной функции в женском организме, или климаксу -- закономерному проявлению старения. Таким образом, сопряжение обоих законов на гипоталамическом уровне и сам принцип, которым выполняются оба этих закона, порождают следствие, имеющее решающее значение в биологической жизни каждого индивидуума. Этим следствием является регуляторный механизм старения, болезней старения и естественной смерти.

Когда завершается выполнение программы развития организма, закон отклонения гомеостаза не прекращает своего существования, а, напротив, продолжает выполняться с той же последовательностью, что и раньше. Поэтому если отклонение гомеостаза вначале служит развитию и росту, то затем оно превращается лишь в силу, нарушающую закон постоянства внутренней среды: после завершения роста развитие как бы продолжается и в результате постепенно начинают формироваться черты, свойственные нормальному старению и болезням старения. Действительно, в процессе старения нарушается гомеостаз: увеличивается в крови уровень сахара, холестерина и т. д. Следовательно, само нормальное старение есть болезнь, вернее, сумма болезней гомеостаза -болезней, вызванных нарушением закона постоянства внутренней среды организма. Такие же изменения, хотя в значительно более быстром темпе, происходят и у горбуши в период нереста.

Пример гибели горбуши является с этой точки зрения частным примером гибели вследствие нарушений в системе саморегуляции. Частное значение этого примера определяется тем, что изменение системы саморегуляции, создающее в конечном итоге повышенную выработку холестерина, вызывается сигналами, идущими от половых желез, то есть механизм смерти остро включается в соответствии с потребностями программы размножения. Но и включение половой функции осуществляется за счет усиления работы системы саморегуляции, что, с одной стороны, обеспечивает потребности размножения, а с другой -становится орудием, вызывающим гибель организма от внутренней причины. Таким образом, смерть от внутренних причин, присущая высокоорганизованным живым системам, -- это результат взаимодействия между механизмами развития и стабилизации, или гомеостаза.

Обращаю внимание читателя вот еще на что. Увеличение мощности главных гомеостатов в процессе старения означает, что старение и связанные с ним болезни формируются не за счет снижения, угасания, а, напротив, усиления, перенапряжения деятельности систем, регулирующих энергетические процессы, адаптацию и размножение. Это очень важное положение внешне выглядит прямо-таки неправдоподобным: ведь все мы знаем, что работоспособность, сила, выносливость организма с возрастом снижаются. Но все это -- результат старения. Мы же с вами сейчас говорим о его процессе. Жизнь в процессе старения как бы идет вразнос, подобно тому как рано или поздно нечто подобное произойдет с термостатом, если его регулятор из-за снижения чувствительности будет все менее и менее сдерживать повышение температуры в системе.

Например, известно, что сердце с годами слабеет. Но этому результату -ослаблению -- предшествует увеличение его размеров, то есть усиление его мощности. Чело век, старея, как бы движется по лестнице, ведущей вверх...

В свете представлений о законе отклонения гомеоста за становится более ясным, почему все происходит именно так, а не иначе. Признаки естественного старения определяются теми изменениями, которые ранее должны быть выполнены для осуществления развития организма. Более того, закон постоянства внутренней среды ограничивает сферу применения закона отклонения гомеостаза тремя главными гомеостатическими системами.

Иными словами, все те физиологические характеристики организма, которые охраняются законом постоянства внутренней среды, не служат для построения закономерных возрастных болезней, не лежат в основе возникновения регуляторного типа болезней, хотя именно эти болезни в конечном счете и приводят к смерти от внутренних причин; то есть у высших организмов естественная смерть -- смерть регуляторная.

Исследования, суммированные в табл. на стр. 49, показывают, что причины, лежащие в основе гибели таких, например, далеких друг от друга видов, как горбуша, крыса и человек, практически совпадают. Если бы речь шла не о механизме смерти, то следовало бы сказать, что этот механизм -- чудо совершенства.

Сегодня можно утверждать, что биологические часы, определяющие длительность жизни высших организмов, заключены не в каждой отдельной клетке, а в системе регуляции. Поэтому точнее эти часы было бы назвать Большими биологическими часами. Вот почему, быть может, нет никакой особой фатальности в явлении естественной смерти, а есть проблемы познания механизма развития организма, и в первую очередь -- углубленного изучения его регуляторных принципов.

В самом деле, как бы ни были сложны эти принципы, они доступны изучению и контролю. Уже то обстоятельство, что они действуют всегда закономерно, позволяет их изучать лучше, чем изменения, связанные с действием случайных факторов, например "поломок" (мутаций) в громадной машине человеческого тела. Именно наличие перехода программы развития организма в механизм болезней старения -- неисчерпаемый источник оптимизма в поиске путей и средств противодействия этим болезням.

С теми из читателей, кто, не устрашась трудностей,

Горбуша

(по Б. Векслеру, 1978)

Крыса

Человек

Повышение уровня сахара в крови Повышение жирных кислот в крови

Повышение деятельности коры надпочечников

Атрофия тимуса

Ожирение

Повышение холестерина в крови (до 1000 мг% во время нереста)

Смерть от инфаркта миокарда, мозга, почек

Повышение уровня сахара в крови Повышение инсулина в крови

Повышение уровня жира и холестерина в крови

Повышение деятельности коры надпочечников (кортикостероидов)

Ожирение

Атрофия тимуса со снижением иммунитета

Смерть от артериосклероза, опухолей гипофиза, инфекций и рака

Повышение уровня сахара в крови Повышение инсулина в крови

Повышение уровня жира (триглицеридов) и холестерина в крови

Повышение деятельности коры надпочечников (относительный избыток кортизола)

Ожирение

Снижение клеточного иммунитета

Смерть каждых 85 человек из 100 в среднем и пожилом возрасте от болезней компенсации: ожирения, сахарного диабета тучных, гиперадаптоза, климакса, атеросклероза, метаболической иммунодепрессии (снижение иммунитета), аутоиммунных болезней, гипертонической болезни, психической депрессии и рака