Что такое старение организма

7 основных причин старения

Старение есть сумма всех механизмов, которые изменяют функции живого существа, препятствуют поддержанию физиологического баланса и в конечном итоге приводят к смерти. Процесс старения это процесс сложный, постепенный, зависящий от многих биологических факторов. Ученые всегда проявляли особый интерес к старению и поиску подходов к изучению этого феномена.

Исследования показали, что старение контролируется генетическими факторами и биологическими процессами, присущими человечеству.

Чтобы замедлить этот естественный процесс и увеличить продолжительности жизни, первым шагом является понимание причин старения: как оно действует на живые организмы, и какие факторы влияют на продолжительность жизни.

Существует 7 основных причин: повреждение генома, эпигенетические факторы, укорочение теломер, развернутая реакция белка, дисфункция митохондрий, клеточное старение и истощение стволовых клеток.

Ошибки репарации ДНК

Геном — это сумма генетической информации человека или вида. Геном является картой для построения всего организма. Генетическая информация, в основном, хранится в ядре клетки в виде молекул ДНК. Участок ДНК, задающий последовательность определённого полипептида, либо функциональной РНК, представляет ген. Геном человека содержит от 25 000 до 30 000 генов.

Но молекулы ДНК не лежат в свободном виде в ядре клетки, они упакованы вместе с белками-гистонами в хромосомы. Хромосомы содержат всю генетическую информацию и реплицируются с каждым клеточным делением.

На протяжении всей жизни клетки делятся множество раз, в результате генетический материал постоянно воспроизводится в живых системах и передается вновь созданным дочерним клеткам. Во время клеточного деления довольно часто наблюдаются генетические ошибки, которые образуются во время репликации ДНК. Они называются ошибками репликации ДНК. Ошибки репликации приводят к нарушению функционирования клетки и могут повлиять на оставшуюся ткань, если клетка не будет устранена в результате запуска апоптоза (гибели клеток) или старения (ухудшения функций клетки).

В организме также существует система, которая восстанавливает молекулу ДНК, модифицированную во время репликации. Система использует белки и ферменты. PARP1 — участвует в репарации ДНК и сиртуинов, а также в регуляции экпрессии генов, ремоделировании хроматина и функционировании митохондрий. NAD+ является косубстратом PARP. С возрастом происходит увеличение экспрессии белков PARP, что говорит о частых ошибках репликации и необходимости их устранения. В ответ на повреждения ДНК из-за работы PARP в клетке также очень быстро истощаются запасы NAD+, что приводит к клеточной гибели.

Активация фермента PARP может индуцировать сверхэкспрессию белка P53. Белок Р53 представляет другую систему контроля жизненного цикла клетки. Р53 отвечает за элиминацию канцерогенных клеток и позволяет продлить жизнь органов, предотвращая развитие раковых клеток. Однако, чем больше белка активируется, тем больше он ускоряет процесс старения, приводя к усиленному разрушению клеток и потери гомогенности тканей.

Механизм укорочения теломерных повторов

Способность диплоидных клеток к пролиферации ограничена. Этот процесс регулируется теломерами. Теломеры оказывают защитное действие на ДНК. Теломеры являются той частью хромосомы, которая не содержит генетической информации, и разрушаются на протяжении всей жизни при каждой репликации до тех пор пока полностью не исчезнут. Поскольку ДНК больше не защищена, при репликации важная информация «разжевывается», что приводит к апоптозу клетки или созданию раковой клетки. Фермент теломераза обеспечивает полную репликацию теломер. Он обнаружен только в стволовых, эмбриональных и раковых клетках. Присутствие этого фермента в раковых клетках объясняет, почему они бессмертны: они могут делиться бесконечно, не останавливаясь на своих «биологических часах». Работа этого фермента представляет большой научный интерес, однако, его активация может быть связана с виндукцией злокачественной трансформации.

Сокращение теломер можно сравнить с биологическими часами, которые активируют старение клеток, как только время истекает. Этот механизм ограничивает продолжительность жизни всех клеток, поэтому является центральным.

Эпигенетические механизмы и старение

Эпигенетика занимается изучением механизмов, управляющих экспрессией генома. Экспрессия генов может варьировать в зависимости от факторов окружающей среды. Органы демонстрируют эту изменчивость: каждая клетка имеет сходную генетическую информацию, но разные функции, что показывает разницу в экспрессии генов в зависимости от окружающей среды.

Белки представлены полипептидной цепью, состоящей из последовательности аминокислот. Работают белки благодаря своей конформационной структуре: вторичной, третичной, четвертичной. Складывание белка представляет физический процесс-фолдинг, посредством которого белок становится функционально активным.

Исследования показали, что нарушение процесса фолдинга белка составляет патофизиологическую основу многих возрастных заболеваний различной этиологии, в том числе болезни Альцгеймера, болезнь Паркинсона и прочих.

Последствия нарушения конформационных структур связаны с накоплением агрегатов белков неправильной конформации.

Митохондриальная дисфункция и возраст

Митохондрии — это клеточные органеллы, ответственные за поддержание клеточного дыхания и синтез АТФ — основного источника энергии. Митохондрии обладают собственной ДНК, называемой мтДНК.

Дисфункция митохондрии является основной причиной старения из-за жизненно важной роли митохондрий в клетках. Возрастная дисфункция наблюдается с возрастом, может привести к гибели клетки. Ее причиной служит окислительный стресс, нарушение клеточно-митохондриальной связи.

Клеточное старение происходит, когда возраст клетки увеличивается и ее функция уменьшается. Клетка прекращает делиться и меняет свою активность. Стареющие клетки можно увидеть на всех этапах жизни. С возрастом их число увеличивается в некоторых тканях, вызывая их гетерогенность.

Механизм клеточного старения полезен в молодости. Он защищает организм от пролиферации раковых клеток, но требует эффективной работы иммунной системы для устранения стареющих клеток. При старении эффективность иммунной системы снижается, обновления стволовых клеток происходит реже.

Стволовые клетки — это недифференцированные клетки, которые не принадлежат к какому-либо конкретному органу и поэтому могут генерировать специализированные клетки посредством «клеточной дифференцировки».

Стволовые клетки позволяют обновлять клетки в органе, они хранятся в организме и используются при необходимости.

Некоторые клетки стареют и умирают регулярно и требуют замены. Срок жизни эритроцита в среднем 120 дней. Другие органы могут расти и требовать больше ткани (например, матка во время беременности). Некоторые органы не имеют стволовых клеток и поэтому не могут быть обновлены при повреждении, например, сердце, поджелудочная железа.

При старении ткани также не восстанавливаются из-за замедления деления клеток и отсутствия замены стволовых клеток. Это объясняется избыточной экспрессией белков, блокирующих клеточный цикл, или накоплением повреждений ДНК на стволовых клетках.

Истощение стволовых клеток является одной из основных причин старения, поскольку препятствует обновлению клеток и является причиной старения органов. Понимание работы стволовых клеток будет жизненно важным для регенеративной медицины в будущем.

Вышеуказанные причины потенциально ответственны за изменение функций организма. Некоторые из них лежат в основе полезных механизмов, которые становятся вредными с возрастом, как в случае с клеточным старением и системой репарации ДНК. Механизмы предотвращают развитие рака, но по мере того, как их активность становится слишком высокой, происходит сбой, дегенерация тела ускоряется.

Другими причинами являются простые механизмы, которые медленно развиваются во времени (митохондриальная дисфункция, укорочение теломер). Необходимо понимать их, если мы когда-нибудь захотим поработать над этим, чтобы потенциально замедлить старение, и увеличить продолжительность жизни человека.

Источник

Старение человека: причины, признаки профилактика старения

Многие из нас, чего скрывать, очень боятся старости. Мы боимся одиночества и изменения своего социального статуса, боимся болезней и своей беспомощности, боимся утратить внешнюю привлекательность, стать неинтересными собственным детям и внукам.

Медики утверждают, что старение человека – это многогранный, сложный и генетически обусловленный процесс. Предотвратить его нельзя, а вот затормозить – полностью реально. Человек становится старым и очень старым только в том слу-чае, если сам себе это позволяет: можно быть старым и в 30–40 лет, а в 90–100 лет – только пожилым. У каждого из нас есть три возраста: астрологический (календарный), биологический и психологический. Календарный возраст определяется количеством прожитых лет, биологический – основан на функциональном состоянии внутренних органов, кровеносной системы и т.д. А свой психологический возраст человек определяет самостоятельно, ориентируясь на субъективные ощущения. В молодости обычно психологический возраст завышается, а с годами – наоборот.

Медики выделяют два типа старения: физиологическое и патологическое. Принято считать, что при физиологическом старении биологический возраст человека соответствует паспортному, а при патологическом – наблюдается ускоренное старение, когда те или иные органы изнашиваются у человека быстрее, чем у его ровесников. Кроме интегрального биологического возраста выделяют еще возраст отдельных систем (сердечно-сосудистой, дыхательной, клеточной и т.д.) Медики утверждают, что мы все стареем по-разному, и возрастные изменения накапливаются настолько незаметно, что общие закономерности вывести сложно. С современных позиций гериатрии, старение – это постепенное снижение способности организма человека адаптироваться.

В первую очередь процесс старения сказывается на сердечно-сосудистой и нервной системах. Отложение холестерина в сосудах в процессе старения приводит к постепенному угасанию полноценного питания клеток разных органов и тканей питательными веществами и выведению шлаков из клеток. Работа органов нарушается: печень хуже справляется с очищением крови от водорастворимых токсинов, что приводит к появлению пигментных старческих пятен на коже. Почки недостаточно фильтруют кровь, в результате чего в крови накапливаются мочевая кислота, остаточный азот и другие промежуточные продукты обмена, повышенная концентрация которых начинает тормозить обменные процессы и угнетают клеточное дыхание. К накапливанию шлаков в организме очень чувствительна нервная система. У пожилых людей из-за ухудшения активности нервных процессов в той или иной степени снижаются инициативность, трудоспособность, внимание, становится сложнее переключаться с одного вида деятельности на другой, развивается эмоциональная неустойчивость, нарушается сон. Происходят изменения также и в психике. Нередко у пожилых людей наблюдается ухудшение характера. И все же, хотя старение организма и нельзя отменить (кто-то очень метко подме-тил, что жизнь – это болезнь со стопроцентным летальным исходом), однако можно попытаться превратить 20–25-летний период в красивый отрезок жизненного пути, полный жизненной мудрости, посвященный внукам, семейным делам и… соб-ственному хобби. Чем вы наполните эти годы – зависит от вас.

Первое и главное условие – не сдаваться после выхода на пенсию, развивать свои духовные запросы и интересы, иметь любимое занятие, посвятить себя тому, что доставляет настоящее удовольствие. Вообще, человек, который занимался интеллектуальным трудом, должен стремиться заниматься им как можно дольше потому, что постоянные тренировки интеллектуальных способностей поддерживают физиологические резервы организма. Доказано, что образованные люди стареют позже людей с невысоким уровнем образованности. Замечено также, что те люди, которые вынуждены уйти с работы, которой они посвятили всю жизнь и не могут найти ей полноценную замену, стареют буквально на глазах. Оптимизм – прекрасный источник стимуляции организма. Очень благотворно влияют на все физиологические процессы организма смех, поэтому пожилым людям особенно рекомендуется просмотр “легких” и юмористических передач.

Питание пожилых людей должно строиться с учетом возраста, физической активности и состояния здоровья, но общие требования – одинаковы для всех. Они включают в себя умеренность и разнообразие рациона, обогащение питания анти-склеротичными продуктами (творогом, морепродуктами), сохранение режима питания, снижение потребления легко усваиваемых углеводов и количества животных жиров, обязательное потребление молочных и кисломолочных продуктов, создание антиоксидантной направленности рациона и употребление богатых клетчаткой продуктов. Общая калорийность питания в пожилом возрасте должна быть невысокой – 2400–2600 калорий в сутки, но снижая калорийность, нельзя допускать, чтобы организм пострадал от недостатка белков, витаминов и минеральных солей.

Доказаны также полезные свойства зеленого чая: у людей, употреблявших его в большом количестве, снижалась преждевременная смертность от онкологических заболеваний. Никогда не поздно взяться за свою физическую форму. Вообще без физических нагрузок функциональные резервы человека расходуются очень стремительно. И ес-ли при регулярных занятиях спортом до 45 лет функциональные резервы можно вновь расширить, то позднее в наших силах только поддерживать достигнутые ранее показатели, не давая им снижаться. Вообще, чем больше времени человек проводит в постели, тем более быстрыми темпами он движется к последней точке своего существования. Наиболее доступным видом физической нагрузки является ходьба: занятия нужно начинать с небольших дистанций, предварительно выполнив комплекс согре-вающих упражнений, темп ходьбы должен быть умеренным и при этом важно правильно дышать.

Дыхание должно быть спокойным, размеренным, но при этом с как можно более глубоким вдохом, частота сердечных сокращений не должна превышать 110–130 ударов в минуту. Кроме ходьбы возможны и такие виды тренировок, как подъем и спуск по лестнице, теннис, туризм, плавание, вело-сипед, танцы, но перед тем, как начать тренироваться, необходимо проконсультироваться с врачом и получить индивидуальные рекомендации. Для укрепления тела и стройной осанки можно порекомендовать метод, основанный на методике психического моделирования: выходя на улицу на прогулку или по каким-то другим причинам, вы выпрямляете спину, поднимаете грудь и слегка откидывая голову, двигаетесь легкими спокойными шагами и повторяете про себя в такт шагам: “Я молодой, здоровый и крепкий“. Такой тренинг постепенно приведет организм в состояние бодрости и избавит от многих грустных мыслей, свойственных возрасту.

Очень важна гимнастика для людей, страдающих ревматизмом. Если суставы малоподвижны, они подвергаются сильной деформации, что ускоряет их “изнашивание”. Это можно предупредить, если больше двигаться, целенаправленно тренировать мышцы и суставы. В последнее время геронтологи все чаще подчеркивают, что гимнастика и танцы больше нужны пожилым людям, чем молодым. Прекрасным стимулятором являются массаж, а также растирание жестким полотенцем. Начинать эти процедуры нужно постепенно, например, двигаться от кистей рук до локтей, за-тем до плеч, но предварительно нужно посоветоваться с врачом, поскольку при некоторых заболеваниях это запрещается. Источником счастья в старости становится дружба и человеческая отзывчи-вость.

Преданность интересам семьи и проживание в полной семье сдерживают старость. При этом вовсе необязательно проживать с детьми под одной крышей постоянно, но очень важно ощущать поддержку родственников, важно как можно чаще собираться вместе всей семьей. А вот одиночество, наоборот, сокращает жизнь человека. Отношения с друзьями детства, институтскими друзьями помогают почувствовать себя молодым, так что ностальгия – прекрасное средство психологического омоложения.

Источник

Искусство старения. Понятие о старости и старении. Теории старения

В последние годы произошла смена представлений об успешном старении. Если ранее успешное старение ассоциировалось исключительно с отсутствием болезни, хорошим физическим и когнитивным статусом, самостоятельностью и социальной поддержкой, то современное понимание успешного старения значительно шире и включает психологическое, физическое и социальное здоровье, функционирование, удовлетворенность жизнью, чувство цели, финансовую стабильность, познание нового, достижения, внешний вид, деятельность, чувство юмора, духовность.

Успешное старение — основная психологическая потребность человека. Даже в очень преклонном возрасте люди сохраняют потребность в активной жизни и развитии.

Для начала уточним, что значит старческий возраст.

ВОЗ установила такие возрастные ориентиры:

И прежде чем говорить об искусстве старения, давайте разберемся, что такое старость и старении, какие виды старости существуют и, вообще, почему люди стареют.

Старение – разрушительный процесс, который развивается в результате нарастающего с возрастом повреждающего действия экзогенных и эндогенных факторов, ведущий к недостаточности физиологических функций организма.

Старость – закономерно наступающий заключительный период возрастного развития, рассматриваемый как взаимодействие двух разнонаправленных процессов: разрушительного процесса старения и витаукта (от лат. vita — жизнь, и auctum — увеличивать) — процесса, стабилизирующего жизнедеятельность организма, повышающего его надежность, направленного на предупреждение повреждения живых систем с возрастом и на увеличение продолжительности жизни.

Индивидуальные особенности старения

Изучение возрастных изменений, происходящих в организме, показывает, что одновременно протекающие взаимосвязанные процессы угасания и сопротивления организма, создают своеобразные защитные механизмы, помогающие по-новому приспосабливаться к изменяющимся внутренним и внешним условиям жизнедеятельности. Благодаря этому многие люди сохраняют до глубокой старости удовлетворительное самочувствие и работоспособность.

Естественное старение характеризуется определенным темпом и последовательностью возрастных изменений, соответствующих биологическим адаптационно-регуляторным возможностям данной человеческой популяции.

Преждевременное старение – ускоренное, характеризуется более ранним развитием возрастных изменений или же их большей выраженностью в тот или иной возрастной период. Этому способствуют заболевания, состояние окружающей среды, стрессы и т.д.

Симптомы преждевременного старения: снижение умственной и физической работоспособности, утомляемость, ухудшение памяти, ослабление эмоций и половой функции, снижение приспособительных возможностей сердечно-сосудистой и других систем организма, раннее возникновение возрастных предпосылок для развития болезней.

Замедленное старение характеризуется замедленным проявлением возрастных изменений или их наименьшей выраженностью, способствует увеличению продолжительности жизни и долголетию.

Виды старости

Хронологическая (календарная) старость (хронологический или календарный или паспортный возраст) – возраст от рождения до исчисляемого момента – количество прожитых лет.

Физиологическая (физическая) старость – биологический возраст – степень морфологического и физиологического развития организма (истинная мера старения организма).

Психологическая старость – момент жизни человека, когда он сам начинает осознавать себя старым.

Социальная старость – зависит от средней продолжительности жизни в конкретной стране в определенный отрезок времени.

Выдвинуто более 300 теорий и гипотез о старении, но большинство из них носит исторический интерес. Наиболее известны из них следующие.

Несмотря на ряд положительных сторон, теория И. И. Мечникова не раскрывала сущности явления старения, а выяснила лишь некоторые причины старения. Так более поздними исследователями было подтверждено, что систематическая интоксикация нервных клеток исходит не только от кишечника, но и вызывается продуктами азотистого обмена всего организма.

Еще одна теория — теория жизненного темпа. Малопопулярна, но в наше время заслуживает особого внимания. Доказательств этой теории еще не достаточно — одни экспериментальные данные на животных указывают на то, что с повышением темпа жизни, например, при повышении температуры, при продолжительности нервного напряжения, повышается интенсивность обмена, которая обратно-пропорциональна продолжительности жизни.

И.П. Павлов в своих экспериментах на животных показал, что нервные нагрузки вызывают преждевременное старение. Он создал учение об охранительном торможении — нормальном физиологическом механизме. Теория И.П. Павлова о роли ЦНС получила широкое распространение в 30-е годы. Она имеет непосредственное отношение к проблеме старения и долголетия. Но эта теория до сих пор вызывает дискуссии и побуждает вновь проводить эксперименты на животных, так как другие опыты на животных это не подтверждают.

Теорий старения много, но надо помнить о том, что хотя процессы старения обусловлены внутренними причинами — старение и длительность жизни также зависит от факторов окружающей среды. Поэтому нужно стремиться к тому, чтобы в организме происходило нормальное физиологическое старение, а не преждевременное патологическое. Максимальная продолжительность жизни — видовой признак, у человека она может достигать 120-150 лет. Средняя продолжительность жизни — непостоянная величина и зависит не столько от биологических факторов, сколько социальных условий и поведения самого человека. У людей, к сожалению, жизнь часто обрывается преждевременно в результате болезней, несчастных случаев и других причин.

Список источников:

Статью подготовила: врач-методист, к.м.н. Елена Алексеевна Линок

Источник

Почему старение – это болезнь?

Еще философы и врачи Древней Греции спорили о том, является ли старение болезнью, или это просто естественный процесс

Еще философы и врачи Древней Греции спорили о том, является ли старение болезнью, или это просто естественный процесс. В сборнике сочинений «Корпус Гиппократа» утверждалось, что старение необратимо приводит к слабости, утрате различных способностей и в конечном счете к смерти – т.е. греки рассматривали это как прогрессирующую и неизлечимую болезнь.

Позже римский врач Гален оспорил это мнение. Он считал, что заболевания являются отклонением от нормальной жизнедеятельности, в то время как старение – универсальный процесс, поэтому его скорее можно отнести к естественному течению жизни, чем к заболеванию.

Эти две точки зрения формируют два полюса вечного вопроса, ответ на который до сих пор так и не появился.
Но в отличие от Галена и Гиппократа, современные ученые имеют намного больше представлений о старении и биологических процессах, лежащих в его основе. Пример этого – легендарная биологическая работа о ключевых признаках старения (перевод на русский язык).

Концепция клеточного старения

Концепция клеточного старения является важным аргументом в этом неразрешимом споре.
Когда клетки вступают в период физиологического старения, они начинают высвобождать различные воспалительные факторы и ферменты, разрушающие ткани, вокруг которых они находятся. Иммунные клетки, в свою очередь, находят этих «стареющих вредителей» и уничтожают. Но если работа иммунной системы нарушается, то стареющие клетки начинают накапливаться и все сильнее изменять окружающие ткани, вызывая старение организма в целом и возрастные заболевания в частности.

Клеточное старение происходит постоянно и во многих тканях. Но скопление стареющих клеток кожи, вызывающих морщины, почему-то привычно называть «естественным процессом», а скопление таковых в сосудах и последствия этой деятельности мы называем сердечно-сосудистыми заболеваниями.

Беспорядок в классификации

Примерно с XIX века весь медицинский мир пользуется специально разработанной Международной классификацией болезней (МКБ). Она разрабатывается Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) и позволяет универсально и на одном языке кодов распределять медицинские диагнозы и процедуры.

Некоторые ученые предлагают внести изменения в современную МКБ. По их мнению, в ней должны быть представлены и учтены все категории заболеваний, связанные со старением. В настоящее время такой систематизации не существует.

Например, в 10-рй версии МКБ появился диагноз саркопения – возрастное дегенеративное изменение скелетной мускулатуры. Однако подобных диагнозов не существует для многих внутренних органов.

Таким образом, одни возрастные состояния классифицированы и учтены, в то время как другие не взяты во внимание и забыты. Это означает, что для каких-то заболеваний может быть упущено и лечение.

Диета и физические упражнения могут быть во многом эффективны для замедления старения. Но есть отдельные группы ученых, разрабатывающих фундаментальные препараты, которые могли бы предотвращать или даже обращать вспять некоторые из процессов клеточного старения. Некоторые из них даже вступают в клинические исследования, т.е. испытания эффективности и безопасности на людях.

Но если некоторые заболевания не учтены в МКБ, то их лечение тоже невозможно. Нет болезни – нет лечения.
МКБ регулярно обновляется и расширяется вместе с изменениями в научно-медицинском прогрессе. Следующее такое издание планируется выпустить 1 января 2022 года.

Будем надеяться, что ВОЗ учтет предложения ученых-медиков и биологов по классификации заболеваний, связанных со старением.

Оригинальная статья с нашего канала на Яндекс.Дзен.

Источник