Карманный справочник врача. Основы геронтологии

Определение геронтологии

Геронтология (от греч. γέρον, γέροντος – «старец» и logos – «учение») – раздел биологии и медицины, изучающий закономерности старения живых организмов – биологические, физиологические, генетические. В центре внимания этой науки – изучение старения вида Homo sapiens, у которого также изучают психологические, социальные, культурные, экономические стороны процесса старения. Само определение термина «старение» носит крайне разнородный характер, в него часто пытаются включить причины, механизмы, проявления и эволюционную значимость феномена. Термин фактически не имеет границ, а сам он возник задолго до научного изучения феномена старения.

Гносеология – наука о сущности и методах познания – указывает, что в определении любого понятия, явления прежде всего должна отражаться его сущность. Сущность проявлений старения как разрушительного процесса была известна с древности и определялась философами как «утрата жизненной силы» или «энтелехии» Аристотеля. В настоящее время необходимым и достаточным определением старения служит снижение общей жизнеспособности организма с возрастом. Жизнеспособность – это устойчивость организма к внешним и внутренним повреждающим факторам, уровень сохранения функций органов и систем организма для определенного возраста. Можно сказать, что жизнеспособность – это адаптационные возможности организма конкретного возраста в процессе его индивидуального развития. Отсюда следует вывод, что старение есть онтогенетический процесс, под которым понимается индивидуальное развитие организма от зачатия до окончания его жизни.

Причина старения любых сложных систем известна как 2-й закон термодинамики: со временем энтропия (мера хаоса) любой системы только повышается, на смену порядку приходит хаос и последующий распад системы. Живые системы самовосстанавливаются, поглощая энергию и вещества из внешней среды. За счет метаболизма, клеточного деления и регенерации осуществляется восстановление молекул, сложных структур органов и тканей. Таким образом, причина старения живых систем (организмов) – недостаточная степень самообновления. Часть клеток не делится (нервные клетки), не происходит полная репарация и регенерация всех повреждений. Есть организмы, у которых обновляются все структуры – они не стареют (например, малоподвижный полип гидра), и с возрастом вероятность их гибели не растет. Стоит обратить внимание, что это не означает, что гидры не погибают, вернее всего сказать так: их гибель зависит не от их возраста, а от других факторов внешней среды.

Из сущности явления обычно можно вывести и его количественное исчисление: так, учитывая количественное снижение уровня физиологических функций с возрастом, можно количественно измерять скорость старения (БВ). Так как снижение жизнеспособности означает повышение уязвимости, то для популяции вероятность смерти в определенном возрасте служит количественным показателем скорости старения для этого возраста.

Содержанием процесса старения являются конкретные структурные изменения на всех уровнях организма, от молекулярного до органного и системного. Это же отражается на ухудшении всех функций организма.

Таким образом, можно дать определение старения – это естественный процесс снижения общей жизнеспособности организма с его возрастом, проявляющийся повышением уровня его уязвимости.

В геронтологии соединились самые разные научные подходы и научные дисциплины. Это одно из самых междисциплинарных знаний, которое включает следующие фундаментальные дисциплины: общую биологию, молекулярную биологию, эволюционную биологию, генетику, биохимию, физиологию, патофизиологию, гистологию, демографию и социологию, психологию и гериатрию, а также формирующиеся в настоящий момент антивозрастную медицину и фармакологию.

К изучению проблемы старения и расширения границ видовой продолжительности жизни человека традиционно примыкает множество самых различных как научных, так и паранаучных направлений (например, биохакинг).

История развития геронтологии

История вопроса создания любой науки, особенно такой молодой, но одновременно уходящей корнями в древность, как геронтология, очень важна, ведь именно она позволяет не только посмотреть назад и оценить, как далеко мы ушли от поисков философского камня, сколько понять траекторию движения в будущее.

В истории геронтологии можно выделить три этапа.

Первый (донаучный) этап длился с момента осознания человеком своего старения и желания продлить свою жизнь до начала появления первых научных работ ХIX века, которые мы упоминаем и сегодня.

Основой современных научных воззрений на сущность жизни и бытия вообще является учение о развитии, изменении, эволюции, прогрессе всего сущего, что, впрочем, было известно еще в глубокой древности: «Все находится в движении, все течет, нет отдыха и покоя» (Гераклит Эфесский, 480 год до н. э.). Но почему, наряду с несомненным прогрессом и усложнением жизни в целом, мы всюду встречаемся и с его противоположностью – старением? Интерес к общим теориям старения отражает именно этот глубинный взгляд на фундаментальные основы бытия.

Гиппократ (около 460 года до н. э. – около 370 года до н. э.), заложивший основы медицины именно как науки, имя которого связано с медицинскими трактатами, известными нам как «Гиппократовский корпус», уже указывал на болезни старости. Это говорит о том, что и в древности люди доживали до преклонного возраста. В трудах выдающегося римского врача Галена (129 год – около 216 года н. э.) также есть вопросы, которые мы сегодня можем с уверенностью отнести к гносеологии геронтологического знания. Гален рассматривал процесс старения как естественный процесс, продолжающийся всю жизнь человека; он указывал, что путь к старости индивидуален, а здоровье с юности – основа крепкого здоровья в старости.

Гален считал, что профилактика болезней, ходьба, умеренный бег и простая диета – основа здоровой старости. Он уверенно полагал, что в организме происходят постепенные процессы разрушения за счет внутренних проблем и что причины этого разрушения присутствуют в организме с самого начала. Стоит обратить внимание на то, что этот римский врач приводит два случая долголетия: доктора Антиоха, который все еще практиковал после восьмидесяти лет, и Телефуса, который дожил до 100 лет с хорошим качеством жизни (эти и другие подобные примеры доказанного дожития до возраста старости и даже долголетия разбивают любые представления о том, что раньше люди долго не жили; вероятно, по данному вопросу стоит всегда давать более подробные пояснения). Гален отмечает, что их достижения в ПЖ иллюстрируют успех принципов, которые он изложил в своих трудах. Одновременно он посмеивался над теми, кто утверждал, что может продлить жизнь на неопределенный срок. Смерть, подчеркивал Гален, неизбежна, поскольку «тело само по себе ухудшается», но жизнь все-таки может быть продлена.

Позднее, в IX веке, трактат Галена о гигиене был переведен Хунайном ибн Исхаком на арабский язык. Основные принципы в отношении ухода за престарелыми людьми опубликовал и Авиценна в 1025 году в своем «Каноне медицины».

Позднее, уже в 1489 году, появилась «Gerontocomia» итальянского анатома Zerbi, в 1536 году появляется монография Van Stromer. Философ Bacon (Фрэнсис Бэкон, 1561–1626) также уделял внимание вопросам старости. Затем были труды Floyer (1725), Fisher (1754, 1760, 1762), Seiler (1799), Meckel (1800), Philites (1808), Canstant (1836), Durant-Fardel (1854), Charcot (1874).

Одним из древнейших объяснений главной причины старения как явления, присущего живым организмам, явилось учение о «жизненной силе (тепле)» («энтелехия» Аристотеля), которая имеет тенденцию только растрачиваться со временем, не обновляясь, для любого родившегося организма.

По Бюргеру, эта «энтелехия» проявляется в виде двух зачатков – жизни и смерти. Эти представления послужили основой развития всего комплекса теорий «изнашивания» организма – от Мопа (1888) и Гертвига (1914), считавших, что «организм изнашивается, как машина», до современных теорий изнашивания, искавших конкретный материальный субстрат такого «изнашивания» – изнашивание уникальных клеток, генов и пр.

Нельзя не видеть преемственности между термином «жизненная сила» и терминами «жизнеспособность» и «жизненность», являющимися главными для медицины, биологии и геронтологии. Аналогичным образом двойственная «энтелехия» соответствует антагонистичности катаболизма и анаболизма, или противоположности системного процесса разрушительного старения и противостоящего ему комплекса приспособлений и повышения жизненности организма – «витаукта» (В. В. Фролькис, 1975).

Начало второго, научного, этапа определяется тем, что появляется метод количественной оценки процесса старения, т. е. у человечества появляется его цифровое обозначение. Известно, что там, где появляется цифровизация, и начинается любая наука. Интересно, что именно общая идея спонтанной утраты «жизнеспособности» является в настоящее время краеугольным камнем всей научной геронтологии. Эта идея была, в частности, положена в основу знаменитой формулы Б. Гомперца (1825), наиболее точно описывающей смертность человека и, видимо, большинства других организмов. Являясь специалистом по страхованию жизни, Гомперц теоретически вывел необходимую для его занятий формулу смертности; экспоненциальное повышение смертности с возрастом, что является наиболее общим свойством старения до настоящего времени, и лежит в основе определения термина старения как процесса, сопровождающегося повышением смертности с возрастом.

Б. Гомперц же отмечал сходство кривых изменения смертности и энтропии, а А. Комфорт в своей знаменитой, ставшей классической «Биологии старения» (1967) прямо пишет о том, что загадочная «энтелехия» и «жизненность» на современном уровне понимания могут быть сведены к достаточно конкретному, хотя и не вещественному субстрату: «В настоящее время представляется вполне вероятным, что информация, содержащаяся в клетках, и есть та самая “биологическая энергия”, существование которой предполагалось ранее и о которой думали, что она растрачивается с возрастом».

Большая серия работ по омоложению была выполнена на многоклеточных животных, обладающих хорошей способностью к регенерации утраченных частей тела. Так, в опытах Коршельта (1925) периодическое отрезание части тела у планарий приводило к регенерации утраченных частей и к 20-кратному продлению жизни. Еще бóльшие успехи были достигнуты в опытах на одноклеточных животных. Например, Гартман (1928) посредством 130 периодических ампутаций тела амебы сдерживал ее от деления и таким образом продлил жизнь в 65 раз.

Многими исследователями было показано, что целый ряд нарушений обмена веществ и функций органов и систем в стареющем организме являются обратимыми, что открыло путь для исследований по биостимуляции как отдельному направлению в геронтологии. Некоторые препараты клеточной и тканевой терапии, а также цитотоксические сыворотки, относящиеся к группе биологических стимуляторов, обладают высокой активностью и способностью замедлять процессы старения, активируя функции тканей. С целью активации элементов соединительной ткани и иммунной системы академик А. А. Богомолец в 1938 году разработал и внедрил в практику медицины антиретикулярную цитотоксическую сыворотку, которую успешно используют для замедления процессов старения. Академик В. П. Филатов предложил метод получения из животных и растительных тканей препаратов тканевой терапии, или неспецифических биостимуляторов.

Тесно примыкают к работам по биостимуляции исследования по влиянию стресса на старение. Разрабатывались целые теории, рассматривающие старение как «хронический стресс». Однако большее значение, видимо, имеет направление по изучению механизмов адаптации, когда стресс является только одним из этапов процесса адаптации в целом.

На важную роль иммунной системы в старении обращали внимание давно, в частности, великий русский иммунолог и биолог старения И. И. Мечников, но все попытки создать иммунные теории старения и даже выяснить конкретные механизмы влияния иммунитета на старение до последних лет оказывались несостоятельными.

Российский врач Иоганн фон Фишер (1685–1772), лейб-медик и главный директор медицинской канцелярии в Санкт-Петербурге, в своих книгах уделял внимание вопросам старости. Достойна упоминания деятельность и князя Парфения Николаевича Енгалычева (1769–1829), который написал монографию «О продолжении человеческой жизни, или Средство, как достигнуть можно здоровой, веселой и глубокой старости», эта книга пользовалась популярностью и неоднократно переиздавалась, впервые вышла в Москве в 1802 году.

Стоит подчеркнуть, что это были другие времена, когда даже названия болезней были другие, а врачи выделяли до 300 видов горячек и лихорадок. Это были времена, когда все было другое: не только названия болезней, но и сами болезни были другими, другие люди, другие врачи и, наконец, даже другой язык, например, респираторные заболевания описывались под различными названиями: «морового поветрия», «повальной болезни», «заразной горячки» и «катаральной лихорадки». Часто эпидемии гриппа, да и любые другие, шли в разделе общественного уклада как очередная Божья кара.

XVIII–XIX века были славным временем, когда Россия принимала множество иностранных медиков, которые становились истинно русскими не только врачами, но гражданами нашей страны. Ф. О. Рускони, С. И. Швенсон, И. П. Франк и, конечно, Яков Васильевич Виллие (1768–1854). Это имя – псевдоним, данное ему при рождении имя – Джеймс Уайлли. Последний приехал в Россию из Шотландии в конце 1790-х годов, начав службу с полкового врача, и не только тридцать лет возглавлял ВМА, был директором Медицинского департамента Военного министерства, но и участвовал в 50 сражениях.

До революции 1917 года изучением старения, тем, что сегодня называют геронтологией, в Российской империи занимались Н. А. Холодковский, И. Р. Тарханов, В. В. Завьялов, С. И. Метальников, Н. А. Белов и даже сам Д. И. Менделеев. После событий 1917-го изучение старения в нашей стране связано с именами А. А. Богомольца, М. С. Мильмана, И. И. Шмальгаузена и З. Г. Френкеля.

Современный этап развития геронтологии часто связывают с именем русского ученого И. И. Мечникова. Именно он концентрированно подал свою мысль, что у данной науки именно практические задачи – сделать так, чтобы человек жил дольше в состоянии здоровья. В моей библиотеке, в которой много дореволюционных изданий, есть его мировоззренческая книга «Этюды о природе человека», изданная в Москве в сентябре 1908 года, и это уже третье издание, что говорит о высокой популярности ученого и его идей в Российской империи до Первой мировой войны.

Опыты русского биолога Порфирия Ивановича Бахметьева (1860–1913) по изучению анабиоза при охлаждении рукокрылых вызвали огромный интерес в 1901 году именно в связи с возможным поиском путей долголетия для людей.