Старение и биологические возможности организма - Фрольнис В.В.
Скачать (прямая ссылка):
Итак, две, казалось бы, противоположные тенденции в проблеме «старение и нервная система»: свойства нервной системы способствуют увеличению продолжительности жизни организма; старение нервной системы — важный фактор старения всего организма. Благодаря адап-тационно-регуляторной теории старения становится ясным, что это только разные подходы к одной и той же проблеме, две стороны единого биологического процесса. Вывод таков: с центральной нервной регуляцией связаны совершенные формы приспособления, что способствует увеличению продолжительности жизни. Однако, когда возрастные изменения неизбежно и неумолимо развиваются в самой центральной нервной системе, то это становится ведущим фактором старения организма. Итак, внутренне противоречивый характер старения организма — развитие угасания и приспособления — связан с динамикой возрастных изменений нервной системы.
В геронтологии явно недостаточно использовались подходы современной экспериментальной нейрофизиологии, позволяющей объективно характеризовать состояние не только отдельных нервных центров, но и нейронов. В выдвигаемых гипотезах о месте нервной системы в старении организма до сих пор еще очень популярны внешние аналогии, построенные на поверхностном сходстве проявлений старения и нарушений функции тех или иных нервных центров. На основании этого делаются далеко идущие выводы. Современная нейрофизиология старения может и должна прямо определять существование подобных сдвигов и нарушений.
В этой главе будут представлены данные о возрастных изменениях в разных звеньях саморегуляции— в нервных центрах, путях передачи с центров на периферию, о реакции объектов регуляции, обратной информации в центры, сдвигах во всей системе саморегуляции.
149
СТРУКТУРА И ОБМЕН НЕРВНЫХ ЦЕНТРОВ ПРИ СТАРЕНИИ
При старении изменяются обмен и структура нервных клеток — нейронов, их аксонов — длинных отростков и дендритов — ветвящихся отростков. Эти сдвиги столь существенны, что они ведут к гибели части нейронов в старости, влияют на основные функции центральной нервной системы.
Нервные клетки не делятся. Они относятся к так называемым постмитотическим клеткам. Благодаря этому в течение всей жизни в нейронах может накапливаться и храниться информация, определяющая память, опыт, возможности использования всего прошлого в решении настоящих и будущих задач организма. Длительное существование нервной клетки у человека возможно благодаря высокому уровню безошибочного обмена, постоянному восстановлению исходного состояния. Вместе с тем система обмена в нервной клетке имеет определенную надежность, диапазон прочности, и рано или поздно наступает грубое ее нарушение. Конечным выражением возрастных изменений является гибель клеток на разных уровнях центральной нервной системы.
С возрастом изменяется вес головного мозга. Быстрое нарастание веса мозга начиная с 6—10 лет сменяется периодом медленного нарастания, которое продолжается от 21 года до 30 лет, после чего Наступает медленное уменьшение веса мозга. Так, у мужчин в возрасте 20— 29 лет мозг весит в среднем 1383 г, в возрасте 50— 59 лет — 1341 г, в возрасте 80—89 лет — 1281 г. У женщин изменения веса мозга выражены меньше.
Высокой надежности деятельности мозга, возможности переработки значительной информации способствует большое количество клеточных элементов в разных структурах мозга. Так, например, в ретикулярной формации на одной стороне продолговатого мозга находится 75— 100 тыс. крупных нервных клеток и от 2,0 до 2,5 млн. мелких клеток.
При старении число нервных клеток из-за их гибели падает. В одних отделах наступают изменения на 17— 19, в других — на 25—30%. Так, в спинномозговых узлах людей 70—79-летнего возраста количество клеток на 30,4% меньше, чем у 40—49-летних. В обонятельном нер-
150
ве у 16—30-летпих людей атрофировано 20% волокон, у 61—75-лстних — 68, у 76—91-летних — 73% всех волокон. Уменьшается при старении количество клеток в коре головного мозга, причем в различпых участках коры снижение это происходит пеодипаково.
Существенные изменения в содержании клеток установлены и у экспериментальных животных. Если принять количество клеток в мозжечке у 200-дневной крысы за 100%, то у 1017-дпевпой крысы число их упадет до 72,4%. Одновременно с изменением числа нейронов в старости нарастает количество глиальных, соединительнотканных элементов.
Наряду с погибшими, глубоко поврежденными, атрофированными нервными клетками многие нейроны даже в глубокой старости существенно не изменены. Кроме того, все эти сдвиги неодинаковы в разных отделах центральной нервной системы. Так, в коре головного мозга они выражены неодинаково в разных полях, в разных слоях одного и того же поля.
Интенсивность обмена веществ в мозгу значительна. У человека головной мозг при среднем весе 1,5 кг поглощает в минуту 68,0 мл кислорода. При прохождении крови через головной мозг кислород довольно значительно извлекается из нее.
Одна из отличительных особенностей энергетики мозга состоит в том, что основным, чуть ли не единственным субстратом окисления, субстратом энергетических превращений является глюкоза. Сердце, печень, например, всеядны: они могут использовать различные вещества в энергетических превращениях. Основной источник поставки макроэргических соединений в мозг — тканевое дыхание, окислительное фосфорилирование. Однако при определенных условиях при активной деятельности интенсивность потребления кислорода, тканевого дыхания и гликолиза может значительно возрасти.
