понедельник, 30 декабря 2013 г.

МОДЕЛЬ HOMO SAPIENS: СТАРЫЙ И НЕБОЛЕЮЩИЙ


Сколько лет должен жить человек? Этот вопрос волновал человечество, скорее всего, всегда. На него искали ответ в священных писаниях и научных трактатах. Он стоял перед философами и биологами, демографами и физиологами, социологами и врачами... И это, пожалуй, один из самых волнующих статистических показателей для каждого из нас.

Действительно, среди фундаментальных проблем биологии длительность онтогенеза (развития организма с момента образования зиготы до естественного завершения его цикла) занимает особое место. Ученые давно выяснили, что у до боли знакомой со школьных уроков биологии мушки дрозофилы он измеряется месяцами. У традиционных в институтских лабораториях грызунов – несколькими годами. Причем, живущая рядом с нами и питающаяся той же пищей крыса в свои 5 лет будет считаться уникальным долгожителем (и ее исключат из рассмотрения при статистической обработке данных). Известно, что дождевой червь при благоприятных условиях может дожить до 10 лет; речной рак – до 20; тигр, медведь – до 40–50; слон и кит – до 60–70; некоторые виды черепах живут более 150 лет, а наши ближайшие родственники – современные человекообразные обезьяны – не очень долго, в зависимости от вида 30–50 (до 60 – в неволе) лет. Вот только относительно продолжительности онтогенеза человека, который мы называем жизнью, ученые мужи продолжают спорить, впрочем, как и о том, что такое старение организма.
Неудивительно: старение живого организма, тем более высокоорганизованного – процесс многофакторный, и его изучают многие науки – физиология и эпидемиология, биохимия и биофизика, геномика и протеомика и пр. – и у каждой из них есть свои научно обоснованные теории старения. Современные геронтологи их насчитывают более 3 сотен.
В разных странах есть свои данные о долгожителях: так, при переписи населения во Вьетнаме (1991 г.) в уезде Кунхол провинции Нгетинь отмечен человек, которому исполнилось 142 года. А в Колумбии возрастной рекорд установил Хавьер Перейра, прожив 169 лет (в его честь была выпущена специальная почтовая марка, в нижнем углу которой по его требованию было написано: «И пью, и курю»). Официально же Книга рекордов Гиннеса зафиксировала, что самая старая жительница планеты – француженка Жанна Луиза Кальма (родилась 21 февраля 1875 г. в Арле, умерла в 1997 г.), прожила 122 года. На 2 года меньше – японец Шигечио Изуми, родившийся в 1865 г. и умерший от воспаления легких в 1986 г.
Но, пожалуй, какой из них ни следуй, с основным принципом спорить не приходится: эволюции, т.е. развитию, противоречит постоянство бессмертия. Теоретически организм может неограниченно долго оставаться молодым – эволюционно для этого создано достаточно самых разных способов борьбы с повреждениями в живой системе. Вот только природе невыгодно тратить много энергии на самовосстановление организмов – лучше ее использовать для репродукции. И ресурс распределяется в ее пользу (на обслуживание репродуктивной функции у дрозофил затрачивается 40% всего энергетического ресурса организма). Надо полагать, старение – это и есть следствие недостаточности ресурса. И с природой не поспоришь. Раз она решила, что для сохранения биологического вида достаточно, чтобы его представители успели оставить потомство, так оно и есть. В некоторых случаях, когда потомство немногочисленно и появляется на свет беспомощным, нуждающимся в длительной заботе и воспитании, как в случае с человеческим родом, «гарантийный срок» продлевается. Вопрос только насколько!
ЖИЗНЬ СТАЛА ДОЛЬШЕ…
Продолжительность жизни, наблюдаемая сегодня, установилась в последние 100–200 лет. И она сильно отличается от той, которая была у человечества на протяжении тысячелетней истории. Конечно, она росла и раньше, но именно последние десятилетия кривая дожития заметно сместилась вправо, и возросла доля 100-летних людей, особенно в развитых странах (при этом значительно снизилась рождаемость).
В начале нынешнего века Джим Оппен (Кембриджский университет, Великобритания) и Джеймс Вопель (Институт демографических исследований им. Макса Планка, Германия) обнаружили, что, начиная с 1840 г., продолжительность жизни населения индустриально развитых стран мира каждые 10 лет возрастает на 2,5 года. В опубликованной в журнале Science статье2 для наглядности они привели математическую модель увеличения максимальной продолжительности жизни в странах-лидерах. На графике эти величины составили ровную прямую линию, четко стремящуюся вверх и вправо (страны-лидеры за это время много раз менялись – Новая Зеландия, Норвегия, Япония, Нидерланды и др.).
Как известно, продолжительность жизни человека зависит от очень многих причин: социально-экономических условий, образа жизни человека и общества в целом, эндоэкологической (внутриорганизменной) ситуации и генетических факторов. Последние 100 лет, без сомнения, характеризуются значительным улучшением условий жизни, здравоохранения, гигиены, питания… Впрочем, объяснить столь стабильно поднимающуюся возрастную планку жизни только уровнем социального развития общества (и в т.ч. медицины) специалисты затрудняются.
Кстати, открытие пенициллина и победа человечества над смертельными инфекциями, которые тысячами выкашивали жителей планеты, почему-то на график роста продолжительности жизни, начерченный специалистами, никак не повлияли. Прямая линия не дрогнула на отметке 50-х гг., а как шла целеустремленно вверх, так и продолжила свой путь.
Возможно, нынешний век – время демонстрации биологического потенциала нашего вида?!
Так или иначе, а эта демографическая тенденция стала очевидной не только демографам и геронтологам. Уже сегодня она вполне сформировалась в серьезную многоплановую проблему – политическую, экономическую, мировоззренческую и, конечно же, медицинскую. И от геронтологии ждут ответов на многие вопросы. Почему растет продолжительность жизни? Какие механизмы стоят за этим? Что будет, если этот рост продолжится? Каков предел видовой продолжительности жизни человека?
А ГЛАЗ, КАК У ОРЛА…
Конечно же, врач поликлиники хорошо знаком со спецификой болезней пациентов старшего возраста. И кому, как не ему известно, что здоровый образ жизни, хоть и отодвигает на какое-то время болезни пожилого возраста, но кардинально проблемы не решает. Все дело в конструктивных недостатках человеческого тела. В этом уверены американские геронтологи Джей Ольшански, Брюс Кейрнс и Роберт Батлер (Международный центр исследований человека).
На заре XXI в. то ли шутки ради, то ли на полном серьезе (все-таки статья была опубликована в солидном издании – журнале Scientific American и не в День дурака)3 они поразмышляли о том, какие изменения следовало бы внести в конструкцию человеческого организма, чтобы избавить его от неприятных последствий старения. Эти наблюдения, скорее всего, будут интересны и врачам.
В числе главных «недоработок» ученые отмечают прямохождение (и прямосидение) – именно за него наибольшую плату вынужден платить человек. Конечно, высвобождение верхних конечностей позволило нам совершить огромный скачок по эволюционной лестнице (использование орудий труда, способствовавшее развитию интеллекта), но какая значительная вертикальная нагрузка на позвоночник (строение тела человека не сильно изменилось по сравнению с предками, ходившими на всех четырех)!
Став на ноги и укрепив поясничный отдел на опоре таза, а шейный – на опоре малоподвижного грудного отдела, человек значительно осложнил положение тела в пространстве. Тонкие межпозвонковые диски постепенно деформируются, выдавливаются, ущемляют нервы и спинной мозг – отсюда остеохондроз, радикулит. Дж. Ольшански и соавт. искренне считают, что для облегчения этого бремени надо, чтобы диски были толще, а верхняя часть торса – несколько наклоненной к земле (заодно центр тяжести опустится, уменьшится опасность падения). Но при этом шея должна быть немного изогнута вверх – чтобы лицо продолжало смотреть вперед. Придется утяжелить, сделать более прочными шейные позвонки.
Внося конструкционные изменения в скелет, нельзя забывать и о суставах. Например, о коленном. Если убрать коленную чашечку, часто травмируемую, можно уменьшить площадь трущихся поверхностей, сустав сможет сгибаться не только вперед, но и назад. Увеличим хрящевую прокладку, от этого замедлится износ сустава и отодвинется артрит. Правда, этот узел облегчает человеку длительное стояние на ногах… но у будущих биомехаников, видимо, найдется решение этой «маленькой» проблемы. А если увеличить количество ребер, мы значительно улучшим защиту органов брюшной полости, да и предотвратим грыжи.
Интересно, что и антрополог А.П. Бужилова (на чью работу уже была ссылка), которая много занималась палеопатологией в биоархеологических реконструкциях (исследования болезней древнего человека), отмечает, что на втором месте (после травм) у наших древних предков с самых ранних времен стояли различные патологии позвоночника и суставов – известный остеохондроз, разного рода остеофитозы (которые не встречаются ни у кого из животных, в т.ч. и у обезьян). Но, вернемся к работе американских геронтологов. Как известно, с возрастом мышцы атрофируются. А если нарастить мышечную массу, чтобы утрата силы шла медленнее… Утяжеленные мышцы увеличат нагрузку на кости и замедлят процесс потери кальция из них, усиленная мышечная стенка живота предотвратит грыжи, нередкие в пожилом возрасте, а также мышечная «подушка» вокруг костей сможет защищать их от переломов. Усиливая мускулатуру, нельзя забыть и о связках – уменьшим вероятность вывихов.
Еще одна проблема людей в возрасте (и тоже связанная с прямохождением и земной гравитацией) – расширение вен в ногах. Что поделаешь, постепенно ослабевают клапаны, обеспечивающие однонаправленный центростремительный (по направлению к сердцу) ток крови. А если увеличить их число?! Тем более у природы есть такой опыт – она уже упражнялась на африканцах, и они практически не знакомы с ХВН.
Французский естествоиспытатель Ж. Бюффон во второй половине XVIII в. пришел к выводу: продолжительность жизни всех биологических организмов, включая человека, составляет 7–14­кратный период времени, за который конкретный биологический вид достигает половой зрелости. Так как человек достигает зрелости к 16–18 годам, продолжительность его жизни должна быть в пределах 130–240 лет.
Не осталась без внимания исследователей и голова с ее органами чувств. Проблемы с ослабевающим слухом они предлагают решать по упрощенной схеме: не затрагивая сложные механизмы внутреннего уха, дать человеку увеличенную ушную раковину, способную поворачиваться на источник звука, как у многих животных. Согласны американские геронтологи и с мнением немецкого физика Гельмгольца, в свое время нелестно отозвавшегося о человеческом глазе: «Если бы оптическая мастерская прислала мне такой прибор, я бы вернул его для переделки». И здесь они решили обойтись «малой кровью». Человеческий глаз природа создавала по инвертированному (обращенному) типу: зрительный нерв подключен к светочувствительным клеткам сетчатки сверху. И что мы имеем следствием этого конструкционного недостатка?! Отслоение сетчатки. Присоединим окончания зрительного нерва сзади, со стороны стенки, укрепим светочувствительный слой сетчатки, как это у кальмара… еще никто и никогда не видел кальмара с отслоением сетчатки!
Джей Ольшански, Брюс Кейрнс и Роберт Батлер обращают внимание и на другие несовершенные узлы живой системы «Человек». То ли, действительно, природа что-то не досмотрела, создавая свой «венец творения», то ли по ошибке не на ту планету его занесла, слегка недооценив гравитацию, освещенность и прочие условия, то ли предусмотрела не те сроки онтогенеза, которые вышедшее из­под контроля дитя себе наметило… В любом случае образ, созданный этими американскими учеными, мало похож на нас с вами. Впрочем, в век биотехнологий и генной инженерии кто может поручиться, как будет выглядеть человек, скажем, через 200 лет?

1Бужилова А.П. Homo sapiens: История болезни. М., Языки славянских культур, 2005.
2Oeppen, J. and Vaupel J.W. Broken limits to life expectancy. Science 296, 1029–1031.

3S. Jay Olshansky, Bruce A. Carnes and Robert N. Butler. If Humans Were Built to Last. Scientific American Magazine, March 2001.

Комментариев нет:

Отправить комментарий