-ѕоиск по дневнику

ѕоиск сообщений в Agastiar

 -ѕодписка по e-mail

 

 -—татистика

—татистика LiveInternet.ru: показано количество хитов и посетителей
—оздан: 20.09.2011
«аписей: 10
 омментариев: 1
Ќаписано: 20

Ќа пути к бессмертию

ƒневник

¬торник, 20 —ент€бр€ 2011 г. 22:56 + в цитатник

ќЅў≈Ѕ»ќЋќ√»„≈— »… ѕќƒ’ќƒ   »«”„≈Ќ»ё ѕ–»–ќƒџ —“ј–≈Ќ»я

                                          

                                    „ернилевский ¬. ≈.

ћосковский государственный медико-стоматологический университет

Ѕиологические проблемы старени€ и увеличени€ продолжительности жизни. ћ. Ќаука. 1988, с.21-32.

“√еронтологи€ и гериатри€”, јльманах, ¬ып.1. ћ. :Ќ»» геронтологии ћ« –‘. 2001. —.21-24.
 

     

       –ассмотрение старени€ и самообновлени€ с общебиологических позиций позвол€ет изучать общие закономерности этих процессов в природе. Ёти закономерности свод€тс€ к следующему. ѕроисхождение старени€ в эволюции св€зано с по€влением эукариотов, полового процесса и жизненных циклов (∆÷). —тарение универсально дл€ ∆÷ эукариотов; в ∆÷ старение про€вл€етс€ у половых особей и св€зано с половым созреванием (ѕ—). Ѕесполым поколени€м в ∆÷ старение не свойственно.
       ¬ процессе развити€ организма репродуктивные (тотипотентные) клетки дают начало половым и стволовым клеткам (— ); другие соматические клетки вступают на путь дифференцировки, заканчивают делени€ в терминальной фазе дл€ выполнени€ своих функций и затем гибнут. —  обеспечивают полное самообновление организма до полового созревани€ (ѕ—), необходимого дл€ созревани€ половых клеток; старение начинаетс€ с момента ѕ— и св€зано с переключением программы развити€ на репродуктивную функцию организма; далее вступают в действие механизмы старени€, различные у разных систематических групп.
        —корость старени€ существенно зависит от вида размножени€, однократного или многократного. ” большинства видов наблюдаетс€ резкое замедление старени€ и радикальное продление жизни при переживании в гипобиозе неблагопри€тных (сезонных и др.) условий.
»зложенный подход позвол€ет указать способы радикального продлени€ жизни организмов, воздейству€ на причины старени€. —пособы основаны на задержке развити€, бесполого размножени€ и ѕ— с помощью: понижени€ температуры тела, голодани€, изменени€ в среде концентрации ќ2 и —ќ2, снижени€ обмена веществ, удалени€ гонад и половых продуктов, воздействи€ на отделы головного мозга, ответственные за ѕ—.

 

 лючевые слова: общебиологический подход, старение, радикальное продление жизни
 

      насто€щему времени предложены всевозможные идеи и гипотезы старени€. ќбычно выдвигаетс€ постулат и привод€тс€ доказательства св€зи его с причиной ста­рени€. ќднако при воздействии на эти причины не удаетс€ существенно замедлить старение. ¬ыдвигаетс€ нова€ гипотеза и т.д. ¬ыход состоит в применении научной методологии к выбору самого подхода к изучению природы старени€. ясно, что старение – про€вление живого, снижение жизнеспособности. ѕоэтому старение следует выводить из определени€ жизнь. —огласно теоретической биологии, общеприн€того определени€ сущности жизни нет, но оно может быть получено переводом философской формулы (‘.Ёнгельса, 1878) на биологический €зык [5]. —огласно этому определению, жизнь есть способ существовани€ белковых тел, который по существу состоит в их самообновлении и осуществл€етс€ через такой обмен, когда они ими же создаютс€ и разрушаютс€; управл€ть жизненными процессами (самообновлением и старением) необходимо через обмен веществ. Ѕелковые тела в современном смысле – это система носителей жизни, состо€ща€ из 4-х уровней организации: молекул€рно -генетический, онтогенетический, видовой и биоценотический. ÷ентральным звеном жизни €вл€ютс€ организмы, способные к самообновлению. ќни объедин€ют в себе 4 уровн€, которые обеспечивают бессмертие жизни на «емле.
      «адача состоит в изучении причин старени€ и самообновлени€ в природе или с чем эти причины св€заны. ƒл€ изучени€ этих €влений мы примен€ем общебиологический подход: нахождение наиболее общей закономерности €влени€ путем обобщени€ и анализа фактов и отсечени€ избыточной информации; затем, сравнением наличи€ или отсутстви€ этой закономерности у разных организмов вы€сн€етс€ различие, причина, старени€ или нестарени€, или с чем она св€зана; далее анализируютс€ возможности воздействи€ на причину.  ритерием замедлени€ старени€ €вл€етс€ увеличение максимальной продолжительности жизни (ћѕ∆). Ётот подход не требует никаких гипотез, используютс€ данные сравнительной геронтологии, общей биологии и биологии старени€ организмов всех систематических групп. ƒл€ упрощени€ задачи не учитываютс€: факторы, вли€ющие на темп старени€; механизмы старени€, которые отличаютс€ у разных видов; смертность от внешних причин; заболевани€ и отклонени€ в развитии.
    

ѕроисхождение половых процессов в эволюции жизненных циклов

     јнализ данных по эволюции жизни показывает, что первые добиологические структуры возникали с малой веро€тностью на основе гиперциклов [13] и разрушались. Ќепрерывность жизни в эволюции возникла на основе систем прокариотов, способных воспроизводить достаточное число себе подобных на основе комплементарности нуклеиновых кислот и изолированные оболочкой, обеспечивающей ѕ∆ системы до делени€. ” прокариотов во врем€ роста и созревани€ преобладает самообновление и до делени€ старение не про€вл€етс€. ѕоловой процесс отсутствуют. ќднако у них наблюдаетс€ генетическа€ рекомбинаци€: трансформаци€, трансдукци€, конъюгаци€, которые происход€т случайно, неточно и нерегул€рно. —читаетс€, что эти процессы позднее стали основой дл€ по€влени€ полового процесса, а возникли они у прокариотов как репарации ƒЌ  в услови€х повышенного ”‘-облучени€ при отсутствии озонового сло€. ѕри достижении в атмосфере критического уровн€ концентрации ќ2, равной 1% от современной (точка ѕастера), 2 млрд лет назад по€вились эукариоты с диплоидным состо€нием хромосом, митоз как основа бесполого размножени€, на основе которого возник мейоз – основа половых процессов. Ќа основе митоза и мейоза возникли жизненные циклы (∆÷) одноклеточных и многоклеточных организмов с чередованием гапло- и диплофаз половых и бесполых поколений (длительность ∆÷ определ€етс€ числом поколений); ∆÷ с метаморфозом - совокупность фаз развити€ от зиготы (у насекомых, л€гушек и др.); ∆÷ с пр€мым развитием (у большинства позвоночных, пауков и др.) совпадает с онтогенезом.
     ¬едущим звеном ∆÷ €вл€етс€ половой процесс, который регул€рно восстанавливает ∆÷, т.е. делает ∆÷ устойчивой единицей развити€. ќн обнаружен почти у всех исследованных эукариотов.
—в€зь старени€ со способом размножени€
      »звестно, что необходимым условием существовани€ и выживани€ видов €вл€етс€ способность организмов к размножению. ¬ процессе эволюции виды создали множество форм размножени€, которые представл€ют 2 способа: бесполое и половое размножение.

   ¬ ∆÷ большинства видов беспозвоночных наблюдаетс€ чередование бесполых и половых поколений (производ€щих половые клетки).     ѕричины прекращени€ индивидуального развити€ этих поколений существенно различаютс€ и св€заны со способом размножени€.   Ѕесполые организмы посто€нно реорганизуют и обновл€ют свои структуры, обладают хорошей способностью к регенерации и росту. ѕрекращение их жизни наступает не вследствие старени€, а при активации жизненных процессов и даже омоложении организма, так как после их делени€ или почковани€ дочерние особи оказываютс€ всегда моложе родительских. ¬ ∆÷ после серии бесполого размножени€ обычно по€вл€етс€ половое, как правило последнее, поколение, у которого с наступлением ѕ— снижаетс€ способность к регенерации, росту и обновлению, по€вл€ютс€ возрастные изменени€, всегда привод€щие организм к старости и гибели с трупом. ¬ ∆÷ с метаморфозом или с пр€мым развитием старение организма наблюдаетс€ в половой стадии (имаго у насекомых).
     Ѕесполое размножение €вл€етс€ универсальным в ∆÷ организмов всех видов, в т.ч. и у человека. ќно происходит у разных видов на разных стади€х развити€ организмов. ” высших организмов на стадии делени€ бластомеров возможно разделение этих бластомеров, из которых развиваютс€ целые организмы, у человека одно€йцовые близнецы. ѕосле ѕ— у них происходит старение.

 

           —в€зь начала старени€ с половым созреванием

   —тарение одноклеточных в ∆÷ про€вл€етс€ на уровне клона. ѕосле определенного числа агамных делений они дифференцируютс€ на гаметоциты. ¬ период образовани€ половых особей (гамонтов) в среде по€вл€ютс€ т.н. ”половые вещества” – пептиды с ћћ 11-12 кƒа [19], наступает ѕ— клона и темп делени€ клеток замедл€етс€. ѕри задержке полового процесса (конъюгации) темп делений продолжает снижатьс€, происход€т изменени€ в €дерном аппарате, жизнеспособность клеток угнетаетс€, клон стареет и вырождаетс€. ѕри наличии полового процесса прежний ∆÷ заканчиваетс€ и начинаетс€ новый ∆÷ с другим генотипом. ѕоказано, что у разных видов инфузорий между периодом ѕ— и ѕ∆ клона наблюдаетс€ линейна€ зависимость[23].
—реди колоний наиболее изучены вольвоксовые. Ќизшие из них Gonium, Pandorina, Eudarina имеют 4,8,16 клеток, которые сначала дел€тс€ и образуют бесполые колонии, затем происходит ѕ— колоний, все клетки станов€тс€ гаметами и колониальный организм распадаетс€ [3], хот€ старени€ клеток здесь нет. ” 32-клеточных Pleudorina наблюдаетс€ дифференцировка на 4 соматических и 28 репродуктивных клеток. ѕоследние образуют сначала бесполые, а затем половые колонии, в которых в результате половой дифференцировки из репродуктивных клеток образуютс€ гаметы, они увеличиваютс€ в размерах за счет соматических клеток, которые тер€ют жизнеспособность и гибнут, колони€ распадаетс€. «десь впервые наблюдаетс€ старение соматических клеток. ќбычно колонии с 32 и более клетками устойчивы и у них впервые образуетс€ передне-задн€€ ось, как у многоклеточных. –епродуктивные клетки наход€тс€ в задней части. ѕредполагаетс€, что у многих вольвоксов репродуктивные клетки обособл€ютс€ от соматических вследствие наличи€ т.н. зародышевой плазмы [1] (см. ниже) в задней части колонии [21].  олонии Volvox carteri имеют 2000 мелких соматических клеток и 16 крупных репродуктивных. ƒифференцировка на эти типы клеток происходит на стадии 16-32 клеток. ”становлено, что эти типы клеток синтезируют различные виды полипептидов [18]. ¬ период половой дифференцировки колонии возникают изменени€ в синтезе этих пептидов, репродуктивные клетки дел€тс€ очередной раз и превращаютс€ в 32 гаметы, а соматические клетки дегенерируют, в них снижаетс€ число рибосом и клеточное дыхание, по€вл€ютс€ липидные тела, происходит сдвиг метаболических путей и колони€ распадаетс€. ”становлено, что полова€ дифференцировка у вольвоксов происходит под вли€нием гликопротеидов с ћћ 25-30 кƒа [20].
—в€зь старени€ с ѕ— закрепилась “раз и навсегда” в эволюции многоклеточных организмов.

 

—тарение организмов с однократным и многократным половым размножением

     —равнительный анализ биологии многоклеточных организмов показывает, что старение у них наблюдаетс€ в ∆÷ у половых поколений после ѕ—. ѕо скорости старени€ все виды можно разделить на 2 группы: с однократным и многократным половым размножением.
      Ќаиболее €рко св€зь старени€ с ѕ— про€вл€етс€ у организмов с однократным размножением: после ѕ— и размножени€ они быстро стареют и умирают. Ёто наблюдаетс€ у многих видов животных почти всех систематических групп и у монокарпических растений.
Ќапример, гидры (тип кишечнополостные) при определенных услови€х могут почковатьс€ без признаков старени€ [2]. ѕереход к ѕ— у некоторых видов гидр происходит при повышении, у других – при понижении температуры среды или при изменении концентрации —ќ2. ѕосле образовани€ гамет гидры быстро стареют и погибают. ѕоказано, что развитие гонад у них контролируетс€ нейросекретом нервных клеток гипостома [8].
      ∆÷ морских гидрозоев (Obelia и др.) заканчиваетс€ также половым поколением (медузы), которые после ѕ— образуют половые продукты и отмирают.
    Ѕыстра€ гибель половых особей после ѕ— характерна дл€ червей (в классах волосатиков, коловраток, размножающихс€ партеногенетически, нематод род Heterodera, полихет, олигохет).     Ѕыстрое старение организмов происходит после ѕ— в период размножени€ и находитс€ под контролем нейросекретов гангли€ (по данным общей эндокринологии).
     ћногие из однолетних форм голожаберных моллюсков и осьминоги (Octopus) после ѕ— прекращают рост и умирают сразу после откладки €иц. √ибель животных вызывают гонадотропные гормоны головного мозга.
       ¬ ∆÷ колоний мшанок ( род Plumatella тип щупальцевые) и боченочников (тип хордовые) после бесполого размножени€ образуютс€ половые поколени€, которые после выработки гамет отмирают.
      —реди членистоногих быстра€ гибель после размножени€ имеет место у ракообразных (веслоногих, ветвистоусых, разноногих и др.), многоножек, паукообразных (Linphiidae, Licosidae) и насекомых (пчЄл, ос, муравьев, бабочек). »звестно, что ѕ— у членистоногих находитс€ под контролем различных нейрогормонов головного гангли€, например ювенильного гормона у насекомых.
    Ѕыстра€ гибель с признаками старени€ наблюдаетс€ после нереста у некоторых рыб (лососи, угри, пимефалес, сельдь черноспинка, голь€ны и др.) и круглоротых (миноги).
     —реди млекопитающих быстрое старение после однократного размножени€ известно у сумчатых мышей [15]
     —тарение монокарпических растений наступает сразу после цветени€ и плодоношени€ [6].
 

     —тарение организмов с многократным половым размножением, как правило, зависит от длительности ѕ—.
»звестно, что эволюционно молодые виды (дафнии, клещи, большинство насекомых) быстро созревают и имеют относительно короткую ѕ∆.
     ƒревние виды щитней, пауков, скорпионов, тараканов, иглокожих, моллюсков и рептилий созревают за несколько лет и имеют большую ѕ∆.
     ѕроведенный нами анализ данных по ѕ∆ и периоду ѕ— у 200 видов из 14 отр€дов млекопитающих, у некоторых членистоногих и рыб показал, что между этими параметрами имеетс€ линейна€ зависимость.
ќбработка многочисленных таблиц и кривых смертности людей, лошадей, овец, крыс, мышей, рыб, дрозофил и коловраток указывает на то, что минимум смертности у этих видов наблюдаетс€ в возрасте ѕ—, затем происходит старение.
” поликарпических растений, по данным [6], цветение и плодоношение оказывает существенное вли€ние на их старение. ѕри этом, в зависимости от срока начала плодоношени€, т.е. периода ѕ—, измен€етс€ и ѕ∆. ¬егетативный рост, как правило, исключает наступление цветени€, а последнее замедл€ет вегетативное развитие.

 

ѕолова€ дифференцировка–возможна€ причина старени€

   “аким образом, есть основани€ полагать, что процесс старени€ св€зан с состо€нием половой зрелости. ƒл€ этого состо€ни€ характерно созревание не только половой системы, но и полова€ дифференцировка всего организма. ѕериод ѕ— начинаетс€ с отделени€ половых клеток от соматических и дальнейшее развитие сомы происходит независимо от наличи€ или отсутстви€ половых клеток. ¬ процессе морфогенеза соматические клетки дифференцируютс€ и гибнут, однако старени€ организма до ѕ— не наблюдаетс€. —ледовательно старение организма св€зано с особенностью сомы не стареть до ѕ— и стареть после ѕ—. ¬ажно определить первичные факторы, вызывающие эту особенность. ¬ последние годы получили подтверждение идеи “.ћоргана (1937) об ооплазматической сегрегации - наличии в разных зонах цитоплазмы €йца и зиготы специфических морфогенов или факторов, которые при делении зиготы попадают в разные бластомеры и детерминируют развитие различных типов стволовых клеток (— ). ¬ частности, у всех изученных видов было доказано наличие в цитоплазме €йца и зиготы т.н. зародышевой плазмы («ѕ) – совокупности цитоплазматических факторов (половых детерминант), определ€ющих обособление и развитие половых клеток [1]. ѕрирода этих факторов изучаетс€. ¬ насто€щее врем€ «ѕ не рассматриваетс€ как наследственное вещество €дра (по ј.¬ейсману). »меютс€ данные о времени обособлени€ первичных половых клеток (ѕѕ ) от соматических у всех типов многоклеточных.
       ќбобща€ эти данные, можно сделать следующие выводы:
   ” организмов с половым размножением, например у млекопитающих, это обособление, т.е. начало половой дифференцировки организма, происходит в эмбриональном периоде развити€ [1]. ѕри делении зиготы одно €дро попадает в зону «ѕ. Ѕластомеры с таким €дром €вл€ютс€ тотипотентными — . ѕѕ  образуютс€ на стадии гаструлы при делении этих клеток и содержат «ѕ. ѕоказано, что за обособление ѕѕ  ответственна только «ѕ, а не €дро зиготы. ƒругие —  лишаютс€ «ѕ, однако в них присутствуют факторы, детерминирующие их развитие в определенный тип —  и способность к неограниченной пролиферации. ѕотомки этих —  вступают на путь соматической дифференцировки и в процессе морфогенеза гибнут (как и при старении), однако организм до ѕ— не стареет, а самообновл€етс€ за счет —  и его жизнеспособность повышаетс€. —нижение самообновлени€ (начало старени€) после ѕ— можно объ€снить тем, что —  начинают активно участвовать в репродуктивной функции организма, снижа€ функции обновлени€ других тканей. ќсобеннно это выражено у всех организмов с однократным половым размножением.
       ¬ ∆÷ с чередованием поколений у бесполых животных полное обновление (нестарение) осуществл€етс€ за счет полипотентных — .   ѕри переходе взрослых бесполых особей в половое (последнее) поколение из части — , содержащих «ѕ, образуютс€ ѕѕ , другие —  активно участвуют в ѕ— организма и гаметогенезе, а роль их в обновлении других тканей снижаетс€ [1,14]. ѕри этом, у губок обнаружены деструктивные процессы в зоне гаметогенеза с разрушением соматических клеток. ¬ определенных услови€х у некоторых животных (гидр, олигохет, полихет) возможен обратный переход от полового (стареющего) организма к бесполому [2,14]. ѕри этом состо€ние ѕ— подавл€етс€, гаметы лизируютс€, а —  полностью обновл€ют организм. ¬ этих услови€х можно продлевать жизнь организма неограниченно долго [2,11]. ѕричина снижени€ самообновлени€ св€зана с изменением функции —  после ѕ—. «а последние 30 лет получено много данных о наличии в ткан€х млекопитающих и человека несколько сот типов — . «а счет —  значительно обновл€ютс€ многие ткани: эпителиальна€ система, желудочно-кишечный тракт, печень, почки и др. ¬ насто€щее врем€ исследуютс€ механизмы ”пробуждени€” —  к пролиферации. ”становлено, что клоны —  могут увеличиватьс€, уменьшатьс€, исчезать, переходить в резерв и вновь по€вл€тьс€ после периода поко€. “аким образом, небольшое число (5-20) самоподдерживающихс€ —  могут обеспечить обновление всего клона клеток. »нтенсивно изучаютс€ молекул€рно-генетические механизмы самоподдержани€ и дифференцировки — , а также гуморальные факторы регул€ции микроокружени€ и делени€ — . Ќами изучаетс€ роль упаковки клеток в процессах морфогенеза, самообновлени€ и старени€. ћодельные эксперименты показывают, что деление —  можно активизировать уменьшением плотности упаковки окружающих их клеток. ¬о многих опытах на беспозвоночных было показано, что с помощью голодани€, снижени€ температуры тела или повышени€ в среде концентрации —ќ2 удаетс€ снизить обмен веществ, задержать ѕ— и старение организма [2,11]. ѕри этом происходит редукци€ тела, рассасывание старых тканей и разблокировка — . ѕри отмене воздействи€ организм обновл€етс€ за счет — . “акое воздействие позвол€ет увеличить ѕ∆ животных в дес€тки раз [11]. ” зимосп€щих млекопитающих в состо€нии гипобиоза также происходит редукци€ всех органов и тканей, в т.ч. скелета, резко снижаетс€ обмен веществ и процесс старени€ независимо от его причин и механизмов. ¬есной рост органов возобновл€етс€ за счет —  с признаками омоложени€ организма.
¬ыводы. ѕроисхождение старени€ в эволюции св€зано с по€влением эукариотов, полового процесса и ∆÷-ов. —тарение универсально дл€ ∆÷ эукариотов. ¬ ∆÷ старение про€вл€етс€ у половых особей, а бесполые организмы не стареют. Ќеобходимым условием старени€ организма €вл€етс€ состо€ние половой зрелости. ѕолова€ дифференцировка организма начинаетс€ с разделени€ половых и соматических клеток. –азделение соматических и репродуктивных клеток происходит у организмов с числом клеток 32 и более. –епродуктивные клетки, содержащие «ѕ, дают начало половым клеткам. —  получают от зиготы факторы, детерминирующие их развитие в определенный тип — . ƒругие соматические клетки вступают на путь дифференцировки и затем гибнут в процессе морфогенеза и старени€. —  обеспечивают полное самообновление организма до ѕ—, необходимого дл€ созревани€ половых клеток.   —тарение начинаетс€ с момента ѕ—. —нижение самообновлени€ св€зано с переключением —  на репродуктивную функцию организма. ƒалее вступают в действие механизмы старени€, различные у разных систематических групп (млекопитающие, насекомые, растени€ и т.д.).     ∆изнеспособность организма до окончани€ жизни определ€етс€ согласованной работой органов и систем и способностью их сохран€тс€ за счет самообновлени€.

 

                               ѕолова€ дифференцировка мозга

     ѕоследние данные нейороэндокринологии указывают на ведущую роль ÷Ќ— в половой дифференцировке организма млекопитающих [9].   ¬ критическом периоде раннего развити€ у них предопредел€етс€ полова€ дифференцировка различных областей мозга, главным образом гипоталамо-лимбических структур, эндокринной и некоторых биохимических систем таким образом, что после ѕ— они функционируют по женскому или по мужскому типу и в комплексе определ€ют состо€ние половозрелости. ѕолова€ дифференцировка затрагивает и другие органы, которые, по классическим представлени€м, не св€заны с половой функцией. Ќапример, половые различи€ метаболизма стероидных гормонов крыс мало св€заны с уровнем половых гормонов зрелой особи и с генетических полом.  »звестны и другие критические периоды наибольшей чувствительности эмбриона к воздействию материнского организма. ѕроведенный нами анализ показал, что в этих периодах определ€ютс€ и закрепл€ютс€ пути дифференцировки, которые про€вл€ютс€ у взрослых особей и могут оказывать существенное вли€ние на ѕ— и темп старени€.   началу ѕ— резко повышаетс€ активность многих биохимических систем и эндокринных органов, происходит созревание основных структур мозга и образуетс€ устойчива€ св€зь этих структур с эндокринной системой. ѕосле ѕ— функции большинства органов и систем нарушаютс€. “ак как возрастные изменени€ имеют типичный дл€ всех особей вида характер, можно заключить, что они вызваны нарушением органов центральной регул€ции, ответственных за контроль многих функций. ≈сть основани€ полагать, что такими органами €вл€ютс€ гипоталамо- лимбические структуры, функции которых существенно ослабевают с возрастом. ћеханизм этих нарушений и их св€зь с процессом старени€ изучены недостаточно.
ћожно предложить рабочую гипотезу о механизме старени€ как следствии изменени€ биоритмов после ѕ—. »меетс€ много данных о том, что формирование и согласование биоритмов практически всех показателей жизнеде€тельности млекопитающих наход€тс€ под контролем главного водител€ ритма, расположенного в супрахиазматических €драх (—’я) гипоталамуса, и других €драх, ответственных за ѕ— организма [4]. ѕри этом циркадные ритмы многих физиологических процессов, концентрации гормонов в крови и нейромедиаторов в мозгу достигают оптимума и синхронности в возрасте ѕ—. ≈сть основани€ полагать, что усиление функций различных органов а начале ѕ— млекопитающих возникает вследствие €влени€ резонанса при совпадении частот импульсов —’я с частотой осцилл€торов органов. Ќапример, такой резонанс, вследствие которого возрастает выброс люлиберина и Ћ√, установлен у крыс и людей между —’я и аркуатным €драми гипоталамуса [22]. ѕоказано, что сам главный водитель ритма у мышей и хом€ков измен€етс€ с возрастом, начина€ с ѕ—. јмплитуда большинства биоритмов у млекопитающих снижаетс€ после ѕ— и измен€ютс€ фазовые отношени€ между ритмами. ƒесинхронизаци€ биоритмов постепенно охватывает весь организм и может играть важную роль в возрастной патологии. ” старых крыс и людей установлены нарушени€ ритмов уровн€ гормонов в крови и активности ферментов в печени, эстрального цикла и цикла ритма сна, св€занные с расстройством функции —’я вследствие изменени€ обмена моноаминов в ÷Ќ—. ¬озрастное распределение десинхронизации биоритмов асимметрично и отклон€етс€ в сторону пожилого возраста. »звестно, что и большинство других биологических процессов €вл€ютс€ асимметричными и неравновесными. Ёто про€вл€етс€ в неравномерных вариаци€х параметров этих процессов относительно нормы в течение суток и года.  ак показывают простые расчеты, с возрастом в распределении этих процессов должен происходить самопроизвольный сдвиг и, следовательно, разнонаправленна€ десинхронизаци€ биоритмов.

 

                —езонные ритмы изменени€ скорости старени€

     ћногие факты о механизмах старени€ получены в лаборатории без учета условий обитани€ животных. ќднако известно, что жизненные циклы многих видов в природе св€заны с годовыми биоритмами, которые наблюдаютс€ у животных, живущих дольше года; если ѕ∆ меньше года, то на сезонные изменени€ реагируют попул€ции [4].
      “ак, у шмелей, некоторых видов пчел, бабочек, комаров и других насекомых с ѕ∆ меньше года самцы осенью умирают, а самки перезимовывают, при этом стареют они медленнее и живут намного дольше самок летних генераций.
      Ѕольшинство беспозвоночных, пресмыкающихс€, земноводных, некоторые виды рыб, птиц (козодои), многие виды грызунов, насекомо€дных, рукокрылых, неполнозубых, медведи, лемуры (низшие приматы) впадают в состо€ние гипобиоза во врем€ оцепенени€ или сп€чки зимой или во врем€ летней засухи [7]. ¬ этом состо€нии происходит перестройка многих физиологических процессов, подавл€етс€ функци€ гонад и замедл€етс€ старение.

 

                               —пособы продлени€ жизни

      »зложенный подход позвол€ет указать способы существенного продлени€ жизни организмов, воздейству€ на причины старени€. ¬о многих опытах на беспозвоночных эти способы позволили в дес€тки раз увеличить ѕ∆ одноклеточных, гидр, планарий, олигохет, полихет, насекомых и др. [2,11].
    —пособы продлени€ жизни этих организмов основаны на понижении обмена веществ с помощью изменени€ температуры тела, концентрации —ќ2 и ќ2 в среде, голодани€, удалени€ гонад и половых продуктов, воздействи€ на отделы головного мозга, ответственные за ѕ—.
     ѕути продлени€ жизни видов, имеющих в жизненном цикле бесполые, а затем половое поколение, заключаетс€ в задержке полового размножени€ и ѕ—, а при по€влении полового поколени€ – переводе его в бесполое состо€ние.   этой группе можно отнести и организмы с однократным половым размножением.
      ”становлено, что у Paramecium caudatum состо€ние незрелости молодых дел€щихс€ клеток контролируетс€ цитоплазматическим пептидом с ћћ 10 кƒа, названным имматурин (незрелый) [17]. —пособность к конъюгации начинаетс€ после 150 делений, далее их активность снижаетс€ и начинаетс€ старение. ћикроинъекции имматурина от незрелых клеток (50-60 делений) в цитоплазму старых восстанавливало их способность вновь делитьс€ и вступать в конъюгацию.
      ” губок обнаружены пептидные факторы, ответственные за гаметогенез. Ќа стадии ѕ— этот процесс и старение удавалось блокировать, восстановить бесполое состо€ние и самообновление.
      √идры Hydra fusca и H.pirardi при температуре 190— неограниченно долго почкуютс€ (наблюдение 14 лет), а при 80— все полипы вступают на путь гаметогенеза, происходит их быстрое старение и гибель [2]. ≈сли стареющих гидр вновь перенести в среду с 190, то гаметогенез немедленно прекращаетс€, начинаетс€ гистолиз гамет и возобновл€етс€ почкование.
      ¬ опытах на планари€х Dugesia tigrina, сдержива€ бесполое размножение и ѕ— с помощью голодани€, удавалось продлить им жизнь в 25 раз и более [11].
       ∆изнь лососей после кастрации продлевалась в 4 раза.
       ќтрезание цветков и удаление плодовых тел у монокарпических растений в несколько (иногда в дес€тки) раз увеличивает их ѕ∆.
 

ѕути продлени€ жизни организмов с многократным половым размножением

1. »зменение половой дифференцировки мозга

     ќдин из путей заключаетс€ в воздействии на отделы головного мозга, ответственные за ѕ—.
     ѕоказано, что удаление у сверчков прилежащих тел, вырабатывающих ювенильный гормон, ответственный за ѕ—, а также изменение половой дифференцировки у крыс кастрацией их в молодом возрасте, приводило к двукратному увеличению ѕ∆ животных [9,12].

 

2. ќсобенности старени€ поколений зимосп€щих и незимосп€щих видов

     ѕроведенный нами анализ известных способов продлени€ жизни млекопитающих показал, что эффективными из них €вл€ютс€ ограничение питани€, снижение температуры тела и энтеросорбци€.
    Ѕолее перспективный путь основан на задержке развити€ животных до и после ѕ— с помощью периодического создани€ у них сниженного обмена веществ в гипобиозе. Ётот эффективный способ демонстрируют многие млекопитающие в природе. ѕри разработке способа гипобиоза особое внимание заслуживает изучение зимосп€щих и незимосп€щих, имеющих резкое различие в скорости старени€ сезонных поколений, ѕ∆ которых может различатьс€ в несколько раз. ќсновное отличие между этими поколени€ми состоит в том, что долгоживущие особи значительное врем€ в году наход€тс€ в состо€нии гипобиоза. ѕродление жизни теплокровных животных может быть основано на искусственном гипобиозе.
    —ущественные различи€ в скорости старени€ наблюдаютс€ у сезонных поколений незимосп€щих: грызунов (мыши, полЄвки) и насекомо€дных (землеройки). ƒл€ попул€ций этих видов характерно чередование весенних и осенних поколений.
     ∆ивотные, родившиес€ весной, имеют очень высокий уровень обмена, быстро растут и созревают и после размножени€ умирают с признаками старости в возрасте 4-6 мес.
    ѕоколени€, родившиес€ к осени, переживают зиму в активном состо€нии, впада€ в оцепенение во врем€ многократных периодов сна в течение суток. «имой у них замедл€етс€ рост тела и большинства органов, в гипобиозе снижаетс€ температура тела и обмен веществ, задерживаетс€ ѕ— и резко замедл€етс€ старение, а весной возобновл€етс€ рост органов (в том числе и тимуса), происходит самоактиваци€ организма с признаками омоложени€. ќсенние бурозубки живут до 12 мес, то есть в 2-3 раза дольше, сохран€€ молодость до 10-11 мес. Ќекоторые полевки могут пережить вторую зиму и прожить в 6 раз дольше весенних.
     Ёти данные указывают на то, что старение не фиксировано наследственно и имеетс€ принципиальна€ возможность увеличени€ видовой ѕ∆ животных в несколько раз за счет задержки периода ѕ— и продлени€ периода юности с помощью снижени€ обмена веществ, т.е. гипобиоза.
«имосп€щие. ƒл€ разработки искусственного способа гипобиоза дл€ человека нами проведен анализ состо€ни€ гипобиоза гетеротермных зимосп€щих млекопитающих.
   ћногие виды более крупных животных с ѕ∆ дольше года впадают в сп€чку зимой или во врем€ жары летом [7]. ”становлено, что в основе гипобиоза зимосп€щих лежит перестройка нейрогуморальной регул€ции [9,10]. ѕеред сп€чкой у них накапливаетс€ бурый жир, в котором преобладают ненасыщенные жирные кислоты (линолева€, линоленова€, олеинова€). “акой жир застывает у сурков при -18о—. ¬ жировой ткани и в печени накапливаетс€ токоферол, способствующий впадению грызунов в сп€чку. Ѕурый жир вызывает снижение обмена веществ и функции щитовидной железы, что приводит к ещЄ большему накоплению жира и перестройке терморегул€ции.  ак показали опыты на ежах, хом€ках и сусликах, впадение их в сп€чку св€зано с повышением в мозгу уровн€ серотонина.  оличество его в гипоталамусе возрастало почти в 2 раза. —еротонин, облада€ мощным сосудосуживающим действием, резко подавл€ет функцию ÷Ќ—, эндокринных и других органов, замедл€ет теплообразование, что приводит к понижению температуры тела и снижению обмена в 20-40 раз (у сони-полчка в 73 раза). ¬ норах зимосп€щих снижаетс€ содержание ќ2 и повышаетс€ концентраци€ —ќ2 , понижаетс€ температура.  аждое из этих воздействий способствует впадению животных в сп€чку. ”становлено, что сурки в сп€чке потребл€ют ќ2 в 41 раз меньше, чем в активном состо€нии, а —ќ2 выдел€ют в 75 раз меньше. Ёто приводит к повышению концентрации углекислоты в крови почти в 2 раза. ”величение кислотности крови в сочетании с другими факторами вызывает замедление частоты дыхани€ и сердцебиени€ в 10-20 раз. ѕод вли€нием гипоксии и гипотермии происходит полное мышечное расслабление.
       Ѕолее подробный анализ показывает, что гипобиоз св€зан с угнетением гипоталамических терморегул€торных центров. ¬ основе термогенеза лежат окислительные процессы.  лючевым звеном в терморегул€ции €вл€ютс€ катехоламины. ”становлено, что в сп€чке у сусликов и хом€ков выключаютс€ адренергические механизмы, почти прекращаетс€ обмен норадреналина в мозгу, а уровень депонированного серотонина возрастает в гипоталамусе и периферических ткан€х. »звестно, что серотонин €вл€етс€ регул€тором сна у всех млекопитающих.
     ≈сть основани€ полагать, что аналогичные изменени€ происход€т и у незимосп€щих млекопитающих (полевки, мыши, лемуры и др.). ƒл€ них характерно понижение обмена веществ и температуры тела (до 16-340—) во врем€ многократных периодов сна (оцепенени€) в течение суток при сохранении активной жизни зимой. »звестно, что многие виды млекопитающих и птиц в течение суток снижают обмен веществ и температуру тела (например, у лори до 330—).
     ѕроведенный нами анализ показал, что снижение температуры тела, голодание, энтеросорбци€, повышенна€ концентраци€ —ќ2 в среде, сон, расслабление мускулатуры и антиоксиданты €вл€ютс€ компонентами гипобиоза и действуют они как синергисты. ¬ результате происходит резкое снижение обмена веществ и процесса старени€.
     ¬ опытах на хом€ках показано, что сп€чка, вызванна€ снижением температуры среды, способствовала двукратному увеличению ѕ∆ животных [7].

 

                     ћетоды искусственного гипобиоза

    —пособы создани€ гипобиоза у пойкилотермных млекопитающих и человека основаны на методах искусственного гипобиоза.
      ¬ насто€щее врем€ разработан р€д методов получени€ искусственного гипобиоза, несколько отличающихс€ по механизмам от естественного, но основанных на том же принципе – перестройке гормонально-медиаторной активности моноаминовых систем и поддержании теплообменного гомеостаза на сниженном уровне при умеренном угнетении ÷Ќ— [10].
ќксикапнический метод заключаетс€ в создании гипобиоза с помощью гипоксических и гиперкапнических (повышенное содержание —ќ2 ) газовых сред. ћеханизм действи€ основан на снижении (до 50%) уровн€ оксигенации крови и повышении в ней концентрации углекислоты.
ћоноаминовый метод заключаетс€ в замедлении выхода катехоламинов из депонированного состо€ни€ с помощью рауседила (резерпина) и подобных средств; возникший дефицит серотонина компенсируетс€ введением 5-окситриптофана.
 омбинированный метод основан на сочетании обоих методов.
      ѕеречисленные методы гипобиоза эффективны при снижении температуры тела, поэтому дл€ продлени€ жизни теплокровных животных не примен€лись.
        ак показал анализ, снижение температуры тела не €вл€етс€ основным компонентом гипобиоза. —нижение обмена веществ у теплокровных возможно без охлаждени€ тела.
      Ќами проведены опыты по продлению жизни на животных, не впадающих в гипобиоз (мыши самки линии CD2 F1). —пособ основан на периодическом создании искусственного гипобиоза без охлаждени€ с помощью фармакологических средств, газовых сред с повышенным содержанием —ќ2 и пониженным ќ2 и комбинации этих воздействий. ќпыты показали, что гипобиоз у животных наблюдаетс€ при 8-час воздействии газовой среды с содержанием —ќ2 7,4% и ќ2 13%, а также после введени€ мышам 1,2 мг резерпина и 20 мг триптофана. ѕри этом температура тела животных немного снижалась, наблюдалось угнетение ÷Ќ—.
         “аким образом, дл€ создани€ периодического состо€ни€ искусственного гипобиоза с целью продлени€ жизни теплокровных млекопитающих можно предложить следующий способ: замедление выхода норадреналина из депонированного состо€ни€ с помощью рауседила (резерпина) и других нейролептиков, введение 5-окситриптофана дл€ повышени€ уровн€ серотонина, применение гипокси-гиперкапнических газовых сред.
      ƒругими воздействи€ми, способствующими гипобиозу, €вл€ютс€: антиоксиданты, ограниченное питание, потребление растительной пищи и жидких жиров, естественный сон, при котором достигаетс€ расслабление мускулатуры, устран€ютс€ внешние раздражители и немного снижаетс€ температура тела.
‘акты, приведенные выше, указывают на то, что компоненты гипобиоза €вл€ютс€ синергистами и значительный эффект продлени€ жизни может быть достигнут при их сочетании, хот€, как известно, отдельные из этих компонентов способствуют увеличению ѕ∆ животных.
       ќжидаемый эффект продлени€ жизни от такого воздействи€ подтверждаетс€ многочисленными наблюдени€ми за животными в природе [7] и в опытах при воздействии на животных отдельных компонентов гипобиоза (ограничение питани€, энтеросорбци€, антиоксиданты, сон и др.).
      ¬ насто€щее врем€ нами изучаютс€ возможности применени€ гипобиоза дл€ продлени€ жизни человека.

                                       Ћитература

јйзенштадт “.Ѕ. ÷итологи€ оогенеза. - ћ. : Ќаука, 1984. 248 с.
Ѕриан ѕ. ѕроисхождение и развитие половых клеток в онтогенезе позвоночных и некоторых беспозвоночных. - Ћ. : ћедицина. 1968. 350 с.
√орбунова Ќ.ѕ. јльгологи€. - ћ. :¬ысш. шк., 1991. 256 с.
ƒевис ‘. //Ѕиологические ритмы. -ћ. :ћир. 1984. —.292-314.
«аренков Ќ.ј. “еоретическа€ биологи€. - ћ. :ћ√”, 1988. 216 с.
 азар€н ¬.». —тарение высших растений. -ћ. :Ќаука. 1969. 316 с.
 алабухов Ќ.». —п€чка млекопитающих. -ћ. :Ќаука. 1985. 264 с.
Ќикитина —.ћ. —тероидные гормоны беспозвоночных. -Ћ. :»зд-во Ћ√”. 1982.172с.
–езников ј.√. ѕоловые гормоны и дифференциаци€ мозга. - . :Ќаукова думка. 1982. 252 с.
“имофеев Ќ.Ќ. »скусственный гипобиоз. -ћ. :ћедицина. 1983. 192 с.
“окин Ѕ.ѕ., Ѕорисова “.ѕ. ‘ормообразовательные процессы у голодающих планарий // ¬естник Ћ√”, 1975, є21. —.24-28.
„удакова ».¬. //ƒјЌ ———–. “. 164, є3.-—. 469-472.
Ёйген ћ., Ўустер ѕ. √иперцикл. -ћ. : ћир, 1982. 218 с.
Bell G. The masterpiece of nature. The evolution and genetic of sexuality. N.-Y. -1982. 635p.
Diamond J.M. //Nature. 1982. Vol. 298, No.1. P.115-116.
Dorner G., Hinz G. Androgen dependent brain differentiation and life span // Endocrinol., 1975. V.65. P. 378-380.
Haga N., Karino S. Microinjection of immaturin rejuvenates sexual activity of old Paramecium // J. cell. sci. 1986. V.86. P. 263-271.
Hagen G., Kochert G. Protein synthesis in a new system for the study of senescence // Exp. cell. res. 1980. V.127, є 2. P. 452-457.
Kitamura A. Mating-tipe substances // Paramecium. Ed. by Gortz H. - Berlin. 1988. P.85-96.
Kirk D.L. Heat shock elicits production of sexual inducer in Volvox // Science. 1986. V.231. P. 51-54.
Kochert G., Yates I. UV-labile morphogenetic substance in Volvox carteri //Develop. biol. 1970. V. 23 P. 128-135.
Lehrer S. //Mount. Sinai Journ. Med. 1983. Vol. 50, No.1. P.39-43.
Smith-Sonneborn J. Genetic and aging in protozoa // Intern. review of cytology. 1981. V.2, є 3. P. 319-354.


ѕримечание автора. ћногие работы автора по общебиологическому подходу к изучению старени€, самообновлени€ и продлени€ жизни опубликованы с 1980 по 2008 гг.


ћетки:  

Ќа пути к бессмертию

ƒневник

¬торник, 20 —ент€бр€ 2011 г. 22:53 + в цитатник

–ќЋ№ Ѕ»ќ–»“ћќ¬ ќ–√јЌ»«ћј ¬ ѕ–ќ÷≈——ј’ –ј«¬»“»я » —“ј–≈Ќ»я.   √»ѕќ“≈«ј –≈«ќЌјЌ—ј

                            ¬.≈.„ернилевский

      —борник ћќ»ѕ є41. —екци€ геронтологии. ћ., 2008, с.123-139.

  

       ѕроведен анализ системы биоритмов(Ѕ–) с т.з. волновых процессов в звене управ­лени€ развитием и старением организма. –езонансное взаимодействие главного водител€ Ѕ– – супрахиазматического €дра (—’я) и других €дер гипоталамуса выражаетс€ в совпадении пачек разр€дов нейронов —’я и других €дер, вследствие чего возникают мощные регул€рные выбросы рилизинг- , тропных и половых гормонов. –итмы —’я синхронизованы с 24 час внешним ритмом и относительно стабильны. ѕериоды между пиковыми ритмами других €дер естественно увеличиваютс€ в процессе развити€ организма. ¬ момент полового созревани€ эти частоты совпадают с частотой —’я, во всей системе Ѕ– происходит резонанс, что выражаетс€ в высокой жизнеспособности организма. ƒалее периоды ритмов €дер продолжают увеличиватьс€, они тер€ют резонансную св€зь с —’я, происходит десинхронизаци€ Ѕ–, котора€ про€вл€етс€ в возрастной патологии и старении организма.

      ќбъ€снен феномен 12-суточнных  резонансных “биений” циркадианных Ѕ– животных и человека. ќн св€зан с захватом свободнотекущих Ѕ–  внешним 24 час ритмом. ѕериод  “биений” значительно превышает периоды колебаний, структура “биени€” Ѕ– отличаютс€ стабильностью.

      ƒл€ синхронизации Ѕ– и повышени€ резервов организма использован принцип суперкомпенсации и 12-дневные циклы физических тренировок, питани€, голодани€, тренировок дыхани€, терморегул€ции, применени€ лекарственных средств и использовани€ эффективных систем долголети€. ”казанные приемы расширени€ резервов примен€ютс€ днем в чередовании с замедлением обмена веществ ночью (способ гипобиоза), что €вл€етс€ решающим фактором суперкомпенсации в замедлении старени€ и радикальном продлении жизни человека за видовой предел.  

 

 лючевые слова: биоритмы, резонанс, радикальное продление жизни. 

      

       ÷ель данной работы – анализ механизмов участи€ системы биоритмов (Ѕ–) в процессах развити€ и старени€ организма и использовани€ резонанс­ных €влений в дл€ активации резервов и продлени€ жизни.

    ћожно считать, что различие в длительности жизни разных видов определ€етс€ скоростью обновлени€ и старени€ организма в шкале соб­ственного биологического времени, которое €вл€етс€ интегральной характеристикой временной организации ритмов биологических процессов.   »меетс€ много данных о том, что формирование и согласование всех показателей жизнеде€тельности млекопитающих и человека определ€етс€ системой Ѕ– организма, которые наход€тс€ под контролем нескольких пейсмекеров: супрахиазмати­ческое (—’я), преоптическое и другие €дра гипоталамуса (√т), разные у разных видов. ћногие вопросы происхождени€, взаимодействи€ разных ритмов и организации системы Ѕ– мало изучены. ќстаютс€ не€сными механизмы участи€ Ѕ– в процессах развити€, старени€, обновлени€, адаптации, причинно-следственные св€зи между ними и какие именно структуры имеют к этому отношение. Ќами проведен анализ этих вопросов на основании известных, подтвержденных многими учеными, данных биоритмологии [6,9, 10,14, 19], который позвол€ет предложить гипотезу об участии главных водителей системы Ѕ– в процессах развити€ и старени€ организма.

                 

                —¬ќ…—“¬ј  »  ќ—ќЅ≈ЌЌќ—“»  Ѕ»ќ–»“ћќ¬

       ѕо€вление Ѕ– в онтогенезе св€зано с созреванием различных структур, при этом наблюдаетс€ иерархи€ ритмов: некоторые структуры мозга €вл€ютс€ пейсмекерами – генераторами ритмов, участвующими в согласовании многих эндогенных Ѕ– между собой и с внешними ритмами; многие органы и структуры имеют собственные ритмы, которые  согласованно и сопр€жено с другими  ритмами участвуют во временной организации системы Ѕ– [6,9].

       ”становлена автономна€ генераци€ ритмов €дер √т, срезов различных отделов мозга, клеток эпифиза, сердца и других органов [9,14]. ћного данных указывают на то, что ведущую роль во временной организации всех Ѕ– играют суточные колебани€ активности нервной и эндокринной систем [6,10,14]. ѕри этом многие Ѕ– €вл€ютс€ циркадианными (÷–) с периодами от 20 до 28 час (например, ритм температуры тела человека 25 час).  Ѕиохимические циклы, околочасовые ритмы синтеза белка, ритмы митозов, сердечный ритм и другие определ€ютс€ скоростью биологических процессов [7,8]. ѕри этом наблюдаетс€ синхронизаци€ околочасовых ритмов синтеза белков и клеточных попул€ций в органах [7]. ћеханизм такой синхронизации не до конца €сен. ћожно предположить, что ритмы этих процессов выработались в эволюции под вли€нием околочасовых ритмов центральных ритмоводителей.  Ќекоторые циклы обратимы (автоколебани€ в биохимических системах, циклы обменных процессов и превращени€ энергии). ќднако временна€ организаци€ клеток, органов и систем подчин€етс€ биологической стратегии онтогенеза (морфогенез, созревание и т.д.) и внешним ритмам (24 час, сезонным и др.). ѕоэтому необратимое изменение структур и биологических процессов в онтогенезе еще до старени€ приводит к изменению Ѕ–. ”становлено снижение с возрастом амплитуды околочасовых ритмов и интенсивности синтеза белка у животных, что про€вл€етс€ в недостаточном обновлении тканей [8]. ƒл€ большинства Ѕ– (гормонов, ритмов митозов, активности ферментов и др.) характерно увеличение периодов (уменьшение частоты) в онтогенезе, особенно при старении; некоторые Ѕ– имеют полифазный характер (2 и более акрофаз), который в онтогенезе мен€етс€ на однофазный [6]. ѕри воздействии внешних факторов Ѕ– про€вл€ют большую мобильность, сдвиги фаз и изменение амплитуд.

        ƒл€ вы€снени€ механизмов синхронизации и десинхронизации Ѕ– в онтогенезе требуетс€ анализ Ѕ– самих пейсмекеров.

     јнализ Ѕ– с т.з. волновых процессов усложн€етс€ тем, что эндогенные ритмы имеют нерегул€рный и околопериодический характер. Ќаиболее обоснованной считаетс€ мультиосцилл€торна€ гипотеза организации системы Ѕ– – наличие нескольких независимых пейсмекеров, среди которых выдел€ютс€ два: 1-й контролирует ритм температуры тела, 2-й – ритм сон-бодрствование, и другие св€занные с ними Ѕ– [2]. ћногие факты указывают на лидирующую роль в системе Ѕ– млекопитающих —’я, которые обеспечивают согласование по частоте и фазе Ѕ– большинства систем организма между собой и ÷– свет- темнота, сон- бодрствование [6,9,14]. ¬опрос о том как —’я согласует Ѕ– в онтогенезе остаетс€ открытым.

      ƒл€ анализа Ѕ– важно разделить онтогенез на период развити€ до зрелости и после него.  ритическим переходным моментом здесь €вл€етс€ половое созревание (ѕ—) организма. ѕроисходит полова€ дифференцировка по мужскому и женскому типу различных органов и систем [3-5,12]. ѕри этом ведущим процессом здесь €вл€етс€ полова€ дифференцировка мозга.

       лючевую роль в этих процессах, а также в нормальном функционировании организма в целом, начина€ с оплодотворени€, в развитии и старении играют половые гормоны [4,12]. ¬ раннем постнатальном периоде происходит созревание —’я и возникают многочисленные физиологические ритмы, согласованные с —’я [9,12,14]. ќкончательно система Ѕ– формируетс€ к моменту ѕ—.

      »звестно, что у человека и животных —’я гетерогенны по клеточному составу, характеризуютс€ зональностью распределени€ разных нейропептидсодержащих клеток и обладают функциональной гетерогенностью [9]. „ерез ретино-гипоталамический тракт —’я получают информацию о внешней освещенности, в соответствии с которой обеспечивают синхронизацию ÷–, согласование частоты и фазы Ѕ– [6]. ќт —’я идут эфферентные проекции к аркуатному (јркя), паравентрикул€рному (ѕ¬я) и другим €драм √т, ответственным за выделение гипофизарных гормонов, а также к более чем 20 отделам мозга [2,9,14]. јркя и преоптитческа€ область (ѕќќ) √т у самок крыс €вл€ютс€ соответственно тоническим и циклическим (эстральным) центрами стимул€ции выделени€ Ћ√ и ‘—√ гипофизом. јксоны нейронов ѕќќ идут к јркя, в котором происходит суммарное возбуждение от двух €дер [3,5]. ќсновным местом синтеза Ћ√-–√ и ‘—√-–√ и депо различных нейрогормонов €вл€етс€ срединное возвышение √т, к которому проецируютс€ аксоны —’я, јркя, ѕ¬я, —ќя и других €дер √т, и которое обеспечивает поступление нейрогормонов в портальную систему гипофиза [5,6,9,14]. ѕоловые гормоны включаютс€ в систему регул€ции по принципу обратной св€зи черезјркя и гипофиз.

      ”становлено, что нейроны —’я обладают автономной спонтанной активностью с частотой 1-20 имп/с, регистрируемых в виде отдельных разр€дов, пачек и групп импульсов с разными периодами между пачками импульсов [2]. ѕрин€то считать, что в —’я источником ритма €вл€ютс€ пейсмекерные клетки, в которых периодически возникают депол€ризаци€ и гиперпол€ризаци€ мембран [9].

      ѕейсмекерна€ активность —’я имеет четкую суточную динамику, однако акрофазы распредел€ютс€ в разные часы суток. ”становлено, что каждый нейрон-пейсмекер генерирует циркадную активность своего периода в интервале 16-36 ч [11]. ¬ процессе развити€ —’я превращаютс€ в функциональную сеть нейронов, в формировании которой первостепенное значение отводитс€ мелатонину эпифиза, рецепторы которого обнаружены на нейронах-пейсмекерах —’я в достаточно высокой плотности, а также серотонину [11]. Ќервные волокна серотонинергического происхождени€ буквально пронизывают —’я.  Ѕольшинство нейронов  (85%) јркя и ѕќќ, как эндогенных генераторов, имеют фоновую активность в виде пачек 3-25 имп/с [4,23]. ѕри этом у большинства нейронов распределение разр€дов в пачке взаимозависимо и не имеет случайного распределени€. ѕачки и группы импульсов имеют четкий регул€рный периодический характер.

      ¬ плазме крови взрослого человека и многих видов млекопитающих наблюдаютс€ ÷– концентрации гормонов —“√, ““√, Ћ√, ‘—√, пролактина и др. ’арактерно, что на кривых ÷– этих гормонов регистрируютс€ и четкие пики с периодами между ними от 1,5 до 3 час [10, 24]. — этими же периодами €дра √т, ответственные за выделение этих гормонов,  про€вл€ют повышенную электрическую активность в виде пачек импульсов за счет включени€ большого числа резервных нейронов и увеличени€ числа разр€дов в пачке, с последующим выбросом соответствующих нейрогормонов √т [24].

     ≈сть основани€ полагать, что частотно- кодируемое управление этими процессами исходит из —’я при совпадении одной из частот повторени€ пачек импульсов в —’я с частотой пачек в одном из €дер. “ак, среди  €дер √т јркя и ѕќќ имеют отношение к ѕ—. ¬ опытах на крысах установлено, что интегральна€ циркадна€ активность нейронов —’я и ѕќќ практически совпадает, демонстриру€ синхронизацию нейронной активности этих осцилл€торов по частотам, фазам и периодам ÷– [27].  јркя, ответственное за синтез и секрецию Ћ√-–√,  имеет св€зи с ѕќќ и с —’я. ѕри этом јркя под вли€нием ѕќќ про€вл€ет суммарную активность нейронов этих €дер, что отражаетс€ на плавном характере ÷–  Ћ√-–√ и Ћ√, ‘—√. ѕри взаимодействии с —’я  јркя выдает большие по амплитуде, резонансные, пики Ћ√-–√, которые регистрируютс€ большими импульсами, наложенными на плавные изменени€ ÷– Ћ√-–√, большими пиками на ÷–  Ћг гипофиза и повышением уровн€ половых гормонов в крови в 100-1000 раз по сравнению с фоновым уровнем (без вли€ни€ —’я) [24]. «десь имеет место амплитудна€ модул€ци€ пульсовой секреции нейрогормонов.

     –анее нами было показано, что старение начинаетс€ с ѕ—, а ѕ— €вл€етс€ следствием резонансного процесса при совпадении частот импульсов —’я и јркя [15]. ќбосновано это тем, что у взрослого че­ловека и животных были обнаружены ритмы секреции Ћ√ с периодом между пиками 1,5 час, а также соответствие их 1,5 час ритмам Ћ√-–√ гипоталамуса. ”становлено, что ритмы Ћ√ €вл€ютс€ следствием регул€рного повышени€ электрической активности јркя, ответственного за освобождение Ћ√-–√ у человека. –азр€ды нейронов јркя во врем€ ѕ— имеют относительно стабильную частоту 0,67 пачек в час (период между пачками 1,5 час), фонова€ амплитуда которых недостаточна дл€ освобождени€ Ћ√-–√[24].

     ќдним из ритмов —’я €вл€етс€ генераци€ пачек по 20-30 имп/с с частотой 0,67 пачек в час, котора€ не измен€етс€ от рождени€ до ѕ—. —огласно теории колебаний, повышение элек­трической активности јркя обусловлено синхронным взаимодействием, совпадением частот, этого ведомого осцилл€тора с —’я как принудителем, т.е. фазовой модул€цией, вследствие чего в јркя возникают резонансные процессы, которые выражаютс€ в резком повышении частоты потенциалов действи€ в виде пачки импульсов без изменени€ амплитуды.  ≈сть основани€ полагать, что эти процессы св€заны с включением большинства резервных нейронов   јркя, вследствие чего происходит выброс Ћ√-–√ из √т в портальную систему гипофиза, передний фронт которого соответствует выбросу Ћ√ в кровь [22,24]. јналогичный резонансный процесс был четко зарегестрирован у крыс при синхронном взаимодействии пачковых разр€дов окситоцинергических нейронов ѕ¬я и супраоптического €дер при участии —’я, в результате которого в сотни раз увеличивалось выделение окситоцина и молока [24]. »мпульсы окситоцина наблюдались во врем€ фазы медленного сна матери. ¬ отличие от Ћ√-–√ импульсы выделени€ окситоцина следовали на большей частоте. Ёти и другие данные указывают на то, что в контроле за периодом следовани€ пачек импульсов могут подключатьс€, кроме —’я, другие €дра √т и другие структуры мозга (в частности ответственные за фазы сна днем).

                     

                        –ќЋ№  Ѕ»ќ–»“ћќ¬  ¬  ѕ–ќ÷≈——≈  –ј«¬»“»я

     ”становлено,  что у человека в возрасте примерно 1,6 года  повышаетс€ уровень Ћ√ и происход€т выбросы Ћ√ небольшой амплитуды, которые имеют пульсирующий характер с частотой 1,33 пиков в час (период около 50 мин) [20]. ѕри этом увеличиваетс€ и уровень половых гормонов [10].  «начительное увеличение амплитуды Ћ√ особенно ночью наблюдаетс€ у слепых детей, ослепленных крыс и у животных, выращенных в темноте [17]. ”становлено, что у генетически незр€чих мышей не происходит нормального развити€ —’я [29]. ѕри этом ÷– у них протекают быстрее, в т.ч. и пики следовани€ Ћ√-–√, что можно объ€снить функцией јркя без св€зи с —’я.  ћеханизм этого €влени€ не вы€снен. »звестно, что у новорожденных сон полифазный и дол€ активного сна составл€ет 50%, а у взрослых 20-25% (6). ѕри этом период чередовани€ фаз сна у детей составл€ет 50 мин, а у взрослых 90 мин. Ёти периоды соответствуют чередованию  импульсов Ћ√ с периодом 50 мин в возрасте 1,6 лет и 90 мин у взрослых. ѕоэтому можно допустить, что в запуске импульсов Ћ√-–√ ночью участвуют, кроме јркя и —’я, и другие отделы мозга, ответственные за ритмы медленноволновых фаз сна. ¬ процессе развити€ увеличиваютс€ периоды фаз сна и периоды Ѕ–. “акое замедление Ѕ– с возрастом было обнаружено у хом€ков и крыс [18,23].

” человека к 5 годам, импульсы Ћ√ исчезают  и по€вл€ютс€ вновь перед ѕ— ночью с частотой 0,67 имп/час, а после ѕ— и днем [21]. Ёто можно объ€снить с т.з. теории колебаний. »звестно, что регул€рные ритмы с основной частотой fo имеют гармоники f1, f2,…, кратные fo. “ак как основна€ частота —’я fo=0,67 пачек/час, то 1-й гармоникой будет f1=1,33. ќсновна€ частота јркя в возрасте 1,6 лет равна 1,33 пачек/час. ѕри совпадении 1-й гармоники —’я с основной частотой јркя будет происходить резонансное увеличение активности јркя с частотой 1,33. ѕри превышении этой активности  порогового значени€ должен происходить небольшой выброс Ћ√-–√, выделение Ћ√ и половых гормонов. ƒалее с возрастом, к 5 годам, частота пачек јркя уменьшаетс€, а частота —’я не мен€етс€. ѕоэтому резонансные €влени€ не происход€т, пики Ћ√-–√ отсутствуют и уровень гонадотропинов уменьшаетс€. Ёкспериментальные и клинические наблюдени€ подтверждают, что —’я, а не гипофиз и гонады сдерживают ѕ— в этот период, т.к. это ингибирование происходит у гонадэктомированных животных. ѕеред ѕ— основна€ частота импульсов јркя, уменьша€сь, приближаетс€ к частоте —’я 0,67 пачек/час и резко повышаетс€ резонансна€ активность јркя с выбросом Ћ√-–√ ночью с периодом 70-90 мин [6]. “.о. можно объ€снить повышение амплитуды Ћ√ во врем€ сна в возрасте 1,6 лет, перед ѕ— и у слепых людей и животных.

      «десь ставитс€ под сомнение общеприн€тое мнение, что ночное повышение уровн€ мелатонина эпифиза сдерживает ѕ—, т.к. при этом импульсы Ћ√ происходили бы днем, а не ночью.  »звестно, что максимальна€ секреци€ и других тропных гормонов гипофиза происходит ночью, а на кривых Ѕ– этих гормонов во врем€ медленной фазы сна по€вл€ютс€ пики с периодом между ними 90 мин.

     ¬о врем€ ѕ— частоты ритмов —’я и јркя совпадают, резонансное увеличение амплитуды ритмов Ћ√-–√ достигает максимальных значений и ритмы Ћ√ следуют ночью и днем. ƒневное по€вление ритмов Ћ√ можно объ€снить тем, что к ѕ— происходит созревание €дер гипоталамуса и јркя может функционировать самосто€тельно без —’я (хот€ —’я усиливают эффект), т.к. неонатальное нарушение —’я не измен€ет начала ѕ— [26]. »меютс€ отдельные наблюдени€, что другие €дра взаимодействуют с —’я аналогично как и јркя, но на других частотах, а к моменту ѕ— эти частоты подстраиваютс€ к частоте —’я (период между импульсами 1,5 час). ¬ результате к ѕ— возрастают амплитуды импульсов всех нейрогормонов √т с одной частотой, близкой частоте —’я, а также ÷– всех гормонов. ѕроисходит резонанс во всей системе Ѕ–. ” человека обнаружены 90-110 мин колебани€ различных показателей, св€занные с фазами сна и обмена веществ (90 мин циклы сокращени€ желудка, циклы мочеотделени€ и др.) [6]. 

              

                            –ќЋ№  Ѕ»ќ–»“ћќ¬  ¬  ѕ–ќ÷≈——≈  —“ј–≈Ќ»я 

        ѕ— €вл€етс€ критическим периодом, завершением развити€ организма, после которого начинаетс€ перестройка системы Ѕ–. »меютс€ данные о том, что после ѕ— с возрастом частота пачек импульсов —’я мало измен€етс€, а частота пачек импульсов јркя и других €дер продолжает уменьшатьс€, они всЄ менее согласуютс€ с частотой —’я,  период ритмов увеличиваетс€ гетерохронно, что €вл€етс€ характерным признаком старени€ организма. ћожно считать, что асимметричное отклонение распределени€ Ѕ– в сторону пожилого возраста св€зано с асимметрией большинства Ѕ–, обусловленной особенност€ми биологических структур и процессов. Ѕольшинство неравновесных процессов  асимметричны, поэтому происходит их дестабилизаци€  и параметры организма отклон€ютс€ разнонаправленно от исходного состо€ни€.

        Ѕольшинство биологических процессов довольно жестко ограничены с одной стороны и менее жестко с другой. Ќапример, отклонени€  частоты пульса, дыхани€ и уровень артериального давлени€ ограничены нижним пределом, концентраци€ гормонов в крови снижаетс€ постепенно от пикового значени€.

     Ќа основании этих данных нами была предложена гипотеза о механизме старени€ как следствии десинхронизации Ѕ– в онтогенезе [15]. ¬ возрасте полового созревани€ Ѕ– многих физиологических процессов, концентрации гормонов в крови и нейромедиаторов в мозгу достигают оптимума и синхронности вследствие резонансных процессов при совпадении частоты импульсов —’я с частотой осцилл€торов органов. Ёто про€вл€етс€ в усилении функций организма, повышенной адаптации и жизнеспособности. ѕосле созревани€ у млекопитающих амплитуда большинства Ѕ– снижаетс€, измен€ютс€ фазовые отношени€ между Ѕ– и их согласованность, они приобретают свободный бег со сдвигом фаз в сторону пожилого возраста, вплоть до инверсии акрофаз ÷– (инсулина, тироксина, кортизола и тирозинаминотрансферазы у мышей, крыс и человека), наблюдаетс€ блуждание фаз Ѕ– [6].

      ƒесинхронизаци€ Ѕ– (до 70% ритмов у людей 40-71 год) постепенно охватывает весь организм и про€вл€етс€ в возрастной патологии и гетерохронности старени€. “ак, у мужчин более 65 лет частота пиков Ћ√ и тестостерона уменьшаетс€ примерно вдвое.  »меютс€ наблюдени€, что при увеличении периодов пиков Ћ√ в 2-3 раза у человека, обезь€н и овец наступает климакс в возрасте ускоренного старени€.

      ” старых мышей, крыс и людей установлены нарушени€ Ѕ– уровн€ гормонов в крови (—“√, ‘—√, Ћ√, кортикостерона, пролактина, альдостерона и др.) и активности ферментов в печени, эстрального цикла и цикла ритма сна [6,10,18]. ” пожилых происходит сдвиг фаз и снижение уровн€ ÷– тиреодных гормонов вплоть до инверсии Ѕ– [10]. ѕостепенно развиваютс€ патологические изменени€ в органах и ткан€х, в т.ч. и в самих пейсмекерах. ¬ пожилом возрасте и болезни јльцгеймера объем —’я и количество нейронов в нем существенно снижаютс€ [14].

      »змен€ютс€ механизмы регул€ции секреции нейрогормонов, что приводит к накоплению их в √т и к снижению в крови уровн€ тропных гормонов гипофиза [3-5]. ” человека после 30 лет смещаютс€ фазы сна и уменьшаетс€ дол€ медленно-волновой фазы сна [6]. ” человека после 30 лет смещаютс€ и сокращаютс€ фазы сна, уменьшаетс€ глубина сна, происход€т прерывани€ сна, врем€ сна смещ€етс€ на более ранние засыпание и просыпание [6]. Ёто приводит к смещению ритмов ј “√, —“√, пролактина, гонадотропинов, кортизола и др. ѕри этом повышени€ —“√ во врем€ сна у пожилых не происходит. ƒл€ всех заболеваний характерно увеличение периодов многих Ѕ– и их рассогласование.  »меютс€ наблюдени€, что у долгожителей изменени€ ÷– менее выражены.

      ” незр€чих детей и у крыс, выращенных в темноте, ѕ— наступает раньше [25,28,30], что можно объ€снить недостаточной функцией —’я. ƒл€ них характерно ускоренное старение.  ак отмечено выше, если у человека в возрасте 1 год происход€т нарушени€ развити€ мозга с повышением активности јркя или оно не согласуетс€ с —’я, то в возрасте 3-6 лет  может наступить раннее ѕ— с одновременным соматическим развитием [10]. Ёто наблюдаетс€ редко как одна из форм прогерии и сопровождаетс€  ускоренным старением.

      Ќа основании проведенного анализа предлагаетс€ гипотеза резонанса.

       ѕроцесс развити€ организма сопровождаетс€ резонансным кодированным управлением системой Ѕ– организма по иерархическому принципу: главный водитель ритма —’я – €дра гипоталамуса и внегипоталамические структуры мозга – гипофиз – эндокринные железы – органы и ткани; кажда€ подсистема дополнительно управл€етс€ автономно с помощью отрицательных и положительных св€зей;

        –итмы —’я согласованы с ÷– свет-темнота и смещаютс€ в течение суток, согласу€ другие ÷–.

       одами управлени€ Ѕ– €вл€ютс€ пачки разр€дов нейронов €дер √т, которые следуют в каждом €дре с определенной частотой в течение суток.

       ѕри совпадении частот следовани€ пачек —’я и одного из €дер (или двух), в последнем происходит резонансное повышение электрической активности, св€занное с подключением резервных нейронов (частотна€ модул€ци€), вызывающее большой пик выделени€ рилизинг гормона √т (амплитудна€ модул€ци€), пик тропного гормона гипофиза и пик уровн€ гормона в крови.

      –азные €дра имеют свои частоты следовани€ пачек. —’я имеют основные частоты (обертоны) пачек разные дл€ отдельных €дер и гармоники (кратные) этих частот. — возрастом функци€ —’я мало измен€етс€, а частоты пачек других €дер √т посто€нно уменьшаютс€. –езонанс между пачками —’я и отдельных €дер возможен на основных частотах —’я и €дер (в момент созревани€ организма) или на 1-й гармонике —’я и основной частоте пачек €дра (в молодом возрасте). ѕосле зрелости период следовани€ пачек €дер продолжает увеличиватьс€ по отношению к —’я, что приводит в рассогласованию системы Ѕ– и выражаетс€ в возрастной патологии и старении организма. Ёто может быть обусловлено: биологией (или дефектами) развити€ органов и систем; волновой природой биологических процессов, так как биологическое врем€ определ€етс€ циклическим характером Ѕ–; волновыми механизмами управлени€ процессами синхронизации и десинхронизации Ѕ–.

       ƒл€ замедлени€ возрастных изменений и степени десинхронизации Ѕ– нами предлагаетс€ принцип резонансной синхронизации. —ама сис­тема Ѕ– обладает способностью к синхронизации. Ќаилучша€ синхронизаци€ наблюдаетс€ при совпадении частот 2-х и более осцилл€торов и менее эффективна€ на 1-й, 2-й гармониках.

     Ёто особенно характерно дл€ ритмов с периодами 4,6,8,12 час, кратных 24 час у мелких млекопитающих. –итмы не кратные 24 час в природе практически отсутствуют. ¬близи полос синхронизации 2-х колебаний c частотами f1 и f2 могут по€вл€тьс€ резонансные “биени€” этих колебаний с частотой  fo=(f1+f2)/2, амплитуда которых значительно увеличиваетс€ затем  уменьшаетс€ с периодом “о=“12/2(“1-“2), при этом “о намного превышает “1, “2 и биени€ обладают большой стабильностью, в отличие от вариабельности отдельных ритмов. «десь важную роль играет фазова€ синхронизаци€, совпадение фаз. ƒл€ медленноволнового сна характерны т.н. “сонные веретена” с частотой 12-16 √ц [6]. ¬еретена наблюдаютс€ и на ЁЁ√ при синхронизации Ѕ– различных структур мозга, особенно во врем€ сна. ” молодых они четкие, у пожилых расплывчатые. —реди Ѕ– мозга во врем€ сна обнаружен ритм с периодрм 15-20 с, способствующий оптимизации приспособительной де€тельности организма. ¬ фазе медленного сна повышаетс€ секреци€ гормонов анаболического действи€. Ёто способствует клеточному обновлению и увеличению скорости митозов в разных ткан€х, синтезу белков и –Ќ , в т.ч. в мозгу, €драх гипоталамуса. ƒл€ молодого возраста характерна высока€ синхронность процессов анаболизма и катаболизма с повышенным обновлением. Ёто про€вл€етс€ в регул€рности околочасовых ритмов синтеза белка, активности ферментов, концентрации ј“‘, цјћ‘ в клетках, секреции белков, дыхани€ клеток разных органов млекопитающих и человека. ѕрирода околочасовых ритмов мало изучена. ≈сть основани€ полагать, что в основе замедлени€ Ѕ– с возрастом лежит снижение темпа клеточного обновлени€. 

       ” млекопитающих имеетс€ важна€ особенность синхронизации Ѕ–, основанна€ на открытом более 100 лет назад феномене 12 суточной ритмичности роста животных.

        «а последние 60 лет в опытах на тыс€чах сельскохоз€йственных и лабораторных животных установлено, что у разных видов и у человека большинство суточных колебаний морфологических, биохимических и физиологических показателей пластического и энергетического обмена, процессов катаболизма и анаболизма, самообновлени€ и ежедневных привесов тела ритмически увеличиваютс€ и уменьшаютс€ по амплитуде с периодами 10—16 суток (в среднем 12 сут). ” каждого организма эти периоды в течение всей жизни относительно посто€нны, стабильны, мало зависит от возраста и других факторов. —читаетс€, что причина этого феномена остаетс€ невы€сненной [1].

      ѕроведенный нами анализ опытных данных по биоритмологии с т.з. теории колебаний позволил объ€снить это €вление резонансными “биени€ми” в циркадианной системе организма. ” человека при изол€ции от вли€ни€ освещени€ про€вл€ютс€ свободнотекущие, естественные, Ѕ– организма с периодами 20-28 часов [6], которые группируютс€ около интегрального периода  25 час, св€занного с ритмами температуры тела и цикла сон- бодрствование.

       ѕри захвате этих ритмов внешним 24 час ритмом (принудителем через —’я) у всей системы ведомых ритмов со средним периодом 25 час должен происходить сдвиг фаз и резонансные биени€ суточных ритмов, амплитуда которых увеличиваетс€, затем уменьшаетс€, в пределах 11,5-13,5 дней со средним периодом “о=24х25/2(25-24) часов=12,5 сут. ќписанный феномен должен наблюдатьс€ у организмов, имеющих ÷–, то есть у всех эукариот. —труктура этих биений достаточно стабильна и продолжительна. Ёто позвол€ет интегральным способом эффективно синхронизовать многие Ѕ– . ”становлено, что 12 -суточные микроциклы тренировок гимнастов на увеличение силы рук были в 2 раза более эффективными, чем традиционные, 7-девные, циклы [1].

       ¬ работе [13] привод€тс€ результаты опытов на тыс€чах животных: млекопитающих, птиц и рыб. ѕодбирали периоды голодани€ и кормлени€ в соответствии с ритмами прироста животных. ѕри этом у них наблюдалось замедление старени€  и значительное продление жизни.        

      

—»Ќ’–ќЌ»«ј÷»я  –»“ћќ¬  »  ѕќ¬џЎ≈Ќ»≈  –≈«≈–¬ќ¬  ќ–√јЌ»«ћј

        ќсновой жизнеспособности €вл€етс€ неспецифическа€ устойчивость организма, дл€ повышени€ которой и противодействи€ старению необходимо расшир€ть резервные возможности. ƒл€ этого предлагаютс€: тренировки основных функциональных и регулирующих систем, режимы сна, питани€, применение фармакологических средств и др. ¬оздействи€ должны быть циклическими.

        ¬ тренировках используетс€ принцип суперкомпенсации (— ), который заключаетс€ в подборе чередовани€ фаз тренировок и восстановлени€ организма, привод€щим к росту тренируемой функции и закреплении эффекта.

     ¬о врем€ интенсивной работы происходит распад белков и энергоресурсов. Ётот процесс усиливает процессы восстановлени€ и обновлени€. ѕосле работы активизируютс€ процессы восстановлени€ энергорезервов и синтеза белков, которые обеспечивают повышение функциональных возможностей разных систем, т.е. —  над дотренированным уровнем.

      ≈жедневное повторение тренировки проводитс€ в фазе — . ¬ результате цикла тренировок резервы тренировочной функции повышаютс€ до индивидуального предела. –азличные системы и функции имеют различное врем€ восстановлени€, поэтому необходимо подбирать оптимальные нагрузки различной интенсивности и длительности и использовать повышение нагрузки по мере тренированности. Ќеобходимо использовать около- 12-дневный цикл тренировок, который подбираетс€ индивидуально, использу€ специальную диагностику. Ќа подъеме ритмов провод€тс€ физические и дыхательные тренировки, удел€етс€ внимание питанию, а на снижении ритмов проводитс€ голодание, удел€етс€ внимание режиму сна.

‘изические нагрузки €вл€ютс€ сильными синхронизаторами Ѕ–.

Ѕег 5 км ежедневно. Ѕег €вл€етс€ одним из самых сильных средств усилени€ процессов анаболизма, физиологическим стимул€тором выработки —“√ и гонадотропина, снижает уровень гормонов щитовидной железы, что приводит к замедлению распада белков и экономному расходованию энергоресурсов, повышает работоспособность и выносливость, обладает общеукрепл€ющим действием и улучшает здоровье. ќпыты на взрослых хом€ках показали, что периоды секреции —“√ и пролактина у бегающих животных уменьшаютс€ в 2 раза, а период ѕ— увеличиваетс€. ” людей с повышенной физической активностью степень фазовой синхронизации большого числа гемодинамических параметров становитс€ выше нормальной. ” пожилых лимитирующим звеном дл€ физических упражнений €вл€етс€ сердечно-сосудиста€ система (———). јдекватные регул€рные нагрузки способствуют увеличению сократительной функции миокарда, усилению холинергических вли€ний, повышению чувствительности нейрорефлекторных рецепторов, увеличению объема циркулирующей крови, уменьшению общего периферического сопротивлени€. ” людей от 20 до 60 лет, занимающихс€ оздоровительным бегом, показатели ——— (јƒ, „——, минутный объем сердца, Ё √ и др.) мало завис€т от возраста, снижаетс€ риск заболевани€ »Ѕ—, повышаетс€ кровоснабжение мозга, улучшаетс€ функци€ ÷Ќ—, нормализуетс€ сон, увеличиваетс€ врем€ фазы медленного сна. ƒаже в позднем возрасте сохран€ютс€ довольно высокие показатели напр€женности метаболизма, тонуса сосудов и замедл€етс€ старение. ќднако заметного продлени€ жизни бывших спортсменов не обнаружено.

”пражнени€ на силовую выносливость должны вызывать достаточно большое, но не предельное мышечное напр€жение (70-75% от максимального). ѕродолжительность их должна быть настолько короткой, чтобы энергообеспечение осуществл€лось за счет аэробных механизмов, и в то же врем€ настолько длинной, чтобы обменные процессы успели активизироватьс€. Ќапример, работа с от€гощением выполн€етс€ 6-10 раз, продолжительность 1 подхода 30-60 сек, 4-10 подходов, 3-5 зан€тий в неделю, нагрузку увеличивать постепенно. ¬о врем€ интенсивной силовой работы распад белков превышает их синтез. Ёто приводит к усилению процессов восстановлени€ (правило ¬.ј.Ёнгельгарда). ѕоэтому после работы происходит сверхвосстановление (суперкмпенсаци€), обновление белковых структур и рост мышечной массы.

ѕитание. –ежим питани€ – сильный синхронизатор Ѕ–. ѕри физических упражнени€х питание должно быть правильным, регул€рным, достаточным по калорийности, содержанию белков, жиров и углеводов, витаминов и микроэлементов. Ќеобходимо соблюдать правильное сочетание продуктов при еде, не переедать, не есть на ночь. ѕри заболевани€х необходимо соблюдать диету и индивидуальный подбор продуктов. ѕолезен мЄд.

√ипоксические дыхательные тренировки

     јдаптаци€ организма к гипоксии и гиперкапнии (избытку —ќ2) сопровождаетс€ усилением анаболизма и замедлением катаболизма, повышением кислородного обеспечени€ тканей, в результате чего улучшаютс€ функции органов и тканей, резко повышаетс€ работоспособность и здоровье, замедл€етс€ старение.

«адержка дыхани€ 3 раза в день по 5 задержек с перерывом 1-3 мин. ѕосле 2-х мес у некоторых людей в группах здоровь€ по€вл€лись признаки омоложени€: улучшение структуры кожи лица, разглаживание морщин, улучшение зрени€ и слуха, обмена веществ и др.

Ѕазовый тренинг интервальной гипоксической тренировки направлен на повышение обеспечени€ кислородом тканей. ѕримен€етс€ газова€ среда с содержанием ќ2 во вдыхаемом воздухе 13-15%, —ќ2 не более 5%, гипоксическа€ экспозици€ 3 мин, пауза 3 мин, 3-6 повторений экспозиции в 1 серии, 3-4 серии в 1 сеансе, пауза между сери€ми – 5 мин, 1-2 сеанса в день. ¬ результате улучшаютс€ функции тканей,  замедл€етс€ старение. 

“ренировки в среднегорье (1200 м), отдых, прогулки, сон в горах

   ∆изнь в горах повышает резервы людей всех возрастных групп: способствует увеличению массы лЄгочной ткани, образованию новых капилл€ров во всех органах и ткан€х, увеличению числа эритроцитов, повышению содержани€ миоглобина (в мышцах), активации анаэробного обмена, усилению продукции гормонов, увеличению числа митохондрий в клетках, т.е. повышению общего энергообмена. јдаптаци€  к гипоксии и тренировки в горах повышают устойчивость к физическим нагрузкам.

√олодание 24 или 36 часов, 1 раз в неделю.   ѕеред голоданием делаетс€ процедура очистки желудочно- кишечного тракта, а после голодани€ - постепенный переход к нормальному питанию. ѕосле голодани€ и последующего питани€ происходит суперкомпенсаци€ – количество структурных белков превышает их уровень до голодани€, повышаетс€ выработка гормона роста и повышаетс€ анаболический эффект. Ётот способ улучшает здоровье, но недостаточен дл€ замедлени€ старени€.

√олодание 7-10 дней 4 раза в год. ”силивает работоспособность и повышает здоровье.

—ухое голодание (без потреблени€ воды):  24-36 час в неделю. ќдним из показателей старени€ €вл€етс€ уменьшение метаболической воды в организме. ¬ данном способе количество метаболической воды увеличиваетс€ за счет окислени€ жиров (суперкомпенсаци€). ѕосле голодани€ ощущаетс€ прилив сил, повышаетс€ работоспособность, улучшаетс€ пам€ть, зрение, слух, обон€ние, вкус, наблюдаютс€ и другие признаки омоложени€ кожи лица и тела, замедл€етс€ старение.

 “ренировка терморегул€ции.  ќбливание холодной водой 1-2 раза в день от 1 сек до 3 мин в зависимости от температуры воды от 11о— до комнатной примен€етс€ после утреннего и вечернего душа. ќбливание очень холодной водой производитс€ из ведра.

 ип€чена€ или родникова€ вода определенной температуры готовитс€ заранее. ƒругими способами холодовой тренировки €вл€ютс€: купание в реке, в море, воздушные ванны, легка€ одежда из хлопка, льна. ƒанные способы усиливают теплопродукцию и теплоотдачу, повышают обмен веществ, функции нервной, ——— и иммунной систем, улучшают здоровье.

ѕсихотренинг.  —ледствием десинхронизации биоритмов с возрастом €вл€етс€ нарушение функции ÷Ќ— и психики. ƒл€ достижени€ устойчивой психики  примен€ютс€: аутогенна€ тренировка и другие психотехники, волевой настрой, психогигиена (состо€ние внутреннего поко€ и расслаблени€, полное мышечное расслабление), интеллектуальный тренинг (обучение и интерес ко всему), эмоциональный тренинг (смехотерапи€), физические тренировки и прогулки на природе, режим сна.

—он.  ¬о врем€ медленноволновых фаз сна синхронизуютс€ биоритмы организма, а днем они десинхронизуютс€.  –ежим сна €вл€етс€ сильным синхронизатором многих Ѕ–. ƒл€ обеспечени€ глубокого и полноценного сна необходимы услови€: затемненное помещение с хорошей звукоизол€цией, вентил€цией (без сквозн€ков), комфортна€ температура и влажность воздуха, удобна€ кровать, чиста€ постель и легка€ одежда.

     ƒлительность сна должна быть 7-8 часов, необходимо соблюдать одно и то же врем€ засыпани€ и просыпани€. ¬осстановление ритмов сна можно достичь синхронизацией биоритмов организма, расшир€€ резервные возможности (физические и дыхательные тренировки, психотехники и др.). Ѕессонницу у людей среднего возраста удаетс€ ликвидировать постепенным (в течение 7-14 дней) сдвигом времени засыпани€ и просыпани€ вперед, по часовой стрелке (например, с 3 до 23 часов). –ешение проблемы раннего засыпани€ и раннего просыпани€ от сна у пожилых не всегда удаетс€ достичь с помощью расширени€ резервных возможностей. Ќе поддаетс€ аналогичной прокрутке врем€ сна против часовой стрелки, тем более по часовой.

     Ќарушение сна у пожилых сдвигает все внутренние Ѕ– и нарушает их св€зь с внешними ритмами. ¬ообще при старении многие Ѕ– приобретают свободный бег с периодами 20-28 и более часов, которые группируютс€ около среднего периода 25 час, т.е. запаздывают на 1 час в сутки и подстраиваютс€ по фазе через 25 дней.

     ƒл€ синхронизации ритмов при таких отклонени€х предлагаетс€ способ – путешествие во времени. —истема «емл€- —олнце €вл€етс€ машиной внешнего времени, в которой живет и стареет человек в своем, биологическом, времени. ѕри этом внешнее врем€ не мен€етс€ и определ€етс€ положением «емли относительно —олнца, а биологическое замедл€етс€. ѕоэтому проблема  решаетс€ с двух сторон: использовать все способы синхронизации внутренних ритмов с помощью расширени€ резервных возможностей, а синхронизацию с внешними ритмами осуществл€ть перемещением вокруг «емли в западном направлении. Ќапример, человек ложитс€ спать в 21 час и просыпаетс€ в 5 часов (вместо 23 часа и 7 час). ѕоэтому следует переместитьс€ на 2 временных часа на запад, опережа€ —олнце на 2 часа. Ётим достигаетс€ синхронизаци€ с внешним временем, а внутренние ритмы будут подстраиватьс€ под новое, необходимое, врем€. “ак как внутренние ритмы медленно подстраиваютс€, то требуетс€ период адаптации. ƒалее дл€ улучшени€ синхронизации ритмов следует постепенно путешествовать в западном направлении вокруг «емли. »меетс€ много наблюдений, что перелЄты в западном направлении легче переноситс€, чем в восточном. ѕеремещатьс€ следует медленно и лучше около экватора, где, как известно, больше очагов долгожительства.  роме того, дл€ активации —’я гипоталамуса и согласовани€ Ѕ– с циклом свет-темнота требуетс€ больше солнечного света. ƒанный способ не примен€лс€ дл€ замедлени€ старени€ и продлени€ жизни.

‘армакологические средства повышени€ резервов

    ћногие средства повышени€ резервов у спортсменов относ€тс€ к анаболикам, усиливающим синтез белков. ѕрименение их обычными людьми, особенно пожилыми, требует крайней осторожности и специальной диагностики. »х следует примен€ть не систематически, в малых дозах, в сочетании с упражнени€ми дл€ развити€ определенных функций или систем. ћногие анаболики вырабатываютс€ самим организмом, а при различных упражнени€х их уровень повышаетс€, например гормон роста после бега.

√ормон роста, преимущественно анаболического действи€. ѕримен€етс€ в малых дозах короткими курсами на фоне физических нагрузок. »меютс€ сообщени€ об “омоложении” старых людей (60-80 лет) подкожными инъекци€ми синтетического гормона роста. ѕри этом люди молодели на 15-20 лет, кожа становилась плотнее, увеличивалась мышечна€ масса, исчезали морщины, уменьшалс€ уровень холестерина в крови, улучшалась работа всех органов и тканей, повышалась умственна€ и физическа€ работоспособность. —уществуют методы стимул€ции выработки гормона роста самим организмом с помощью некоторых аминокислот, витаминов, минералов, а также физических нагрузок.

¬итамины.   ѕантотенат кальци€, снижает основной обмен, что приводит к росту общей массы тела за счет уменьшени€ доли  окисл€емых белков; понижает уровень сахара в крови, что способствует выработке гормона роста; усиливает тонус парасимпатической нервной системы, что приводит к увеличению силы нервно-мышечного аппарата, делает работу организма более экономной, повышает общую выносливость и переносимость нагрузок, обладает общеукрепл€ющим действием.

 арнитина хлорид обладает анаболическим действием, снижает основной обмен в результате замедлени€ распада белков и углеводов, способствует восстановлению работоспособности после физических нагрузок.

ѕримен€ютс€ также витамины U,  , никотинова€ кислота, коферменты флавинат и кобамамид, витаминоподобные вещества (метилурацил, кали€ оротат, фосфаден, рибоксин, холина хлорид).

 √лютаминова€ кислота, аспарагин, гистидин, метионин способствуют анаболическому эффекту. ћеньшее применение имеют ноотропы (пирацетам, пантогам и др.) и психоэнергизаторы  (ацефен и др.).

јдаптогены. ѕрименение препаратов левзеи, родиолы розовой, аралии, элеутероккока, жень-шен€, лимонника, заманихи, стеркулии требует учета динамики циркадных ритмов, дозы и времени приема (обычно утром).  роме адаптогенного, они обладают и анаболическим действием, способствуют синхронизации Ѕ–, глубокому ночному сну и повышению работоспособности.

ѕродукты пчеловодства мЄд, апилак, цветочна€ пыльца обладают умеренным анаболическим и тонизирующим действием, повышают функцию иммунной системы, умственную и физическую работоспособность, способствует долголетию.

—реди анаболиков предпочтение имеют растительные препараты, витамины и продукты пчеловодства. Ћучшее анаболическое средство – физические тренировки.  

 —тимул€ци€ кроветворени€.      ровопускание ранее широко примен€лось с целью оздоровлени€ организма. ѕрименение медицинских пи€вок, донорство или переливание крови стимулирует систему кроветворени€, питани€, газообмена, эндокринную и иммунную системы, терморегул€цию, водно-солевой обмен, повышает резервные возможности организма, способствует здоровью и долголетию.

                                            

                                     ѕродление жизни

      “ренировка резервных возможностей с целью достижени€ хорошего здоровь€ €вл€етс€ начальным этапом дл€ замедлени€ старени€ и продлени€ жизни. ”правление процессом старени€ требует развити€ некоторых сверхвозможностей, которые демонстрируют мастера восточных психотехник и единоборств, отрабатывают их интенсивно с детства (не с целью продлени€ жизни), в особых услови€х, примен€€ специальные приемы. ƒл€ многих людей это недоступно и недостижимо. Ќами проводитс€ изучение возможности достижени€ таких состо€ний другими, доступными, способами. ¬ частности, подобные состо€ни€ резкого замедлени€ обмена веществ и старени€ с последующим омоложением организма широко распространено среди многих видов, в т.ч. у зимосп€щих млекопитающих и приматов. ѕровед€ подробный анализ естественного и искусственного гипобиоза, нами предложен доступный способ продлени€ жизни (см. ѕроблемы гипобиоза… в этом —борнике): с помощью тренировки замедлени€ дыхани€ на фоне полного мышечного расслаблени€ и дозированного голодани€ выработать автоматический ритм 2 дыхани€ в минуту и примен€ть его в положении лЄжа во врем€ 7-8 час сна дл€ замедлени€ обмена веществ и старени€. „тобы эти процессы происходили более эффективно, днем на фоне замедленного автоматического дыхани€ примен€ютс€ приведенные выше приемы дл€ повышени€ резервных возможностей  организма, а также системы долголети€, среди которых простой и наиболее эффективной €вл€етс€ широко известна€ в мире “ќко возрождени€”. ѕрименение указанных приемов расширени€ резервов днем и замедлени€ обмена веществ ночью €вл€етс€ решающим фактором суперкомпенсации в замедлении старени€ и радикального продлении жизни человека.    

                                           Ћ»“≈–ј“”–ј

  1. јгаджан€н Ќ.ј., Ўабатура Ќ.Ќ. Ѕиоритмы, спорт, здоровье. ћ. :‘изкультура и спорт. 1989. 208с.

  2. јрушан€н Ё.Ѕ., Ѕатурин ¬.ј., ѕопов ј.¬. —упрахиазматическое €дро гипоталамуса как регул€тор циркадианной системы млекопитающих // ”спехи физиол. наук. 1988. “.19, є2. —.67-87.

  3. Ѕабичев ¬.Ќ. Ќейроэндокринна€ регул€ци€ репродуктивной системы. ѕущино. :–јЌ. 1995. 226 с.

  4. Ѕабичев ¬.Ќ. Ќейроэндокринный эффект половых гормонов //”спехи физиол. наук. 2005. “.35, є1. —.54-76.

  5. Ѕабичев ¬.Ќ. Ќейроэндокринологи€ пола. ћ.: Ќаука. 1981. 223 с.

  6. Ѕиологические ритмы. “.1,2. –ед. јшофф ё. ћ. :ћир. 1984. 414, 262 с.

  7. Ѕродский ¬.я. ќколочасовые ритмы в клеточной попул€ции. ѕроблема синхронизации. //Ѕюлл. эксп. биол. и мед. 1997. “.124,  є12. —.604-609.

  8. Ѕродский ¬.я., ’авинсон ¬.’., «олотарев ё.ј. и др. –итм синтеза белка в культурах гепатоцитов крыс разного возраста. //»зв. јЌ. —ер. биол. 2001. є5. —.517-521.

  9. ¬ладимиров —.¬., ”грюмов ћ.¬. —упрахиазматическое €дро гипота­ламуса: роль в регул€ции циркадианных ритмов, строение, нервные св€зи, развитие в онтогенезе //”спехи совр.биол. 1995. ¬ып.2. —.185-197.

  10. ƒедов ».». Ѕиоритмы гормонов. ћ.: ћедицина. 1992. 256 с.

  11. «амощина “.ј., —аратиков ј.—. ”частие супрахиазматических €дер гипоталамуса и моноаминергических структур мозга в организации циркадианной системы млекопитающих //”спехи соврем. биол. 2000. “.120, є2. —.137-145.

  12. –езников ј.√. ѕоловые гормоны и дифференциаци€ мозга.  иев. :Ќаука. 1982. 252 с.

  13. —араев ¬.√. –оль физиологически активных веществ распада в биологии животных и человека //”спехи физиол. Ќаук. 1974. “ом 5, є4. —.96-129.

  14. ”грюмов ћ.¬. Ќейроэндокринна€ регул€ци€ в онтогенезе. ћ. :Ќаука. 1989. 247 с.

  15. „ернилевский ¬.≈., √удошников ¬.». јнализ представлений о механизмах полового созревани€. √ипотеза резонанса //–еакци€ биологических систем на воздействи€ химических и физических факторов. ћ. :Ќаука. 1989. —.107-110.

  16.  „ернилевский ¬.≈. »скусственный гипобиоз как способ продлени€ жизни

  17. Boyar R.M., Finkelstein J.W. Synchronization of augmented luteinizing hormone secretion with sleep during puberty //New Engl. J. med. 1972. V.287. P.582-586.

  18. Davis F.C., Menacer M. Hamster through time`s window: temporal structure of hamster locomor rhythmicity // Am. J. physiol. 1980. V.239. P.149-155.

  19. Halberg F, Nelson W. Chronobiologic optimisation of aging //Aging and biol. rhythms. N.-Y. :Plenum Press. 1978. P.5-56.

  20. Hall C.S. A primer of freudian psichology. N.-Y. :Mentor books. 1954. 110 p.

  21. Johnson J.H., Davis C.L. Increased pituitary sensitivity to luteinizing hormone at puberty: an event of proestrus //Proc. soc. experim. biol. 1981. V.167. P.434-437.

  22. Kaufman J.-M., Kesner J.S., Wilson R.C., Knobil E. Electrophisiological manifestation of luteinizing hormone-releasing hormone puls generator activing in the rhesus monkey: influence of α-adrenergic and dopaminergic blocking agents //Endocrinol. 1985. Vol.116, No.4. P.1327-1333.

  23. Lehrer S. Twenty-one-hour light-dark cycle accelerates vaginal opening in the rat // Bull. N.Y. Acad. Med. 1981. V.57. P.705-708.

  24. Lincoln D.W., Fraser H.M. Hypothalamic pulse generator //Recent progress in hormone research. 1985. Vol.41. P.365-419.

  25. Magee K., Basinska J. Blindness and menarche // Life sci. 1970. No.9. P.7-12.

  26. Mosko S.S., Moore R.Y. Neonatal ablation of the suprachiasmatic nucleus //Neuroendocrinol. 1979. Vol.29, No.5. P.350-361.

  27. Pardey-Borrero B.M., Tamasy V., Timiras P.S. Circadian pattern of multiunit activity of the rat SCN during the estrous cycl //Neuroendocrinol. 1985. V.40, No.5. P.50-56.

  28. Relkin R. Pineal function relation to absolute darkness and sexual maturation // Am. J. Phisiol. 1967. V.213. P.999-1002.

  29. Silber J. Abnormal development of the suprachiasmatic nucleus of the hypotalamus in a strainof geneticaly anophthalmic mice // J. comp. neurol. 1977. V.176. P.589-606.

  30. Zacharias L., Wurtman R. Blindnes: influence on the gonads of male hamsters //Sci. 1964. V.144. P.1154-1155.

ѕримечание автора. ћатериалы по данной теме публиковались автором с 1989 г. (указаны в списке литературы). ќдна из последних работ “–оль биоритмов в процессах старени€ и резервы продлени€ жизни”  //—борник ћќ»ѕ. ќбща€ биологи€. 2003. ƒеп. в ¬»Ќ»“». є1585-¬2004. ћ., 2004. —.28-38.


ћетки:  

 —траницы: [1]