ГЕРОНТОГЕНЕЗ НА РАЗНЫХ УРОВНЯХ ИНДИВИДНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ ЧЕЛОВЕКА

 

Период позднего онтогенеза изучается целым комплексом наук о человеке биологического, социального и психологического циклов. Наиболее подробно исследована специфика старения на разных соматических уровнях индивидной организации [19; 21; 23; 38; 47; 55; 56; 58].

На молекулярном уровне у старого человека происходят изменения биохимической структуры организма и снижение интенсивности углеводного, жирового и белкового обмена веществ. Уменьшение способности клеток осуществлять окислительно-восстановительные процессы приводит к накоплению в организме продуктов неполного распада, или субметаболитов (уксусная, молочная кислота, аммиак, аминокислоты) [1; 3; 23; 29; 31; 47].

В качестве вероятной причины старения Ж. А. Медведев [27] и другие биохимики рассматривают ошибки синтеза нуклеиновых кислот. Ж.А. Медведев установил, что рибонуклеиновые и дезоксирибонуклеиновые кислоты (РНК и ДНК) являются матрицами для построения живых белков и несут в себе наследственную информацию об их химическом строении. С возрастом этот механизм стареет, допуская ошибки воспроизводства специфичности живого вещества. Ученый предполагает возможность искусственного синтезирования молодых матриц взамен старых.

В период старения происходят специфические изменения на уровне различных функциональных систем человека. Обобщая данные по изучению клеточно-тканевой системы, В. В. Фролькис [56] отмечает морфологические и функциональные ее изменения: увеличение, разрастание соединительной ткани в сосудах, скелетных мышцах, почках и в других органах. В состав соединительной ткани входят белки, коллаген, эластин, которые, изменяясь в старости, становятся химически инертными. Это вызывает кислородное голодание, ухудшение питания и гибель специфических клеток различных органов, что ведет к дальнейшему разрастанию соединительных тканей.

Многие исследования свидетельствуют также о старении сердечно-сосудистой, эндокринной, иммунной, нервной и других систем, об отрицательных сдвигах, происходящих в организме в процессе его инволюции. Между тем накапливаются и факты, которые приводят ученых к более глубокому пониманию старения как чрезвычайно сложного, внутренне противоречивого процесса, характеризующегося не только снижением, но и усилением активности организма.

Сложность процесса старения выражается в усилении и специализации действия закона гетерохронии, в результате чего имеет место длительная сохранность и улучшение функционирования одних систем и ускоренная, происходящая с разными темпами инволюция других. А. В. Нагорный, В. Н. Никитин, И. Н. Буланкин объясняют разновременность старения систем той ролью, которую они играют в основных жизненно важных процессах. «Дольше всего сохраняются в онтогенезе те структуры (и функции), которые тесно связаны с осуществлением основного жизненного процесса собственно обмена веществ в его наиболее общих неузко специализированных проявлениях» [31, с. 315]. Усиление противоречивости проявляется главным образом в разнонаправленности изменений, происходящих в отдельных функциональных системах индивидной организации. Хотя эволюционно-инволюционные процессы присущи в той или иной мере всему онтогенезу человека [18], именно в период старения разнонаправленность определяет специфику как психического, так и непсихического развития человека.

Особое значение имеют эволюционно-инволюционные процессы, происходящие в центральной нервной системе, начиная с биохимического клеточного уровня. Снижение энергетического потенциала вследствие ослабления интенсивности генерации энергии – тканевого дыхания и гликолиза – происходит разными темпами в разных разделах мозга. Изменения в стволе мозга более значительны и существенны, чем в мозжечке и обоих полушариях [56]. Отклонение от общего морфогенетического закона разновременности развития происходит в пользу высших отделов мозга. Высокая относительная стабильность обменных процессов в этих отделах необходима для большей сохранности нейронов, перерабатывающих, передающих и сохраняющих накопленную информацию. Чем сложнее нервная структура, тем больше возможностей она имеет для своей сохранности. Рефлекторная структура в целом как более сложное образование благодаря многоклеточным контактам длительно сохраняет свою работоспособность и величину за счет более стабильных элементов. В чрезвычайной степени выраженные избыточность и сложность центральной нервной системы способствуют ее морфологической и функциональной сохранности [56].

В литературе приводятся многочисленные данные о том, что в период геронтогенеза происходит ослабление процессов возбуждения и торможения, особенно внутреннего торможения. Однако и в этом случае не наблюдается фронтального ухудшения функций нервной системы. И. А. Молоткова [53] экспериментальным путем показала, что у молодых и старых людей в возрасте от 20 до 104 лет условные двигательные рефлексы изменяются по-разному, в зависимости от подкрепления. Наиболее сохранным оказывается оборонительный условный рефлекс. Также легко вырабатывается на оборонительном подкреплении и дифференцировка. Пищевой рефлекс у пожилых и старых людей образуется значительно медленнее, чем в группе молодых. Дифференцировка на пищевом подкреплении возникает с трудом в 50-70 лет, а в 80 лет и старше она не получена вообще. Ориентировочно-исследовательский рефлекс на появление картинок с различным содержанием вырабатывается быстро в 20-65 лет, а после 68 лет он образовывался, но оказывался непрочным. У более старших испытуемых автору получить его не удалось. Данный эксперимент демонстрирует выраженную гетерохронию условно-рефлекторной деятельности мозга вплоть до глубокой старости.

Гетерохрония в центральной нервной деятельности проявляется и в том, что с возрастом стареют прежде всего тормозной процесс и подвижность нервных процессов, замыкательная же функция страдает меньше. Кроме того, в период старения отчетливо выражена индивидуализация не только на уровне первой, но и второй сигнальной системы. Е. М. Самуджан [см. по: 30] разделила испытуемых в возрасте от 40 до 90 лет на группы по латентному периоду речевых реакций. Обследуемые в возрасте от 40 до 60 лет имели латентный период этих реакций в пределах от 1, 2 до 7, 2 сек. В другой группе в возрасте от 60 до 70 лет период ответных реакций на словесные раздражители колебался от 1, 2 до 12 сек., в более старшей группе в возрасте от 70 до 80 лет эти колебания были в пределах 1, 2-15 сек. И, наконец, в самой старшей группе латентный период речевой реакции варьировал от 1, 3 до 25 сек. Сравнение латентного периода ответных вербальных реакций на речевой стимул испытуемых старших возрастных групп со средними данными, имеющимися по молодому возрасту (1, 2 сек), демонстрирует чрезвычайную степень индивидуализации. Есть испытуемые, которые до глубокой старости отличаются высокой сохранностью показателя латентного времени речевой реакции наряду с теми, у кого этот показатель изменяется с возрастом в сильной степени (в 20 раз). В группах лиц от 60 до 90 лет были выявлены различные варианты возрастной динамики отдельных сторон условно-рефлекторной деятельности. В одних случаях у пожилых и старых людей имелись нарушения по всему комплексу показателей нейродинамики (образование положительных условных связей, выработка дифференцировок, протекание раздражительного и тормозного процессов), в других – деструктивные изменения функций коры были выражены по-разному. К примеру, положительные условные связи у одних испытуемых вырабатывались легко, а образование отрицательных условных рефлексов и сложных дифференцировок было затруднено, у других испытуемых на простые раздражители условные рефлексы вырабатывались быстро, а на сложные – более замедленно. Проведенное исследование интересно для нас тем, что оно демонстрирует значительные индивидуальные различия и в проявлении самой гетерохронии в нейродинамических процессах, увеличивающиеся в пожилом и старом возрастах и опосредующие проявление и усиление общей возрастной тенденции к ослаблению функций. Таким образом, усиление противоречивости, разнонаправленности и в то же время индивидуализации возрастных изменений на разных уровнях индивидной организации, особенно в различных разделах центральной нервной системы, является одной из главных черт геронтогенеза.

Что касается влияния центральной нервной системы на другие функциональные системы в период геронтогенеза, то В. В. Фролькис приходит к выводу о разнонаправленности этого влияния. К примеру, перерезка нервов приводит у старых животных к менее резким сдвигам в скелетных мышцах, что является результатом ослабления нервного трофического контроля. При денервации печени сдвиги в ее тканях, напротив, выражены резче, что показывает большее значение нервной регуляции данного органа в период старения. Влияние различных отделов центральной нервной системы на сердечно-сосудистую систему меняется при старении также разнонаправленно: возбудимость одних структур растет, других – падает, третьих – не изменяется. Все это позволило В. В. Фролькису сформулировать общий вывод о том, что «наступающие сдвиги не укладываются в картину равномерного, гармонического угасания функции мозга. Здесь все разнонаправленно, противоречиво, не просто " меньше", " слабее", а качественно и количественно новое. Гетерохронность, гетеротопность, гетерокинетичность, гетерокатертенность старения мозга во многом определяет и внутреннюю противоречивость старения других систем организма» [56, с. 170].

Чрезвычайно противоречивый характер старения индивидной организации человека связан с количественными изменениями и качественной перестройкой биологических структур, включая разного рода новообразования. Изменения в процессах жизнедеятельности, пути и механизмы адаптации в живых системах к новым условиям в период геронтогенеза изучались на разных уровнях человека как индивида.

Одним из путей адаптации является мобилизация резервных возможностей организма. При старении качественно перестраиваются обменные функции органов и тканей. Наряду с ослаблением интенсивности окислительных процессов и потребления кислорода, в связи с падением содержания и обновления основного поставщика энергии в клетке – аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ), с возрастом в ряде органов активизируется резервный путь генерации энергии – гликолиз, растет активность многих ферментов. При старении мозга могут активизироваться некоторые факторы репарации, ремонта ДНК. Разрастание соединительной ткани, по данным А. А. Богомольца [10], имеет приспособительное значение и способствует поддержанию обмена специфических клеток органа. В центральной нервной системе в противовес старению развиваются приспособительные функциональные механизмы: усиливается охранительное торможение во время длительной работы, растет чувствительность нервных структур к ряду химических веществ (гормоны, медиаторы), меньшие дозы инсулина, адреналина, тироксина вызывают изменения в нервных центрах.

Другой путь перестройки организма человека в период геронтогенеза выражен в качественных преобразованиях клеточных структур и формировании новых приспособительных механизмов. Наряду с деструктивными изменениями (отложение жиров, солей, образование полостей-вакуолей), отмечаются и явления адаптации. Накопление пигмента липофусцина является приспособительной реакцией на растущую гипоксию. Пигмент, согласно В. Н. Карнаухову [см. по: 56], обладает высокой скоростью потребления кислорода, связанной с высоким содержанием в нем дыхательных ферментов. К числу приспособительных механизмов в период старения относится также увеличение числа ядер во многих клетках печени, почек, сердца, скелетных мышц, нервной системы, что расширяет площадь соприкосновения клеточного ядра и цитоплазмы, приводит к улучшению обменных связей между ними. Феномен многоядерности наблюдается не только при старении, но и при кислородном голодании. Электронно-микроскопическое исследование А. С. Ступиной [см. по: 56] показало появление в старости гигантских митохондрий, являющихся основными механизмами аккумуляции энергии.

В силу многобразия путей активизации различных систем организма, направленных на сохранение жизнедеятельности и преодоление деструктивных явлений старения, период позднего онтогенеза следует рассматривать как новый этап развития и специфического действия общих законов онтогенеза, гетерохронии и структурообразования. Усиление действия закона гетерохронности представляет собой главный эффект активизации, который можно назвать эффектом поляризации. Он состоит в том, что ослабление и разрушение одних элементов приводит к интенсификации и «напряженности» других, что обеспечивает сохранность той или иной системы. Другой важный эффект активизации систем в период геронтогенеза состоит в замене одних механизмов другими, резервными, более древними и потому более устойчивыми по отношению к фактору старения. Этот способ повышения активности биологических систем можно обозначить как эффект резервирования, который приводит к изменению функциональной и морфологической структур системы. В период старения наблюдается также эффект компенсации, когда существующее системы берут на себя не свойственные им ранее функции, возмещая работу ослабленных и разрушенных структур, как это имеет место, например, с соединительной тканью. В рассматриваемый нами период наряду с активизацией уже существующих структурных образований (путем интенсификации, резервации, компенсации), начиная с клеточного уровня, формируются новые разнообразные механизмы жизнедеятельности, способствующие сохранению работоспособности организма в целом. Такой путь повышения биологической активности может быть назван эффектом конструирования. Таким образом, многообразные эффекты жизнедеятельности организма в период старения являются следствием повышения различными способами биологической активности различных структур организма, обеспечивающих его работоспособность в целом после завершения репродуктивного периода.

Происходящие в этот период деструктивные процессы оказываются выше порога сознания, отражаясь в нем в виде болезненных симптомов. Усиленный сознательный контроль и регуляция биологических процессов включаются в образ жизни старых людей и означают усиление роли человека как личности и субъекта деятельности в сохранении и преобразовании собственных индивидных качеств.

Сознательная регуляция возрастной динамики функциональных систем осуществляется главным образом посредством эмоциональной и психомоторной сферы, относящихся к интегральному психофизиологическому уровню индивидной организации.

Данные, полученные при изучении гиподинамии, демонстрируют многообразие связей двигательного аппарата с различными системами организма [56]. На всех уровнях его жизнедеятельности происходят существенные изменения: нарушается кровоснабжение мозга и сердца, в органах наблюдаются очаговые деструкции, кислородное голодание, снижается интенсивность окислительных процессов в сердце и скелетных мышцах, изменяется нейрогуморальная регуляция, выраженная в ослаблении нервного влияния и росте чувствительности к гуморальным факторам. Определенной системой тренировок можно оптимизировать функции дыхания, кровообращения и мышечную работоспособность у лиц пожилого возраста. Кроме этого, опытным путем была получена нивелировка возрастных различий, т. е. совпадение некоторых показателей работы нервно-мышечного аппарата и ферментативной активности основного сократительного белка – миозина у молодых и старых животных.

Одним из доказательств того, что эмоциональная сфера выполняет интегрирующую функцию и оказывает влияние на различные системы организма, является состояние стресса [5; 46; 59]. О комплексном характере воздействия эмоционально значимых раздражителей на индивидную организацию могут свидетельствовать результаты экспериментального исследования Н. В. Вержиковского и В. В. Фролькиса [56], в ходе которого изучалась зависимость продолжительности жизни от воздействия стресса на организм.

Центральным механизмом сознательной регуляции является речь, значение которой возрастает в период геронтогенеза. Благодаря всей предшествующей жизни речь включает громадное число ассоциативных связей с внешними и внутренними раздражителями. Действуя по принципу отвлечения и обобщения, речь характеризуется качественно другим уровнем интеграции и регуляции поведения. В ряде исследований второй сигнальной системы показано ослабление с возрастом внутреннего торможения, развитие инертности раздражительного процесса в речедвигательном анализаторе, ослабление дифференцировочного торможения. Это выразилось в удлинении латентного периода словесных реакций в условиях ассоциативного эксперимента, в повторяемости ответов, эхолалии, многословности. Такие симптомы наблюдаются главным образом у лиц старше 60 лет [14; 15]. Наряду с этим в период геронтогенеза имеют место значительные различия в индивидуальных показателях речевых реакций (сохранность этих показателей в ряде случаев в пределах нормы молодого возраста) [30; 58], продолжает увеличиваться информативность и словарный запас человека. Б. Г. Ананьев отводил огромную роль речевому фактору, способствующему сохранности человека в период геронтогенеза. Он писал о том, что «речемыслительные, второсигнальные функции противостоят общему процессу старения и сами претерпевают инволюционные сдвиги значительно позже всех других психофизиологических функций. Эти важнейшие приобретения исторической природы человека становятся решающим фактором онтогенетической эволюции человека» [6, с. 111].

Различного рода изменения в пожилом и старческом возрасте направлены в конечном счете на актуализацию и использование потенциальных, резервных возможностей, накопленных в период роста, зрелости и формирующихся в ходе позднего онтогенеза. Организация на этой основе жизнедеятельности и тренировки различных систем с использованием интегрирующих психофизиологических механизмов (психомоторика, эмоции, речь) будет способствовать накоплению резервных возможностей, включая возможности новообразований, на протяжении всей индивидуальной жизни человека. При этом участие личности в создании здорового образа жизни, в сохранности индивидной организации и регуляции ее дальнейшего развития в период геронтогенеза должно усиливаться.