Старость и старение. Смерть как биологическое явление.

Старость — это неизбежный, наступающий на смену зрелости период жизни человека и животных, характеризующийся снижением компенсаторных возможностей и реактивности организма.
Старость является результатом динамического процесса — старения.
Старение — длительный биологический процесс возрастных изменений организма, начинающийся задолго до старости и неизбежно приводящий к постепенно нарастающему ограничению приспособительных возможностей организма и увеличению вероятности смерти. Возрастные изменения, происходящие на клеточном, субклеточном и молекулярном уровнях, в разных органах и системах развиваются с неодинаковой скоростью и неравномерно.
Старение внутренне противоречиво. Наряду со снижением, ослаблением одних процессов происходит усиление других. Благодаря этому развиваются новые компенсаторные механизмы, способные, однако, лишь в малой степени заменить имевшиеся ранее механизмы компенсации.
Различают два вида старения — физиологическое, о котором говорилось выше, и патологическое (преждевременное). Преждевременное, или патологическое, старение возникает в относительно молодом возрасте в результате длительного действия на организм человека некоторых вредных факторов внешней и внутренней среды (болезни, травмы, тяжелые бытовые и производственные условия, алкоголизм, неблагоприятная наследственность и пр.), ускоряющих ход нормального, физиологического старения.

Старость представляет собой стадию индивидуального развития, по достижении которой в организме наблюдаются закономерные изменения в физическом состоянии, внешнем виде, эмоциональной сфере.

Старческие изменения становятся очевидными и нарастают в пострепродуктивном периоде онтогенеза. Однако начало угасания репродуктивной функции или даже ее полная утрата не могут служить нижней границей старости. Действительно, менопауза у женщин, заключающаяся в прекращении выхода зрелых яйцеклеток из яичника и соответственно прекращении месячных кровотечений, определяет окончание репродуктивного периода жизни. Вместе с тем к моменту достижения менопаузы большинство функций и внешних признаков далеко не достигают состояния, характерного для старых людей. С другой стороны, многие изменения, которые мы связываем со старостью, начинаются до снижения репродуктивной функции. Это относится как к физическим признакам (поседение волос, развитие дальнозоркости), так и к функциям различных органов. К примеру, у мужчин снижение выделения мужских половых гормонов половыми железами и повышение выделения гонадотропных гормонов гипофизом, что характерно для старого организма, начинается примерно от 25 лет.

Различают хронологический и биологический (физиологический) возраст. Согласно современной классификации, основанной на оценке многих средних показателей состояния организма, людей, хронологический возраст которых достиг 60—74 лет, называют пожилыми, 75—89 лет —старыми, свыше 90 лет —долгожителями. Точное определение биологического возраста затруднено тем, что отдельные признаки старости проявляются в разном хронологическом возрасте и характеризуются различной скоростью нарастания. Кроме того, возрастные изменения даже одного признака подвержены значительным половым и индивидуальным колебаниям.

Состояние старости достигается благодаря изменениям, составляющим содержание процесса старения. Этот процесс захватывает все уровни структурной организации особи — молекулярный, субклеточный, клеточный, тканевой, органный. Суммарный результат многочисленных частных проявлений старения на уровне целостного организма заключается в нарастающем с возрастом снижении жизнеспособности особи, уменьшении эффективности приспособительных, гомеостатических механизмов. Показано, например, что молодые крысы после погружения в ледяную воду на 3 мин восстанавливают температуру тела примерно за 1 ч. Животным среднего возраста на это требуется 1,5 ч, а старым — около 2 ч.

В целом старение приводит к прогрессивному повышению вероятности смерти. Таким образом, биологический смысл старения заключается в том, что оно делает неизбежной смерть организма1. Последняя же представляет собой универсальный способ ограничить участие многоклеточного организма в размножении2. Без смерти не было бы смены поколений — одного из главных условий эволюционного процесса.

Возрастные изменения в процессе старения не во всех случаях заключаются в снижении приспособляемости организма. У человека и высших позвоночных в процессе жизни приобретается опыт, вырабатывается умение избегать потенциально опасных ситуаций. Интересна в этом плане и система иммунитета. Хотя ее эффективность после достижения организмом состояния зрелости в целом снижается, благодаря «иммунологической памяти» по отношению к некоторым инфекциям старые особи могут оказаться более защищенными, чем молодые.

Смерть = это естественный этап онтогенеза всех организмов.без смерти не было бы смены поколений и биологической эволюции организмов на Земле. Различают биологическую и клиническую смерть. Без смерти не было бы смены поколений – одного из главных условий эволюционного процесса. Наступлению биологической смерти нередко предшествует состояние клинической смерти, при котором клетки и ткани сохраняют достаточный уровень жизнеспособности, чтобы организм с помощью определённых воздействий мог быть возвращен к жизни – реанимация. Биологическая смерть необратима. Она состоит в полном прекращении функционирования всех органов и систем организма. Клиническая смерть выражается в потере сознания, остановке сердечной деятельности, дыхания, в то время как большинство клеток и тканей организма остаются живыми: некоторое время происходит самообновление клеток, перистальтика кишечника и др. Клиническая смерть является обратимой: при восстановлении сердечной и дыхательной деятельности возможно "возвращение" организма к жизни. В этом заключается цель реанимационных мероприятий.

Однако способность восстановления нормальной функции у разных клеток неодинакова: первой (через 5 мин) гибнет кора головного мозга, затем - клетки кишечника, легких, печени, мышц и сердца.

 

Общее понятие о гомеостазе.

Гомеостаз – постоянство внутренней среды живых организмов, которое они поддерживают, несмотря на изменение условий окружающей среды.

Гомеостаз в живом организме проявляется в относительном постоянстве таких показателей, как рН, осмотическое давление, химический состав крови, артериальное давление, температура, постоянстве биологических структур. Необходимость гомеостаза объясняется тем, что все биохимические реакции могут протекать в строго определенных условиях (температура, рН, давление). Французский ученый Клод Бернар писал: «Постоянство внутренней среды – условие независимого существования организма». Гомеостаз на уровне целостного организма может быть функциональным (постоянство функций) и структурным (постоянство структур).Постоянство показателей внутренней среды организма носит относительный характер, т.к. всегда имеются небольшие отклонения от нормы. Эти колебания необходимы для того, чтобы служить сигналами для включения регуляторных механизмов. Механизмы регуляции гомеостаза имеют место на всех уровнях биологической организации: от молекулярно-генетического до организменного. Они многообразны, однако работают слаженно, т.к. контролируются регуляторными системами: нервной, эндокринной, иммунной. Таким образом, механизмы регуляции гомеостаза носят системный характер. В основе любого заболевания лежит нарушение гомеостаза, а лечение – его восстановление.

Кибернетика – наука, устанавливающая общие принципы управления саморегулирующимися системами. Живые организмы также являются саморегулирующимися системами, и поэтому к ним применимы все кибернетические понятия и принципы регуляции. 5564777

В основе работы кибернетической системы лежит процесс передачи и обработки информации.

Нервная регуляция: высокая скорость наступления ответной реакции; реакция кратковременная; реакция носит локальный характер.

Гуморальная регуляция (обеспечивается выделением в кровь гормонов): реакция наступает медленно; реакция длительна; реакция носит разлитой характер.

Таким образом, обе системы в целостном организме дополняют друг друга. В основе функционирования нервной и эндокринной систем лежит принцип действия отрицательной обратной связи.

Рассмотрим работу нервной системы на примере регуляции рН крови:

Рассмотрим примеры работы эндокринной системы

Взаимодействие нервной и эндокринной систем можно рассмотреть на примере стрессовой реакции организма (реакции на сильный или длительный по времени действия раздражитель):