Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Основы патологии. Учебное пособие
.pdf
какой-либо одной функции. Изменения структуры биоритмов в патологических условиях неспецифичны, т. е. они отражают нарушение функционального состояния организма и данной исследуемой системы, но ничего
не говорят о характере патологии.
За последние годы накоплен большой материал о зависимости дей-
ствия лекарственный веществ на организм и его системы от фазы биоритма. Этот вопрос составляет предмет изучения в новом разделе хронобиологии, имеющем большое значение для хрономедицины – хронофармакологии. Другая ее задача заключается в исследовании закономерностей
влияния вводимых в организм лекарств на параметры его биоритмов.
Возникновению хронофармакологического направления в хронобиологии
и хрономедицине способствовали сведения о биоритмах чувствительности к действию различных физических и химических факторов, в том числе
лекарств. Важным является выяснение механизма биоритмов чувствительности. При анализе этих ритмов надо учитывать состояние временной динамики тех биоритмов в организме, органах, которые являются мишенями для действия тех или иных лекарственных веществ. В конечном итоге,
задача хронофармакологии заключается, с одной стороны, в определении
наиболее подходящего состояния во времени организации биологической
системы для получения нужного эффекта от применения лекарственного
средства, а с другой – в изучении влияния лекарства на структуру временной организации биологической системы.
Экспериментальные хронофармакологические работы вместе с по-
добными исследованиями на человеке послужили основанием для проведения лечения заболеваний людей с учетом их биоритмов (хронотерапия). В настоящее время хронотерапевтические мероприятия получают
все более широкое распространение, причем эффект от них существенно
выше по сравнению с таковым от использования обычных традиционных
схем лечения.
Исходя из методических приемов подбора оптимального времени для
лечебного воздействия, можно выделять два подхода – групповую и индивидуальную хронотерапию. При групповой хронотерапии для определенного контингента больных выбирают время введения лекарств, когда
(учитывая особенности биоритмов при данном заболевании) проявляется
наибольший эффект. Такая терапия с успехом применяется при лечении
кортикостероидами, а также при приеме физиотерапевтических процедур,
в частности бальнеолечении. Однако существуют патологические состояния, при которых изменение структуры биоритмов (являющейся исходно
индивидуальной характеристикой) происходит по-разному у различных
лиц. В этом случае проводят индивидуальную хронотерапию, т. е. подбирают схему введения лекарств для каждого больного.
101
Фактором, определяющим изменение эффективности лекарственных
препаратов в течение суток и более длительных отрезков времени, является восприимчивость биосистем к воздействию.
Большой интерес к проблеме хронобиологии и хрономедицины проявлен со стороны профпатологов и гигиенистов труда. Это связано с тем, что, с
одной стороны, биоритмы являются одним из важных механизмов приспособления человека к окружающей среде, а с другой – они рассматриваются
в качестве универсального критерия функционального состояния организма, его благополучия. Изучение биоритмов в гигиене подчинено основной
задаче – исследованию влияния на организм различных факторов среды и
обеспечению оптимальных условий труда и отдыха. Изменения биоритмов
представляют собой ранние, а иногда и первые признаки влияния трудовых
процессов на человека. Изучение различных биоритмов открывает перспективы для анализа влияния на человека различных видов труда, а также всей
совокупности факторов режима жизни, труда, быта и отдыха, раскрывает
важные закономерности поведения человека в производственных условиях,
его действий в системе «человек – машина – производственная среда». Определение ритма трудовых процессов становится специальной задачей при
оптимизации деятельности, протекающей в условиях внешнего ритма, навязанного технологическим процессом. Проектирование режима труда и отдыха связано с учетом периодических колебаний работоспособности человека.
Изучение различных показателей работоспособности, проведенное в
разные годы, показало, что производительность труда наиболее низка ночью с минимумом между 1 и 3 часами. Вопросы эффективности деятельности в периоды биологического спада работоспособности приобретают особое значение в тех производствах, где ошибочные действия могут привести к серьезным авариям. Учитывая, что ночью происходит неестественное
снижение внимания, при сменной работе на предприятиях, где существует
опасность для жизни людей, рекомендуется помимо основной, иметь вторую бригаду, «дублирующую» наиболее ответственные производственные
операции во время ночной смены. Напряженное бодрствование – одно из
самых дефицитных состояний в суточном цикле. Его трудно поддерживать
более 4 часов подряд, поэтому рекомендовано ограничивать его в зависимости от профтребований, 2–4 часа.
Изменения биоритмов различных процессов в организме и работоспособности человека все больше становятся важными диагностическими
показателями для суждения о тяжести и напряженности труда, о наличии
и степени утомления. Говоря о преимуществах такого подхода, подчеркивают, во-первых, то, что изменения ритмов отражают состояние регуляторного аппарата и возникают как один из самых ранних признаков влияния
изучаемого труда; во-вторых, то, что в частности, при изучении суточных и
102
низкочастотных ритмов обнаруживается эффект сочетанного влияния на
человека труда и всех остальных факторов режима жизни. Указывается, что
появление у некоторых лиц десинхроноза как патологического состояния
определяет целесообразность включения изучения устойчивости человека к перестройке ритмов и определения границ доступных перестроек
ритма в круг вопросов профотбора.
Обнаружено, что при астенизации организма происходит уплощение
суточных кривых. Утрата адаптивности сопровождается уменьшением как
концентрации адаптивных гормонов, так и амплитуды циркадианных ритмов. Хорошие адаптационные возможности предполагают достаточную
выраженность циркадианной ритмики по амплитуде.
При анализе особенностей реакции женского организма на различные
факторы окружающей среды особое место занимает изучение периодически повторяющихся в период менструации функциональных расстройств
печени. Они могут обусловить «неожиданные» проявления профинтоксикаций (даже в относительно благоприятных и производственных условий
химического производства). Об этих периодических процессах должны
быть осведомлены все работники промышленных медсанчастей.
У девушек суммарная работоспособность, а также ее составляющие (ум-
ственная и физическая работоспособность) при менструации повышаются,
а во время овуляции снижаются. В течение же двух других фаз – пролиферации и секреции – физическая работоспособность сохраняется на среднем
уровне, а умственная – в фазе секреции выше, чем в период пролиферации.
Однако у значительного числа женщин расстройства самочувствия обнаруживаются в предменструальный период и во время менструации, они приводят к снижению работоспособности и нередко «соматизируются».
В целях гигиенической оптимизации различных видов деятельности
в околомесячном цикле целесообразно, там, где это представляется возможным, использовать принцип авторегуляции нагрузок. Сущность принципа авторегуляции действующих на организм нагрузок состоит в том, что
регламентируется лишь средний и конечный объем околомесячной производительности труда, распределение же нагрузки по отдельным дням и
фазам менструального цикла осуществляется индивидуально самими работающими или спортсменками.
Многочисленные исследования показали, что хронобиологически сба-
лансированный режим труда и отдыха положительно влияет на уровень
работоспособности, здоровье работающих, трудовую активность. В физиологии труда разработаны специальные критерии оптимальности различных режимов труда.
Сейчас актуальным является борьба с последствиями монотонии, так
как она предрасполагающий фактор к развитию астенизации. Она обуслов-
103
ливает возникновение сонливости. Для борьбы с ней применяются демонотонизирующие средства, которые должны применяться несколько раз в
день при монотонной работе. К этим средствам относятся: изменение цветовой обстановки, активная аэрация, музыкальные ритмы. Все эти приемы
входят в арсенал средств, используемых в комнатах психологической разгрузки во время перерывов.
Таким образом, современная хронобиология, являясь фундаментальной наукой, имеет большое значение и в решении многих прикладных вопросов, в том числе в области практической медицины.
Контрольные вопросы
1. Привести примеры замкнутых циклов отдельных физиологических
систем, их временные параметры.
2. Понятие об усвоении ритма, примеры.
3. Колебания гомеостатических констант в зависимости от времени
суток. Классификация биоритмов.
4. Гипотезы биологических часов, роль эпифиза в биоритмологии.
5. Показатели биоритма.
6. Понятие о десинхронозе, его этиология. Задачи хронопатологии.
7. Диагностика десинхроноза, его симптомы.
8. Особенности биоритмологических изменений у лиц утреннего типа
(жаворонки) и вечернего типа (совы).
9. Задачи хронофармакологии как направления хрономедицины.
10. Проблемы хронобиологии в гигиене труда. Изменения работоспо-
собности женщин в зависимости от фазы менструального цикла.
Глава 7
БИОЛОГИЯ СТАРЕНИЯ
В современных условиях цивилизации наступили значительные демо-
графические сдвиги – резко усилился процесс старения населения. Это
явление затрагивает не только медико-биологические аспекты, оно находится на перекрестке интересов различных специальностей – экономики,
социологии, практического здравоохранения. Наука, занимающаяся изучением многопрофильной проблемы старения, получила название «ге-
ронтология» (греч. геронт – старец). Она дифференцируется на собственно
биологию старения, гериатрию (терапия пожилых людей), социальную геронтологию и герогигиену.
Существует тесная интеграция этих основных направлений. Развитие
гериатрии как науки о болезнях людей пожилого и старческого возраста
тесно связано с закономерностями физиологии стареющего организма
человека. Геронтология занимается выяснением первичных механизмов
старения, установлением их взаимосвязи, определением возрастных особенностей адаптации организма к окружающей среде.
Истоки геронтологии уходят в древние века. В трактатах медицины
того времени содержатся рекомендации путей к долголетию человека. Это
имело место в сборнике Гиппократа, «Каноне врачебной науки» Авиценны.
В них подчеркивалось значение для организма качества воды, воздуха, питания. В России одним из первых осветил эти вопросы в печати И. Б. Фишер
в книге «О старости, ее степенях и болезнях» (С. Петербург, 1754 ). Эти же вопросы были затронуты в книге К. Гуфеланда «Искусство продлить человеческую жизнь, или макробиотика», изданной в Германии в 1796 г. Несколько позже, в 1802 г. П. Енгалычев издал работу «О продлении человеческой
жизни, как достигнуть здоровой, веселой и глубокой старости».
В перечисленных работах обращалось внимание на возможную роль
социальных факторов в укорочении жизни, были намечены профилактические аспекты медицинских мероприятий по повышению устойчивости
организма к негативным условиям окружающей среды.
В конце XIX – начале ХХ в. важное место в истории геронтологии занима-
ют работы И. И. Мечникова, И. П. Павлова, А. А. Богомольца. Первый из них
предложил гипотезу о том, что старение развивается в связи с нарушением
межклеточных регуляторных связей, нарастающим накоплением в организме метаболитов. Он назвал этот процесс интоксикационной теорией старения. И. И. Павлов разработал схему основных перестроек в высшей нервной
деятельности, которые возникают в процессе старения. А. А. Богомолец
обосновал положение о том, что первичное значение в механизме старе-
105
ния могут иметь изменения в коллоидно-химическом состоянии белков,
перестройке структуры и функции соединительной ткани. Для профилактики преждевременного старения он рекомендовал действовать на ткани
малыми дозами цитотоксической сыворотки.
Определенный вклад в изучение проблем геронтологии и долголетия
внесли В. И. Никитин, И. А. Аршавский, И. В. Давыдовский и др. В 1958 г. был
создан НИИ геронтологии и гериатрии АМН СССР в Киеве. Этот институт
стал ведущим геронтологическим центром в стране, в нем разрабатывались три основных направления: экспериментально-биологическое, клинико-физиологическое и социально-гигиеническое.
В ХХ в. количество пожилых людей в мире значительно возросло, особенно это очевидно для экономически развитых стран. По данным ОНН, в
мире в середине века было примерно 220 млн людей старше 60 лет, а в
2000 г. – 590 млн, по прогнозам в 2025 г. – около 1 млрд. Очевидно, что численность пожилых людей прогрессивно возрастает. В нашей стране в первые десятилетия XXI в. примерно 25 % населения будет старше 55 лет. Во
многом этот феномен обусловлен тем, что в ХХ в. для экономически развитых стран стал характерен способ воспроизводства населения, суть которого заключается в достижении стабильной и неизменной его численности и
структуры, благодаря последовательному снижению и сближению показателей рождаемости и смертности, что является воплощением саморегуляции
на популяционном уровне. Снижение повозрастных показателей смертности и рост продолжительности жизни ведут к постарению населения.
Динамика естественных демографических процессов в России на протяжении последних десятилетий определялась закономерностями перехода к аналогичному способу воспроизводства, т. е. динамика рождаемости,
смертности и естественного прироста населения в России соответствует
указанной выше схеме. Однако затянувшийся кризис в стране внес существенные негативные коррективы в эволюционный ход популяционных
процессов. Рождаемость приняла кризисный характер.
При самом оптимистическом варианте демографического развития население России в 2005 г. уменьшится на 1,6 млн человек в сравнении с 1989 г.
и значительно постареет. Доля лиц в возрасте от 60 лет и старше составит
18 % против 15 % в 1989 г. и почти вдвое уменьшится доля детей в возрасте
до 10 лет. Эти тенденции указывают на явно выраженный депопуляционный
процесс – уменьшение численности населения при падении рождаемости.
По мнению демографов, трагедия современной России после проведения
демократических реформ состоит в необычно высоком росте смертности
среди активного населения, стремительно снижающейся средней продолжительности жизни. К 2005 г. ожидается уменьшение средней продолжительности до 59,1 года; для мужчин – 53,6 года, для женщин – до 65,2 года.
106
Характерной демографической особенностью является то, что во всех
странах мира отмечается большая продолжительность жизни у женщин,
чем у мужчин. Эта разница имеет тенденцию к возрастанию. В настоящее
время в России она находится на уровне 10–12 лет. Разница продолжительности жизни, обусловленная полом, связана с особенностями нейрогуморальной регуляции, темпом старения сердечно-сосудистой системы,
содержанием половых хромосом (две Х-хромосомы у женщин, ХУ-хромосомы у мужчин). Резко усугубляют естественные различия в продолжительности жизни мужчин и женщин социально-экономические факторы, такие
как распространенность вредных привычек, контакты с негативными
проффакторами, военный и бытовой травматизм.
За всю историю человечества неоднократно делались попытки обо-
значить хронологический рубеж старости в рамках возрастных классификаций. Периодизация возраста – это разграничение жизни на отдельные
этапы по биологическим, отчасти социальным характеристикам. Первым
сделал эту попытку Гиппократ. Он выделил 10 периодов по 7 лет каждый,
начиная с нулевого возраста. Эта классификация стала отправным моментом в этом направлении, были разработаны различные варианты периодизации возраста.
В нашей стране принята схема возрастной периодизации онтогенеза, в
которой выделяют 11 периодов:
1. Новорожденный: 1–10 дней.
2. Грудной возраст: 10 дней до 1 года.
3. Раннее детство: 1–3 года.
4. Первое детство: 4–7 лет.
5. Второе детство: 8–12 лет мальчики, 8–11 лет девочки.
6. Подростковый возраст: 13–16 лет мальчики, 12–15 лет девочки.
7. Юношеский возраст: 17–21 год юноши, 16–20 лет девочки.
8. Зрелый возраст: 1-й период – 22–35 лет мужчины, 21–35 лет женщины;
2-й период – 36–60 лет мужчины, 36–55 лет женщины.
9. Пожилой возраст: 61–74 года мужчины, 56–74 года женщины.
10. Старческий возраст: 75–90 лет мужчины и женщины.
11. Долгожители: 90 лет и выше.
Весь период индивидуального развития человека получил название
«онтогенез». Он введен в биологию немецким ученым Геккелем в середине
XIX в. В нем выделяют два самостоятельных этапа развития: пренатальный
и постнатальный. Первый начинается с момента зачатия и продолжается до
рождения ребенка, второй – от момента рождения до смерти человека.
Число женщин старших возрастов значительно выше такового у муж-
чин (на 1000 мужчин – 1343 женщины). Особенно значителен удельный вес
лиц пожилого возраста в крупных городах, среди этих категорий населения женщин в 2–3 раза больше, чем мужчин.
107
Исторический интерес (1908) выдвинул «энергетическую» теорию старения, в которой, в частности, устанавливалось, что произведение величины затраты энергии на максимальную продолжительность жизни является
для высших организмов постоянной величиной. В соответствии с этим правилом дается объяснение, почему животные малых размеров, у которых
соответственно выше отношение поверхности к массе тела и поэтому более высоки тепловые потери, умирают быстрее.
Когда были открыты законы генетики, а затем стали ясны структурные
основы генов, построенных у высших организмов из сложных молекул
ДНК, многие стали считать, что ошибки в строении ДНК (чем-то вызванные),
так называемые мутации, накапливаясь ведут к старению. В этой ситуации
работа организма дезорганизуется, что и соответствует физиологическому старению. К мутационным относится гипотеза Сцилларда (1960), связывающая старение с облучением, исходящих из космических источников, а
также гипотеза «катастроф накопления ошибок». Согласно этим гипотезам,
организм или выходит из строя вследствие накопления «ошибок» в своей
работе, или становится уязвимым для воздействия многочисленных внешних факторов – от микробов до эмоционального стресса. Не случайно, в
1976 г. Селье выдвинул стрессорную гипотезу старения, в которой важная
роль отводится эмоциональному стрессу.
Помимо биологических существуют социальные теории старения.
Одна из первых была предложена американскими психологами Камминзом и Генри в 1961 г. В ней утверждается, что старение есть неизбежное
взаимное отдаление или разъединение, приводящее к снижению взаимодействия между стареющей личностью и другими личностями в той же
социальной системе. Этот процесс может быть инициирован как самой
личностью, так и другими лицами, вовлеченными в конкретную ситуацию.
Постепенное разрушение социальных связей означает своего рода подготовку к последующему акту смерти. Процесс «социального ухода» характеризуется утратой социальных ролей, ограничением социальных контактов,
уходом в себя.
Несомненно, что более разработанными, имеющими под собой обширный физиологический базис многолетних исследований, являются различные биологические гипотезы старения. Было обнаружено, что чем выше
уровень биологического развития организма, тем большее значение в генезе старения имеют сдвиги в нейрогуморальной регуляции. По мнению
В. М. Дильмана (1983), в основе старения лежит неадекватная активация
гипоталамических структур, вследствие чего регуляторные гипоталамические влияния дезорганизуют функции организма.
Установлена зависимость в том, что чем короче у того или иного вида
период развития и полового созревания, тем меньше максимальная про-
108
должительность жизни. У человека среди млекопитающих самый длительный период полового созревания и самая большая продолжительность
жизни. Одной из наиболее принятых является концепция В. В. Фролькиса
(1982). Согласно ее положениям, старение – разрушительный процесс, ведущий к недостаточности физиологических функций и гибели клеток, ограничению адаптационных возможностей организма, развитию возрастной
патологии, увеличению вероятностей смерти.
Однако с возрастом, наряду с угасанием, разрушением, возникают
особые адаптационные механизмы, направленные на долгосрочную стабилизацию живых существ, предупреждающие и ликвидирующие многие
проявления старения. Этот процесс получил название «витаукт» (от лат. –
увеличивать жизнь). В него включены механизмы, которые могут трактоваться как адаптация, компенсация, восстановление, защита и др. Старение
и витаукт возникли вместе с формированием живого и присущи живому.
Эти процессы определяются генорегуляторными и нейрогуморальными
механизмами.
Процесс старения начинается с появлением оплодотворенной клетки.
Существуют разные уровни старения: молекулярный, клеточный, системный, организменный. В начальном этапе старение в ряде клеточных структур благодаря механизмам витаукта еще не приводит к старению организма в целом. Однако на определенном этапе жизни (климакс) явления старения прогрессируют со всеми характерными последствиями. В связи с этим
важно установление возрастного периода, когда нарушения развиваются
особенно интенсивно. Нарастание процесса старения приводит к снижению адаптационных возможностей отдельных клеток, систем, что сопровождается появлением возрастной патологии. Возрастное развитие организма является результатом борьбы и единства двух процессов – старения
и витуакта. Активизация процессов витуакта является основой увеличения
продолжительности жизни.
Все механизмы витуакта разделяют на 2 группы: генетические запро-
граммированные и фенотипические механизмы, мобилизуемые в ходе
жизни благодаря процессам саморегуляции.
В механизмах витуакта велика роль системы антиоксидантов, которая
предохраняет клетку от возрастных повреждений в результате свободнорадикального повреждения макромолекул. Интенсивность процессов свободнорадикальных реакций окислительных процессов с возрастом падает,
вместе с тем возможная роль их в повреждении клеток нарастает. Это связано с тем, что ослабляется антиокислительная способность тканей. Важным механизмов витуакта, ограждающим организм от грубых, токсических
нарушений, от действий ксенобиотиков, является система ферментов микросомального окисления печени.
109
Основоположник американской геронтологии И. Нашер в начале ХХ в.
предложил выделить в отдельное направление науку о болезнях старческого возраста. В дальнейшем в геронтологии сформировались такие направления, как биология старения (анализ морфо-функциональных перестроек
в динамике старения); гериатрия – область медицины, рассматривающая
особенности течения болезней лиц пожилого возраста; герогигиена – направление научных знаний, связанное с исследованием влияний условий
жизни на процесс старения. Совсем недавно появилась геронтопсихология – отрасль психологии, изучающая психику лиц пожилого возраста, особенности патопсихологических реакций, способы их профилактики.
В настоящее время установлены основные закономерности старения.
В его процессе развиваются обменные, структурные и функциональные изменения. Установлено, что с возрастом часть физиологических показателей
имеет тенденцию к возрастанию своих уровней, а часть – к их уменьшению.
Приведем некоторые из наиболее типичных физиологических показателей, которые с возрастом имеют тенденцию к снижению. К ним относятся: уменьшение потребления кислорода, снижение основного обмена;
снижение образования гормонов гипофиза, стимулирующих образование
гормонов щитовидной железы и снижение функции последней, уменьшение выделительной функции почек; ослабление остроты слуха и зрения.
В то же время при старении отдельные физиологические константы
возрастают. Так, имеет место возрастание уровня холестерина, инсулина,
повышаются значения систолического и диастолического давления, повышается время свертываемости крови.
К наиболее стабильным физиологическим параметрам относятся: количество эритроцитов в единице объема крови, число тромбоцитов, температура тела, содержание в крови адренокортикотропного и соматотропного гормонов, величина рН крови.
При наличии общих закономерностей старение характеризуется значительными индивидуальными различиями. В связи с этим выделяют гемодинамический, нейрогенный, эндокринный, относительно гармоничный и
другие варианты старения. Популяция не представляет собой однородно
стареющую группу, в ней можно выделить несколько субпопуляций, отличающихся по темпу старения, особенностям развития возрастной патологии, продолжительности жизни.
Во время старения наряду с деструкцией, ослаблением функции многих клеток развиваются важные приспособительные реакции, благодаря
которым может длительно поддерживаться оптимальный уровень деятельности организма. Такими приспособительными реакциями являются
гипертрофия и гиперфункция отдельных клеток, отдельных органоидов
клетки, включение в функции органа максимального количества клеток,
110
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]