Кто из нас не думал о том, что будет через сто лет? А следом неизбежно приходила следующая мысль: «Но я этого не увижу». Но — почему нет? Я здоров, ещё не стар, у меня нет серьёзных заболеваний, а сердце работает, как пламенный мотор.

С современным развитием медицины я готов поставить свою страховку против российского рубля, что проживу ещё сто лет. И вы тоже имеете шанс увидеть начало XXII века.

Можно ли рассматривать наше тело как часовой механизм, заведенный на определённое количество дней, который неизбежно должен остановиться в отведенное время?

Мы знаем о долгожителях, далеко перешагнувших за столетний рубеж, о тысячелетних дубах и веками живущих рептилиях. Что мешает человеку прожить несколько сотен лет или даже жить вечно?

Любой из нас может узнать предполагаемую длительность своей жизни, причём довольно точно — на основании статистических данных специалистами страховых компаний составляются таблицы и базы данных. Достаточно ввести несколько параметров, щёлкнуть мышкой и вот он — отмеренный вам на этой бренной земле срок.

Почему мы умираем

Мафусаил жил сто восемьдесят семь лет и родил Ламеха.

По рождении Ламеха Мафусаил жил семьсот восемьдесят два года и родил сынов и дочерей.

Всех же дней Мафусаила было девятьсот шестьдесят девять лет; и он умер.

Бытие, 5:25–27

Пародоксально, но с улучшением медицины и современными методами гигиены, позволяющими выживать всё большему числу младенцев, на графике смертности всё выше поднимается пик смертности среди молодых людей. Объяснение этому — выжившие благодаря врачам и гиперопеке попадают во взрослую жизнь с её стрессами и нагрузками, где их быстро приканчивают «взрослые» болезни. При этом чаще всего такие малоприспособленные всё же успевают оставить потомство, передав ему свои пороки и, скорее всего, картина будет лишь усугубляться.

Главными причинами смерти в мире (статистика Всемирной организации здравоохранения) являются ишемическая болезнь сердца (13,2%), инсульт (11,9%), хроническая обструктивная болезнь лёгких (5,6%), респираторные инфекции нижних дыхательных путей (5,5%), рак лёгких (2,9%), СПИД (2,7%), диарея (2,7%), диабет (2,7%), ДТП (2,2%), гипертоническая болезнь (2%). На остальные причины смерти приходится 48,6% смертей.

Если же посмотреть на людей, которые постоянно позволяют себе «всякие нехорошие излишества» или наоборот, изнурены тяжёлой работой или плохими условиями существования, к причинам раннего старения и смерти следует добавить ещё одну — «образ жизни».

Примерами этому могут служить истории многих людей, которые прожили значительно более ста лет придерживаясь определённой диеты (не обильная, но разнообразная пища) и ограждая себя от стрессов. С другой стороны, кому нужна долгая жизнь, если её придется провести подобно устрице?

Жизнь, ограниченная Природой

Люди не одиноки в предначертанном им судьбой старении и смерти — любое живое существо на нашей планете обречено на это. Каждому виду отмерен приблизительный срок жизни — такой, какой необходим для того чтобы вырасти и оставить достаточное потомство.

В растительном царстве время жизни различается весьма значительно — грибки живут несколько дней, травянистые растения бывают однолетние, двулетние и многолетние, а баобабы, например, часто доживают до 5000 лет.

Насекомые нередко проводят во взрослой форме (имаго) лишь несколько часов. Эфемериды (подёнки) выходят из стадии куколки, которую проводят в воде, расправляют крылья и живут только для того, чтобы спариться и тут же умереть. У них нет времени даже на еду, поэтому они лишены пищеварительного аппарата.

С другой стороны, саранча может прожить до семнадцати лет. Угри живут 60 лет, щука — более 200, черепаха также может прожить более двухсот лет, небольшие птицы — семь–восемь лет, киты — несколько веков, лошади — от 15 до 30 лет, слоны — 30–40 (хотя распространено мнение, что слоны живут до ста лет).

Бессмертные среди нас

Мы обнаружим бессмертные организмы, которые, кроме всего прочего, довольно трудно убить, если посмотрим на более простые организмы. Коловратки, многие бактерии и некоторые мелкие нематоды могут быть обезвожены и неограниченно долго находиться в таком состоянии — а потом ожить под действием воды.

Можно считать, что одноклеточные организмы размножающиеся делением также фактически бессмертны — по крайней мере до тех пор, пока более крупное животное не решит ими пообедать.

Ещё в 1920–30-х годах физиологи Лео Лойб и Алексис Каррель доказали, что отдельные клетки нашего тела являются бессмертными, или могут ими быть. Каррель брал клетки сердца у зародышей и они продолжали жить и расти в течение восьми лет, пока продолжались наблюдения. Лойб доказал бессмертие раковых клеток.

Пересадка органов, взятых у умерших людей никого не удивляет — а это своеобразное продолжение жизни донора в реципиенте, что наглядно демонстрирует — смерть человека не означает моментальной гибели сразу всех его тканей и органов.

В таком случае, если каждая клетка по отдельности потенциально бессмертна, почему бы им не выжить группой в составе организма? Конечно, пока это лишь философская постановка вопроса, но непрерывно идущие медицинские исследования постепенно приближают нас к заветной цели — бессмертию всего организма, тем или иным способом.

Наши клетки не умирают?

Фридрих фон Мюллер отмечал — «старение начинается с взрослением», и будет справедливо сказать, что родившись, человек начинает умирать. Смерть лишь ставит завершающую точку в существовании постепенно изнашивающегося организма.

Слово, которое мы постоянно встречаем у физиологов, занимающихся вопросами старения — «метаболизм», или «обмен». В живых клетках постоянно протекают процессы обмена веществ — они получают с кровью питательные вещества и кислород, и отдают продукты биохимических реакций протекающих в них.

Клетки состоят из протоплазмы, покрытой клеточной оболочкой. В самой протоплазме располагаются органеллы — сложные машины, обеспечивающие функционирование клетки и ядро содержащее наследственную информацию. Самое главное — любая клетка, любого живого существа, от кишечной палочка до синего кита, является результатом деления существовавшей прежде клетки.

Клетки имеют различное строение — в зависимости от выполняемых ими функций. Например, нервные клетки, мышечные клетки, клетки костей, печени, желез, эпителиальные клетки и множество других. Но все они похожи друг на друга тем, что по отдельности напоминают одноклеточных простейших — существ с самых нижних ступеней эволюционной лестницы. И, как и простейшие, потенциально бессмертны.

Все клетки состоят в основном из четырёх элементов — углерода, водорода, кислорода и азота, а сложнейшие, загадочные, кажущиеся непостижимыми процессы, в них протекающие — лишь череда химических реакций.

Процессы обмена протекают в клетках в двух направлениях. Либо молекулы простых веществ, полученных в результате переваривания пищи, приносятся кровью, поступают в клетки и из них строятся более сложные соединения — анаболизм. Либо сложные вещества расщепляются на более простые — катаболизм.

В каждой микроскопической клетке организма постоянно протекает процесс окисления глюкозы — с его помощью получается энергия, необходимая для жизни. Шесть молекул кислорода на молекулу глюкозы, сложные ферментные системы клетки — и на выходе мы получаем шесть молекул углекислого газа и — энергию.

Итальянцу Луиджи Корнаро жившему в XVI веке, врачи, учитывая его плохое здоровье, прочили раннюю смерть. Корнаро ограничил себя в пище — не более 450 граммов в день, и дожил до 98 лет.

В результате этих реакций клетки обеспечивают функционирование всех органов нашего тела, строят новые ткани и восполняют потери. Пищеварительные соки желудка и кишечника расщепляют пищу и превращают её в простые вещества, которые поступают в кровь. Многие задаются вопросом — почему же не перевариваются ткани желудка? Ответ прост — они защищены слоем слизи, которой покрыты его стенки.

Битва внутри нас

В юности процессы обмена направлены на рост, построение тела. Во взрослом возрасте, когда организм достиг зрелости, процессы метаболизма можно описать скорее как «постоянный ремонт». Когда в организм вторгаются микробы, на его защиту становятся особые «солдаты» — клетки, называемые фагоцитами. Если иммунная система работает хорошо, фагоциты уничтожают чужаков и мы выздоравливаем. Если нет — умираем.

Существуют заболевания, от которых можно выздороветь, но органы остаются непоправимо повреждёнными — как районы страны, по которым прошлась опустошительная война. Такие органы больше не могут эффективно выполнять свои функции.

Существуют заболевания, от которых можно по-настоящему не выздороветь никогда. Кажется, что человек оправился от болезни, но на самом деле микроб спрятался, забаррикадировался от лекарств в потайном местечке где-нибудь в костном мозге или кусочке лёгкого и лишь ждёт момента, когда организм ослабеет, чтобы спустя много лет снова появиться.

Одни болезнетворные микробы попадают в наш организм с пищей, других мы вдыхаем, третьи проникают через повреждённые участки кожи.

Для микробов, поступающих с пищей, райским местечком для безудержного размножения является кишечник. Мечников заметил, что нарушения нормальной микрофлоры пищеварительного тракта и дисбактериозы часто встречаются в пожилом возрасте и даже однажды сказал, что человек с удалённым толстым кишечником мог бы жить дольше. Именно Мечниковым были предложены кисломолочные продукты в качестве средств для нормализации таких состояний.

Постоянно поддерживая высокий темп обмена вещества клетки со временем клетки «выдыхаются» — они уже не могут эффективно выводить вредные вещества, дегенерируют и их стенки становятся толще.

В клетках костей накапливается кальций, отложения солей которого постепенно вытесняют живую часть, и чем старше мы становимся, тем более хрупкими становятся наши кости. Артерии тоже теряют эластичность.

Неправильная диета, недостаток свежего воздуха, физических нагрузок и отдыха, неумеренность в спиртном и табаке — всё это угнетает обмен веществ, перегружает клетки и наполняет организм токсинами. И со временем появляются очевидные признаки старения.

Некоторые органы стареют раньше других. Гибкость тело начинает терять уже после десяти лет. Тимус (вилочковая железа) атрофируется ко времени полового созревания. Спортсмены находятся на пике формы в возрасте до тридцати лет. Даже хорошее зрение неизбежно начинает ухудшаться после пятидесяти. Постепенно деградируют и другие органы.

Эти признаки — симптомы постепенного износа или отмирания клеток различных тканей нашего организма под действием как внешних, так и внутренних факторов.

Возможно ли восстановление органов?

Достижения учёных дают повод для оптимизма — уже практически отработана технология, когда на основу из соединительной ткани (донорского органа или органа, взятого у животного) наращиваются клетки пациента.

Это полностью снимет проблему как поиска донора, так и полной совместимости тканей, поэтому человека с пересаженным ему «родным» органом не нужно будет постоянно держать на иммунодепрессантах.

Кроме того, быстро развивается бионическое протезирование. Мы уже видим работающие прототипы протезов конечностей, управляемых сигналами непосредственно от нервной системы, электронную сетчатку и даже микросхемы, которыми можно заменить отдельные части мозга, например, гиппокамп, отвечающий за формирование эмоций и процесс запоминания.

Конечно, пока это лишь прототипы, но время, когда эти технологии будут широко распространены, совсем недалеко, возможно ближе, чем нам кажется.

Другие же угасающие функции организма можно скомпенсировать лекарственными препаратами (в перспективе — индивидуального для каждого человека приготовления, основываясь на анализе его ДНК).

Попытки достичь бессмертия или, по крайней мере, долголетия с помощью лекарств — довольно старая идея, если просто «старым» можно назвать шумерский «Эпос о Гильгамеше», в котором герой ищет цветок вечной молодости.

Многие сотни лет учёные искали эликсир бессмертия — и не нашли (причём препарат под названием «эликсир долгой жизни» — Elixir ad longam vitam, существует, это сложная настойка алоэ).

«Я прививал старым, дряхлым козам и овцам железы молодых; и мои животные начинали резвиться, как в молодости и даже спариваться.»

Сергей Воронов

В начале ХХ века учёным, работающим над проблемой омоложения, наиболее перспективным направлением казалось изучение желез смешанной секреции (вспомним профессора Преображенского).

Их исследования щитовидной железы, надпочечников, эпифиза и гипофиза, половых желез легли в основу современной эндокринологии. А на тот момент было ясно лишь то, что эти железы выделяют непосредственно в кровь какие-то мощные вещества (гормоны), которые регулируют развитие и рост организма.

Например, если щитовидная железа, расположенная на шее чуть ниже кадыка будет недостаточно активна и в крови будет наблюдаться недостаток её гормонов, результатом станет заболевание, называемое «кретинизм», которое характеризуется умственной отсталостью — взрослый человек будет обладать разумом трёхлетнего ребёнка.

Если же щитовидная железа гиперактивна и производит слишком много гормонов, возникает другое заболевание — базедова болезнь.

Эндокринологи научились лечить недостаток этих гормонов — гипотиреоз, приводящий к микседеме и кретинизму, вводя эти гормоны, полученные из щитовидных желез животных. Гипертиреоз же лечат подавляя деятельность щитовидной железы или отсекают её часть.

Первые заметные результаты в области эндокринологии были получены в Англии Джулианом Хаксли, работавшим с препаратами щитовидной железы. Газеты истолковали его отчёты как получение «эликсира молодости», и сравнивали их с работами Шарля Броун-Секара, который в 1856 году занимался пересадкой внутренних тканей половых желез, а также создал знаменитый броун-секаровский экстракт («Секардин») — вытяжку из половых органов морских свинок, кроликов или собак.

Интересно, что ажиотаж в связи с появлением таких препаратов каждый раз был связан с желанием продлить не жизнь, а молодость.

Эксперименты на животных

Хаксли начал эксперименты с экстрактом щитовидной железы изучая его действие на некоторых низших животных. Парамеции (инфузории-туфельки) под влиянием экстракта начинали делиться вдвое чаще, головастики прекращали расти и вдвое быстрее превращались в лягушек, поэтому иногда эти лягушки были размером с муху.

С другой стороны, головастики, у которых щитовидная железа была удалена, вовсе не превращались, а вырастали до гигантских размеров.

Интересными оказались опыты над аксолотлями. Аксолотль это личиночная стадия большой саламандры, амблистомы, которая обитает в ручьях заболоченных берегов Мексиканского залива. Аксолотль живёт в воде и дышит жабрами, а взрослая саламандра имеет лёгкие и обитает на берегу. Амблистома встречается довольно редко, так как хотя аксолотль и представляет её «головастика», он может жить, спариваться, откладывать яйца и умирать, не превращаясь во взрослую форму. Действуя вытяжкой щитовидной железы на аксолотлей, Хаксли сумел заставить их превращаться в амблистом.

Гормоны щитовидной железы, назначаемые в качестве лекарства, ускоряют обмен у человека. 1 миллиграмм тироксина на 2% увеличивает скорость метаболизма у человека массой 60 килограммов.

Почему мы до сих пор не бессмертны?

Имея на вооружении такое количество методов профилактики, лечения и восстановления, почему медицина ещё не сделала нас бессмертными?

Да, клетки потенциально бессмертны, но, во-первых, в каждой из них заложена программа «умирания», маленький счётчик, отсчитывающие предельно допустимое число делений. Это так называемый предел Хейфлика — в 1961 году профессор анатомии Калифорнийского университета Леонард Хейфлик заметил, что клетки культуры человеческих клеток стареют при приближении к границе в 50 делений, а затем умирают.

Наличие предела Хейфлика обусловлено укорочением с каждым делением теломер, особых участков ДНК на концах хромосом. Когда теломеры исчезают совсем, клетка замирает или запускает «программу самоуничтожения» — апоптоза, разрушения не способной делиться или повреждённой клетки. Сломать этот «счётчик» пока никому не удалось.

Во-вторых, сразу после прекращения сердцебиения и дыхания клетки тканей, конечно, ещё живы, но лишённые кислорода и питательных веществ они быстро умирают.

К сожалению, мы ещё не узнали достаточно даже для того, чтобы значительно продлить жизнь человека, не говоря о том, чтобы победить смерть.

Что остаётся? Меньше работать, больше уделять внимания лёгким упражнениям, дышать чистым воздухом и пить чистую воду, сторониться излишеств, особое внимание уделять гигиене — другими словами, вести здоровый образ жизни и избегать заболеваний.

«Не вливают также вина молодого в мехи ветхие», поэтому даже при развитых биотехнологиях и медицине вам понадобится как можно более здоровое тело, чтобы суметь воспользоваться их достижениями.





Зарождение и развитие плода

Зарождение и развитие плода

Плод человека зарождается в результате слияния женской и мужской половых клеток — яйцеклетки и сперматозоида. В яичниках здоровой половозрелой женщины каждый месяц созревает фолликул, из которого выходит яйцеклетка. Процесс выхода яйцеклетки из фолликула называется овуляцией. Как правило, овуляция происходит в одном из яичников, но случается и так, что яйцеклетки созревают в течение одного цикла в обоих яичниках, в случае оплодотворения...