Размножение

Старость человека характеризуется рядом внешних  и внутренних признаков.

Среди внешних признаков  старости наиболее заметными являются снижение плавности движений, изменение  осанки, снижение эластичности кожи, массы  тела, упругости и эластичности мышц, появление на лице и других участках тела морщин, выпадение зубов. Так, например, по обобщенным данным человек в возрасте 30 лет теряет 2 зуба (в результате выпадения), в 40 лет — 4 зуба, в 50 лет  — 8 зубов, а в 60 лет — уже 11 зубов. Заметным изменениям подвергается первая сигнальная система (притупляется острота  органов чувств). Например, максимальное расстояние, при котором здоровые люди различают те или иные одинаковые звуки, в 20-30 лет составляет 12 м, в 50 лет  — 10 м, в 60 лет — 7 м, а в 70 лет —  только 4 м. Заметно изменяется также  вторая сигнальная система (изменяется речевая интонация, голос становится глухим).

Среди внутренних признаков  в первую очередь следует назвать  такие признаки, как обратное развитие (инволюция) органов. Отмечается уменьшение размеров печени и почек, уменьшается  количество нефронов в почках (к 80-ти годам почти наполовину), что снижает  функциональные возможности почек  и отражается на водно-элекролитном обмене. Снижается эластичность кровеносных сосудов, уменьшается перфузия кровью тканей и органов, повышается периферическая сопротивляемость сосудов. В костях накапливаются неорганические соли, изменяются (обызвествляются) хрящи, снижается способность органов к регенерации. Происходят существенные изменения в клетках, замедляется деление и восстановление их функционального тонуса, уменьшается содержание воды, снижается активность клеточных ферментов, нарушается координированность между ассимиляцией и диссимиляцией. В головном мозге нарушается синтез белков, в результате чего образуются аномальные белки. Повышается вязкость клеточных мембран, нарушается синтез и утилизация половых гормонов, происходят изменения в структуре нейронов. Наступают структурные изменения белков соединительной ткани и изменения эластичности этой ткани. Ослабляются иммунологические реакции, увеличивается возможность аутоиммунных реакций. Снижаются функции эндокринных систем, в частности, половых желез.

Стремления понять природу старения организма возникли давно. В Древней Греции Гиппократ  считал, что старение связано с  неумеренностью в пище, недостаточным  пребыванием на свежем воздухе. Аристотель считал, что старение связано с  расходом тепловой энергии организмом. Значение пищи как фактора старения отмечал также Гален. Но долгое время  для объективного понимания этой проблемы не хватало научных данных. Лишь в XIX в. в изучении старения наметился некоторый прогресс, стали формулировать теории старения.

Одной из первых наиболее известных теорий старения организма  человека является теория немецкого  врача Х. Гуфеланда (1762-1836), который отмечал в долголетии значение трудовой деятельности. До нас дошло его высказывание о том, что ни один лентяй не дожил до преклонного возраста. Еще более известной является эндокринная теория старения, которая берет начало от опытов, выполненных еще в середине прошлого века Бертольдом (1849), который показал, что пересадка семенников от одних животных к другим сопровождается развитием вторичных половых признаков. Позднее французский физиолог Ш. Броун Секар (1818-1894) на основе результатов впрыскиваний себе экстрактов из семенников утверждал, что эти иңекции производят благотворное и омолаживающее действие. В начале XX в. уже сложилось убеждение в том, что наступление старости связано с угасанием деятельности желез внутренней секреции, в частности, половых желез. В 20-30-е гг. на основе этого убеждения в разных странах было проделано много операций по омолаживанию пожилых или старых людей. Например, Г. Штейнах в Австрии перевязывал у мужчин семенные канатики, что вело к прекращению внешней секреции половых желез и, якобы, к некоторому омоложению. С. А. Воронов во Франции пересаживал семенники от молодых животных к старым и от обезьян к мужчинам, а Тушнов в СССР омолаживал петухов, вводя им гистолизаты половых желез. Все эти операции приводили к некоторым эффектам, но лишь временным. После названных воздействий процессы старения продолжались, причем еще интенсивнее.

В начале нашего века возникла микробиологическая теория старения, творцом которой был И. И. Мечников, который различал физиологическую  старость и патологическую. Он считал, что старость человека является патологической, т. е. преждевременной. Основу представлений  И. И. Мечникова составляло учение об ортобиозе (Orthos — правильный, bios — жизнь), в соответствии с которым основной причиной старения является повреждение нервных клеток продуктами интоксикации, образующимися в результате гниения в толстом кишечнике. Развивая учение о нормальном образе жизни (соблюдение правил гигиены, регулярный труд, воздержание от вредных привычек), И. И. Мечников предлагал также способ подавления гнилостных бактерий кишечника путем употребления кисломолочных продуктов.

В 30-е гг. широкое  распространение получила теория о  роли центральной нервной системы  в старении. Творцом этой теории является И. П. Павлов, который установил  интегрирующую роль центральной  нервной системы в нормальном функционировании организмов. Последователи  И. П. Павлова в экспериментах  на животных показали, что преждевременное  старение вызывается нервными потрясениями и продолжительным нервным перенапряжением.

Заслуживает упоминания теория возрастных изменений соединительной ткани, сформулированная в те годы А.А. Богомольцем (1881—1946). Он считал, что  физиологическую активность организма  обеспечивает соединительная ткань (костная  ткань, хрящи, сухожилия, связки и волокнистая  соединительная ткань) и что изменения  коллоидного состояния клеток, потеря их тургора и т. д. определяют возрастные изменения организмов. Современные  данные указывают на значение накопления кальция в соединительной ткани, т. к. он способствует потере ее упругости, а также уплотнению сосудов.

Для современных  подходов к познанию сущности и механизмов старения характерно широкое использование  данных физико-химической биологии и, в частности, достижений молекулярной генетики. Наиболее распространенные современные представления о  механизмах старения сводятся к тому, что в процессе жизни в клетках  организма накапливаются соматические мутации, в результате которых происходит синтез дефектных белков или нерепарируемые сшивки ДНК с белком. Поскольку дефектные белки играют дезинтегрирующую роль в клеточном метаболизме, то это ведет к старению. В случае культивируемых фибробластов показано, что связанные со старыми клетками белки и мРНК подавляют синтез ДНК в молодых фибробластах.

Известна также  гипотеза, в соответствии с которой  старение является результатом изменения  митохондриальных метаболитов с последующим нарушением функций ферментов.

У человека показано существование генов, определяющих сроки развития наследственных дегенеративных процессов, связанных со старением. Ряд исследователей считает, что  причиной старения являются изменения  в системе иммунологической защиты организма, в частности, аутоиммунные реакции на структуры организма, имеющие жизненное значение. Наконец, в объяснениях механизмов старения специалисты большое внимание уделяют  повреждениям белков, связанным с  образованием свободных радикалов. Наконец, иногда придают значение освобождающимся  после распада лизосом гидролазам, которые разрушают клетки.

Однако исчерпывающей  теории старения все же еще не создано, поскольку ясно, что ни одна из этих теорий самостоятельно объяснить механизмы  старения не может.

Смерть. Смерть является завершающим этапом онтогенеза. Вопрос о смерти в биологии занимает особое место, ибо чувство смерти «... совершенно инстинктивно присуще человеческой природе и всегда составляло одну из величайших забот человека» (И. И. Мечников, 1913). Больше того, вопрос о  смерти стоял и стоит в центре внимания всех философских и религиозных  учений, хотя философия смерти в  разные исторические времена представлялась по-разному. В античном мире Сократ и Платон доказывали бессмертие души, тогда как Аристотель отрицал  платоновскую идею бессмертия души, верил  в бессмертность человеческого  духа, продолжающего жить после смерти человека.

Цицерон и Сенека также признавали будущую жизнь, но Марк Аврелий считал смерть естественным явлением, которое следует принимать безропотно. В прошлом веке И. Кант и И. Фихте (1762-1814) тоже верили в будущую жизнь, а А. Г. Гегель придерживался убеждений, по которым душа поглощается «абсолютным существом», хотя природа этого «существа» не раскрывалась.

В соответствии со всеми известными религиозными учениями земная жизнь человека продолжается и после его смерти, и человек  должен неустанно готовиться к этой будущей смерти. Однако естествоиспытатели и философы, не признающие бессмертия, считали и считают, что смерть представляет собой, как неоднократно подчеркивал И. И. Мечников, естественный исход жизни организма. Более образное определение смерти заключается в том, что она «... есть явная победа бессмыслия над смыслом, хаоса над космосом» (В. Соловьев, 1894).

Научные данные свидетельствуют  о том, что у одноклеточных  организмов (растений и животных) следует  отличать смерть от прекращения их существования. Смертью является их гибель, тогда как прекращение  существования связано с их делением. Следовательно, недолговечность одноклеточных  организмов компенсируется их размножением. У многоклеточных растений и животных смерть является в полном смысле слова  завершением жизни организма.

У человека вероятность  смерти повышается в пубертатный  период. В частности, в развитых странах  вероятность смерти повышается почти  экспоненциально после 28 лет.

Различают клиническую  и биологическую смерть человека. Клиническая смерть выражается в  потере сознания, прекращении сердцебиения и дыхания, однако большинство клеток и органов все же остаются живыми. Происходит самообновление клеток, продолжается перистальтика кишечника.

Клиническая смерть не «доходит» до биологической смерти, ибо она обратима, т. к- из состояния клинической смерти можно «возвращать» к жизни. Например, собак «возвращают» к жизни через 5—6 минут, человека — через 6—7 минут от начала клинической смерти. Биологическая смерть характеризуется тем, что она необратима. Остановка сердцебиения и дыхания сопровождается прекращением процессов самообновления, гибелью и разложением клеток. Однако гибель клеток начинается не во всех органах одновременно. Вначале гибнет кора головного мозга, затем гибнут эпителиальные клетки кишечника, легких, печени, клетки мышц, сердца.

На представлениях о клинической смерти основаны мероприятия  по реанимации (оживлению) организмов, что имеет исключительно важное значение в современной медицине.

Продолжительность жизни. Сравнение данных о продолжительности  жизни разных представителей флоры  и фауны показывают, что среди  растений и животных разные .организмы живут разное время. Например, травянистые растения (дикие и культурные) живут в течение одного сезона. Напротив, древесные растения характеризуются большей продолжительностью жизни. Например, вишня живет 100 лет, ель — 1000 лет, дуб — 2000 лет, сосна — до 3000-4000 лет.

Ряд видов членистоногих  живет 40-60 лет, рыбы многих видов, например, осетровые живут 55-80 лет, лягушки  — 16 лет, крокодилы — 50-60 лет, дикие  свиньи — 25 лет, змеи и ящерицы — 25—30 лет, птицы некоторых видов  — до 100 лет и более. Продолжительность жизни млекопитающих является меньшей. Например, мелкий рогатый скот живет — 20-25 лет, крупный рогатый скот — 30 лет и более, лошади — 30 лет, собаки — 20 лет и более, волки — 15 лет, медведи — 50 лет, слоны — 100 лет, кролики — 10 лет.

Среди млекопитающих  долгожителем является человек. Еще  в Библии отмечено, что Мафусаил дожил до 969 лет, а гомеровский  герой Нестор прожил три человеческих века, Дандо и один из лак-мейских королей — более 500 лет.

Конечно, эти данные неточны. В действительности же многие люди доживали до 115—120 лет и более. Достоверны случаи, когда отдельные  люди доживали даже до 150 лет. В то же время долгожители часто сохраняют  на высоком уровне как физические, так и умственные способности. Например, Платон, Микеланджело, Тициан, И. Гёте и  В. Гюго лучшие свои произведения создали  после 75 лет.

Отмечено, что долгожительство  характерно не только для европеоидов. Еще старые авторы отмечали, что  отдельные негры жили 115-160 и более лет.

Еще в XVIII в. швейцарский  физиолог А. Галлер (1708-1777) отмечал, что  столетний возраст имеет семейное распространение, т. е. долговечность  представляет собой наследственный признак. Современные данные не опровергают  это заключение.

В случае человека различают естественную продолжительность  ясизни и среднюю продолжительность жизни. Под естественной продолжительностью жизни понимают количество лет, дальше которых человек не может жить, если даже условия его существования являются самыми благоприятными. Напротив, средняя продолжительность жизни представляет собой длительность жизни индивидов определенной группы, прерываемая смертностью.

В соответствии с  существующими представлениями  естественная продолжительность жизни  является видовым количественным признаком, подверженным контролю со стороны генотипа.

Считают, что такой  контроль осуществляется в каждом периоде  онтогенеза, причем первые доказательства в пользу этого заключения были получены еще в 60-е годы в экспериментах  по культивированию фибробластов человека (

Предполагают, что  естественная продолжительность жизни  является эволюционным приобретением  вида. Что касается долгожительства  отдельных индивидуумов, то объяснение таких случаев обычно сводится к  допущению либо наличия в генотипах  долгожителей сочетаний определенных генов, либо наличия небольшого количества или полного отсутствия мутаций  в их клетках.