Продукты питания и процессы старения организма человека
Тема: Продукты питания и процессы старения
организма человека
Содержание
Введение
. От геронтологии до ювенологии
2. Социостаз и долголетие. Пища
долгожителей. Продукты питания и гомеостаз
3. Ограниченная диета - долгая
жизнь. Как продукты старят органы
. Старение тканей. Как
старится клетка
. Субклеточные структуры.
Нуклеиновые Кислоты. Генная инженерия и терапия
. Ювенология и диетология
Заключение
Использованная литература
Введение
Объект исследования: причины старения организма
человека.
Предмет исследования: продолжительность жизни
человека.
Цель работы: исследование факторов, влияющих на
процессы старения.
Гипотеза: существование определённой зависимости
между старением и образом жизни человека
Задачи исследования:
. Изучить теоретический материал по
исследуемой теме. Когда же начинаются процессы старения организма? Что говорят
специалисты-геронтологи, изучающие механизмы процессов старения?
. Выяснить причины старения организма
человека. Каким образом процессы старения связаны с питанием, как действуют
продукты питания на процессы, происходящие в нашем организме.
. Определение основных факторов, влияющих
на процессы старения.
Продукты питания и процессы старения
Изучение причин старения, путей остановки
процессов старения организма - эти вопросы интересуют учёных издавна. Все люди
хотят подольше оставаться молодыми, ищут пути омолаживания организма. Сегодня
много салонов красоты, спортивно - оздоровительные центры.
Каким образом процессы старения связаны с
питанием, как действуют продукты питания на процессы, происходящие в нашем
организме. Когда же начинаются процессы старения организма? Что говорят специалисты-геронтологи,
изучающие механизмы процессов старения?
В.М.Дильман, рассматривая начало процессов
накопления в организме излишнего жира как начало старения, считает, что
"жировой тормоз", выключающий правильное использование
"топлива", возникает в очень молодом возрасте…между 26-29 годами…
Польский учёный, Тадеуш Ражнятовский рассматривает, двадцатипятилетний возраст
как переломный момент, с которого организм начинает двигаться навстречу
старости. Глубокое изучение механизмов старения на клеточном и молекулярном
уровне приводит учёных к выводу, что наиболее интенсивно и скоординированно (с
меньшим количеством "ошибок" в протекании биохимических реакций в
клетке) жизненно важные процессы в организме человека проходят в возрасте 12-13
лет. Сторонники иммунной теории старения считают, что процессы старения
начинаются одновременно с созреванием тимуса, важнейшего органа в развитии
защитной (иммунной) системы организма, т.е. с 7-8 лет.
За время средней продолжительности жизни (около
70 лет) организм человека 200 раз обновляет все свои белки. Очевидно, чем лучше
"строительный материал" (продукты питания), тем надёжнее
взаимодействуют сложные молекулярные структуры клетки, построенные из этих
белков. Нарушение механизмов этих взаимодействий может происходить в любом
возрасте. Чем позже они начинаются, тем дольше человек чувствует себя здоровым
и молодым.
1. От геронтологии к ювенологии
Зарождение геронтологии (начало XX
в.) как науки о старении - о собственно старческом периоде жизни человека -
связано с трудами нашего великого соотечественника И.И.Мечникова. Современная
геронтология ставит задачи продления активной жизни человека, управления всем
возрастным развитием организма. Конечной целью исследований - достижение
длительной, полноценной жизни человека с сохранением физических и духовных сил,
присущих молодому организму, т.е. замедление возрастных изменений организма на
уровне его молодости. Геронтология трансформируется на наших глазах в науку о
сохранении молодости - ювенологию. Уже на первых этапах своего развития
ювенология показала, что мы ещё не научились использовать те ресурсы жизни,
которые заложила в клетки человека эволюция. Прежде чем думать, как изменить
ход биологических часов - продлить жизнь человека за пределы видовой
продолжительности жизни, необходимо научиться использовать до конца тот
"завод", который уже заложен в наших клетках.
В опытах с культурами клеток показано, что
клетки вне организма, помещённые в питательную среду, также подвержены старению
и смерти. Причём и срок жизни клетки (число её делений), и процесс её старения
запрограммированы в структуре ДНК, содержащейся в ядре клетки. Интересно
отметить, что наблюдается определённая корреляция между длительностью жизни
отдельной клетки и организма, состоящего из этих клеток. Учитывая, что для
эмбриональных клеток человека возможен цикл из 50 делений, организм человека
может и должен прожить 110-115 лет. Этот срок необходим для осуществления
упомянутого числа делений клетки. Тогда почему же до столетнего возраста
доживает меньше 0,1% живущих на Земле людей? Оказывается, структурные и
функциональные изменения в клетках, обуславливающие процессы старения,
накапливаются раньше, чем клетка исчерпает отведённое ей число делений. Причём
в различных органах "изнашивание" клеток происходит с разной
скоростью. Скажем, в клетках сердца или мозга такие изменения произойдут
раньше, и тогда, несмотря на то, что в организме ещё очень много жизнеспособных
клеток, он умирает. Таким образом, для того чтобы выработать "ресурс
жизни" (генетический предел старения), отведённый нам природой, необходимо
научиться ликвидировать, или по крайней мере замедлять процессы, приводящие к
преждевременному старению организма. Каков же механизм этих процессов, которые,
по мнению одних учёных, запрограммированы в нашей клетке, а по мнению других,
являются результатом влияния внешних факторов? Механизмы этих процессов
рассматриваются в многочисленных (больше 200) теориях старения. Все они
пытаются ответить на следующие вопросы: какой уровень организации протоплазмы
является определяющим в процессах развития организма с его рождения и до его
смерти? На каком уровне скрыла природа "биологические часы жизни" или
она закодировала тайны старения в сложных взаимосвязях всех уровней?
Современная биология различает следующие уровни
организации протоплазмы в живых организмах: 1)целостно-организменный,
2)системный (нервная, нейрогуморальная, иммунная системы), 3)органный,
4)тканевый, 5)клеточный, 6)субклеточный, 7)межмолекулярный и 8)молекулярный.
Однако, прежде чем перейти к рассмотрению
механизмов старения организма человека на различных уровнях, необходимо
вспомнить о том, что человек живёт в обществе. И от того, как складываются его
отношения в семье, на работе и в обществе в целом, зависят его поступки,
привычки, склад характера и в конечном итоге жизнь.
. Социостаз и долголетие. Пища долгожителей.
Продукты питания и гомеостаз
Изучение социальных факторов жизни долгожителей
нашей планеты (Абхазия, горные районы Пакистана и Южного Эквадора) показало,
что повседневная работа, традиционное питание, традиционный уклад жизни,
привычек, норм общения, бытовой гигиены - так называемый социостаз - является
существенным фактором долгожительства.
Долгожители практически живут в кругу своё семьи
среди многочисленных внуков и правнуков, общение с которыми всегда приносит
радость старым людям. Не зря бабушки дедушки тянутся к внукам. Это
взаимовыгодные контакты, способствующие возникновению положительных эмоций у
обеих сторон. Заботы и внимание ближайших родственников создают своеобразную социальную
оболочку, оберегающую долгожителей от отрицательных эмоций, которые сильнее
всех других факторов действуют на нервную и иммунную системы организма, являясь
основной причиной преждевременного старения.
По мнению видного геронтолога Т.Макилодана, даже
если мы сегодня ликвидировали бы такую причину смерти, как злокачественные
опухоли, то для ребёнка, который родится завтра, продолжительность предстоящей
жизни возрастёт всего на 2,3 года, а взрослый 65-летний человек получит
прибавку лишь на 1,2 года. Даже если человечество победит основные болезни
(сердечно - сосудистые заболевания почек и рак) и продлит до максимума
человеческую жизнь, численность населения земного шара возрастёт не более чем
на 15-20%. Рождаемость за последние годы значительно снизилась, хотя
государство принимает различные программы по поддержке семьи. Традиционное
питание долгожителей является важным фактором их долголетия. По данным учёных,
изучавших этот вопрос, в пище абхазских долгожителей преобладают растительные и
мясо - молочные продукты, фрукты, орехи. Главным повседневным блюдом является
мамалыга - густая каша, приготовленная из проса или кукурузы. Кукурузная мука
содержит значительное количество крахмала и витамина В1. Большинство других
растительных блюд изготовляют из фасоли, содержащей 10% белков, а также из
листьев капусты, свекольной ботвы, листьев кольраби. Важное место в пище
абхазцев занимают дикорастущие растения (крапива, шарица, дикая петрушка и др.)
.Вареные каштаны в смеси с грецкими орехами - излюбленное блюдо абхазцев. Из
мясных блюд долгожителя Абхазии больше всего употребляют мясо кур, козлятину и
баранину. Все мясные блюда сильно сдабривают пряностями (мята, укроп, петрушка)
особенно аджикой, содержащей красный перец, пряности и чеснок. Кислое молоко,
коровье, и особенно буйволиное, является не только повседневным питанием, но в
смеси с медом используется как лечебное средство, особенно для стариков и
детей. "Хочешь долго жить, пей побольше кислого молока", - гласит
народная абхазская пословица. В заключение нужно сказать, что национальной
чертой абхазцев является воздержанность и умеренность в еде. Процесс старения
сопровождается нарушением гомеостаза. В основе поддержания гомеостаза лежат
процессы саморегуляции различных систем организма, среди которых особое место
занимают пищеварение и выделение. Именно за счет поступления в организм
продуктов питания меняются концентрации веществ, рН и температура различных
сред организма (желудочный сок, лимфа, кровь и т.д). Соотношение различных
продуктов питания в значительной степени определяет скорость биохимических
реакций, нормальное и патологическое протекание важнейших физиологических
процессов в организме (дыхание, кровообращение, пищеварение). В основе принципа
сбалансированного питания, сформулированного советским диетологом А.Д.
Покровским, лежат принципы стехиометрических соотношений продуктов метаболизма
белков, углеводов и жиров, какие действуют между веществами в любой реакции,
протекающей в колбе. Постоянство внутренних сред организма поддерживается с
помощью различных веществ (катехоламины, сахара, жирные кислоты и др.) которые
участвуют в осуществлении прямых и обратных связей между основными системами
организма, управляющими и осуществляющими процессы поддержания гомеостаза. С
возрастом организм постепенно утрачивает способность сохранять гомеостаз
посредством гормонального контроля и мозговой регуляции. Многие возрастные
болезни (ожирение, сахарный диабет, атеросклероз) возникают в результате
переедания и снижения физической активности. По мнению ряда ученых, потребление
избыточного количества пищи приводит к нарушению работы пищевых центров (центр
насыщения) в гипоталамусе. Основными системами организма, контролирующими и
регулирующими постоянство внутренних сред (в том числе постоянство белкового
состава - белковый гомеостаз), являются эндокринная и иммунные системы.
Эндокринная система организма, не только контролирует, но и сама оказывает
большое влияние на процессы старения. Эндокринные железы (железы внутренней
секреции) - это дирижеры обмена веществ и других важных процессов, происходящих
в организме. Они осуществляют свои функции при помощи гормонов, выделяемых
непосредственно в кровь. Деятельность самих желез также регулируется с помощью
гормонов, которые выделяют гипофиз - своеобразный пульт управления и
координации действия гормонов. Гипофизом, в свою очередь, руководит
гипоталамус, расположенный в мозгу и представляющий "гибрид" нервной
и эндокринной систем. Нарушение гомеостаза при старении - это не просто
неправильное функционирование эндокринных желез, а скорее нарушение контроля
гипоталамуса над гипофизом. Как следствие этого, гипофиз также теряет контроль
над деятельностью эндокринных желез, активность которых начинает изменяться.
Так, максимальная активность гормонов тимуса достигается у человека в 7-9 лет.
В старости активность большинства желез сохраняется на несколько меньшем
уровне, резко снижается активность тимуса и половых желез и повышается
активность ряда гормонов гипофиза, которые как бы пытаются компенсировать
функции угасающих желез, стимулировать их действие. Качество и состав пищевых
продуктов может нормализовать нейрогуморальную регуляцию организма,
активизировать процессы восстановления и компенсации. Так, богатая углеводами
диета влияет на вегетативную нервную и эндокринную системы. Доказано, что
введение ряда веществ увеличивает активность небольшой популяции клеток в
гипоталамусе, вырабатывающих катехоламины. Например, при подкармливании мышей
диоксифенилаланином заметно увеличивается продолжительность их жизни в период
расцвета сил. Гипофизом вырабатывается гормон роста, который может обращать
вспять процесс старения во многих его аспектах. Когда его слишком мало, он
делает нас карликами, когда в избытке - гигантами, но правильное его количество
в надлежащее время обещает вызвать самую мощную революцию в сегодняшнем
обществе, ознаменованную началом конца старения. ГРЧ (гормон роста человека) -
наилучшее лечение старения. Он воздействует почти на каждую клетку тела,
омолаживая кожу и кости, регенерируя сердце, печень, легкие и почки, возвращая
функциональные возможности органов и тканей на уровне вашей юности. Список
благотворных эффектов гормона роста человека растёт с каждым новым
исследованием. Пока этот список включает: увеличение мышечной массы в среднем
на 8,8% за шесть месяцев без физических упражнений; снижение массы жиров в
среднем на 14,4% за шесть месяцев без диеты; повышение энергетического уровня;
наращивание объёмов сердца, печени, селезенки, почек и других органов, которые
сокращаются с возрастом; улучшение работы сердца; улучшение физической формы;
улучшение работы почек; снижение кровяного давления; улучшение показателя
холестерина; укрепление костей; ускорение заживления ран; омоложение -
повышение упругости и утолщение кожи; отрастание волос исчезновение морщин; устранение
целлюлита; обострение зрения; повышение настроения; улучшение памяти; улучшение
сна. Но необходимо помнить, что злоупотребление применения гормона роста может
повредить организму, вызвать побочные эффекты. Особенно это касается
спортсменов. Иммунная система организма - это группа органов и клеток,
защищающих организм от действия микроорганизмов, вирусов и аномальных клеток
собственного организма (раковые или поврежденные клетки). Защита эта
осуществляется с помощью клеток крови лейкоцитов, среди которых наибольшее
значение имеют Т- и В- лимфоциты (Т- и В- клетки). В-клетки производят
антитела. Антитела представляют собой белки, уничтожающие чуждые живые
организмы (бактерии, грибы) и нейтрализующие ядовитые вещества, которые эти
организмы выделяют. Лимфоциты, защищающие наш организм и "прошедшие
обучение" в тимусе, носят название Т-клеток. Они атакуют и уничтожают
раковые клетки, а также регулируют производство антител В- клетками. Т- клетки
живут намного дольше, чем В-клетки, поэтому они являются хранителями информации
обо всех враждебных антигенах, побывавших хотя бы один раз в организме, и о
том, как надо уничтожить этих агрессоров. Осуществляет это Т- клетка путем
"обучения" и управления атакующим действием В-клеток, как командиры
обучают и управляют действиями солдат. С возрастом влияние Т- клеток на
В-клетки могут начать военные действия против собственного организма
(аутоиммунные реакции) - начать производить антитела, которые разрушают
собственные клетки и ткани организма. Так возникают такие аутоиммунные болезни
старости (ревматизм, полиартрит, болезни почек). Как же активизировать
стареющие клетки иммунной системы, заставить их добросовестно выполнять свои
функции? Найдены ли методы и вещества, которые способны замедлять процессы
старения, задержать на время развитие болезней старости, сохранить на более
длительный срок активность и трудоспособность людей? Эксперименты на животных и
наблюдения за процессами старения людей показывают, что такие способы есть. И
первый из них - ограничение в еде и строго сбалансированная по всем необходимым
организму веществам диета.
старение питание
ювенология диетология
3. Ограниченная диета - долгая
жизнь. Как продукты старят органы
Если подопытные животные (крысы, мыши) получали
диету, необходимую для поддержания их постоянной массы (в период молодости), то
их жизнь продлевалась на 25-30% по сравнению с контрольными животными,
получившими большее количество пищевых продуктов. Причем заболеваемость старых
животных, находящихся на диете, такими болезнями, как сердечно - сосудистые,
рак, диабет и другими, была намного меньше, чем в контрольной группе. Показано,
что ограничения в еде снижают активность защитных сил молодого растущего
животного, но повышают активность иммунной системы, активизируя Т- и В-клетки.
Продление жизни за счет диеты объясняется тем,
что иммунная система в большей степени, чем другие системы организма,
восприимчива к голоданию. Замедляя процессы старения посредством различных
ограничений в еде, мы отодвигаем не только срок прихода старости, но и
уменьшаем риск заболевания раком, а также такими болезнями, как ревматизм,
болезни почек и сердца.
Существуют и другие способы активизации Т- и
В-клеток. Так, в опытах на мышах было показано, что удаление из организма
старых животных селезенки способствовало продлению жизни. Наилучший эффект
достигался при одновременном введении в организм Т-клеток от молодых животных,
а еще лучше - собственных Т-клеток, взятых у молодого организма и замороженных.
Имеются сообщения о том, что в экспериментах на животных была показана
возможность активизации иммунных сил старого организма введением тимозина -
гормона, выделяемого вилочковой железой (тимусом).
Показано также, что количество тимозина в
организме человека падает по мере его старения. Из продуктов питания активизирующий
эффект на иммунную систему наиболее выражен у белков овощей и фруктов,
содержащих витамины С, В, Е, А. Мы часто слышим, а нередко говорим и сами: этот
продукт полезен для сердца, этот улучшает работу почек и т.д. Каковы
биохимические основы таких рецептов? Для того чтобы знать, что полезно для тех
или иных органов, очевидно, нужно знать, какие соединения способствуют их
нормальной деятельности. Рассмотрим с этих позиций работу нашего главного
органа - сердца. Химический состав сердечной мышцы - миокарда - включает 80%
воды, 20% белков, до 3% гликогена, 1% фосфолипидов, до 0,3% холестерина, около
0,4% АТФ. Из минеральных соединений в миокарде млекопитающих содержатся: К -
0,32 %, Р - 0,2%, Nа - 0,8 %,
Са - 0,007%, Мg -0,002%, СI
- 0,7%. Наиболее важной составной частью мышцы сердца являются белки.
Содержание же жира подвержено большим колебаниям. С возрастом количество
жировой ткани в миокарде увеличивается. Особенности метаболизма миокарда
связаны с его специфической сократительной функцией. Энергетические процессы в
клетках сердца протекают с использованием тех же энергетических веществ, что и
в обычных клетках, но они обладают "взрывным" характером распада
соединений в период сокращения ( систолы) сердца. Важную роль в процессе
сокращения и расслабления миокарда играют изменения концентрации ионов Са²
, Мg , К , и Nа
. Миокард использует оба источника энергии: глюкозу и жирные кислоты. Однако
необходимо иметь в виду, что окисление жирных кислот требует в два раза больше
кислорода, чем глюкозы, поэтому при недостатке глюкозы может развиться
кислородная недостаточность миокарда - гипоксия. Аналогичное явление возникает
и при избыточном накоплении в сердечной мышце катехоламинов (адреналин,
норадреналин), которые резко активизируют работу сердечной мышцы и,
следовательно, потребность миокарда в кислороде. Таким образом, излишнее
потребление жиров или углеводов (особенно сахаров), которые при помощи инсулина
превращаются в жиры, может привести к неблагоприятному режиму работы сердца и к
более раннему ослаблению сердечной мышцы. По мере старения организма жирные
кислоты становятся главным источником энергии. Это происходит вследствие
повышения чувствительности центра насыщения гипоталамуса к тормозящему действию
глюкозы и, наоборот, снижения чувствительности к действию жирных кислот.
Переключение энергетического гомеостаза на преимущественно жировой способ
обеспечения энергией осуществляется при помощи изменения активностей
жиромобилизующего гормона роста и инсулина - гормона, способствующего
превращению избытка глюкозы в жир и тормозящего мобилизацию жира из жировых
депо. Химический состав пищи оказывает существенное влияние на режим работы и
старение сердечной мышцы. Избыток животных жиров, сахаров, поваренной соли
оказывает отрицательное действие на метаболизм миокарда, приводя к более
раннему возрастному ожирению. Растительные жиры, богатые ненасыщенными жирными
кислотами, оказывают положительное влияние на липидный обмен, усиливая
выведение холестерина из организма. Использование пищи, богатой витаминами В
(продукты моря, соя, хлеб из отрубей), также способствует выведению
холестерина. Входящий в морские продукты йод повышает синтез гормона тироксина,
активизирующего окисление жиров. Находящиеся в морской капусте гепариноподобные
полисахариды снижают коагулирующие свойства крови. Положительное влияние на
сократительную функцию миокарда и проводящую систему сердца оказывают продукты
с повышенным содержанием солей калия: изюм, курага, абрикосы, персики, зеленая
петрушка.
Изучение старения тканей связано с именем
академика А.Н. Богомольца, рассматривавшего соединительную ткань как своего
рода мягкий скелет организма, который с возрастом уплотняется и
"окутывает" клетки других тканей, прекращая к ним доступ питательных
веществ и кислорода (гипоксия тканей). В основе такого "удушения"
соединительной тканью, составляющей около 30% общей белковой массы организма,
лежат процессы образования "поперечных сшивок" между макромолекулами
коллагена - опорного белка соединительной ткани. По мере старения организма
восстанавливающие (репарирующие) функции ферментов, способных разорвать эти
связи, падают. На протяжении всей жизни организм, синтезируя соответствующие
ферменты, контролирует степень связывания макромолекул коллагена преобразованием
ряда аминокислот, входящих в его состав. Возрастное накопление сшивок
макромолекул белков было найдено в хрящевой ткани и мышцах, а также в артериях.
(Подобные механизмы лежат в основе процессов дубления кожи.) Для борьбы с этим
явлением используют лекарственные средства, активизирующие работу ферментов.
Такие ферменты могут оказывать "омолаживающий" эффект и явиться
действенным лекарством против атеросклероза, так как основу атеросклеротических
"бляшек" составляют белки и жиры, "сшитые" огромным количеством
межмолекулярных связей.
Необходимо включать в ежедневную диету вещества,
усиливающие вывод холестерина из организма. Большое значение в удалении
холестерина и регуляции белкового липидного обменов играют витамины В (особенно
В6). Включение в рацион богатых витаминами овощей и фруктов способствует
активации деятельности многих ферментов, так как большинство витаминов
выступает в роли коферментов. В противоатеросклеротической диете рекомендуется
ограничивать использование животного жира и поваренной соли и включать
продукты, богатые клетчаткой, липотропными веществами, витаминами С, В6, РР,
солями калия и магния. Особенно рекомендуются продукты моря, являющиеся
полноценными источниками йода, марганца, цинка, а также метионина, обладающего
липотропным действием, и витаминов группы В. Почему ограничена жизнь клеток в
организме? Какие факторы или вещества приводят к гибели клетки различных
органов задолго до того, как они исчерпают число делений, заложенных в них
эволюцией? Мнения ученых по этому вопросу разделились. Одни считают, что
причиной гибели клеток является влияние внешних факторов, другие полагают,
неизбежная гибель клетки записана в ней самой. Таковы теории. Каковы же факты?
Показано, что 25 % ферментов из культуры старых человеческих клеток дефектны; в
большинстве органов с возрастом снижается количество азотистого основания ДНК -
метилцитозина; нарастают процессы "структурирования" ДНК за счет
появления поперечных ковалентных сшивок аналогично выше рассмотренным сшивкам
молекул коллагена. В ряде работ учёных отмечается накопление в клетках
несвойственных ей ранее свободных радикалов. Для борьбы со свободными
радикалами используют ингибиторы радикальных процессов - соединения,
дезактивирующие радикалы(антиоксиданты). Естественным антиоксидантом является
альфа- токоферол, витамин Е, содержащийся в ряде овощей и фруктов.
. Субклеточные структуры.
Генная инженерия и терапия
Субклеточные структуры (хромосомы, лизосомы,
митохондрии и др.), состоят из надмолекулярных структур - нуклеопротеидов, липопротеидов,
гликолипидов и т. д. Возрастные нарушения этих структур связаны с
физико-химическими изменениями составляющих их компонентов. Наибольшее
количество фактических данных о влиянии процессов старения на изменения
субклеточных структур имеется по хромосомам.
Часто пишут о существовании так называемой
печати возраста на всех компонентах хромосом. Показано, что содержание в
хроматине РНК и негистоновых белков с возрастом медленно снижается при
незначительном повышении количества гистонов. Отмечено также снижение
содержания основных фракций фосфолипидов - функционально полноценных
компонентов хроматина. ДНК в старости обедняется свободными фосфатными
группами. Меняется способность белков нуклеопротеидов к реакциям метилирования,
фосфорилирования и ацетилирования.
С возрастом нарушается система гормональной
регуляции биохимических реакций, протекающих в клетке. По мере старения
хроматина все в меньшей степени включается система ферментов, репарирующих
структуры ДНК и РНК, повреждённые в результате воздействия внешних (облучение,
действие химических соединений) и внутренних (влияние свободных радикалов,
ошибки реосинтезов и т.д.) факторов. Особое значение в старении хроматина, а
следовательно, и других субклеточных структур имеют возрастных и функций нуклеиновых
кислот. Именно структуры нуклеиновых кислот определяют то, что секвойи живут
несколько тысячелетий, попугай живёт до 300 лет, человек - до 70-100 лет, а
бабочка - поденка - несколько часов. Продолжительность жизни, так же как и
развитие всего организма (включающее такие признаки, как рост, цвет волос, глаз
и т. д.), закодирована и проявляется благодаря физико- химическим превращениям
структурных фрагментов нуклеиновых кислот (генов). По мнению ряда учёных,
старение-это результат либо регуляторного действия "генов старения",
либо нарушение деятельности нормальных генов вследствие незначительных
структурных изменений ДНК под влиянием различных (внутренних и внешних)
факторов. Искажение в структуре ДНК немедленно отражается на структуре мРНК и в
конечном итоге приводит к синтезу белков с соответствующими дефектами. В
стареющим организме найдены измененные структурные и ферментативные белки, в
том числе патологические белки. Считают, что геном (совокупность генов,
определяющих процессы развития всего организма) определяет и продолжительность
жизни организма посредством механизмов устойчивости клеточных структур (и в
первую очередь нуклеиновых кислот) внешним и внутренним факторам. Очевидно,
чтобы увеличить продолжительность жизни человека, необходимо воздействовать на
его генетический аппарат - "выключить гены старения" или заменять
дефектные, износившиеся с возрастом гены новыми. Решением этих вопросов и
занимаются генная инженерия и терапия. В 1975 г. Генетик П. Берг сообщил, что
его лабораторией впервые получены комбинированные гены. Создан геном нового,
никогда не жившего на Земле животного. Открытие это получило название генной
инженерии. Оно может быть использовано для улучшения видовой продолжительности
жизни и борьбы с наследственными болезнями путём замены дефектных генов
нормальными, которые примут на себя функции повреждённых генов. Наследственные
дефекты генов в большей степени укорачивают жизнь людей, чем сердечно -
сосудистые и онкологические заболевания. Для ста с лишним наследственных
болезней уже известен повреждённый ген. Использование методов генной инженерии
открывает огромные возможности в создании новых высокоурожайных сортов злаков,
в решении важнейших задач животноводства. Генные инженеры сконструировали
бактерии, способные вырабатывать инсулин, успешно работают на пути лечения
наследственных болезней методами генной инженерии. Генная терапия сегодняшнего
дня накопило много данных о генах, ответственных за протекание различных
биохимических процессов в здоровом и молодом организме. Так что можно будет
затормозить "старение генов молодости" (ювогенез), можно будет
разрабатывать методы защиты этих генов от повреждающего влияния внешних и
внутренних факторов. Генные инженеры создали своеобразный каталог - карту
генов на всём протяжении хромосомы.
. Ювенология и диетология
Основные задачи сегодняшней ювенологии - это
настолько продление видового предела жизни человека, сколько максимальное
сохранение его здоровья, духовных и физических сил, говоря химическим языком-
ингибирование(максимальное замедление) процессов старения. Замедление процессов
старения, а в ряде случаев и увеличение пределов видовой продолжительности
жизни организмов достигается защитой генетического аппарата клетки (и в первую
очередь нуклеиновых кислот) от действия разнообразных повреждающих факторов, а
также активированием генома клетки с помощью различных средств. Значительная
роль в процессах защиты и активирования генома принадлежит продуктам питания и
другим химическим соединениям, попадающим в организм человека с водой,
воздухом, лекарственными средствами, консервирующими добавками и т д.
Активация генетического аппарата клеток может
происходить под влиянием разнообразных соединений, входящих в пищевые продукты.
Среди них прежде всего необходимо отметить витамины, которые по праву могут
называться ювенильными компонентами пищи. Имеются многочисленные данные о
благоприятном действии витаминов на генетический аппарат клетки. Так, витамин
В12 является необходимым компонентом процесса синтеза белков и нуклеиновых
кислот. Недостаточность поступления этого витамина с продуктами питания
приводит к нарушению генома различных клеток, в особенности клеток эритроцитов.
Витамин РР увеличивает концентрацию нуклеотидов в клетке, способствует
исправлению дефектов метаболизма в неделящихся старых клетках. Имеются
статистические данные о том, что продолжительность жизни людей с низкой
концентрацией витаминов А и С (легко подвергающихся окислению) меньше, чем у
людей с высокой концентрацией этих витаминов. Доказано, что витамины А и Д предотвращают
утечку ферментов из лизосом, сопровождающую процессы старения клеточных
структур. Показано, что введение крысам избытка витаминов С и F продляет жизнь
подопытном животным 10-50 %.
Нарушение работы ферментных систем при старении
происходит из-за недостатка витаминов, играющих коферментов. Это может быть
обусловлено плохой усвояемостью витаминов в желудочно-кишечном тракте, которая
с возрастом снижается. У лиц пожилого и особенно преклонного возраста почти
всегда отмечается витаминная недостаточность.
Имеются данные о ювенологическом действии
незаменимой аминокислоты метионина, солей брома, солей магния, соединений бора.
Например, при добавлении в корм различных животных метионина и АТФ значительно
увеличивается продолжительность их жизни. Показано также, что препараты калия
повышают сопротивляемость сердечной мышцы процессам старения.
Защита генетического аппарата клетки от действия
различных повреждающих факторов в значительной степени затормаживает процессы
старения. Среди повреждающих факторов наибольший урон организму наносят
свободные радикалы. Источниками не свойственных клетке повышенных количеств
свободных радикалов могут быть пища, загрязненный воздух, вода, медикаменты,
табачный дым.
В процессе старения организм теряет природные
антиоксиданты (вещества, дезактивирующие свободные радикалы) - жирорастворимые
витамины, липиды. Показано, что недостаток в пище витамина Е в большой степени
способствует образованию в клетках свободных радикалов, чем радиация. Защитным
действием для генетического аппарата клетки обладают также витамины В2, Е,
витамин С, предохраняющий от окисления сульфгидрильные группы белков,
катехоламины. Уменьшение выведения катехоламинов (важных регуляторов работы
гипофиза), наблюдаемое у пожилых людей, происходит в случае использования
пищевых продуктов, богатых тиамином. Одним из перспективных ювенильных средств
считается винкамин, полученный из масляной кислоты. Винкамин снижает кровяное
давление, улучшает память, способствует лучшему кровоснабжению органов.
Заключение
Таким образом, здоровый образ жизни, правильное
питание, качественная пища имеют очень важную роль для предотвращения процессов
старения. Все виды нарушений связаны с правильным питанием. В представленной
таблице отражены влияние различных факторов на процессы старения организма
человека.
Использованная литература
1. "Всё о стероидах и не
только… из книги Рональда Клаца "Гормон роста", www.steroid.ru/boks
, 2009 год.
2. "Гигиена и здоровье
школьника", Хрипкова А.Г., Колесов Д.В.,
М. Просвещение, 1988 год.
4. Журналы "Биология в
школе" за 2001-1008 гг.
5. Журнал
"Здоровье", №5 2000 год.
. Интернет-сайт журнала
"Новые грани", статья С. Байрактар "Почему старение начинается
до рождения" №7, апрель-июнь 2006 года.
. "Наследственность и
здоровье человека", Медицина, М., издательство "Знание", 1984
год.
. "Тонкости процесса
старения и роль в нём антиоксидантов",
http://nopain.rusmed.ru/news,
2009 год.
. Универсальная энциклопедия
школьника, "Биология и анатомия",
г. Минск, 1995 год.
10. "Химия и
здоровье", М. Просвещение, 1985 год, Макаров К.А.