Остановить старение организма или жизнь без старости и болезней


ezenkin.ru
info@ezenkin.ru

Двойное кровоснабжение печени является главным несовершенством гомеостаза, способствующее старению человека

                                  Главная причина старения человека.

А.А. Эзенкин.

     В статье дано определение понятия «старение», адекватно отражающее возрастные физиологические изменения в организме, приводящие в основном к сужению динамического диапазона саморегуляции гомеостаза, и тем самым снижающего адаптационные способности организма к внешней среде. Приведена гипотеза того, что главной причиной старения человека являются неблагоприятные пищевые воздействия, приводящие в фазе резорбции (всасывания) к кратковременным нарушениям кислотно-щелочного равновесия в сторону повышения щелочности во внутренней среде печени из-за ее двойного кровоснабжения, а частота и интенсивность этих нарушений определяют продолжительность жизни (ПЖ). В заключительной части статьи показаны возможные пути достижения радикального продления жизни человека.

Ключевые слова: главная причина старение, двойное кровоснабжение, понятия старение, несовершенство гомеостаза.

Введение.

     На сегодняшний день, в угоду к новым трендам, все основные силы исследователей направлены на изучение генно-регуляторных механизмов клетки, и по этой причине познание процессов, происходящих на организменном уровне, сильно замедлилось. Такая сложившаяся ситуация и отсутствие общепринятого определения понятия «старение», адекватно отражающего возрастные физиологические изменения в организме в геронтологии привели к появлению нескольких сотен разных гипотез старения, основанных на вторичных признаках этого процесса, и поэтому до настоящего времени не удалось выявить главную причину старения и существенно увеличить ПЖ человека.

     Старение человека – это очень медленный процесс во времени, и поэтому все попытки выявления его главной причины через исследования параметров внутренней среды в статике (покое) без учета несовершенств гомеостаза оказались безуспешными в силу ее сильной «замаскированности» на организменном уровне. По анализу текущих основных физиологических параметров внутренней среды организма, измеряемых при отсутствии нагрузок, оказалось невозможно даже оценить возраст человека, и тем более выявить главную причину старения, так как эти параметры, поддерживаемые гомеостазом в покое, в любом возрасте имеют одинаковое значение.

     Выживаемость и ПЖ человека держатся на эффективности работы гомеостаза по поддержанию относительного динамического постоянства условий существования клеток организма при изменениях внешней среды. Только путем системного подхода [1, 2] и анализа отклонений некоторых параметров гомеостаза организма под влиянием факторов внешней среды (в динамике), удалось выявить, что:

– с возрастом увеличивается время переходных процессов регулирования параметров внутренней среды. Во время переходных процессов, некоторые параметры гомеостаза могут существенно превышать значения, соответствующие установившемуся режиму (в статике), в несколько раз;

– несмотря на регуляторные (компенсаторные) способности гомеостаза и наличие мощной буферной системы крови, возможны кратковременные нарушения кислотно-щелочного равновесия во внутренней среде печени при неблагоприятных пищевых воздействиях. Эти нарушения проявляются в увеличении значения pH внутренней среды печени относительно среднего значения pH крови организма.

     Гомеостаз организма представляет собой систему с отрицательной обратной связью, с очень медленной возраст-зависимой переходной характеристикой, и по этой причине в динамике возможны существенные отклонения некоторых параметров внутренней среды (крови) от нормы на несколько часов и эти отклонения возраст-зависимые.

     Главная причина, приводящая к старению человека, проявляется только при неблагоприятных пищевых воздействиях, в виде кратковременных нарушений постоянства значения pH внутренней среды печени из-за ее двойного кровоснабжения, а частота и интенсивность этих нарушений определяют скорость старения. Двойное кровоснабжение печени является главным несовершенством гомеостаза, способствующее старению человека.

     Итак, при неблагоприятных пищевых воздействиях в фазе резорбции возможны кратковременные нарушения кислотно-щелочного равновесия в сторону повышения щелочности (увеличения значения pH) во внутренней среде печени из-за ее двойного кровоснабжения. Систематические нарушения гомеостаза печени при неблагоприятных пищевых воздействиях являются «триггером» старения человека.

     Внеклеточная среда.  

     Организм – это открытая саморегулируемая система, поддерживающая относительное динамическое постоянство параметров внутренней среды для создания оптимальных условий существования собственных клеток при изменении параметров внешней среды [10]. В целом параметры внутренней среды определяют параметры внеклеточной среды, но в фазе резорбции параметры внеклеточной среды в некоторых органах могут отличаться от параметров внутренней среды из-за несовершенств гомеостаза организма. На рис.1 показана схема связи клетки с внеклеточной средой.

     

Рис.1. Схема связи клетки с внеклеточной средой.

     В статике (покое), при минимальном потреблении кислорода, гомеостаз организма поддерживает основные параметры внутренней среды в норме, и при этом в крови концентрация билирубина меньше 17 мкмоль/л, а pH=7,4.        При этих условиях в клетках при достаточном уровне биоэнергетических ресурсов, механизмы самоочищения и самообновления успешно противодействуют разрушительным воздействиям от тепловых (термодинамических) и активных форм кислорода (АФК) процессов, т. е. нет отставания процессов самоочищения и самообновления (регенерации) от необходимого темпа и нет накопления балластных веществ (БВ). В этом случае скорость старения клеток минимальная [3, 4, 8].

     В динамике, с увеличением нагрузок на организм, возможны нарушения гомеостаза, приводящие к следующим отклонениям параметров межклеточной среды от нормы:

     1. Увеличению уровня pH, относительно его среднего уровня, соответствующего статическому режиму;

     2. Возрастание в крови концентрации молекул билирубина (дыхательных пигментов) до 300 мкмоль/л.

     В целом, значение pH крови организма является одним из самых стабильных параметров, и этот параметр гомеостаза поддерживает в узком диапазоне 7,35 — 7,45 [6], но по причине несовершенств гомеостаза, возможны кратковременные отклонения «всплески» этого параметра от нормы, в кислую или высокощелочную сторону при некоторых внешних воздействиях на организм. Для клеток особо разрушителен кратковременный «всплеск» значения pH в сторону увеличения щелочности, приводящего к росту АФК относительно среднего их уровня. Рост разрушений высокомолекулярных веществ (мембран, белков и органелл) от АФК, приводит к отставанию процессов самоочищения и самообновления (регенерации) от необходимого темпа.

     При нагрузках на организм, нарушение равновесия между скоростью образования билирубина и скоростью его выведения, из-за ограниченности функциональных (мощностных) возможностей механизмов гомеостаза и их инерционности, приводит к возрастанию концентрации билирубина в крови. Билирубин – это остаточная часть гемопротеинов (дыхательных пигментов), подлежащая утилизации путем вывода за пределы организма. Молекулы билирубина (непрямого) являются разобщителями окислительного фосфорилирования [6, 9].

     При повышенной концентрации билирубина в крови, его молекулы, проникая в клетки, увеличивают проницаемость мембран митохондрий, создавая дополнительные каналы утечки, снижают протонный градиент и тем самым, сильно уменьшая способность синтеза АТФ, создают дефицит их в клетках. Дефицит АТФ, возникающий из-за повышенного билирубина, увеличивает отставание процессов самоочищения и самообновления от необходимого темпа.

     Обе вышеперечисленные причины приводят к отставанию процессов самоочищения и самообновления от необходимого темпа, и способствуют накоплению балластных веществ (БВ) в клетках. БВ, накапливаясь, вытесняют воду из клеток и увеличивают вязкость внутриклеточной жидкости, тем самым способствуют уменьшению соотношения между функциональными (мощностными) возможностями органелл и массой клетки, т.е. старению клетки [9].

     Из вышеизложенного следует, что молекулы билирубина, при их высокой концентрации в крови, приводят к возникновению дефицита АТФ во всех клетках организма. Систематический дефицит АТФ в клетках способствует отставанию процессов самоочищения и самообновления (регенерации) от необходимого темпа и старению организма человека.

Определение понятия «старение».

     На сегодняшний день нет общепринятого определения понятия «старение», адекватно отражающего возрастные физиологические изменения в организме. Известно, что все эти изменения связаны с возрастным уменьшением (истощением запаса) регуляторных возможностей гомеостаза по отношению к массе тела, проявляющиеся в снижении адаптационных возможностей организма к внешней среде. Но несмотря на это, при отсутствии нагрузок (в покое), гомеостаз в любом возрасте способен поддерживать основные физиологические показатели внутренней среды организма в норме. Из этого следует, что с возрастом сужается только динамический диапазон саморегуляции гомеостаза из-за уменьшения мощности его регуляторных механизмов, а чувствительные (пороговые) сохраняются.

     Гомеостаз представляет собой динамическую, саморегулирующуюся систему с отрицательной обратной связью и определенной скоростью регулирования, создающую одинаковые условия существования клеток всех органов и тканей путем поддержания относительного динамического постоянства параметров внутренней среды организма [1, 7, 10].

     Возрастное сужение динамического диапазона саморегуляции гомеостаза связано с уменьшением функциональных (мощностных) возможностей внутренних органов по отношению к массе тела. Эти уменьшения в основном проявляются в снижении скорости компенсации динамических отклонений показателей внутренней среды, приводящих к выходу этих показателей за пределы нормы при неблагоприятных внешних воздействиях на организм.

     На момент рождения организма функциональные возможности его внутренних органов масштабированы по отношению к массе тела, и это масштабирование с возрастом постепенно нарушается до критического значения, несовместимого с жизнью. Например, к 70 годам у человека содержание воды в организме и количество специализированных клеток (гепатоцитов, нефронов, альвеол и др.) во внутренних органах уменьшается на 40 – 50% [2], что приводит к снижению функциональных (мощностных) возможностей внутренних органов (печени, почек, легких и др.) по отношению к массе тела.

     Исходя из вышеизложенного, предлагается следующее определение понятия «старение»: старение – это процесс медленно прогрессирующего возрастного уменьшения соотношения между функциональными (мощностными) возможностями внутренних органов и массой тела, приводящего в основном к сужению динамического диапазона саморегуляции гомеостаза, и тем самым снижающего адаптационные способности организма к внешней среде.

Главная причина старения человека.

     Организм человека – это открытая система, совершающая постоянный обмен веществами и энергией с окружающей средой. В этой системе основным связующим звеном между гомеостазом организма и внешней средой является воротная вена печени. Эволюционно, между воротной веной и печеночной артерией сложилось соотношение 4 : 1, т.е. 80% крови в печень поступает по воротной вене, а 20% — по печеночной артерии [5, 6, 7].

     При такой схеме кровоснабжения (рис. 2), значение pH внутренней среды печени — величина, зависимая от значения pH крови, поступающей по воротной вене. Поэтому двойное кровоснабжение печени является одной из главных причин несовершенств гомеостаза, и это несовершенство проявляется только в фазе резорбции пищи при неблагоприятных условиях пищеварения.

Рис. 2. Упрощенная схема кровообращения.

     Кислотно-щелочной состав и биоэнергетические затраты на пищеварение потребляемой пищи в фазе резорбции определяют значение pH крови в воротной вене. При данной схеме кровоснабжения, в зависимости от уровня pH поступающей крови по воротной вене, уровень pH внутренней среды печени на короткое время может увеличиться до сильнощелочного состояния относительно уровня pH внутренней среды организма.

     Кратковременное возрастание (всплеск) щелочности внутренней среды печени в фазе резорбции способствует в клетках резкому увеличению уровня АФК относительно среднего значения. Высокий уровень АФК является причиной разрушения клеток, приводящей к снижению среднего срока жизни гепатоцитов и их количества, и все это способствует возрастному уменьшению соотношения между функциональными (мощностными) возможностями печени и массой тела.

     Возрастное уменьшение соотношения между функциональными возможностями печени и массой тела, приводит к сужению динамического диапазона саморегуляции гомеостаза организма. Это сужение проявляется в снижении скорости компенсации динамических отклонений показателей внутренней среды, приводящих к выходу этих параметров, в частности уровня концентрации билирубина, за пределы нормы при неблагоприятных внешних воздействиях на организм.

     Повышенная концентрация молекул билирубина (непрямого), являясь разобщителем окислительного фосфорилирования, снижает синтез АТФ в клетках, и тем самым, создавая дефицит АТФ, приводит к отставанию процессов самоочищения и самообновления (регенерации) от необходимого темпа в клетках. И как следствие, частота и интенсивность нарушений равновесия между скоростью образования билирубина и скоростью его выведения, определяют скорость уменьшения соотношения между функциональными возможностями всех внутренних органов (в том числе и печени) и массой тела, т.е. задают скорость старения и синхронизируют одновременное наступление старения всех органов и тканей организма.

     Неблагоприятные пищевые воздействия на организм, из-за двойного кровоснабжения печени — основного несовершенства гомеостаза — являются одной из главных причин, способствующих возрастному уменьшению соотношения между функциональными (мощностными) возможностями печени и массой тела, а это, в свою очередь, приводит к снижению остальных соотношений между другими внутренними органами и массой тела, т. е. к старению человека.

     Главной причиной старения человека являются неблагоприятные пищевые воздействия, приводящие в фазе резорбции (всасывания) к кратковременному нарушению кислотно-щелочного равновесия в сторону повышения щелочности во внутренней среде печени из-за ее двойного кровоснабжения, а частота и интенсивность этих нарушений определяют ПЖ.

Примечания.

  1. Физиологическое старение человека начинается с момента рождения, т.е. с момента начала полноценной работы печени.
  2. Систематическое нарушение в фазе резорбции кислотно-щелочного равновесия в сторону повышения щелочности увеличивает средний уровень АФК, что в свою очередь приводит к возрастанию разрушительных процессов в клетках печени (гепатоцитах) и уменьшению их количества. Все эти негативные процессы способствуют возрастному уменьшению соотношения между функциональными (мощностными) возможностями внутренних органами и массой тела, т.е. старению.        

Пути радикального увеличения ПЖ человека.

     Несмотря на то, что в организме имеются все необходимые механизмы для обеспечения долгой жизни, из-за несовершенств этих механизмов, выживаемость и ПЖ человека всецело зависят от неблагоприятных пищевых воздействий и нагрузок (температурных, стрессовых, физических и др.)  на организм.

     Следовательно, для достижения радикального продления жизни человека, в соответствии с выдвинутой гипотезой старения, необходимыми и достаточными условиями являются:

– исключение неблагоприятных пищевых воздействий на организм с целью защиты в фазе резорбции от кратковременных нарушений кислотно-щелочного равновесия в сторону повышения щелочности во внутренней среде печени;

– ограничение нагрузок на организм для защиты от уменьшения печеночного кровотока. При любых нагрузках на организм сильно уменьшается печеночный кровоток, что приводит к уменьшению текущих функциональных возможностей печени, необходимых для утилизации билирубина и др.

     Итак, скорость старения человека можно замедлить с любого возраста за счет исключения из рациона питания пищевых продуктов, негативно влияющих на гомеостаз организма и ограничения стрессовых, температурных и физических нагрузок на организм.

     Для выявления пищевых продуктов, негативно влияющих на гомеостаз организма, необходимо провести экспериментальную работу на модельных животных.

Выводы.

  1. Точкой отсчета нормального (физиологического) старения является начало полноценной работы печени, т.е. с момента рождения человека.
  2. Старение – это процесс медленно прогрессирующего возрастного уменьшения соотношения между функциональными (мощностными) возможностями внутренних органов и массой тела, приводящего в основном к сужению динамического диапазона саморегуляции гомеостаза, и тем самым снижающего адаптационные способности организма к внешней среде.
  3. Главной причиной старения человека являются неблагоприятные пищевые воздействия, приводящие в фазе резорбции к кратковременному нарушению кислотно-щелочного равновесия в сторону повышения щелочности во внутренней среде печени из-за ее двойного кровоснабжения, а частота и интенсивность этих нарушений определяют ПЖ.
  4. Время реакции организма на внешнюю нагрузку, приведенную к массе тела, характеризует степень старения человека.

Литература.

  1. Дильман В.М. Четыре модели медицины. М.: Медицина.1987. 288 с.
  2. Донцов В.И., Крутько В.Н. Системно-структурный подход к старению: главные механизмы и возможности воздействия. /Доклады МОИП. Том 65. Секция Геронтологии. М.: 2018. С.25-37.
  3. Кольман Я., Рём К. Наглядная Биохимия. М.: Лаб. знаний. 2019. 512 с.
  4. Кольтовер В. К. Свободнорадикальная теория старения: современное состояние и перспективы // Успехи геронтологии. 1998. Т2. 37-42.
  5. Лазебник Л.Б., Ильченко Л.Ю. Возрастные изменения печени (клинические и морфологические аспекты) // Клиническая геронтология. 2007. Том 13. № 1. 3-8.
  6. Нормальная физиология. Краткий курс: учебное пособие. Под ред. Зинчука В. В. Минск: Выш. шк. 2010. 431с.
  7. Хлебович В.В. Критическая соленость — гомеостаз — устойчивое развитие // Труды зоологического института РАН. 2013. Том 31. № S3. 3-6.
  8. Ченцов Ю. С. Цитология. М.: МИА. 2010. 361с.
  9. Эзенкин А.А. Причины неодинаковой максимальной продолжительности жизни у разных видов млекопитающих // Доклады МОИП. 2019. Том 66. Секция Геронтологии. М.: 26-42.
  10. Эзенкин А.А. Среда обитания и старение живых организмов // Доклады МОИП. 2014. Том 57. Секция Геронтологии. М.: 62-83.

               THE MAIN CAUSE OF HUMAN AGING.

A.A. Ezenkin.

     The article defines the concept of «aging», which adequately reflects the age-related physiological changes in the body, leading mainly to a narrowing of the dynamic range of self-regulation of homeostasis, and thereby reducing the body’s adaptive abilities to the external environment. And it is also shown that the main cause of human aging is adverse food effects, leading in the phase of resorption (absorption) to short-term violations of the acid-base balance in the direction of increasing alkalinity in the internal environment of the liver due to its double blood supply, and the frequency and intensity of these violations determine the duration of life (RV). The final part of the article shows possible ways to achieve a radical extension of human life.