Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Свидетельство о публикации

Автоматическая выдача свидетельства о публикации в официальном СМИ сразу после добавления материала на сайт - Бесплатно

Добавить свой материал

За каждый опубликованный материал Вы получите бесплатное свидетельство о публикации от проекта «Инфоурок»

(Свидетельство о регистрации СМИ: Эл №ФС77-60625 от 20.01.2015)

Инфоурок / Биология / Другие методич. материалы / Исследовательская работа «Возрастные изменения в центральной нервной системе человека, возможности профилактики»
ВНИМАНИЮ ВСЕХ УЧИТЕЛЕЙ: согласно Федеральному закону № 313-ФЗ все педагоги должны пройти обучение навыкам оказания первой помощи.

Дистанционный курс "Оказание первой помощи детям и взрослым" от проекта "Инфоурок" даёт Вам возможность привести свои знания в соответствие с требованиями закона и получить удостоверение о повышении квалификации установленного образца (180 часов). Начало обучения новой группы: 28 июня.

Подать заявку на курс
  • Биология

Исследовательская работа «Возрастные изменения в центральной нервной системе человека, возможности профилактики»

библиотека
материалов

ГБОУ СОШ № 259 Адмиралтейского района

Санкт- Петербурга



В рамках Международной программы Brain Awareness Week





Конкурсная работа


«Возрастные изменения в центральной нервной системе человека,

возможности профилактики»


Работу выполнили:

ученики 11 «А» класса ГБОУ СОШ № 259

Учитель: к.х.н. по специальности фармацевтическая химия, фармакогнозия

Аветисян С. В.

Аветисян С. В.( Начало формы

Конец формы






Санкт-Петербург

2015







Оглавление

Введение--------------------------------------------------------------------------------------3

Глава 1. Определение и общая характеристика процесса старения-----------5

    1. Теории старения-----------------------------------------------------------------6

    2. Нейробиология старения-----------------------------------------------------10

    3. Физиологические и биохимические изменения центральной нервной системы при старении--------------------------------------------------------12

Глава 2. Возможности профилактики процессов старения в центральной нервной системе человека---------------------------------------------------------------14

2.1. Механизмы клеточного, физиологического и молекулярного старения, возможности их блокирования---------------------------------------------------------14

2.2. Современные возможности профилактики процессов старения центральной нервной системы----------------------------------------------------------18

2.2.1. Крионика -------------------------------------------------------------------------18

2.2.2. Геропротекторные (защищающие от старения) методики------------20

Выводы--------------------------------------------------------------------------------------28

Список литературы------------------------------------------------------------------------30

1. Введение

Идея в том, чтобы умереть молодым. Но как можно позже. (Э.Монтегю )

Актуальность темы: Вопросы физиологии процесса старения всегда волновали человека. Множество существующих научных теорий попытается объяснить процессы старения, но не все так просто. Данный вопрос является одним из серьезных проблем современности. Исследовательская работа – попытка обсуждения проблем, связанных с процессами старения и возможных путей их профилактики.

Цель работы: Выяснить, что такое старение центральной нервной системы, в частности, мозга, какие процессы происходят при этом в данных отделах организма человека, обратимы ли они.

Задачи:

- Стимулировать интерес школьников старших классов к современным проблемам нейробиологии.

- Собрать, проанализировать и изучить материалы по данной проблеме.

- Ознакомить учащихся старших классов нашей школы с существующими методами выявления процессов старения мозга, с тестами и методиками, связанными с изучением этого вопроса. Побывать с учителем в Институте мозга человека РАН в Санкт-Петербурге.

Гипотеза: если мы докажем, что старение ЦНС, как и организма в целом, закономерный физиологический процесс, которому все же можно противостоять, то сможем убедить заинтересованных в этом лиц менять свой образ жизни или корректировать его по неким аспектам.

Выводы: Мы узнали довольно много об этой интересной и увлекательной проблеме, на наглядных примерах и опытах из научной литературы убедились в том, что возможно замедлить процесс старения мозга, но полностью остановить его пока не удается.

Глава 1. Определение и общая характеристика процесса старения


Старение – процесс, который развивается в результате нарастающего с возрастом воздействия эндогенных и экзогенных факторов и приводит к ограничению приспособительных возможностей.

Характеристики процесса старения:

  • Нарастание показателей смертности по мере увеличения возраста

  • Изменения химического строения организма и обмена веществ

  • Широкий спектр прогрессирующих дегенеративных изменений

  • Снижение способности приспосабливаться к изменениям в окружающей среде (возможно, самый важный фактор)

  • Повышение предрасположенности к заболеваниям.

Исследование вопросов старения становится все более актуальным по мере увеличения средней продолжительности жизни населения. Согласно оценкам геронтологов, в настоящее время продолжается рост доли пожилых людей в популяции. В ближайшие годы прогнозируется дальнейшее «постарение» популяции (рис. 1).

ис 1

Рис. 1. Нарастающее постарение населения мира (ВОЗ).

Одна из основных проблем современной геронтологии - разграничение между естественным и патологическим старением. В данной работе нами рассматривается естественное биологическое старение. Но так как утрата нейронов и снижение когнитивных функций характерны для обоих вариантов старения, их разграничение является сложной задачей [8].

Естественное биологическое старение характеризуется определенным темпом и последовательностью возрастных изменений, соответствующих биологическим, адаптационно-регуляторным возможностям человеческой популяции. Нормальное старение сопровождается постепенной утратой функционально активной мозговой ткани и клинически проявляется “здоровой старостью”.

Попытаемся рассмотреть анатомические и физиологические сдвиги, происходящие при старении в центральной нервной системе стареющего человека.

Человек занимался поиском «эликсира молодости» в течение тысяч лет. До сих пор этот поиск не увенчался успехом. Одновременно с этим он пытался найти ответы на вопрос о том, почему каждый человек неизбежно стареет и в конце концов умирает. Как следствие этого, возникали и продолжают возникать многочисленные теории старения. Часть из них не сохранилась до нашего времени, большинство остальных было опровергнуто в ходе развития современной медицинской науки и теперь представляет лишь исторический интерес. Другие теории, в основном возникшие в течение последних десятилетий, до сих пор сохранили свою доказательную силу и считаются способными объяснить, хотя бы частично, причины и механизмы старения. В нижеприведенной таблице содержится информация об основных известных науке теориях старения [1].


1.1.Теории старения

Таблица 1. Теории, четко объясняющие механизмы старения.

Теория

Основное положение

Комментарии

Теория «измененных» белков

По мере старения, клеточные белки «переплетаются» друг с другом или изменяют структуру. Эти изменения препятствуют выполнению этими белками своих функций.

Точная роль измененных белков в процессе старения пока неясна.

Теория «повреждения

и восстановления ДНК».

У клетки есть несколько способов восстанавливать поврежденную структуру ДНК. Считается, что способность клетки восстанавливать эти повреждения снижается с возрастом.  (Включается «теория теломер»).

Точная роль процессов повреждения ДНК в процессе старения пока неясна.

Нейроэндокринная теория

Нарушение функции нейроэндокринной системы приводит к снижению способности организма контролировать температуру тела, уровень глюкозы в крови, и другие жизненно важные процессы гомеостаза.

Доказательства касаются только изменений женской репродуктивной системы.


.

Таблица 2. Теории, вероятным образом объясняющие механизмы старения.

Теория

Основное положение

Комментарии

Теория свободных радикалов

Продолжительность жизни снижается по мере накопления свободных радикалов и повреждения клеток.


Генетическая теория

Изменения в порядке экспрессии генов приводят к старению клеток, и следовательно, и организма в целом.

Было предложено много конкретных механизмов этих изменений. Изменения могут быть случайными или специфическими Они могут происходить внутри клетки, влияя на ее функционирование, либо между клеток, влияя на межклеточное взаимодействие.

Теория «селективной гибели»

Стареющие клетки содержат на своей мембране специальные белковые молекулы, которые служат меткой для иммунноцитов и сигнализируют о том, что эту клетку необходимо уничтожить.


Иммунологическая теория

Продолжительность жизни зависит от наличия специфических генов иммунной системы. Определенные аллели генов увеличивают продолжительность жизни, в то время как другие сокращают ее.

Полагают, что эти гены контролируют многие процессы в клетке. Когда этот контроль нарушается, клетка не может функционировать должным образом.



Таблица 3. Теории, признанные малодоказательными.

Теория

Основное положение

Комментарии

Теория соматических мутаций

Мутации в соматических (не-репродуктивных) клетках могут разрушать генетический материал, что приводит к нарушениям функций клетки.

Признана ошибочной сама по себе, однако стала основой других современных теорий.

Теория «катастрофы ошибок»

Ошибочная продукция белков, которые нужны клетке для выживания.


Теория «изнашивания»

Обычные повреждения клеток в ходе повседневного функционирования постепенно накапливаются и препятствуют нормальному выполнению клетками своих функций.

Признана маловероятной в своем исходном виде, однако ее элементы вошли в ряд других теорий.

Дисметаболическая теория

Чем быстрее обмен веществ в организме, тем меньше он проживет.


Подводя итог, можно отметить, что, несомненно, свой вклад в развитие старения вносят одновременно несколько биологических процессов. В настоящее время принято считать, что процесс старения является изначально генетически запрограммированным – вероятнее всего, существуют определенные гены, которые выключают определенные физиологические механизмы в определенном возрасте. Трудно оценить адаптивность такого процесса с точки зрения современной эволюционной теории. В соответствии с ней, ген, способствующий своей собственной гибели, должен был быть “выбракован” долгое время назад. Однако можно предположить и то, что сам факт успешного выполнения геном его функции должен привести к его выживанию. Одним из возможных доказательств наличия такого гена у нормальных человеческих индивидуумов является существование такой болезни как “прогерия” – генетического дефекта старения. Заболевание приводит к задержке роста и ускоренному старению у детей, в результате чего, например, у 10-летнего ребенка могут обнаруживаться характерные симптомы старения, свойственные 60-летнему старику. Требуются дополнительные исследования, чтобы ответить на вопрос о том, отвечает ли тот же самый генетический механизм за процессы нормального старения. Кроме генетических факторов, существуют и факторы окружающей среды, несомненно, оказывающие дополнительное влияние на процессы старения [3].

Итак, несмотря на существенные достижения в разработке моделей нормального и патологического старения, пока не существует единой и неоспоримой точки зрения по этим вопросам. Большинство теорий продолжают оставаться предметом дискуссий ученых. Связанные с возрастом изменения не являются одинаковыми у всех людей, что также осложняет задачу поиска единого механизма. Единым является лишь то, что каждый человек рано или поздно подвергается старению. Поиск же «эликсира молодости» продолжается, теперь уже при помощи научных методов геронтологии и гериатрической медицины [8].

1.2. Нейробиология старения


При старении в центральной нервной системе происходят определенные структурные изменения. С возрастом начинают все отчетливей снижаться компенсаторно-приспособительные возможности организма, становятся менее прочными и надежными механизмы гомеостаза. Процесс старения сопровождается определенными, довольно специфическими изменениями структуры и функции головного мозга.

Характерным признаком старения головного мозга является снижение содержания в нем жидкости. Это касается, прежде всего, объема внутриклеточной жидкости, в то время как объем внеклеточной жидкости остается прежним. Данный процесс начинается в возрасте примерно 50 лет и его всегда следует принимать во внимание при попытках измерить любое снижение синтеза или биохимической активности в головном мозге. Другим структурным признаком стареющего мозга является расширение борозд и увеличение желудочков. Это - надежные показатели гибели клеток головного мозга - достаточно вспомнить тот факт, что увеличение размеров желудочков часто используется как критерий диагностики мозговой атрофии (при диагностике болезни Альцгеймера).

Данные изменения начинаются в возрасте около 40 лет и в этот период являются более выраженными у мужчин, чем у женщин.

Изменения, связанные с возрастом, наблюдаются и на клеточном уровне. Они заключаются в гибели нейронов в определенных областях мозга, особенно в коре больших полушарий (где в течение взрослой жизни ежедневно погибает 100,000 нейронов), гиппокампе, в первичной сенсорной и моторной коре, мозжечке (он уменьшается в объеме на 2% каждое десятилетие жизни человека, вплоть до возраста 60 лет, после чего скорость атрофии возрастает еще больше) и в substantia nigra. Обращает на себя внимание тот факт, что гибель клеток затрагивает преимущественно моторные структуры, а также области мозга, напрямую связанные с интеллектуальной деятельностью и памятью. В некоторых отделах мозга, напротив, не отмечается потери нервных клеток. В качестве примера можно привести вентральное кохлеарное ядро (одну из структур слухового анализатора), гипоталамус. В целом, вес головного мозга снижается на 10-15 % при нормальном старении. Доказано, что масса головного мозга человека уменьшается на 5% в промежутке между 30 и 70 годами, на 10% к 80 годам и на 20% к 90-летнему возрасту.

Но, несмотря на массивную потерю клеток, большая часть основных схем работы мозга остается нетронутой. При нормальном старении, как доказано, не происходит существенного снижения интеллектуальной деятельности. Одно из возможных объяснений данного факта заключается в том, что потеря нейронов коры компенсируется адаптационными механизмами мозговой пластичности. Механизм аксонального ветвления позволяет компенсировать мозговую атрофию на структурном уровне, хотя не вполне ясно, обеспечивает ли он компенсацию соответствующих нервно-психических функций. Наряду с дегенерацией аксонов, вследствие гибели клеток наблюдается и дегенерация дендритов. Некоторые формы механизма пластического ветвления наблюдаются также и на этом уровне. Так, доказано, что дендритное дерево 80-летнего человека является, в среднем, более обширным и разветвленным, чем у 50-летнего человека.



1.3. Физиологические и биохимические изменения при старении ЦНС

С возрастом наблюдаются изменения в картине электрической активности мозга. Примерно у 24% здоровых пожилых людей выявляются нарушения на электроэнцефалограмме (ЭЭГ). Некоторые авторы рассматривают эти отклонения как следствие гипертензии или атеросклеротического поражения головного мозга. Наиболее информативный вариант ЭЭГ – метод вызванных потенциалов, позволяет выявить изменения амплитуды электрических волн, отражающие замедление передачи потенциалов действия в нейронах «стареющего мозга». Применение позитронной эмиссионной томографии (ПЭТ) позволило установить, что энергетический метаболизм в головном мозге также меняется с возрастом.

Возрастное снижение эластичности артерий затрагивает и артерии, снабжающие головной мозг. Мозговой кровоток у старых людей несколько снижен по сравнению с молодыми. Это снижение заметно более выражено у пациентов, страдающих деменцией. Трудно оценить влияние изменений мозгового кровотока на поведение и когнитивные процессы в позднем возрасте.

Старение часто сопровождается нарушениями сна, повышенным уровнем тревоги, сниженной двигательной активностью и изменениями психической деятельности. Эти расстройства могут быть связаны с изменениями синтеза нейротрансмиттеров или нарушениями синаптической передачи. В самом деле, имеются характерные возрастные изменения в некоторых нейротрансмиттерных системах. Так, по мере старения возрастает активность моноаминооксидазы. Поскольку этот фермент инактивирует катехоламины, следствием чего является некоторое снижение их концентрации в синаптической щели. Две области мозга, которые подвергаются наибольшему влиянию данного процесса - это полосатое тело в области базальных ганглиев и гиппокамп. Снижение активности допамина и норадреналина вполне может объяснить развитие нарушений сна, депрессивной симптоматики и дискинезии, часто наблюдающиеся у старых людей. Наблюдается также утрата протеинов холинергических рецепторов гиппокампа. С учетом важной роли данной мозговой структуры в процессах кратковременной или оперативной памяти, эти расстройства вполне могут служить объяснением негрубого мнестического дефицита у пожилых людей. Стоит упомянуть и тот факт, что у здоровых пожилых людей не обнаруживается снижения или повышения уровня холинацетилтрансферазы (фермент, участвующий в синтезе ацетилхолина), то есть, холинергические системы головного мозга значительно не изменяются при нормальном старении. В то же время, как известно, у пациентов с болезнью Альцгеймера холинергическая система страдает в первую очередь, что приводит к клинически существенным нарушениям памяти, интеллекта и высших корковых функций.

Наряду с функциональными и структурными изменениями в головном мозге, при старении наблюдаются и изменения органов чувств (зрение, слух, тактильная и болевая чувствительность, обоняние и вкус): информация, приходящая в головной мозг извне, cтановится более ограниченной и менее детализированной. Безусловно, старение влияет на когнитивные процессы (обучение и память, речь и мышление), а также на психологические особенности стареющего человека.

Тесты на интеллект позволяют выявить ряд связанных с возрастом изменений, которые чаще всего начинаются после 60 лет. Классическая «модель стареющего интеллекта» включает в себя ухудшение показателей «подвижного интеллекта» при почти полной сохранности «кристаллизованного интеллекта». Подвижный интеллект: абстрактное мышление, пространственное мышление, математические способности,

Кристаллизованный интеллект: понятийное мышление, логика, словарный запас.

В частности, об отсутствии дефицита вербальных способностей говорит тот факт, что пожилые люди демонстрируют нормативные показатели по вербальным шкалам теста ВЕКСЛЕРА. Возрастное снижение подвижного интеллекта находит свое отражение в худших по сравнению с молодыми людьми результатах выполнения тестов на пространственное мышление, кодирование символов и т.п. Еще один показатель - это выполнение заданий по матрицам РАВЕНА - результаты остаются стабильными вплоть до возраста 40 лет, а затем снижаются примерно на 10% каждые 10 лет.

Следует отметить большую вариабельность интеллектуальных показателей у пожилых и старых людей и тот факт, что некоторые из них демонстрируют гораздо более высокие показатели, чем молодые испытуемые.


Глава 2. Возможности профилактики процессов старения в центральной нервной системе человека.

2.1. Механизмы клеточного, физиологического и молекулярного старения, возможности их блокирования.

С возрастом, разрушительные изменения происходят на клеточном, организменном, и молекулярном уровнях.  Клеточное старение имеет свои причины: Это невозможность деления в результате снижения "работоспособности" или утраты способности делиться нервных клеток, Клетки человеческого организма могут делится ограниченное число раз. Это явление получило название лимит Хейфлика. После 50-70 делений клетки переходят в неделимое состояние. Такие старые клетки накапливаются, достигается некий пороговый уровень, когда утрачивается прежнее здоровье тканей. Подобные изменения весьма редки, но с течением времени они аккумулируются. Это не имеет существенного значения, если клетки продолжают регулярно делиться, поскольку деление понижает концентрацию шлаков, однако неделящиеся клетки постепенно наполняются шлаками различного типа в различных типах клеток. Таким образом, биологический мусор мешает нормальному функционированию клеток. Кроме этого, со временем в результате различных повреждающих факторов в генах накапливается большое количество повреждений или мутаций. Накопление с возрастом таких мутаций в различных органах и тканях во многом и определяет развитие возрастной патологии, включая рак. Рак способен убить нас, даже если в одной клетке произойдут соответствующие мутации, в то время как любые потери функциональности в генах, не имеющих никакого отношения к раку, относительно безвредны, пока они не затрагивают множество клеток данной ткани [7]. Повреждения и мутации ДНК могут служить причиной двух проблем:  клетки либо "кончать жизнь самоубийством", либо прекращают делиться в качестве ответной реакции на повреждение ДНК, (предотвращая тем самым развитие рака).

Физиологическое старение включает снижение веса мозга, и доли воды в нем, значительная утрата количества нейронов и изменение сосудистой циркуляции. К 50-60 годам инволюция тимуса завершается в результате истощается иммунная система. Происходит снижение чувствительности гипоталамуса к гомеостатическим сигналам (элевационная теория Дильмана), а это является причиной гормональной разбалансировки. Но при всем многообразии взаимозависимых изменений, пока не всегда можно однозначно констатировать что является причиной, а что следствием.

Молекулярное старение – это ухудшение функционирования в результате трансформации молекул внутри клеток. Одним из основных факторов, вызывающих молекулярные повреждения в живых клетках являются свободные радикалы. Другой существенной причиной такого старения является возникновение сшивок молекул в клетках [5]. Под воздействием глюкозы белковые молекулы сцепляются или склеиваются друг с другом (перекрёстное связывание) и теряют способность к выполнению своих функций. Было доказано, что происходит увеличение таких связей с возрастом. Негативный эффект при этом происходит не только от модификации белков, но и от происходящих вследствие этого повреждений свободными радикалами, а также из–за прямого повреждения ДНК, что приводит к мутациям которые также накапливаются. В настоящее время изучают подходы к предупреждению влияния гликозилирования на белки, с помощью фармакологических средств (группа антидиабетические бигуаниды). Меры против сшивок или сцепления молекул: низкокалорийное питание, ведущее к снижению сахара в крови; использование сахарозаменителей.

Определяется ли генами различие продолжительности жизни, это ключевой вопрос. Если бы существовали гены целиком ответственные только за старение, и старение определялось (в большой степени) только ими, то в перспективе стала бы возможной коррекция генома и рождение (в результате искусственного оплодотворения) не стареющих детей, при этом их дети тоже не старели бы. В недалеком будущем станет возможно изменять гены и уже живущего человека, с помощью нанотехнологий

Но нет убедительных доказательств, свидетельствующих о влиянии наследственности на продолжительность жизни у человека, в пользу того, что такая зависимость существует, говорит ряд статистических исследований.

Старение человека обусловлено не одним, а многими сложными процессами, протекающими в организме [2]. . Поэтому найти один-единственный управляющий ген – например, ген старения или ген смерти от которого все зависит, вряд ли удастся, скорее это будет несколько генов. Возможно, в процессе старения принимают участие не два-три, а все (или почти все) существующие гены человека. И каждый ген по-своему определяет количество лет, отпущенных организму. При этом искать самый главный, ответственный за старение ген (или несколько таких генов) все равно что искать в муравейнике того главного муравья который раздает управляющие приказы своим сородичам.

Есть мнение, что генетические факторы старения все же существуют, и процесс старения регулируется наследственностью для обычного человека в диапазоне примерно 25%. Но как продлить молодость, побороть смерть и старость?

Многие искали рецепты молодости, пытаясь продлить жизнь. Рекомендовали простоквашу, впрыскивание половых гормонов, переливание «молодой» крови. Алхимики средневековья искали философский камень и эликсир бессмертия, а даосы в Китае пытались выработать чудесный эликсир внутри себя. Греки принимали ванны из молока. Некоторые римляне пили с пола кровь молодых и сильных гладиаторов, сражённых в бою, в целях продления собственных жизней. Немало людей погибло в поисках эликсира бессмертия, живой воды. И сегодня находятся те, кто готов проделывать странные вещи для того, чтобы убедить себя в том, что проживёт долго.

Наша страна «омолаживалась» уринотерапией, корнем женьшеня, пантами оленей, всевозможными чистками организма и приемом “чудодейственных” средств наподобие «гербалайфа». Написана масса книг на эту тему, но ни одна из них не произвела переворота в геронтологии.

Чтобы замедлить процесс биологического старения и значительно продлить жизнь, сегодня есть две дополняющие друг друга стратегии.

    1) Не сокращать свою естественную продолжительность жизни, при этом можно достичь видового предела примерно в 100 - 120 лет. 
    2)  Использовать имеющееся и вновь появляющееся средства для увеличения срока жизни отпущенного нам природой.

Если обратить внимание на ускоряющиеся темпы совершенствования  технологий, становится ясно, что даже терапии замедления старения первого поколения - той что даст вам всего лишь несколько дополнительных десятилетий, наверняка будет достаточно, чтобы вы не умирали от старения в любом возрасте. Т.к. за те дополнительные 30 лет сами технологии разовьются на столько что позволят вам прожить еще 50 лет и т.д. При этом с календарным возрастом вероятность смерти по причине связанной со старением будет только падать.

2.2. Современные возможности профилактики процессов старения ЦНС

2.2.1. Крионика

Среди земноводных существует немало видов, способных вернуться к жизни после замораживания. Так оттаивают и продолжают жить после размораживания лягушки и тритоны, оживают и некоторые замороженные рыбы. Некоторые животные, такие как личинки и гусеницы полярных бабочек, черви, тихоходки, насекомые переносят замораживание даже в жидком азоте и после оттаивания оживают. Подвергались охлаждению (немногим выше нуля по Цельсию) и теплокровные животные: крысы, хомяки, мыши. Оживляли даже переохлажденных обезьян, после того когда они уже не дышали и сердце не билось. Тысячи людей рождаются ежегодно из замороженной спермы и яйцеклеток. А при сверхнизких температурах химические и биологические процессы разложения практически останавливаются. Умерших людей уже сегодня сохраняют при сверхнизких температурах в контейнерах с сухим льдом или криостатах с жидким азотом без малейшего ухудшения их состояния в течение сколь угодно долгого времени. В обозримом будущем с помощью нанотехнологий можно будет исправлять почти любые повреждения человеческого организма, включая повреждения, нанесенные при заморозке и старческие повреждения, а также любые другие причины смерти. Чтобы доказать, что крионика не сработает, необходимо доказать, что никакие технологии будущего, неважно насколько совершенные, никогда не смогут оживить замороженного пациента. Если подумать о том, что считается обычным сегодня и как на это посмотрели бы, например, в 18 веке, становится ясно, насколько сложно обоснованно аргументировать, что будущая медицинская технология никогда не сможет реанимировать человека после крионической заморозки [4].

Но самая большая проблема криоанабиоза в том, что при замерзании организма жидкость превращается в кристаллы льда и повреждает клеточные структуры. Для минимизации этого эффекта ткани насыщаются криопротектором, который не позволяет жидкости при замерзании превращается в кристаллы льда. Известно, что высокие концентрации криопротекторов ядовиты, а низкие – малоэффективны, исследования продолжаются, разработаны эффективные методики. На сегодняшний день даже самые передовые криотехнологии не позволяют заморозить человеческий организм, не нанеся ему дополнительных повреждений. Основы возвращения к жизни замороженных пациентов связаны с медициной будущего. В частности, большие надежды возлагаются на применение молекулярных роботов. Если при оценке шансов возрождения из криоанабиоза исходить не из состояния современной технологии, а из оценки перспектив будущих, то шансы крионики можно оценить достаточно высоко. По прогнозам технология возращения к жизни “замороженных“ будет отработанна через 50-100 лет, возможно и раньше. Известно, что первые крионические организации обанкротились, почти все их пациенты были разморожены и похоронены обычным образом. Стоимость крионизации на западе составляет 30 – 150 тысяч долларов. 24 сентября 2005г. в Санкт-Петербурге было осуществлено первое криосохранение [4].





2.2.2. Геропротекторные (защищающие от старения) методики

Геропротекторная диета поможет замедлить обмен веществ, снизить давление, уменьшить образование и снизить разрушающее действие свободных радикалов и шлаков, снизить уровень холестерина и сахара в крови, избежать действия на организм токсинов, усилить иммунитет, повысить уровень омолаживающих гормонов, сделать кровь более щелочной и др.

Диета включает ограничение потребления мяса, продуктов, содержащих животные жиры, и некоторых видов углеводов (сахар, мучное). Лучше, чтобы животный белок поступал только с продуктами моря, молочными продуктами или мясом птицы. Следует свести к минимуму потребление консервантов. Полезны также периодические голодания. Важно полностью пересмотреть свой подход к наполнению организма важными витаминами, микроэлементами и др. полезными веществами. Регулярно принимать витамины и биодобавки.

В роли геропротекторов часто выступают продлевающие жизнь фармакологические препараты, а также витамины и биодобавки (БАД), которые необходимо употреблять, чтобы восполнить недостающие вещества, без которых невозможно поддержание нормального функционирования организма. Как известно, клинических испытаний, тем более длительных, БАД не проходят. Эффективность и безопасность их научно не подтверждены, а регистрация представляет собой пустяковую формальность. Российский сертификат лишь гарантирует, что пищевой продукт пригоден для еды и не содержит токсинов, радиоактивных элементов и т.п. Минздрав на БАДы никаких одобрений не дает. Гарантировать пользу БАД нельзя, ее можно только предполагать. Однако есть серьезные причины, по которым биодобавки применять необходимо, вопрос лишь в том, какие именно.

Даже при качественном полноценном питании, современному человеку все равно не хватает витаминов макроэлементов и пр. Важно восполнять недостаток с помощью комплекса грамотно подобранных БАД.

Геропротекторы - средства продлевающие жизнь. Они отличаются от лекарств и других полезных веществ тем, что замедляют сам процесс старения и могут увеличивать не только среднюю, но и максимальную продолжительность жизни. Имеющиеся в литературе данные о геропротекторах весьма фрагментарны, противоречивы и часто ненадежны, как с точки зрения адекватности проведения такого рода исследований, так и их интерпретации. Известно совсем немного веществ, геропротекторные свойства которых можно считать с достаточной надежностью установленными.

Ниже приведена классификация геропротекторов в зависимости от того, каков предполагаемый механизм их действия. По этим признакам вещества можно объединять в группы (хотя такое объединение условно, так как некоторые вещества могут быть отнесены к нескольким группам одновременно).

  1. Антиоксиданты

  2. Пептидные биорегуляторы

  3. Энтеросорбенты

  4. Гормональные препараты

  5. Адаптогены

  6. Ингибиторы биосинтеза белка

  7. Иммуномодуляторы

  8. Другие средства



1.Антиоксиданты
Утверждение в безусловной полезности употребления антиоксидантов оспариваются. Следует иметь ввиду два обстоятельства.

- Не существует строгой зависимости между антиоксидантными свойствами и геропротекторным эффектом. Факт, что далеко не все антиоксиданты замедляют старение.

- Антиоксиданты в большинстве своем достаточно сложные химические соединения и их конечный эффект на продолжительность жизни не всегда может быть обусловлен чисто свободнорадикальными механизмами.

За исключением витамина Е - обычно называемого альфа-токоферолом и возможно витамина С, которые уменьшают перекисное окисление липидов, в отношении всех других антиоксидантов нет убедительных доказательств их защитного эффекта у человека.

2.Пептидные биорегуляторы

По мнению ряда специалистов - это одни из лучших препаратов, что существуют сегодня. Цитомедины, цитамины и цитогены - это по утверждениям разработчиков своего рода революция в сфере восстановления здоровья и продления жизни [6,9]. Пептиды - вещества которые вырабатываются собственными клетками организма и регулируют в них нормальный обмен веществ. Таких пептидов очень много (для различных органов и тканей свои пептиды), и когда они вырабатываются в достаточном количестве и в правильном соотношении, наш организм функционирует нормально что характерно в начале жизни (для молодого организма). Со временем активность биорегуляторов падает, обменные процессы искажаются, а организм разрушается и погибает.

За тридцать с лишним лет работы с пептидными биорегуляторами питерскими специалистами было создано около 60 различных препаратов. Наиболее интересные с точки зрения продления жизни, по результатам двух маштабных исследований (в том числе на людях) оказались препарат тимуса тималин и препарат эпифиза эпиталамин. Именно эпиталамин и тималин во многих клинических испытаниях показывают самое значительное увеличение продолжительности жизни на 30-35 %. Эти биорегуляторы сдвигают обменные процессы в сторону более молодого организма, могут замедлить процесс старения и увеличить продолжительность жизни до верхнего видового предела 100-110 лет.

Существуют различные способы того, как заставить клетки производить эти пептидные биорегуляторы, но все они имеют те или иные побочные действия. Нашли самый физиологически приемлемый путь - разработали технологию выделения этих эндогенных регуляторов из точно таких же по структуре, как у человека, тканей молодых здоровых животных, чтобы люди имели возможность их использовать. Получаемые таким образом препараты и пищевые добавки назвали цитомединами (в ампулах) и цитаминами (таблетки, капсулы).Сейчас созданы их синтетические аналоги – цитогены. Уже есть ряд положительных результатов в этом направлении. Разумеется, разработанная концепция биорегулирующей пептидной терапии - отнюдь не геронтологическая панацея, главные исследования еще впереди [9].

3. Энтеросорбенты

 

Среди повреждающих факторов, приводящих к старению организма, определенную роль играет постепенное отравление организма различными веществами (аутоинтоксикация). Для увеличения продолжительности жизни была предложена энтеросорбция. Энтеросорбенты – препараты, поглощающие и выводящие из желудочно – кишечного тракта и крови вредные для организма вещества, попавшие в него извне или возникшие в нем под влиянием различных патологических процессов, то есть, эти препараты совершенно ничего не добавляют в организм, а наоборот, извлекают из него. Имеются четыре возможных механизма действия энтеросорбции. Можно применять обычный активированный уголь, продающийся в аптеках, либо «продвинутые» энтеросорбенты, на основе яблочных и цитрусовых пектинов с добавлением различных растительных экстрактов и полезных бактерий (если нет медицинских противопоказаний). Принципиально важно, что энтеросорбенты принимают натощак, за 30-60 минут до еды. Порцию препарата лучше развести или запить водой.

 

4.Гормональные препараты

 

Мелатонин в достаточном количестве вырабатывается лишь до возраста 25-30 лет, а затем выработка этого гормона всё больше уменьшается. Так, в возрасте 25 лет эпифизом вырабатывается мелатонина только 1/2 от того, что им вырабатывалось в 10 лет, в 45 лет – меньше 1/10, а в старости – практически совсем не вырабатывается!

Обобщая данные исследований на мышах, можно сказать, что мелатонин увеличивал продолжительность жизни в 12-ти экспериментах из 20-ти, а в остальных не оказывал никакого эффекта. В целом мелатонин больше увеличивал продолжительность жизни особей мужского пола. Известно, что мелатонин обладает антиканцерогенным и противоопухолевыми свойствами. Есть основания полагать, что основную роль в геропротекторном действии мелатонина играют его свойства антиоксиданта, а также иммуномодулирующий эффект.

 Гормон роста: о нем говорят очень много. При этом информация очень противоречивая. По мнению одних специалистов гормон роста прекрасное средство для продления жизни. По мнению других - он может только навредить.

 

Гормон роста (далее ГР) один из важнейших гормонов. Постепенно, и на протяжении всей жизни, уровень гормона роста неуклонно снижается, к 60 годам становится в 5 раз меньше чем в 20 .

Иногда, многие признаки старения отступали с началом применения средств повышающих уровень ГР (гормона роста) в крови. Подкожный жир таял, мышечная масса росла, показатели сердечно-сосудистой деятельности приходили в норму. Кожа утолщалась и наблюдалось ярко выраженное ощущение прилива энергии. Неудивительно, что некоторые стали называть гормон роста фонтаном молодости, так как по многим показателям он «переводил часы» назад. 

Несмотря на энтузиазм специалистов применяющих ГР в клинической практике следует с большой осторожностью подходить к его использованию. Есть данные, что длительное введение ГР приводило к развитию опухолевых новообразований и сокращало продолжительность жизни. Изучение всех функций и биологических эффектов пока еще не закончено.

ДГЭА - дигидроэпиандростероне (dehydroepiandrosterone). Сегодня также много противоречивой информации об этом гормоне, который является ноотропом (регулятор обмена в головном мозге и в ЦНС). Именно мозг отвечает за регулирование многих процессов в организме. Если его регулирующая роль падает, то наступает более быстрый распад организма, нарушение внутреннего равновесия способствует более быстрому старению. И, наоборот, при наилучшей работе мозга можно "выжать" из организма максимум его ресурсов. Важной особенностью ноотропов является их способность улучшать деятельность гипоталамуса, который называют дирижёром всей гормональной системы. Ноотропы усиливают снабжение мозга кровью, а значит глюкозой, кислородом и др. Улучшают "общение" между собой, как отдельных клеток мозга, так и отдельных его частей и полушарий. Как следствие улучшаются память, концентрация внимания, сообразительность и т.п. Препараты способные на это, также выражено продлевают жизнь, в некоторых экспериментах на 20-30 %. Из данной группы препаратов для практического применения стоит выделить «Депренил» и «DMAE» или сделанный на его основе «Ацефен».

Исследования геропротекторного эффекта воздействий, модифицирующих уровень биогенных аминов в головном мозге, представляется весьма перспективным направлением.

5. Адаптогены

 

В последние годы на фармацевтическом рынке появилось много препаратов с адаптогенным действием, которые предлагаются в качестве геропротекторов. Следует подчеркнуть, что имеющихся данных явно недостаточно для суждения о влиянии адаптогенов на продолжительность жизни. Вместе с тем, все же заслуживают внимания данные о свойствах женьшеня и элеутерококка защищать и активировать генетический аппарат клетки и влиять на нейроэндокринную систему. Есть сообщения и о положительном эффекте применения экстракта гинкго билоба – средство традиционно китайской медицины.


6. Ингибиторы биосинтеза белка

 

Группа веществ (оливомицин, актиномицин и др.) способны замедлять обмен белков и, как следствие, растягивать жизненный цикл. Животные, получавшие оливомицин, жили на 25 % дольше, а их общее состояние было намного лучше обычного. Однако подобные вещества пока не получили широкого распространения. Дело в том, что в больших концентрациях они могут оказывать токсическое действие на организм. Хотя, со временем возможно появятся совершенно безопасные препараты подобного действия.

7. Иммуномодуляторы

Неверно думать, будто иммунитет защищает наш организм только от микробов и рака. Применение иммуномодуляторов для замедления старения основано на гипотезе, связывающей процесс старения с возрастными изменениями иммунной системы, и прежде всего с инволюцией тимуса. Имеются данные о том, что гормональные вещества тимуса, оказывают нормализующее влияние на функции различных систем, предупреждают образование опухолей, стимулируют защитные силы организма. Однако опыты показывают, что известные иммуномодуляторы не оказывают существенного влияния на продолжительность жизни. Хотя имеющихся данных о влиянии иммуномодуляторов на продолжительность жизни и спонтанный канцерогенез относительно немного, эта проблема важна и необходимо продолжать исследования этого важного в теоретическом отношении вопроса.

8. Другие средства

В западных странах является очень популярным препарат коэнзим Q10. В некоторых экспериментах коэнзим Q10 показал способность выражено продлевать жизнь. Но вот что интересно; существует препарат, который играет в организме роль сходную с коэнзимом Q10. Он также, а возможно и более эффективен, - по цене же примерно в 10 раз дешевле. Это янтарная кислота. Возможно, именно из-за столь малой цены янтарную кислоту и не продвигают на рынок.

В экспериментах на мышах было показано, что янтарная кислота не влияла на среднюю продолжительность жизни, но на 30.5 % увеличивала ее максимальную величину и в два раза снижала частоту развития спонтанных опухолей [1].

ВЫВОДЫ

С возрастом человек замечает, что его мозг работает не так эффективно, как в детстве или в юности, и пытается найти способы избежать дальнейших ухудшений.

Ежегодно с 12-16 ноября в Вашингтоне проходит съезде Американского общества нейробиологов, где помимо огромного количества новейшей информации о последних достижениях нейробиологии исследователи со всего мира представлют результаты последних исследований, посвященных изучению особенностей мозга людей преклонного возраста. В рамках обсуждаемых работ изучаются как характеристики нормального старения мозга, в том числе нарушения памяти, ухудшение качества сна и проблемы с принятием решений, так и потенциальное положительное влияние физических упражнений, гормональной терапии и социальных взаимодействий на замедление процессов старения ЦНС. Специалисты считают, что мозг человека может сохраняться в сравнительно хорошем функциональном состоянии до весьма преклонного возраста. Они надеются, что последние достижения нейробиологии позволят улучшить качество жизни более чем 500 миллионов людей во всем мире, достигших возраста 65 лет и старше.

В дальнейшем исследования в этом направлении скорее всего приведут как к увеличению точности и непротиворечивости теорий старения, так и к внедрению в клиническую практику эффективных методов противодействия ему. Вместе с тем, технический прогресс привел к тому, что в настоящее время человечество находится на пороге достижения возможности свободного манипулирования с отдельными атомами и молекулами. Анализ развития этих тенденций, ведущих к «овладению» молекулярным уровнем организации живой материи, позволяет предположить, что через несколько десятилетий подходы к лечению старения претерпят коренные, революционные изменения и, в конечном счете, их развитие приведет к решению проблемы старения.

В результате проделанной работы мы узнали очень многое и интересное о проблеме старения центральной нервной системы человека, на наглядных примерах из научной литературы убедились в том, что процессы старения человеческого мозга и организма в целом, все же возможно замедлить разными способами. Но проблема предотвращения старения полностью еще не решена и требует серьезных научных исследований еще многих поколений ученых.
























Список используемой литературы


1.    Актуальные проблемы в геронтологии: Сообщ. конф/Подгот. Г. Суворова //Врач. – 1996 - №7 – с. 37-38.

2.    Амосов Н.М. Эксперимент по преодолению старости. – М.: АСТ; Донецк: Сталкер, 2003 – 130с.

3. Журавлева Т.П. Основы гериатрии: Учебное пособие для студентов учреждений сред. проф. образования. – М.: ФОРУМ: ИНФРА – М, 2003 – 271с.
4.
Интернет ресурсы ( сайты http://www.kriorus.ru., http://www.bessmertie.ru).

5. Киселев С.Г. // Медицинские и социальные вопросы в геронтологии: Сборник статей и тезисов докладов 2-го Международного семинара по вопросам пожилых «Самарские лекции». – Самара. 1997. – Ч1. – с 27-29.

6 . Коркушко О.В., Хавинсон В.Х., Бутенко Г.М., Шатило В.Б. Пептидные препараты тимуса и эпифиза в профилактике ускоренного старения. — СПб.: Наука, 2002. – 202 с.

7.  Руководство по геронтологии и гериатрии: Клиническая гериатрия / Под редакцией В.Н. Ярыгина, А.С. Мелентьева – М.: ГЭОТАР-МЕД, 2003 – 523с.
8. 
Свободная энциклопедия "Википедия": http://ru.wikipedia.org

9. Хавинсон В.Х., Анисимов В.Н. Пептидные биорегуляторы и старение.— СПб.: Наука, 2003. — 223 с.

29



Подайте заявку сейчас на любой интересующий Вас курс переподготовки, чтобы получить диплом со скидкой 50% уже осенью 2017 года.


Выберите специальность, которую Вы хотите получить:

Обучение проходит дистанционно на сайте проекта "Инфоурок".
По итогам обучения слушателям выдаются печатные дипломы установленного образца.

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ КУРСОВ

Автор
Дата добавления 26.09.2015
Раздел Биология
Подраздел Другие методич. материалы
Просмотров1085
Номер материала ДВ-012663
Получить свидетельство о публикации
Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх