Вымирание популяций с наличием старения (А) и без него (Б).
По горизонтали – время (годы), по вертикали – процент выживших.
СПЖ обозначено вертикальным пунктиром на горизонтальную ось.
Цельная линия – вымирание популяции (данные по России, 1995 г.)
Штриховая линия – вероятность смертности популяции (для нестареющей популяции – смертность для 20-летних, равная 0,15% в год).
Говорить можно лишь о том, какой процент остаточно сохранившейся популяции (и соответственно какой процент вымершей популяции) считать за основу «МПЖ», которую скорее следует трактовать как ВПЖ – видовой предел жизни. При этом резкое увеличение смертности с возрастом ведет к тому, что различия между ПЖ оставшихся 1%, 0,1%, 0,01% и так далее, членов популяции разнятся даже не на годы, а на месяцы, поэтому МПЖ (или ВПЖ) вполне адекватно рассматривать как ПЖ до сохранившихся 1%, а то и 5—10% популяции.
Представление, что смертность определяется только конкретной причиной, и убрав конкретные причины мы уберем и саму смертность, неограниченно продлив ПЖ – типичный «миф врачей». Это породило в средине прошлого века многочисленные движения по общему оздоровлению. Ряд лонгитудинальных исследований (наблюдение за одной и той же группой в течение нескольких десятков лет), однако, показало, что смертность в таких группах, ориентированных на профилактику сердечнососудистых заболеваний как основную причину смерти, снижается очень незначительно, хотя смертность от собственно сердечнососудистых заболеваний снижается достаточно выраженно – происходит перераспределение смертности: так называемый «компенсационный феномен смертности», с увеличением смертности от других причин.
Этот почти мистический феномен, однако, для биолога-геронтолога и математика совершенно ясен – смертность является результатом в первую очередь снижения жизнеспособности, а причины смертности второстепенны: смертность не складывается от причин смерти, а раскладывается по ним! Конкретные причины смерти возникают случайно за счет как внешних, так и внутренних сверхсильных для организма воздействий.
Миф, что старение – эволюционно важно как смерть старых для «открытия дороги молодым» – типичный миф неспециалистов в области эволюционной теории и экологии. Давно, однако, известно, что в реальной жизни в природе с очень большой смертностью до старости практически никто из диких животных не доживает; с другой стороны, во многих случаях возрастной опыт (птицы, млекопитающие) или увеличивающиеся постоянно с возрастом размеры (рыбы) снижают (!), а не повышают реальную смертность с возрастом в естественных условиях. К тому же, эволюция может влиять только на репродуктивный период, и более старшие возраста просто «не видны» ей. Эволюционные влияния важны в определенном виде – на период старения не обязаны распространяться эволюционно найденные механизмы максимальной адаптации, и если они важны для периода половозрелости, но имеют механизмы «выключения» или рассогласования с возрастом и другие неблагоприятные моменты, «отсроченные» на поздние возраста, эти особенности проявятся в старости как регуляторные и иные механизмы старения (типично – климакс).
Целая группа мифов связана с возможностями абсолютной регенерации всех структур организма или, наоборот, с запрограмированностью старения и смерти – о биологических «часах смерти». Это связывают с клеточным самообновлением: с тем, что клетки, с одной стороны, имеют внутри себя предел жизни (феномен Хейфлика), с другой стороны, считают, что многие клетки бессмертны в культуре, и с третьей стороны, что только стволовые клетки бессмертны и только они обновляют все ткани организма.
На самом деле, все здесь не верно. Давно показано, что феномен Хейфлика – чисто культуральный феномен и только для ограниченного типа клеток, с чем давно согласился и сам автор, отдающий сейчас предпочтение стохастическим представлениям о старении. Клетки в культуре со временем изменяются – мутируют и подвергаются отбору, так что со временем это уже другая культура (это хорошо известно работающим изначально с одним типом клеток в течение долгого времени – результаты, полученные на культурах «одних и тех же» клеток разными группами ученых, оказываются противоречивы).
Известно также, что самообновление клеток, например печени, идет прежде всего за счет самих клеток печени, а не стволовых клеток – это хорошо видно при регенерации ее в эксперименте, когда в первый же регенерационный митоз в течение суток могут входить практически все печеночные клетки; только при блокировании такой регенерации начинают активироваться стволовые клетки в значительных количествах – так называемые «овальные клетки печени».
Стволовые клетки не бессмертны – молчащие стволовые клетки со временем гибнуть по чисто вероятностным причинам и механизмам; вышедшие в деление стволовые клетки формируют популяции, которые со временем также истощаются, на смену одних приходят другие популяции. При этом молодые стволовые клетки в старом организме ведут себя угнетенно, а старые стволовые клетки в молодом организме – как молодые, без явных признаков старения.
Представление о том, что существует «программа старения» является еще одним широко распространенным мифом. Однако, при этом игнорируют (а вернее, не понимают или даже не знают), стохастические (вероятностные) процессы, направляющие естественным образом любые системы к распаду, и не требующие никакой специальной программы для этого. Это легко понять исходя из механического аналога: механическая машина создается по чертежам – «по программе», но когда она начинает эксплуатироваться, программа закончена и ее старение идет уже не по программе, а согласно стохастическому механизму, в соответствии со вторым законом термодинамики и со случайно развивающимися различными повреждениями.
Достаточно четко видно, что в основе всех мифов о старении – незнание научной методологии и неумение применять теоретические методы с одной стороны, при раздувании частностей с другой стороны. В результате крайней специализации наук почти нет ученых с широким взглядом – есть узкие специалисты, не видящие общей картины. С другой стороны, налицо выдача собственных желаний за научную истину, а также отвлеченных рассуждений за экспериментально проверенные факты.
В вопросах о причине старения главная ошибка – непонимание гносеологических (методологических) основ: причина – это не конкретный механизм, а принцип – другой уровень анализа проблемы. За причину выдают различные частные механизмы, что приводит к плодящимся сверх всякой меры «теориям» старения, не «видящим» друг друга и игнорирующие любые другие механизмы старения. Отсутствие системности мышления не позволяет увидеть проблему старения в целом, а не учет иерархии структуры системы (молекулы – клетки – ткани и суборганные структуры типа альвеол или нефронов – органы – организм) не дает возможность видеть качественное различие проявлений старения для разных уровней организации живых систем и влияния одних уровней организации на другие.
Современный научный анализ процесса старения должен проводиться на высоком уровне абстракции, описывая старение как общее явление мира, указывать на наиболее общие механизмы старения и открывать принципиальные пути влияния на них; должен допускать общее математическое представление, а также явно указывать на главные физико-химические и биологические механизмы старения.
Следует также учитывать, что только для человека вопрос продления жизни и сохранения личности, а в особенности вопрос снятия старения как феномена жизни, стал насущным. Это, в частности, означает, что человек в настоящее время не подчиняется законам биологической эволюции и перед ним открываются чисто человеческие задачи и перспективы дальнейшего развития, основывающиеся на присущих именно человеку особенностях – его интеллекте и психике. Действительная победа над старением означает поэтому не застывшую «вечную молодость», а контролируемое самим человеком дальнейшее развитие его в физическом и духовном смысле. Для всего человечества – взятие под контроль биологической природы человека и ее дальнейшее контролируемое развитие на основе принципиально нового, что и есть только у человека – его сознания и психики. В настоящее время сущность и главные механизмы старения достаточно понятны и могут быть описаны ниже в общем виде.
Старение является общим свойством как живых, так и неживых систем и представляет собой износ, деградацию, снижение порядка, структуры и функции, увеличение хаоса сложной системы. Феномен старения легко поддается теоретическому анализу с использованием современной научной методологии – теории систем.
Основные закономерности и сама причина старения четко видны на примере механической модели, для чего достаточно взять автомашину как конкретный пример механической системы. Так, автомашина как сложная система с неизбежностью стареет со временем: порядок сменяется хаосом, функции ее снижаются, элементы ломаются.