Реакция тканей на нервные и гуморальные влияния при старении
При старении наступают существенные изменения во всех звеньях передачи информации с центров на периферии: в вегетативных ганглиях, в нервных окончаниях в органах, в реакции самих клеток. Разделение регуляторных влияний на нервные и гуморальные относительно, условно, ограниченно. Гуморальные влияния — это физиологически активные вещества, доставляемые к органу, ткани с током крови. В естественных условиях существует неразрывная связь нервных и гуморальных механизмов.
Большим комплексом работ коллектива, руководимого автором, была установлена одна из важнейших закономерностей старения, характеризующая особенности регуляции клеток и органов: при старении ослабляются нервные влияния на клетки, но растет их чувствительность к гуморальным факторам. Как показано на рис. 19, при введении малых доз гормона функциональный эффект (в данном случае рост величины мембранного потенциала) более выражен в клетках старых животных. Оказалось, что у старых животных меньшие дозы гормонов вызывают изменение концентрации ионов в клетке. Вместе с тем при введении больших доз этих гормонов сдвиги в электрической активности, содержание ионов значительнее у взрослых животных.
Вывод о росте чувствительности и снижении реакционной способности был подтвержден не только на примере деятельности клетки, но и тканей, систем организма; не только в эксперименте на животных, но и в исследованиях на людях. Так, Д. Ф. Чеботарев, О. В. Коркушко (1969), С. М. Духовичный (1970) показали, что у старых людей меньшие, чем у молодых, дозы различных веществ — адреналина, ацетилхолина, атропина, бензогексония — вызывают изменения деятельности сердечно-сосудистой системы.
На рис. 27 .приведены данные В. Г. Шевчука и С. М. Кузнецовой, свидетельствующие о том, что у старых животных малые дозы вызывают более выраженный сдвиг гемодинамики. При введении больших доз этих веществ сдвиг резче выражен у взрослых животных.
Л. Н. Богацкая и Н. В. Вержиковская показали, что малые дозы адреналина и тироксина вызывают более выраженные сдвиги в энергетических процессах у старых животных, а большие — у взрослых.
Рост чувствительности был показан в нашей лаборатории и на примере межмолекулярных реакций. Л. Л. Грабина использовала методику выделения из скелетных мышц сократительного белка миозина и определила его ферментативную активность. Оказалось, что «старый» миозин изменяет свойства под влиянием меньших доз ацетилхолина в сравнении с «молодым».
Итак, разные виды животных, различные ткани и клетки, разнообразные вещества, а закономерность общая. Все эти сдвиги приводят к тому, что реакции тканей в старости становятся менее подвижными, застойными, амплитуда их падает.
Существенные сдвиги при старении наступают в симпатических и парасимпатических ганглиях — этом своеобразном трансформаторе, сервомеханизме на пути передачи информации с центров на периферию. Ю. К. Дупленко показал, что при старении падает возбудимость и лабильность вегетативных ганглиев (как бы снижается их пропускная способность). Однако наряду с этим растет чувствительность вегетативных ганглиев к веществам, стимулирующим и угнетающим их.
Ослабление нервных влияний, рост чувствительности и снижение реакционной способности к гуморальным воздействиям неодинаково выражены в разных тканях, а также в разных клетках одной и той же ткани.
Гуморальные факторы — это химические регуляторы, поступающие к тканям с током крови. В основе самых различных заболеваний человека лежат те или иные сдвиги химизма клеток. Вот почему и лечение в большинстве случаев основывается на введении химических веществ, применении лекарственных препаратов. Уже давно никто не сомневался в том, что детей следует во многом иначе лечить, чем взрослых, нужно применять лекарственные вещества в иных дозах.
Все приведенные в этом разделе, казалось бы, чисто теоретические данные обосновывают существеннейший практический вывод: необходим пересмотр дозировок веществ, применяемых при лечении пожилых и старых людей. Действительно, работами Д. Ф. Чеботарева, Н. Б. Маньковского, О. В. Коркушко показано, что при лечении у старых людей нужные эффекты достигаются при использовании лекарственных препаратов в меньших дозировках.
Несколько десятилетий назад американские исследователи В. Кэннон и А. Розенблют сформулировали закон повышения чувствительности денервированных структур. Если ткань денервировать, то на определенное время она становится более чувствительной к гуморальным факторам, к химическим веществам. По аналогии с этим можно предполагать, что и в старости первичное ослабление нервных влияний будет способствовать росту чувствительности к гуморальным факторам.
Однако только этим нельзя объяснить особенность ответов тканей в старости на химические воздействия. Действительно, в старости растет чувствительность и неиннервируемых клеток, например клеток крови. Более того, повышение чувствительности к химическим воздействиям нередко возникает раньше ослабления нервных влияний. Можно утверждать, что при старении клетка становится менее устойчивой и надежной системой. Она легче выводится и медленнее возвращается к исходному уровню, становится более чувствительной к химическим воздействиям.
Молекулярный механизм изменений нейрогуморальной регуляции связан со сдвигами в обмене медиаторов. В нервных окончаниях, в ганглиях и в органах синтезируются медиаторы: ацетилхолин, норадреналин, серотонин. Выделяясь, они действуют на постсинаптическую мембрану иннервируемой клетки, вызывая ее реакцию. При старении изменяется обмен медиаторов. В нашей лаборатории Н. С. Верхратский показал, что в старости снижается синтез ацетилхолина в связи со снижением активности ключевого фермента этого процесса — холинацетилазы. Падает интенсивность и гидролиза медиатора, снижается активность холинэстеразы. Наряду с этим растет чувствительность холинорецепторов постсинаптической мембраны. Деструкция нервных окончаний, снижение интенсивности синтеза ацетилхолина ослабляют нервные влияния на ткани, а снижение интенсивности гидролиза медиатора, сдвиги в холинорецепторе способствуют повышению чувствительности к гуморальным факторам. Существенны сдвиги и в обмене норадреналина: снижается синтез медиатора, неравномерно изменяются различные пути его распада.
Важный механизм в обмене норадреналина — активный обратный захват его симпатическими нервными окончаниями. Он страдает в старости. Все это ведет к ослаблению симпатических нервных влияний, к возникновению затяжных адренэргических явлений. По данным С. М. Карповой, изменяется соотношение между обменом ацетилхолина и норадреналина. В старости изменения в одной из этих систем легче вызывают сдвиги в другой.
Рост чувствительности к гуморальным факторам, к медиаторам в условиях деструкции нервных окончаний — важнейший приспособительный механизм, способствующий поддержанию уровня нейрогуморальной регуляции в старости.
Благодаря изменениям в передаче информации с центров на периферию при старении нарастает рассогласование, как бы десинхронизация в сдвигах в центральной нервной системе и иннервируемых тканях. Более 10 лет назад мною и И. В. Щеголевой было отмечено, что при осуществлении ряда реакций у старых животных происходит выраженная активация в нервных центрах, не сопровождающаяся такими же, как у молодых животных, сдвигами в деятельности внутренних органов. При воспроизведении судорожного припадка различными методами у старых животных резко меняется электрическая активность мозга, возникают судороги. Однако при этом не наступают типичные изменения в сердечной деятельности (замедление ритма, остановка сердца), в артериальном давлении и т. д.
В последние годы группа американских исследователей (В. Шмавонян и др., 1973) наблюдали подобное явление и на людях: при ряде реакций изменения электрической активности мозга были значительны, а периферический компонент реакции ослаблен. Все эти данные свидетельствуют о том, что в механизме нарушения нейрогуморальной регуляции существенное значение имеют сдвиги в вегетативной нервной системе, на путях передачи информации с нервных центров.
ЧТО ТАКОЕ БАЗА ЗНАНИЙ?
Концентрированная книга издательства LIVREZON складывается из сотен и тысяч проанализированных источников литературы и масс-медиа. Авторы скрупулёзно изучают книги, статьи, видео, интервью и делятся полезными материалами, формируя коллективную Базу знаний.
Пример – это фактурная единица информации: небанальное воспроизводимое преобразование, которое используется в исследовании. Увы, найти его непросто. С 2017 года наш Клуб авторов собрал более 80 тысяч примеров. Часть из них мы ежедневно публикуем здесь.
Каждый фрагмент Базы знаний относится к одной или нескольким категориям и обладает точной ссылкой на первоисточник. Продолжите читать материалы по теме или найдите книгу, чтобы изучить её самостоятельно.
📎 База знаний издательства LIVREZON – только полезные материалы.