Попытки продления жизни гомойотермных животных путем снижения температуры тела всегда оканчивались неудачей. Снижение температуры тела человека до 30-330 используется в методе искусственной гибернации человека при сложных операциях [25]. Однако сам метод сложен и не может применяться длительно с целью продления жизни.
Особенность терморегуляции незимоспящих связана с неизменным температурным порогом гипоталамуса. При снижении температуры мозга ниже этого порога обмен веществ усиливается и температура тела повышается. У зимоспящих при погружении в спячку (точнее еще до спячки) понижается обмен веществ и порог гипоталамуса, а затем снижается температура тела, оставаясь выше порога [7].
Установлено, что гипобиоз связан с блокадой химической терморегуляции (ХТ), которая складывается из механизмов сократительного (СТ) и несократительного термогенеза (НСТ) [26]. Трудности создания гипобиоза у гомойотермных животных и человека связаны с особенностями у них ХТ, которые проявляются в экстремальных условиях (охлаждение, стресс, голодание и др.). Пусковым звеном в реализации СТ (дрожь) являются гипоталамические центры терморегуляции [26]. Аксоны этих центров образуют на уровне симпатических ганглиев преганглионарные холинергические синапсы, сами нейроны ганглиев через симпатические нервы реализуют свое влияние через медиатор норадреналин. Норадреналин изменяет проницаемость концевой пластинки двигательного нерва, содержащего ацетилхолин, выброс которого и обеспечивает реакцию дрожи во всей мышечной системе организма, а также состояние гомойотермности. При опустошении депо норадреналина блокируется СТ. Процессы НСТ связывают с разобщением окисления и фосфорилирования, которые сопровождаются повышением уровня НЭЖК в крови и катехоламинов в органах и тканях. При этом любой способ инактивации катехоламинов в течение 3-5 мин приводит к блокаде свободного окисления и НСТ [26]. Однако усиление теплообразования при экстремальных условиях (гипобиоз, стресс) было трудно объяснить с позиций биоэнергетики в цикле трикарбоновых кислот (ЦТК) при возникающем дефиците НАД-зависимых субстратов и кислорода. Б.Чансом был открыт сукцинатный тип окисления [32], который проявляется именно в этих состояниях. Установлено, что высокий уровень выброса катехоламинов в органы и ткани является сильным стимулятором продукции янтарной кислоты (ЯК), а ЯК стимулирует образование адреналина и норадреналина. ЯК образуется в цикле Кребса и другими путями: из щавелевоуксусной через яблочную и фумаровую кислоты, из глутамата через ?-кетоглутарат, из жирных и аминокислот. ЯК “монополизирует” дыхательную цепь по отношению к НАД-зависимым субстратам окисления, возникает “разгон” дыхательной цепи, который по скорости накопления энергии у гомойотермных животных создает предельную активацию всей системы биоэнергетики, а по мощности накопления энергии на порядок превышает окисление субстратов в цикле Кребса при значительно меньших кислородных запросах. Показано, что сукцинатный тип окисления связан с появлением на Земле гомойотермных животных [26]. Понимание этих особенностей ХТ позволило решить проблему перевода гомойотермных животных и человека в гипобиоз при нормальной или пониженной температуре тела.
Для создания гипобиоза предложены способы выключения ХТ путем инактивации адренергических влияний на нейрональном уровне: нарушением синтеза норадреналина с помощью метилпаратирозина, блокады высвобождения норадреналина введением орнида, опустошения депо норадреналина с помощью резерпина, образования “ложного” медиатора с помощью ?-метилдофа, а также комбинаций этих средств [26]. При этом достигается нормотермический гипобиоз животных с понижением обмена на 20-50%.
Введение серотонина оказывает потенцирующее влияние указанных адренолитиков на блокаду ХТ при снижении доз препаратов в 2 раза. В клинической практике для снижения у больных обмена на 30-50% используются адреноблокаторы (тропафен), нейролептики (дроперидол) и разные комбинации синергетиков: антигистаминных, анальгетиков, транквилизаторов и др. [26]. Среди этих средств тропафен обладает целым набором положительных влияний на снижение обмена. В состоянии сниженного обмена у человека возникает состояние неспецифической сверхрезистентности организма к воздействиям различной природы и при патологических состояниях, что важно для замедления старения. Таким образом, применение искусственного гипобиоза возможно для снижения обмена веществ с целью продления жизни. Важно, что стабильность ХТ ослабевает во время сна, что проявляется в снижении ЧСС и дыхания, температуры тела и обмена веществ. Для замедления старения во время сна эти элементы гипобиоза можно усилить.
См. также:
Гипобиоз - общебиологический феномен
Замедление старения в гипобиозе и самообновление животных
Механизмы естественного гипобиоза
Искусственный гипобиоз
Возможности продления жизни животных
Анализ старения и самообновления организмов. Влияние гипобиоза
Возможности применения элементов гипобиоза для продления жизни человека
Литература
Обсудить на форуме
