Наиболее общий механизм противостояния энтропии - поток энергии извне, что осуществляется для всех живых организмов процессами питания и дыхания. По своей сути живой организм представляет собой биохимическую фабрику, работающую без перерыва и занимающуюся трансформацией (метаболизмом) протекающих через организм потоков вещества, энергии и информации. Эти процессы не могут быть идеальными, имеющими КПД=100%, поэтому неизбежно должны возникать отходы производства (неработоспособные балластные молекулы) и вредные токсические вещества (эндотоксины), удаление которых из организма также в принципе не может быть 100%-идеальным процессом, в результате чего загрязнения неизбежно накапливаются в организме. Вклад в загрязнение организма вносят также вредные элементы, содержащиеся в пище, во вдыхаемом воздухе, в информационных потоках (экзотоксины). Результатом данных процессов является накапливающиеся с возрастом загрязнения, под которыми в общем случае необходимо понимать, мешающие, не функциональные и токсические элементы различной природы.
Примерами таких «загрязнений» в широком смысле этого слова могут служить: связанные с жировой тканью токсины и тяжелые металлы; рубцы от старых ран и воспалительных процессов; хронические инфекции; холестериновые бляшки на сосудах; не функционирующие белковые комплексы в клетках, явления остеохондроза; последствия психических травм и неразрешенные психологические проблемы и т.п.
Изменение с возрастом потока вещества и энергии Р через организм можно оценить по уровню метаболизма. Известно, что базальный метаболизм снижается с возрастом, однако, не более чем на 10 % поэтому данными изменениями можно в первом приближении пренебречь и считать интенсивность входного потока загрязнений в организм постоянной, т.е. Р = const (отметим, что под Р понимается суммарный поток эндо- и экзозагрязнений). Если предположить, что, в связи с не идеальностью процессов очистки, определенная часть данного потока (часть метаболитов и посторонних внешних примесей) накапливается в организме - накопительный механизм старения, то динамика жизнеспособности будет описываться следующим линейным дифференциальным уравнением:
где Х - жизнеспособность, P - поток вещества и энергии через систему, k1 - коэффициент пропорциональности.
Из уравнения (1) с очевидностью следует, что в результате накопления загрязнений жизнеспособность снижается с возрастом линейно.
Расчет динамики смертности m (m=1/X- обратная величина жизнеспособности) показывает (рис. 1), что при действии данного механизма старения смертность в поздних возрастах растет существенно более интенсивно, чем это наблюдается в природе у млекопитающих.
Рисунок 1
Первый глобальный механизм старения - «системное «загрязнение» организма»
По вертикали - значения параметров в условных единицах,
По горизонтали время в условных единицах.
1 - график дожития,
2 - умершие к данному возрасту,
3 - логарифм интенсивности смертности (масштабирован),
4 - интенсивность смертности (масштабирована),
Поэтому описать старение только данным механизмом не представляется возможным. Видимо, данный механизм не является ведущим механизмом старения в целом. Не исключено, однако, что он может вносить существенный вклад на самых поздних этапах жизни. Это известно, например, для жуков - накопление "загрязнений" в желтом теле критично для них только в конце жизни - для жуков часто описывают механизм старения как гибель от самоотравления [7].
См. также:
Введение
Общие механизмы старения: механизм 2-й - «потеря необновляемых элементов»
Общие механизмы старения: механизм 3-й - «накопление повреждений и деформаций»
Общие механизмы старения: механизм 4-й - «неблагоприятные изменения регуляции»
Взаимосвязи четырех главных механизмов старения
Заключение
Литература
Обсудить на форуме
