Видовая продолжительность жизни

Видовая продолжительность жизни у приматов тесно коррелирует с темпами старения: это можно показать на примере сопоставления макака и человека; в первом случае старение костно-мышечной системы протекает почти втрое быстрее, чем у человека.

Не существует однозначного определения видовой продолжительности жизни. Условно под ней понимается тот возраст, до которого потенциально могут дожить примерно 80% представителей вида, однако это не какай-то один возраст, а диапазон колебаний нормальной продолжительности жизни с ее крайними вариантами - скоротечностью и долгожительством. Определение с достаточной точностью этого возраста крайне трудно, тем более у человека, поскольку на индивидуальную продолжительность жизни влияет большое число разнообразных факторов.

Как известно, французский натуралист XVIII в Ж. Бюффон считал, что продолжительность жизни должна примерно в 6-7 раз превышать длительность ростового периода, что дает для человека, по крайней мере, 90-100 лет. В этот весьма приблизительный интервал, тем не менее, укладывается значительная часть приводимых разными авторами оценок. При всей относительности предложенных расчетов этот срок, видимо, близок к границе долголетия. Максимальная продолжительность жизни человека около 115-120 лет, возможно, до 130 лет.

Данные геронтологической генетики свидетельствуют, что в рамках видовой продолжительности жизни человека индивидуальная длительность жизненного цикла может зависеть от конкретного генотипа. Генеалогическим методом показана невысокая положительная связь длительности жизни родителей и потомков, наибольшей она оказалась, если оба родителя являлись долгожителями.

Известную роль в изучении наследственно-конституциональных основ долголетия играют и наблюдения с помощью различных систем генетических маркеров. По материалам, относящихся к некоторым западноевропейским странам, высказана гипотеза о большей приспособленности в условиях современной цивилизации лиц с фенотипом “0” (I группа крови) сравнительно с другими фенотипами системы групп крови. В возрасте старше 75 лет частота фактора “0” достоверно выше, чем в контрольной группе молодых лиц.

Половые различия в длительности жизни в определенной мере тоже восходят к генетическому фактору: большая надежность работы генетического аппарата у женских индивидуумов (хромосомы XX). В ранние эпохи существования человечества соотношение полов в старших возрастах нередко бывало иным, чем в современную эпоху, когда среди лиц старческого возраста обычно преобладают женщины. Например, есть сведения, что в неолите и в эпоху бронзы в Румынии средний возраст мужчин был всегда выше, чем женщин: 60-летних женщин оказывалось меньше, чем мужчин. В средневековой Болгарии продолжительность жизни женщин была на 5-8 лет меньше, чем мужчин.

Эти данные, свидетельствующие о большой уязвимости женщин в далекие времена, интересны с точки зрения гипотезы, развиваемой В.А. Геодакяном. Он предполагает, что у человека мужской пол - это “эволюционный авангард” популяции, который должен в наибольшей степени отражать и такую эволюционную тенденцию гоминид, как увеличение длительности жизни.

Разностороннее изучение долгожителей, как людей с оптимальным состоянием важнейших физиологических функций, представляет особый интерес для проблемы старения и продолжительности жизни. Долгожительскими считаются популяции, в которых отношение числа лиц старше 90 лет к числу людей старше 60 лет составляет 50-60% (промилле).

Основные центры долгожительства в России - Северный Кавказ, Якутия; такие районы имеются и во многих зарубежных странах, например, в Южной и Центральной Америке, Индии, Пакистане, США и др.

Индивидуальная продолжительность жизни является результирующей сложного взаимодействия множества факторов. Можно думать, что свойственная современному человеку длительность жизни потенциально была достигнута уже в верхнем палеолите, однако в эту эпоху и даже много позже еще отсутствовали условия, необходимые для реализации наследственного потенциала. В среднем и верхнем палеолите, мезолите и неолите возрастной рубеж в 50 лет переходило, видимо, не более 2,5-4,5% населения. В эпоху позднего железа (раннеримское время) старческого возраста достигало примерно 10-11% населения.

Множественность факторов и проявлений процесса старения обусловили существование большого числа - свыше 200 - гипотез о природе и причинах этого явления. Среди них можно выделить две основные группы концепций:

1) группирующиеся вокруг общемолекулярной гипотезы ошибок, рассматривающей процесс старения как результат накопления в организме поврежденных молекул, происходящего случайно и даже хаотично; с возрастом доля повреждений биомассы непрерывно возрастает, что приводит к снижению функциональных возможностей организма, и в большей мере, чем интенсивнее обмен;

2) другая часть гипотез определяет старение как закономерный, в значительной мере генетически запрограммированный процесс, логическое следствие дифференцированного роста и созревания. Вероятно, было бы неверно абсолютно противопоставлять две эти позиции: представление о старении как следствии развития и дифференциации не только не исключает, но, напротив, предполагает и влияние разнообразных стохастических молекулярных повреждений, которые могут порождать дальнейшие ошибки. Вообще большая часть существующих гипотез о механизмах старения объясняет их первичными изменениями генетического аппарата клетки, будь это запрограмированный процесс снижения активности генома или накопление ошибок в системе хранения или передачи наследственной информации. Из числа концепций, рассматривающих процессы старения на организменном уровне, следует упомянуть гипотезы о ведущей роли нейроэндокринной системы, например гипотезу “гипоталамических часов”, объясняющую старение первичными изменениями в гипоталамусе (Дильман).

Комплексный подход к проблеме предложен в адаптационно-регуляторной теории (Фролькис), признающей ведущую роль в механизмах старения на уровне целостного организма нейрогуморальной регуляции. На молекулярном уровне основное значение имеют сдвиги в регуляторных генах как активной, так и подвижной части генетического аппарата.

Свойственное человеку, как и многим видам животных вообще (хищным, копытным, приматам), эволюционное возрастание наибольшей продолжительности жизни согласно предположению Р. Катлера, обязано параллельному снижению скорости всего спектра процессов старения, выраженного у современных приматов, повышению эффективности защитных и репаративных процессов и ретардации развития, причем главным механизмом могли быть регуляторные гены.

Таким образом, старение - результат естественного отбора, сдвигающего все неблагоприятные генетические эффекты к возрасту, до которого всегда доживают лишь немногие особи. По расчетам Катлера максимальная длительность жизни за последние 100000 лет сапиентации возрасла в среднем на 14 лет, скорость старения снизилась на 20%. Возможно, что определенную роль сыграло здесь повышение гетерозиготности.

В современных условиях наибольшее значение приобретает проблема “отодвигания” развития основных заболеваний, влияющих на старение и длительность жизни, замедление процессов биологической, психологической и социальной инволюции, т.е. продление активного долголетия.

Акцелерация

Акцелерация - (лат. акцелератио - ускорение) - отмечаемое за последние 100-150 лет ускорение соматического развития и физиологического созревания детей и подростков. Этот термин был введен в литературу Е.В. Кохом, хотя первые сведения об ускорении соматического развития публиковались уже в прошлом веке. В литературе, преимущественно зарубежной, широко применяется также термин “секулярный тренд” (вековая тенденция), которым обозначают не только ускорение развития подрастающего поколения, но и изменения в развитии взрослых людей за те же 100-150 лет (увеличение размеров тела, удлинение репродуктивного периода, сохранение работоспособности в более пожилом возрасте, увеличение продолжительности жизни). Другой термин для обозначения той же тенденции - “эпохальный сдвиг”.

Акцелерация характеризуется сложным комплексом взаимосвязанных явлений, в том числе некоторыми изменениями в психическом развитии. Лучше всего изучены ее морфологические и отдельные физиологические (например, сроки начала менструации) проявления.

Эпохальный сдвиг выявляют при сопоставлении данных о развитии современных людей с аналогичными материалами, относящимися к прошедшим периодам времени. При этом необходимо соблюдение условий методической сравнимости данных. Например, нужно учитывать, какими способами и инструментами размеры тела определялись в прошлом и какими они определяются сейчас. Так, для одного только обхвата груди существовало около 30 различных способов измерения.

Для подтверждения факта акцелерации необходимо оперировать сравнимыми данными либо делать соответствующие поправки. Кроме того, при сопоставлении данных о соматическом развитии людей, обследованных в настоящее время и а прошлом, необходимо учитывать их социально-экономическое положение и этническую принадлежность.

Промежутки времени, для которых изучена акцелерация тех или иных признаков соматического развития, различны. Так, возраст менархе врачи фиксировали издавна. О нем есть упоминание даже в трудах античных и средневековых ученых. Акцелерация же сроков окостенения скелета была изучена лишь для последних 60 лет, т.е. после открытия и внедрения в практику рентгеновских лучей. Полнее всего изучены антропометрические признаки, особенно длина и вес тела.

К настоящему времени в разных странах мира опубликовано множество работ по эпохальному сдвигу размеров тела. Содержащиеся в этих публикациях сведения относятся к различным областям, городам, к сельской местности и касаются людей различных возрастов, национальностей, профессий и т.д. Из этого обширнейшего объема данных для экономически развитых стан мира были выведены показатели, характеризующие акцелерацию.

Длина тела детей при рождении увеличилась в среднем на 0,5-1см, а вес на 100-300 г. За это время увеличился и вес плаценты у матерей. Вес тела ребенка, зафиксированный при рождении, удваивается теперь к 4 месяцам (вместо 6). Одним из критериев оценки физического развития грудных детей является соотношение обхватов груди и головы. Отмечено более раннее выравнивание величин этих признаков. В начале XX века оно наблюдалось в конце первого года жизни, в 1937 году - на 6 месяце, в 1949 году - на 5 месяце, в настоящее же время - между 2-м и 3-м месяцем жизни; после этого обхват груди обгоняет обхват головы. По сравнению с концом прошлого века дети начинают раньше держать головку, в более раннем возрасте у них зарастают роднички и т.д. Современные дети стали на 5 см длиннее и на 1,5-2 кг тяжелее.

У детей дошкольного возраста за последние 100 лет длина тела увеличилась на 10-12 см. Возросли также вес тела и другие размеры. Раньше прорезываются постоянные зубы: например, первые моляры и средние резцы появляются в среднем на год раньше.

Наибольшее количество данных о сдвигах в соматическом развитии относится к школьникам. За последние 100 лет у них отмечено значительное (на 10-15 см) увеличение размеров тела, в том числе его длины.

Помимо возрастания длины и веса тела, акцелерация характеризуется и увеличением парциальных размеров (сегментов, конечностей, толщины кожно-жировых складок и т.д.).

Увеличение размеров некоторых антропометрических признаков было небольшим по отношению к значительному возрастанию длины тела. Из тотальных размеров это свойственно обхвату груди (дети и подростки стали относительно более узкогрудыми), что отмечено многими авторами, из парциальных - длине бедра, которая, в отличие от удлинившейся голени, почти не изменилась. В результате неодинаковой величины эпохального сдвига для различных признаков несколько изменились пропорции тела.

Следует отметить, что у детей и подростков доминирует ускорение сроков роста, а абсолютное увеличение размеров тела взрослых выражено в меньшей степени. В результате сокращения ростового периода, происходящие в нем процессы идут более интенсивно, чем раньше, особенно в дошкольном возрасте. Это относится и к пубертатному периоду.

Более чем за 100 лет наступление сроков полового созревания подростков ускорилось примерно на 2 года. Об этом свидетельствует изменение кривых скоростей роста размеров тела; смещение возрастов, на которые приходятся перекресты кривых девочек и мальчиков; ускорение сроков появления вторичных половых признаков. Наибольшая величина эпохального сдвига наблюдается для сроков менархе. В начале прошлого века в развитых европейских странах возраст менархе соответствовал 16,5-17,5 г., а теперь в крупных промышленных городах он снизился в среднем до 12,5-13 лет.

Ускорение развития коснулось и двигательной функции. Современные подростки по сравнению с их ровесниками, жившими несколько десятилетий назад, быстрее бегают, дальше прыгают в длину с места, большее число раз подтягиваются. Подобные сдвиги наблюдаются в силе сжатия кисти и других показателях.

Эпохальный сдвиг затрагивает все этапы человеческой жизни, от рождения до смерти. Например, длина тела взрослых также увеличилась, но в меньшей степени, чем у детей и подростков. В возрасте 20-25 лет длина тела мужчин стала больше в среднем на 8 см. В результате сокращения расового периода дефинитивная длина тела теперь достигается в более раннем возрасте, чем раньше. В конце прошлого века мужчины росли примерно до 26 лет, перед второй мировой войной - до 21 года, в настоящее время девушки достигают дефинитивной величины в среднем в 16-17 лет, а юноши - в 18-19.

Статистические показатели, полученные на основе массовых обследований населения в разных странах, показали, что, несмотря на более раннее развитие организма человека в результате акцелерации, старость сейчас наступает позже, чем в XIX веке, дольше сохраняется работоспособность, увеличилась фактическая продолжительность жизни. Например, менопауза у женщин в развитых странах в конце XIX - начале XX века отмечалась в среднем в возрасте 43-45 лет, а теперь она наступает в 48-50 лет.

Эпохальный сдвиг начался в прошлом веке в высокоразвитых странах мира, причем, в некоторых из них в начале столетия (Англия), в большинстве же - в середине его. Скорость сдвига увеличилась после двух мировых войн. А во время войны акцелерация в затронутых ею странах сменялась ретардацией (замедлением развития): уменьшались средние размеры тела детей и подростков, задерживалось начало менструации и т.д.

Эпохальный сдвиг проявляется в разных странах независимо от их географического положения, климата, этнической принадлежности населения. В литературе имеются многочисленные данные по акцелерации европеоидного населения, в том числе белого населения США, японцев, американских негров и т.д. При этом у японцев, итальянцев, мексиканцев, живущих в США, ускорение развития выражено сильнее, чем в странах, откуда они происходят.

Существует много гипотез о причинах акцелерации и эпохального сдвига в целом. Предполагаемые причины можно разбить на две группы: внешнесредовые (экзогенные), действующие на каждое новое поколение в течение индивидуальной жизни человека, и эндогенные, связанные с изменением наследственности.

Большинство авторов не без оснований объясняют акцелерацию коренным улучшением условий жизни: повышением материального и культурного уровня, включая улучшение питания, успехами медицины и т.д. Однако дело не только в улучшении условий жизни.

Акцелерацию связывают, в частности, с возросшим потреблением белков и жиров животного происхождения, а также молока, сахара и витаминов. Уровень питания, действительно, сильно влияет на соматическое развитие, именно поэтому во время войн у детей и подростков наблюдалось снижение средних размеров тела, замедление полового созревания.

В работах Э. Коха была выдвинута гелиогенная гипотеза, согласно которой акселерация идет за счет стимулирующего действия витамина Д, который образуется в коже человека под действием ультрафиолетовых лучей солнца. Кох отмечает гораздо большее по сравнению с началом века обнажение тела, с чем связано его усиленное ультрафиолетовое облучение. Этой гипотезе можно противопоставить следующие факты. Сельские подростки, получающие значительно большие дозы ультрафиолетовых лучей, созревают позже городских. В городах акселерация началась задолго до массового развития спорта и изменения характера одежды. У горных народов, испытывающих воздействие обильного ультрафиолетового излучения, не отмечено ускорения созревания по сравнению с жителями равнин.

Есть попытки объяснить акселерацию влиянием на организм через нервную систему условий жизни в современном городе (ускоренный темп жизни, потоки света, скорость транспорта, шум, повседневное влияние радио, телевидения и т.п.). Считают, что “наэлектризованная” этими возбуждающими факторами нервная система по принципу обратной связи вызывает более раннее соматическое развитие детей. Однако эта гипотеза не объясняет увеличение веса тела новорожденных или различия в акселерации по социальным слоям, поскольку влияние города одинаково для обеспеченных и малообеспеченных людей. Другие многочисленные гипотезы объясняют ускорение соматического развития изменением климатических условий, влиянием радиоволн (хотя акселерация наблюдалась задолго до строительства радиостанций и телецентров), радиации (но акселерация началась намного раньше использования атомной энергии).

Ряд авторов пытаются найти основную причину акселерации в факторах наследственности. В эндогенных гипотезах акцентируется внимание на увеличении числа браков между людьми из отдаленных друг от друга мест, вследствие чего может наблюдаться явление, сходное с гетерозисом у растений и животных. Во многих исследованиях обращается внимание на то, что дети и призывники, происходящие от экзогамных браков, опережают по размерам тела своих ровесников эндогамного происхождения. Однако при нарастании тенденции заключения смешанных браков наблюдается “затухание” акселерации в некоторых слоях современного населения. Возможно, рост детей стимулируется лишь определенным уровнем экзогамии, при повышении которого эффект не наблюдается. В целом увеличение размеров тела у потомков от смешанных браков составляет только часть тех больших изменений, которыми характеризуется акселерация.

Пока ни одна из гипотез не может целиком удовлетворительно объяснить феномен акселерации. На человека действует большой комплекс биологических и социальных причин, в их сложном взаимодействии. Скорее всего, причины акселерации лежат в самом образе жизни, изменившимся в связи с развитием промышленности. На образ жизни человека все большее влияние оказывает урбанизация, ставшая характерной чертой общественного строя любой страны. В условиях, свойственных большому городу и приникающих в малые города и сельскую местность, на человека действуют многие экзогенные и эндогенные факторы. Совокупность этих факторов, вероятно, и приводит к более раннему созреванию организма у подрастающего поколения, к более позднему старению лиц пожилого возраста, к большей продолжительности жизни.

Каковы пределы увеличения размеров тела человека и ускорения полового созревания? Эти изменения не бесконечны, хотя в большинстве стран акселерация пока продолжается. В нашей стране за последние 10 лет средний возраст менархе у московских школьниц снизился еще на 5 месяцев. Однако, темпы акселерации замедлились. Например, в ряде стран за последние двадцать лет возраст менархе практически не меняется.

Темпы эпохального сдвига резко снизились в тех странах (например, в Скандинавских), где средняя длина тела взрослых мужчин приближается к 175 см. По-видимому, интенсивность сдвига снижается со стабилизацией условий жизни, хотя не всегда пропорционально улучшению жизненного уровня. Но средняя длина тела мужчин вряд ли превзойдет 178-180 см. Эти цифры соответствуют верхней границе, установившейся на протяжении многих веков физиологической структурной нормы совместной с гармоническим развитием частей тела (Бунак, 1968). Размеры тела человека, помимо всего прочего, рассчитаны на сопротивление силе тяжести Земли, поэтому их увеличению есть биологический предел. Такого же рода граница есть и для сроков полового созревания.

Акселерация не имеет отношения к видовой биологической эволюции человека. Ее проявления не следует рассматривать как что-то исключительное в соматическом развитии человека современного типа. На протяжение последних нескольких тысячелетий у него были периоды повышения и понижения размеров тела, а также переходы от брахикефалии к долихокефалии. Возраст наступления полового созревания в Древней Греции и Древнем Риме был более ранним, чем в эпоху средневековья, и приближался к показателям нашего времени (при этом менопауза у женщин античного периода наступала рано). В ряде случаев выявлена параллельность изменений морфологических признаков человека и некоторых других млекопитающих. Максимальные размеры тела человека и нескольких изученных видов животных на территории нашей страны были в неолите, минимальные - в средневековье. Причиной этих колебаний может быть изменение интенсивности геомагнитного поля. Но в прошлом изменения размеров тела человека были очень медленными и растягивались на многие десятки поколений. Современная акселерация характеризуется тем, что наблюдается у детей даже по сравнению с родителями.