Старение и биологические возможности организма - Фрольнис В.В.
Скачать (прямая ссылка):
При старении снижается энергетический потенциал мозга. Это происходит вследствие ослабления интенсивности основных путей генерации энергии — тканевого дыхания и гликолиза (рис. 20). Сдвиги в продукции энергии неодинаково выражены в разных отделах мозга. Так, по данным Р. И. Потапенко (1974), изменения в стволе мозга более значительны и существенны, чем в мозжечке, в полушариях головного мозга. Это еще один пример того,
151
8-10 2Ь~26
Возрасту месяцы
О 20 40 60 80 100 Возраст, годы
Рис. 20. Интенсивность тканевого дыхания (А) и анаэробного гликолиза (?), содержание АТФ (В) в ткани головного мозга крыс разного возраста
1 — большие полушария,
2 — мозжечок,
3 — ствол
Рис. 21. Возрастные изменения плотности нейронов в коре (2), интенсивности кровотока в мозгу (2) и потребления кислорода мозгом (3) у человека
как обменные процессы в филогенетически более древнем отделе центральной нервной системы (ствол мозга) изменяются резче, чем в полушариях головного мозга — более молодом, но более совершенном отделе нервной системы.
Снижение интенсивности генерации энергии ведет к тому, что в старости в мозгу падает содержание и обновление аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ) — основного источника богатых энергией связей (рис. 20, В). Все эти сдвиги свидетельствуют о том, что в старости уже в обычных условиях существует определенная степень гипоксии — кислородного голодания мозга, и, как видно на рис. 21, взятом из работы Ф. Бурльера, изменяется взаимоотношение между плотностью нервных клеток, кровоснабжением мозга и его кислородным обеспечением.
Существенные изменения при старении происходят в процессе биосинтеза белка в мозгу. В старости снижается содержание и обновление РНК и белка во многих структурах головного мозга. По данным Л. Стрелера (1972), в мозгу собак в старости теряется до 30% ДНК, кодирующей РНК. Сдвиги в биосинтезе белка ведут к ухудшению обновления основных структур нервной клетки, к изменению активности ферментов, а затем к нарушению структуры и функции нервных клеток.
Следует подчеркнуть, что отдельные нервные центры стареют неравномерно. Вот почему общая характеристика изменений обмена в мозгу, даже в том или ином его отделе не раскрывает еще все многообразие изменений биохимических процессов в отдельных нервных центрах.
ФУНКЦИЯ НЕРВНЫХ ЦЕНТРОВ ПРИ СТАРЕНИИ
Основная функция нервной клетки — восприятие, переработка и передача информации. Известно, что качественная и количественная специфика передачи информации определяется не величиной импульса. Нервная клетка работает по принципу «все или ничего». Если раздражение недостаточной силы — возбуждения не возникает, если оно достаточно — клетка отвечает максимально возможным для данного состояния ответом. Информация в нервных центрах кодируется частотой, сменой ритмов передачи возбуждений. Есть два важных свойства нервных клеток, связанные друг с другом: лабильность и усвоение
153
ритма. Лабильность определяется частотой возбуждения, которую клетка или система клеток может воспроизвести в единицу времени. Усвоение ритма — способность клетки или системы клеток воспринимать и поддерживать ритм поступающей информации.
Одна из важнейших особенностей изменения центральных нервных структур — падение, снижение их лабильности, подвижности. Эту особенность удалось проследить с помощью различных методических приемов в разных звеньях нервной регуляции. Оказалось, что нервные синапсы на периферии, вегетативные ганглии, многие нервные центры старых животных воспроизводят более редкие ритмы возбуждений.
Так, у взрослых кошек лабильность симпатических ганглиев равна 205—275 стимулам в секунду, а ганглии старых животных могут пропустить только 95—120 стимулов в секунду. Нервно-мышечный синапс у взрослых животных пропускает 350—450 импульсов, в секунду, а у старых — 150—300.
Есть еще одна возможность определить лабильность, особенность передачи информации — зарегистрировать естественный ритм передачи информации (по частоте электрических потенциалов) в разных звеньях регуляции: в нервных центрах; в нервных путях, несущих информацию с рецепторов к центрам (центростремительные волокна); в нервных путях, несущих информацию от центров к периферии (центробежные пути). В этом случае определяется не возможность системы, а ее естественное, физиологическое состояние.
Оказалось, что в старости на всех этапах регулятор-ной системы регистрируются более редкие ритмы передачи информации. Так, например, замедляются ритмы электрической активности мозга. На электроэнцефалограмме старых людей отмечается замедление основного альфа-ритма и появление медленных (тета- п дельта-) волн.
В эксперименте на кроликах разного возраста удалось показать, что в старости замедляется частота и снижается амплитуда ритмов в нервах, несущих информацию в центры (центростремительных), и в центробежных волокнах (несущих информацию центров). В старости весь комплекс нервных механизмов регуляции переходит на более низкие частоты передачи информации.
154
Г-8
С-Р
Р-0
0-Р
Рис. 22. Снижение усвоения ритма световых раздражений у человека в возрасте 100 лет
