В настоящее время показано, что период позднего онтоненеза (старость) характеризуется признаками, не специфическими для этого этапа жизни, и что так называемого "физиологического старения" не существует без сопутствующих ему заболеваний /I/. Каждый из признаков старости в той или иной степени может наблюдаться и в более молодом возрасте. Эти факты не противоречат нашей гипотезе о том, что старение есть общая растянутая во времени неспецифическая реакция организма на воздействия разнообразных молекулярно-генетических эндо- и экзогенных повреждающих факторов. Скорость и особенности протекания данной реакции у особей разных видов связаны с. различиями в их генотипах /3/. Иными словами, старение есть следствие накопления необратимых изменений на различных уровнях организации, что влечет появление "старческих" признаков. Эта гипотеза позволяет по-новому подойти к пониманию механизмов старения и более оптимистично смотреть на перспективность борьбы с возрастными изменениями человека, влияя на их патогенез.

    Одним из новых подходов к системному анализу механизмов старения может быть логико-лингвистический, основанный на использовании логических средств для обработки текстовой информации применительно к биологии развития человека /2/. В его основе лежит представление организма в виде системы элементов, специфическим образом связанных между собой. На формальном уровне такая система представляется в виде ориентированного графа (совокупности точек или вершин, соединенных между собой ориентированными дугами), который изучается на ЭВМ. Можно выделить несколько исходных типов таких графов, а именно: онтогенетический, биохимический, морфологический, физиологический и связущий. Объединенный общий системный граф будет представлять собой формальную модель человека на всех этапах его развития. Отдельные графы представляют собой формализованное описание соответственно эмбрионального и постэмбрионального развития, метаболизма, морфологии и физиологии человека, а также системы связи между ними. Необходимость в построении графа старения обусловлена также и тем, что в настоящее время накоплено огромное число фактических данных, которые не обобщены и требуют системного изучения. В то же время, граф старения организма может стать одной из удобных форм динамического представления знаний о старении. Изучая и моделируя на ЭВМ разные взаимоотношения между составляющими графа, мы можем ближе подойти к пониманию конкретных механизмов старения у отдельных особей и возможным способам борьбы с ними.

    Рассмотрим некоторые примеры, свидетельствующие в пользу правомерности такого подхода к изучению старения. Как известно, основными причинами смерти людей в старости являются сердечно-сосудистые и легочные болезни, в частности, ишемическая болезнь сердца, пневмония и нарушения мозгового кровообращения. Часть людей может иметь наследственные дефекты в анатомическом строении разных систем и органов, например, врожденное сужение коронарных сосудов сердца. Это ведет к высокой смертности таких людей от ишемической болезни сердца в более раннем возрасте по сравнению с их сверстниками. Люди с недостаточно развитой иммунной системой чаще всего умирают в пожилом возрасте от пневмонии или злокачественных опухолей. Известно, что большая продолжительность жизни женщин по сравнению с мужчинами связана с повышенным содержанием эстрогенов в крови. Этим гормонам приписывается особая защитная роль. Следовательно, при врожденной или приобретенной недостаточности функций половых желез и(или) надпочечников, в которых синтезируются эстрогены, можно ожидать уменьшения продолжительности жизни. Приведенные примеры указывают на тесную связь между ранней смертью отдельных людей и нарушениями их эмбрионального развития; то есть некоторые нарушения эмбриогенеза могут создать морфо-физиологическую основу укорочения жизни.

    Патологические изменения в сердечно-сосудистой, иммунной и других системах организма могут появиться и при нормальном развитии особи. Их появление будет обусловлено уже другими причинами, часть из которых также может иметь наследственную природу. Лица с врожденной гипергликемией или гиперхолестеринемией чаще заболевают атеросклерозом и умирают раньше обычного срока. В то же время при наследственной форме гипо-бета-липопротеинемии отмечается увеличение продолжительности жизни на 9-12 лет по сравнению с популяционным контролем. Это определяется в первую очередь снижением у таких больных частоты и тяжести поражений сосудов сердца /I/. Приведенные и многие другие данные указывают на тесную связь между продолжительностью жизни и особенностями метаболизма.

    Примером связи между продолжительностью жизни и функциональным состоянием организма является известный факт повышенной мышечной утомляемости, в том числе сердечной, у пожилых людей. При определенных нагрузках может возникнуть мышечная гипоксия, приводящая в ряде случаев к гипоксии сердца и мозга. Последняя может стать, в свою очередь, причиной преждевременной смерти. Интересно, что изолированные мышцы старых животных практически так же неутомимы, как и взрослых животных. Следовательно, основным в данной патологии является, по-видимому, нарушение функционирования нервной системы.

    С помощью связующего графа указанные типы патологии могут быть объединены в единую цепь последовательно развертывающихся событий, которые имеют наследственную или ненаследственную природу и представляют собой процессы с положительными обратными связями. Так, врожденное или приобретенное сужение органных сосудов уменьшает кровоснабжение соответствующих органов. В случае сужения коронарных сосудов это ведет к общей сердечной недостаточности (острой или хронической). Последняя обусловливает ослабление мышечных нагрузок и "включение" компенсаторных механизмов, которые "переключают" организм на менее эффективный путь функционирования. При этом может происходить накопление не утилизированных продуктов обмена веществ, существенно влияющих на функционирование клеток, в частности, ухудшающих еще в большей степени состояние сердечной мышцы.

    Приведенные выше примеры показывают реальность выделения нескольких уровней развития и функционирования организма и возможность их формализованного описания в виде ориентированных связанных между собой графов. Практическая реализация предлагаемого логико-лингвистического подхода заключается в том, что составляются расширенные списки веществ, структур и функций, то есть различных объектов, применяемых для описания жизнедеятельности человека, и устанавливаются типы взаимосвязей между ними в статике и динамике. Затем объекты и отношения между ними представляются в формализованном виде в качестве ориентированного графа, который анализируется по специальной программе. Попытка применения указанного подхода для формализованного описания и анализа эмбриогенеза человека уже имеется /2/. В настоящее время нами в основном составлены для человека эмбриологический, морфологический и физиологический графы. Начата работа по составлению метаболического графа и отдель ных фрагментов связующего графа применительно к процессу старения человека, и программа для их анализа на ЭВМ.

    Основная цель данного сообщения - показать возможность представления системной динамики старения человека в виде сети конкретных событий на уровне метаболизма, физиологии и морфологии, происходящих на разных этапах онтогенеза, и привлечь внимание специалистов к данной проблеме.

ЛИТЕРАТУРА

I. Бутенко Г.М., Войтенко В.П., "Генетические и иммунологические механизмы возрастной патологии". 1983, Киев, "Здоровье", 142 с.
2. Кауров Б.А., "Индивидуальное развитие человека с точки зрения ситуационного управления". ИМГ АМН СССР, М., 1981, ВИНИТИ. Деп. Л 1337-82.
3. Кауров Б.А., "Проблемы биологии старения". 1983. М., "Наука", с. 12-18.