Карманный справочник врача. Основы геронтологии

Эти данные указывают на то, что скорость старения млекопитающих не фиксирована генетически и имеется принципиальная возможность увеличения видового предела жизни в несколько раз за счет продления периода юности и замедления процесса старения в зрелом возрасте.

Характерно, что тимус у зимоспящих обладает способностью к ежегодному самовосстановлению после почти полной инволюции. Этот процесс не зависит от температуры: инволюция тимуса начинается за 3 месяца до вхождения в спячку, а регенерация его наступает спустя некоторое время после пробуждения.

Как показали опыты на ежах, хомяках и сусликах, впадение их в спячку связано с повышением в мозгу серотонина. Уровень его в гипоталамусе возрастал почти в 2 раза. Серотонин резко подавляет деятельность ЦНС, эндокринных и других органов, замедляет теплообразование, что приводит к понижению температуры тела и снижению обмена веществ в 20–40 раз (у сони-полчка – в 73 раза). Снижение метаболизма у зимоспящих возникает еще до спячки, а температура тела становится почти такой же, как у окружающей среды. В норах зимоспящих снижается содержание кислорода, повышается концентрация СО₂ и понижается температура среды. Каждое из этих воздействий способствует впадению животных в спячку. Сурки потребляют кислорода в 42 раза меньше, чем в активном состоянии, а выделяют углекислоты в 75 раз меньше. Это приводит к повышению концентрации углекислоты в крови почти в 2 раза. Температура тела многих зимоспящих в спячке обычно выше 0 ℃ (у некоторых видов животных опускается и ниже нуля), хотя температура мозга всегда выше нуля.

Нейрохимическая концепция спячки млекопитающих предполагает последовательность выключения четырех функциональных уровней ЦНС: стволового, таламического, архи- и неокортикального, в результате снижается активность всей эндокринной системы, однако выделение кортизона из надпочечников не уменьшается. Электрическая активность в ЭЭГ различных областей головного мозга исчезает в следующей последовательности: 1) кора мозга, 2) ретикулярная формация, таламус, 3) лимбическая система (септум, гиппокамп, гипоталамус). Погружение в гипобиоз начинается с понижения температурного порога гипоталамуса (заданное значение температуры для вызова повышения уровня метаболизма), что приводит к снижению температуры тела при охлаждении.

Активация гипоталамо-гипофизарной нейросекреторной системы начинается еще до пробуждения животных от спячки и продолжается после пробуждения. Этот период характеризуется высокой митотической активностью глиальных клеток и высокой активностью выделения нейрогормонов. В пробуждении значительную роль пускового механизма, по-видимому, играют катехоламины надпочечников.

Разработано несколько методов получения искусственного гипобиоза животных, несколько отличающегося от естественного, но они основаны на том же принципе – перестройке гормонально-медиаторной активности моноаминовых систем организма и поддержании теплообменного гомеостаза на сниженном уровне при весьма умеренном угнетении ЦНС.

Оксикапнический метод заключается в создании гипобиоза с помощью гипоксических и гиперкапнических (повышенное содержание СО₂) газовых сред. Механизм действия основан на снижении уровня оксигенации крови (до 50 %) и повышении в ней содержания углекислоты, что приводит к уменьшению потребления О₂, стабилизации теплообменного гомеостаза и более экономному потреблению энергии.

Моноаминовый метод заключается в замедлении выхода катехоламинов из депонированного состояния с помощью лекарственных средств, снижающих основной обмен: вещества фенотиазинового ряда, антипиретические средства и ганглиоблокаторы.

Эти модели гипобиоза позволяют получить теплообменный гомеостаз у некоторых видов животных без поражения ЦНС и физиологических функций в течение нескольких суток (тем не менее многие из лабораторных животных не смогут перенести гипобиоза).

Гипобиоз можно вызвать и другим путем. Так, белые лабораторные мыши впадают в оцепенение при ограничении питания и температуре среды 16 ℃, при этом температура их тела снижается до 16 ℃.

В общем, следует отметить, что у многих видов животных гипобиоз достигается трудно и на ограниченное время с помощью комбинированного воздействия фармакологических средств, помещением в газовые среды с повышенным содержанием СО₂, голода и снижения температуры тела.

Примером достижения гипобиоза лабораторных мышей с влиянием на ПЖ, но без наступления сна является работа В. Е. Чернилевского (2008): при достижении гипобиоза у мышей линии CD2F1 с использованием газовой среды и/или резерпина как агента, влияющего на серотониновый обмен (рис. 23).

Гипобиозная мышь выглядит моложе, бодрее и меньше весом (эксперимент председателя секции геронтологии МОИП при МГУ Чернилевского В. Е.).

Рис. 23. Контрольная (слева) и гипобиозная (справа) мыши

Рис. 24. Влияние гипобиоза на ПЖ мышей (там же)