ЧТО ТАКОЕ СТАРЕНИЕ ОРГАНИЗМОВ С ТОЧКИ ЗРЕНИЯ БИОФИЗИКИ СЛОЖНЫХ СИСТЕМ

Халявкин А. В.
Институт биохимической физики РАН, 117977 Москва
Поскольку реакции организма во многом являются откликами на внешние воздействия первопричина старения может быть связана с нежелательным дрейфом ряда физиологических параметров (напр., порогов чувствительности гипоталамических структур) из-за неадекватного взаимодействия "среда-организм", выводящего управление организмом из режима полного самоподдержания уровня его общей резистентности. Снижение этого уровня является интегральным следствием старения, приводящим к возрастному увеличению риска гибели. Поэтому когорта стареющих особей отличается от когорты гипотетических нестареющих индивидов тем, что в первой сила смертности с возрастом растет, а во второй она постоянна. Это происходит потому, что нестареющие особи функционируют в режиме полного самоподдержания резистентности, свойственной молодому организму. Но такой режим не может осуществляться в любых условиях. Утверждая, что ферменты, органеллы, клетки и т.п. способны выполнять некую функцию, подразумевают условия функционирования, от которых зависит его эффективность. Изменения этих условий в ту или иную сторону от оптимума скажется на эффективности. Простейший пример - колоколообразная зависимость активности ферментов от температуры, pH, и т.п. Сходные закономерности есть и на других уровнях организации живой материи. Поэтому можно принять, что эффективность систем самоподдержания тоже является колоколообразной функцией совокупности внешних условий (давления среды) и зависит не только от структурно-функциональных особенностей организмов, но опосредована и модальным давлением среды, в которой протекает их жизнедеятельность. И полное самоподдержание, даже если оно осуществимо, возможно лишь при некоторых модальных давлениях среды, лежащих в эволюционно-целесообразной для каждого вида зоне. Но и в этой зоне, за счет доли флуктуаций давления среды, превышающих максимальную резистентность организмов, всегда имеется фоновая смертность и соответствующий ей средний срок жизни. Поэтому стремление организмов занять в экологической нише позицию с наименьшим из возможных модальных давлений среды, хотя и увеличивает средний срок жизни за счет начального снижения доли "смертельных" флуктуаций, но выводит организмы из оптимальной зоны. Это приводит к неполному их самоподдержанию и старению. При этом относительная скорость роста силы смертности, характеризующая темп старения, будет тем больше, чем меньше модальное давление среды в сравнении с нижней границей оптимальной зоны, а начальная сила смертности - наоборот.