Влияние внешних факторов особенно отчетливо проявляется в эксперименте, который дает возможность точно разграничить роль внутренних и внешних причин в формировании той или иной болезни старения. В этом отношении особенно показательны эксперименты по хроническому стрессу.
Так, например, такой фактор, как увеличение числа животных в замкнутом пространстве, приводит в действие механизм, восстанавливающий в конечном итоге оптимальное количество животных в популяции. Это достигается тем, что усиливается продукция стрессорных гормонов -- кортикотропина и кортизола, вследствие чего возникают обменные нарушения и снижение иммунитета. В результате увеличивается гибель наиболее слабых, в большинстве старых животных от инфекций и паразитов, а также от нормальных болезней старения (например, у крыс чаще всего поражаются сосуды почек и возникает артериосклероз).
В то же время, как уже было отмечено, стрессорные гормоны обладают способностью путем влияния на гипоталамус тормозить половой цикл. Это создает условия для падения рождаемости. Причем у молодых животных половой цикл сильнее угнетается, так как в молодости гипоталамус более чувствителен к тормозящим влияниям.
Близкий механизм возникает и при адаптации к пребыванию в неблагоприятных условиях внешней среды, поскольку адаптация к стрессорным факторам невозможна без нарушения постоянства внутренней среды, а, в свою очередь, нарушения гомеостаза не могут существовать в течение времени, необходимого для защиты, без повышения гипоталамического порога чувствительности." регулирующим сигналам. Поэтому платой за защиту является ускорение старения и болезней старения*.
Это означает, что если какой-либо внешний фактор способен изменить чувствительность гипоталамуса к регулирующим сигналам или вызвать сдвиг гомеостаза в том же направлении, как это происходит при стрессе, то этот фактор обладает и способностью интенсифицировать старение и болезни старения.
Показателен такой пример. Учитывая, что носителем раковых свойств является сама опухолевая клетка, ставилось множество экспериментов, целью которых было выяснить, какие именно структуры клетки повреждаются химическими канцерогенами. В этих весьма плодотворных поисках осталось, однако, незамеченным, что многие химические канцерогены вызывают также явление, которое можно обозначить как канцерогенное старение. Так, в лаборатории эндокринологии Института онкологии им. Н. Н. Петрова в Ленинграде было показано, что некоторые химические канцерогены вызывают у животных такие же гипоталамические сдвиги, которые развиваются у них в процессе старения. Соответственно у животных происходит снижение использования глюкозы и повышение в крови уровня инсулина, или диабетический сдвиг, свойственный нормальному старению. Вместе с тем в крови может повышаться содержание холестерина, и особенно триглицеридов (жиров), что являет собой комплекс обменных нарушений, характерный для метаболической иммунодепрессии, атеросклероза и рака; кроме того, происходит снижение активности клеточного иммунитета. Ясно, что все эти гормональные и обменные сдвиги не просто побочные явления, не имеющие отношения к способности химических канцерогенов вызывать рак. Это подтверждается еще и тем, что антидиабетический препарат фенформин отчетливо уменьшает частоту развития опухолей, вызываемых этими же химическими канцерогенами, а также устраняет иммунодепрессию, вызываемую некоторыми канцерогенами.
Во многих случаях внешний фактор, действуя лишь на какой-либо один элемент механизма развития нормальных болезней, может настолько ускорить их ход, что создается впечатление о решающем повреждающем влиянии именно этого фактора. Например, имеются веские доводы в пользу того, что повышение в крови уровня холестерина (липопротеинов низкой плотности) и триглицеридов (липопротеинов очень низкой плотности) играет решающую роль в развитии атеросклероза (см. главу 11). Вместе с тем в эксперименте атеросклероз может быть вызван заражением вирусом герпеса. Казалось бы, эти явления несовместимы друг с другом -- ведь сейчас известно, что вирус вызывает развитие атеросклероза, не повышая уровень липопротеинов в крови. Однако если учитывать, что развитие каждой атеросклеротической бляшки происходит из одной гладкомышечной клетки стенки сосуда, то становится отчетливее общее в действии вируса герпеса и избытка липопротеинов крови. Как тот, так и другой фактор вызывает усиленное деление мышечных клеток, причем влияние вируса в этом отношении более выражено, чем влияние липопротеинов. Поэтому атеросклероз можно остро вызвать вирусом герпеса и без того, чтобы произошло повышение в крови уровня липопротеинов низкой плотности, хотя увеличение концентрации последних по мере старения постепенно также вызывает атеросклероз. Более того, влияние этих двух факторов может суммироваться: ведь возрастное нарушение жироуглеводного обмена вызывает метаболическую иммунодепрессию, а это проявляется снижением противовирусного иммунитета. Вот уж действительно пример того, что в основе каждой болезни старения лежат физиологические механизмы, и если бы этого не было, то факторы внешней среды не могли бы вызывать развитие именно этих болезней.
Так своеобразно проявляется единство мира внутреннего и внешнего, неразрывность живого организма со средой его обитания. Эта взаимосвязь породила, в частности, представление о болезнях цивилизации. Например, ожирение не только результат изменения внутренних факторов регуляции, но в не меньшей мере и следствие того, что цивилизация сделала пищу всегда доступной, а еду не только предметом удовлетворения потребности, но и искусственным источником наслаждения
Благодаря успехам цивилизации увеличилась также продолжительность жизни человека, что создало "дополнительное время", в течение которого формируются болезни старения.
Но и этим не ограничивается роль факторов внешней среды в развитии болезней цивилизации. Можно создать идеализированную модель возрастных процессов, но нет идеального -- схематизированного и единообразного течения этих процессов. В идеальной модели время появления любой болезни старения не имеет, значения, если теоретически она все равно должна возникнуть. В реальных же условиях факторы внешней среды в значительной степени определяют "выбор" той или иной нормальной болезни и срок ее появления. Человек, подвергающийся усиленному воздействию химических канцерогенов, имеет большую вероятность "выбрать" из группы нормальных болезней ту или иную опухоль; а при наличии длительных отрицательных эмоций повышается вероятность развития гипертонической болезни. Поэтому если бы не было неблагоприятного влияния факторов внешней среды, то в такой идеальной обстановке у человека должны были возникать все десять нормальных болезней, ожидаемое время их появления определялось бы с достаточно большой точностью. В реальных же условиях факторы внешней среды вносят элемент неопределенности в запланированный, или детерминированный, механизм развития и старения и тем самым определяют реальные сроки проявления нормальных болезней.
Это взаимодействие внутренних и внешних факторов столь велико, что принцип неопределенности, вероятно, сосуществует с принципом детерминированности как неразрывное единство не только при формировании болезней старения, но и в каждой отдельной реакции нейроэндокринной системы. Вот пример.
Деятельность нейроэндокринной системы строго определяется и тем, что каждый гормон обладает конкретными свойствами, и тем, что регуляция основана на механизме обратной связи, в котором каждый эффект порождает следующий эффект, и т. д. Именно в результате всего этого в процессе нормального старения возникают не любые болезни, а по преимуществу десять нормальных болезней.
Но представим следующую ситуацию. На человека действует какой-то средней силы эмоциональный стресс. Этот стресс должен вызвать серию нарушений, и в частности снижение уровня в гипоталамусе медиаторов-посредников. В свою очередь, степень этого снижения медиаторов определяет длительность существования нарушений обмена после того, как действие стрессорных факторов прекратится.
В юные годы, когда еще нет возрастного (закономерного) снижения уровня медиаторов в мозге, человек быстрее забывает о неприятностях, тогда как с годами эмоциональное перенапряжение часто оставляет длительный след в виде ухудшения настроения, или психической депрессии. Соответственно более длительно сама система регуляции и обмен веществ не приходят в равновесие. Но если искусственно изменить ситуацию с медиаторами в мозге, например если вкусно поесть сразу же после волнения, введя в организм дополнительное количество аминокислот, из которых образуются два главных медиатора нервного сигнала -- серотонин и дофамин, то успокоение может прийти раньше и в определенных случаях развитие нежелательных сдвигов может быть сглажено. Так, на детерминированную реакцию нейроэндокринной системы накладывается влияние "факторов неопределенности", исходящих из внешнего мира.