Наиболее вероятно, что в прошлом человек при первых признаках старения, которое не позволяло достаточно быстро реагировать на опасность или снижало способность выполнять работу высокой интенсивности по добыче пропитания, погибал.
Скорость реакции и движения человека в ответ на раздражитель, понимание, прогнозирование событий, эмоциональная окраска всех процессов жизнедеятельности и даже интенсивность выполняемой нами работы — это все процессы, которые зависят от старения. Но для них нужен кислород. Дыханию можно дать определение процесса потребления кислорода и выделения углекислого газа. Фраза «Dum spiro, spero» переводится «Пока дышу, надеюсь», и это же можно перевести, как «дыхание и есть сама жизнь». Таким образом, непрерывность процесса дыхания — это основа существования. Этот процесс является настолько важным, что отлажен эволюцией до совершенства.
Мы сегодня живем в кислородной среде: в окружающем воздухе на уровне моря или чуть выше содержится 20,95 % кислорода и 0,02–0,04 % углекислого газа. Так было не всегда в истории планеты, но на определенной стадии ее развития появился свободный кислород, количество которого постепенно начало расти. Клетки научились его использовать, включив в свой состав бактерии, которые затем стали митохондриями. Это энергетические станции клетки, которые создают биологическую энергию АТФ (аденозинтрифосфат). Кислород нам нужен именно для синтеза АТФ на внутренних кристах митохондрий, которых может быть в каждой клетке до нескольких тысяч. Большая часть кислорода тратится на утилизацию глюкозы. Из одной молекулы глюкозы должно образовываться 38 молекул АТФ.
Чтобы обмениваться с окружающей средой газами, наши легкие, имеющие площадь альвеол от 40 кв. м при выдохе и до 120 кв. м при вдохе, и даже до 150 кв. м у спортсменов, работают на протяжении всей жизни со скоростью 14–16 вдохов в минуту в состоянии покоя.
Для окисления всех поступающих веществ с едой (обычно это около 2 л жидкости и 1 кг пищи для среднего человека в день) нам требуется 10 000 л воздуха в сутки, из которого мы поглощаем 228 л кислорода, или 200 мл в минуту. Мы не можем жить без кислорода даже несколько минут, так как деятельность всех органов и клеток зависит от его своевременного поступления. Если мы не получаем кислород с вдыхаемым воздухом в достаточном количестве, то начинается процесс гипоксии, и при его снижении количества кислорода это становится ситуацией, опасной для жизни. Наш парус жизни постепенно опадает.
Организм человека имеет запасы кислорода лишь около 2 л. Сразу встает вопрос: почему, если гипоксия — такое жизненно опасное состояние, организм не запасает его больше или почему ему не хватает аварийного запаса газа не на три, а на 10–15 минут? Ответ связан с тем, что кислород — довольно токсичный газ для организма, и поэтому его требуется не более и не менее, чем нужно только для текущей жизнедеятельности. Это как если бы вместо запасной канистры бензина в своем гараже вы поставили бы цистерну в несколько тонн, которая была бы опасна.
Сегодня человек может жить долго в условиях серьезных возраст-ассоциированных заболеваний и резко сниженных функциональных возможностей. При таких инволюционных изменениях любые бронхолегочные инфекции в старости более опасны, так как приводят к нарушению кислородного гомеостаза.
Все патологии старости сопровождаются гипоксией, все органы в этот период, даже при самом благоприятном варианте, испытывают недостаток кислорода. При этом происходят значимые изменения системы транспортировки кислорода, от бронхиального дерева, самой паренхимы легких, до межреберных мышц и формы грудной клетки. Падает жизненная емкость легких, разрушается сердечно-сосудистая система. Артериальные сосуды подвергаются возрастным артериосклеротическим и патологическим изменениям. Уменьшается число капилляров, количество митохондрий падает и меняется также в сторону большего «старого» пула, который вырабатывает меньше АТФ, чем молодые и зрелые.
Состояние старости и высотной гипоксии очень похожи: в обеих ситуациях происходят схожие трансформации в двигательной, эндокринной, нервной, сердечно-сосудистой, пищеварительной системах. Наблюдается активация свертывающей системы. Человек теряет способность выполнять физическую и умственную работу, ухудшается память, возникает сонливость.
Одним из основных патофизиологических механизмов старения, а это именно тот случай, когда физиологический процесс нельзя отделить от патофизиологического, является тканевая гипоксия. Организм в старости находится в этом состоянии, оно — обязательный спутник старости, который ухудшает течение всякой патологии.
Читать дальше