Большие биологические часы

Напротив, у высших организмов сохранение индивидуальности обеспечивается специальными защитными механизмами, что соответствует принципу сохранения гомеостаза. Эти механизмы осуществляют изменения, нужные для защиты, но при этом сохраняется способность организма вновь вернуться к исходному состоянию, когда необходимость в защите отпадает. Хотя адаптация к повреждающим факторам осуществляется на всех уровнях систем организма, начиная с клеточного, однако для реализации гомеостатической защитной реакции у 'высших организмов имеется специализированная адаптационная система, или адаптационный гомеостат. Основными компонентами этой системы являются кора надпочечников, которая вырабатывает гормон защиты -- кортизол, гипофиз, который вырабатывает кортикотропин, регулирующий продукцию кортизола, и, наконец, гипоталамус, контролирующий секрецию кортикотропина (рис. 3). Вся эта тройка находится в одной упряжке, повинуясь приводам механизма обратной связи. Например, если в крови повышается концентрация кортизола, то он по механизму отрицательной обратной связи тормозит активность гипоталамуса, значит, продукцию своего регулятора -кортикотропина. В результате продукция кортизола корою надпочечников снижается.

Наличие такой взаимосвязи легко проверить следующим образом. Животному назначается определенное количество кортизола или его производного -дексаметазона. Дексаметазон, тормозя по механизму отрицательной обратной связи выделение кортикотропина, тем самым уменьшает и активность коры надпочечников, контролируемой кортикотропином, то есть уменьшает продукцию кортизола.

Если всегда использовать одну и ту же дозу тормозящего гормона -дексаметазона, то степень снижения продукции кортизола будет зависеть от порога чувствительности гипоталамуса к действию дексаметазона. Например, у двухмесячных крыс под влиянием дексаметазона уровень кортизола в крови снизился на 51 %, а у крыс в возрасте восьми месяцев -- только на 11%. Следовательно, Дексаметазон у животных старшей группы оказывает менее выраженное тормозящее действие на гипоталамус. Иначе говоря, по мере старения происходит повышение порога чувствительности гипоталамуса к тормозящему влиянию рабочего гормона дексаметазона.

Этот простой опыт удивителен по своей информативности: он демонстрирует сразу механизм и фундаментального закона биологии -- закона постоянства внутренней среды, и его антипода -- закона отклонения гомеостаза.

Совершенно такое же явление наблюдается и у человека. Вот пример: у группы лиц, средний возраст которых был 56 лет, определенная доза дексаметазона снизила уровень кортизола в крови на 39%, а у молодых людей (средний возраст 24 года) --- на 54%. Это означает, что в среднем возрасте гипоталамус хуже воспринимает регулирующие сигналы, становится к ним менее чувствительным, что неизбежно приводит к нарушению закона постоянства внутренней среды.

Но нарушение этого фундаментального закона биологии-- отклонение от нормы или болезнь, ибо стабильность среды есть главное условие сохранения "качества жизни" и самой жизни индивидуума. По мере старения в адаптационном гомеостате постоянно происходит то, что остро возникает в период стресса в условиях, когда организация защиты от повреждающего агента (стрессора) требует повышения работоспособности организма. В организации антистрессорной защиты фундаментальную роль играет ее материальное обеспечение, или снабжение энергетическими bull; веществами -- глюкозой и жирными кислотами, а также повышение концентрации в крови гормона защиты -- кортизола (последний регулирует течение стрессорной реакции).

Но повышение в крови уровня кортизола в соответствии с механизмом отрицательной обратной связи должно привести к подавлению его продукции. Однако если имеет место повышение гипоталамического порога чувствительности к тормозящим сигналам, то механизм отрицательной обратной связи срабатывает с запозданием или вообще оказывается недостаточно эффективным. Так бывает в процессе нормального старения, когда вследствие нарушения регуляции гормоны адаптации оказывают на организм нежелательное влияние.

Так, например, если приглядеться внимательно, нередко можно видеть, что у еще сильного мужчины лет 45--60 ноги тоньше, чем это должно соответствовать его торсу, а лицо имеет значительно более округлые очертания, чем это свойственно юношам, быть может, менее физически крепким. Эти изменения -- признаки избыточного влияния кортизола на организм.