К книге
Как остановить старение и повернуть его вспять. Молекулярные механизмы старения и способы произвольного управления ими28. Старение белково-углеводных комплексов соединительной ткани снижает скорость обновления околоклеточной среды
72%
28. Старение белково-углеводных комплексов соединительной ткани снижает скорость обновления околоклеточной среды
33

В состав ВКМ входят 3 компонента, каждый из которых обеспечивает решение определенных задач в масштабах всего организма. Свободная и связанная вода являются средой, через которую происходит обмен растворимыми веществами между клетками и кровью, между нервами и клетками, между самими клетками. Нерастворимые волокнистые структурные БУК обеспечивают механические свойства органов, тканей и всего организма, оптимальные для выполнения их функций. Растворимые БУК, представленные ПГ, обеспечивают определенную степень заполнения водой околоклеточного и межклеточного пространства, создавая противодействие механическому давлению, демпфируя это давление и обеспечивая физические свойства тканей и органов, составляющие понятие «тургор тканей». Резонно предположить, что решение ВКМ любой из этих задач не должно мешать решению эволюцией главной задачи, определяющей жизнеспособность организма от рождения до наступления половой зрелости, а именно наличию определенных постоянных характеристик состава околоклеточной среды. Считается, что все БУК ВКМ на протяжении времени постепенно изменяются в результате процессов, исходно присущих этим элементам. Постепенно возрастает их жесткость, в частности плотность волоконного каркаса, составляющего остов ВКМ. Теперь всем процессам, обеспечивающим обновление околоклеточной среды по механизму помпы, необходимо преодолевать сопротивление коллагенового каркаса. В результате по мере старения коллагена амплитуда изменений пульсирующих колебаний давлений на околоклеточную жидкость будет постепенно уменьшаться.

Между Мм ПГ также на протяжении времени постепенно увеличивается количество связей. Величина ячеек образуемой ПГ сети постепенно уменьшается. Из них выжимается сначала свободная, а затем постепенно и связанная вода. Происходит свойственный студням ВМС процесс синерезиса. При этом вязкость образуемого ПГ студня постепенно увеличивается. Это значит, что скорость диффузии веществ из крови в ДК и из ДК в кровь постепенно уменьшается. Возрастание жесткости студня дополнительно увеличивает противодействие структур ВКМ помповым механизмом, участвующим в обновлении околоклеточной среды ДК. Таким образом на протяжении времени должна постепенно нарастать жесткость всех БУК ВКМ. Помповым механизмам, участвующим в перекачивании воды с растворенными в ней веществами через околоклеточные пространства из артериальной в венозную часть сосудистого русла, придется преодолевать нарастающее противодействие структур ВКМ сжатию и растяжению. В результате степень сжатия и растяжения околоклеточного пространства, окружающего ДК, должна постепенно уменьшаться, вызывая уменьшение скорости перекачивания околоклеточной жидкости и, следовательно, скорости ее обновления, в том числе скорости удаления продуктов обмена ДК и выделяемых ДК физиологически активных веществ. Одновременно должна увеличиваться жесткость БУК, входящих в состав структур, образующих сами помповые механизмы. Должна возрастать жесткость стенок артерий, уменьшаться амплитуда колебаний грудной клетки, возрастать жесткость соединительнотканных структур внутренних органов. Должна возрастать также жесткость соединительнотканных структур скелетных мышц, их соединительнотканных оболочек, жесткость структур суставов, участвующих в осуществлении двигательной активности тела или частей тела человека. Это значит, что в любом органе и в любой ткани организма будет не только возрастать противодействие их ВКМ сжатиям и растяжениям, но одновременно будет уменьшаться сила каждого из помповых механизмов, которые участвуют в сжатии и растяжении ВКМ любого органа и ткани. В результате в околоклеточном пространстве ДК органов и тканей будет увеличиваться концентрация выделяемых ДК продуктов обмена и других веществ и уменьшаться скорость поступления из крови к клеткам необходимых им веществ и, возможно, кислорода. В околоклеточном, а затем и во внутриклеточном пространстве ДК начнется накопление этих продуктов и, в частности, понижение рН со всеми вытекающими неблагоприятными для ДК последствиями, запускающими процесс их старения. Процесс постепенного отклонения строения белковых молекул от их исходных генетически заданных характеристик должен наблюдаться и внутри клеток. Однако в клетках имеются специальные генетически заданные программы и механизмы их реализации, обеспечивающие выявление измененных молекул, их ликвидацию и синтез новых взамен ликвидированных. Таким образом в клетках происходит созданное в процессе эволюции постоянное обновление образующих их молекул, направленное на устранение старения клеток. Тем не менее ДК лабильных и стабильных тканей стареют. Однако это старение и гибель ДК в период роста организма не вызывают старения построенных из них органов и тканей, так как ликвидированные ДК заменяются новыми, создаваемыми СК, а продолжительность жизни ДК до их ликвидации в период роста остается неизменной. Следовательно, в ДК лабильных и стабильных тканей в этот период остается неизменной скорость отклонения характеристик их внутриклеточной среды от оптимальных величин. Следовательно, остается неизменной концентрация продуктов обмена ДК в их околоклеточной среде. Следовательно, в период роста тела остается неизменной скорость обновления околоклеточной среды ДК лабильных и стабильных тканей. Однако процессы, обеспечивающие постоянство характеристик околоклеточной среды, успешно функционируют только в период роста тела человека, а затем, в последующей жизни, качество их работы постепенно снижается. И это ожидаемо. Дело в том, что во внеклеточных компонентах соединительной ткани нет структур, обеспечивающих контроль за соответствием БУК их исходным генетически заданным характеристикам. В результате в соединительной ткани, в том числе во ВКМ, после остановки роста человека начинают прогрессивно нарастать спонтанные, свойственные самим образующим их БУК процессы старения этих комплексов. По мере увеличения жесткости БУК характеристики околоклеточной среды начинают все больше отклоняться от величин, имевшихся в период роста организма. Процесс постепенного ухудшения условий обмена через ВКМ между клетками и сосудами идет во ВКМ любых тканей. Его интенсивность должна возрастать при поступлении во все внеклеточные компоненты соединительной ткани из клеток АФК и под влиянием неферментативного взаимодействия глюкозы с белками соединительной ткани, в том числе с БУК ВКМ. В результате должна возрастать скорость увеличения жесткости БУК во всей соединительной ткани. Возрастание жесткости БУК должно вызывать снижение эффективности всех помповых механизмов и дополнительное накопление продуктов обмена клеток в околоклеточной среде по сравнению с их стабильной концентрацией в период роста тела. Нарастание закисления околоклеточной среды должно вызывать все большее отклонение рН внутриклеточной среды в кислую сторону. В результате будет ускоренно снижаться активность внутриклеточных ферментов, обеспечивающих полноценную работу генома клетки, и ферментов, реализующих генетические программы по обновлению клетки. При постепенном нарастании отклонения характеристик околоклеточной среды от оптимальных величин каждая новая ДК, созданная СК на смену ликвидированной, будет попадать в околоклеточную среду, все более отличную от оптимальной. В результате процесс старения каждой новой ДК будет происходить быстрее, чем предшествующей.

Предыдущая главаГлава 33 из 46Следующая глава