Продолжительность жизни формула

Можно рассчитать, доживу ли я до пенсии? Как оценить среднюю продолжительность жизни? Демограф Илья Кашницкий наконец все понятно объяснил (с графиками и картами)

Протестующие против пенсионной реформы в России Дмитрий Фоектистов / ТАСС / Scanpix / LETA

Российские власти затеяли масштабную пенсионную реформу: пенсионный возраст увеличится, а разница в возрасте выхода на пенсию между мужчинами и женщинами сократится. Журналисты и политики при обсуждении возможных последствий реформы оперируют статистическими данными и, казалось бы, простыми терминами: ожидаемой продолжительностью жизни, возрастом дожития и прочими. И часто ошибаются. По просьбе «Медузы» на основные вопросы о демографии отвечает PhD-кандидат Университета Гронингена и Нидерландского междисциплинарного демографического института, младший научный сотрудник Института социальной политики НИУ ВШЭ Илья Кашницкий.

Средняя продолжительность жизни — это что?

В самом простом случае средняя продолжительность жизни — это среднее арифметическое количества лет, прожитых определенной группой людей. Например, у вас есть пять человек, которые прожили до 50 лет, и пять человек, которые прожили до 100 лет. Средняя продолжительность жизни десяти этих человек — 75 лет.

Демографы такой показатель практически никогда не используют. Это неудобно: чтобы выяснить продолжительность жизни группы людей, рожденных в один год в конкретной стране или регионе (демографы называют такие группы когортами рождения), надо дождаться, пока все ее представители умрут. Нам же интересно знать, что происходит и будет происходить с живущими сейчас людьми.

Эти ограничения вынуждают нас при ответе на простой, казалось бы, вопрос — сколько живут люди — прибегать к математическому моделированию, результатом которого оказывается показатель с обманчиво простым названием — ожидаемая продолжительность жизни. Именно кажущаяся простота показателя приводит к многочисленным ошибкам в интерпретации.

Говоря о людях прошлого в возрасте за 50, традиционно принято отмечать, что «по тем временам» это глубокий старик, ибо люди жили в среднем 30 лет. Это и так, и не так. Действительно, средняя продолжительность жизни всех живорожденных людей в традиционных обществах была в районе 30 лет. Но причиной тому — исключительно высокая смертность в младенческих и ранних детских возрастах.

Упрощенный пример: если рассчитать средний возраст пяти людей, проживших 1, 4, 10, 60 и 80 лет, получается 31 год. И похожее распределение возраста смерти наблюдалось до очень недавнего времени. Так, в Российской империи, по данным переписи 1897 года, треть всех родившихся детей умирала в возрасте до года, половина — к 4 годам, две трети — к 10 годам. Меньшая часть доживала до взрослого возраста. И среди этой части населения восприятие возраста вряд ли радикально отличалось от нашего, ну, может быть, лишь немного. Просто была феноменальная селекция, отбор наиболее здоровых и везучих.

Для иллюстрации посмотрим на два графика, построенных по данным Human Mortality Database для мужского населения Италии в 1872 году: модельную кривую дожития и изменение ожидаемой продолжительности жизни с возрастом для того же населения.

График показывает, как быстро вымирает модельное поколение при условии смертности во всех возрастах как у итальянских мужчин соответствующего возраста в 1872 году. Как видите, половина рожденных детей умирает, не дожив до совершеннолетия. Ожидаемая продолжительность жизни при рождении — самый часто используемый и неверно интерпретируемый демографический показатель — для мужчин Италии в 1872 году составляла чуть меньше 30 лет. Однако в возрасте 34 лет остаточная ожидаемая продолжительность жизни составляла примерно столько же! Но только эта остаточная продолжительность жизни относится уже далеко не ко всему населению, а лишь к выжившей его части — около 41% к 34 годам, как мы видим из графика выше.

Что такое ожидаемая продолжительность жизни?

В основе расчетов ожидаемой продолжительности жизни лежит математическая модель — таблица смертности (в англоязычной традиции намного оптимистичнее — life table). Она моделирует процесс вымирания условного поколения.

Вместо того, чтобы терпеливо дожидаться, пока умрут все представители живущих сегодня поколений, мы можем представить, что рожденные в определенный год дети во всех возрастах на протяжении своей жизни будут умирать с интенсивностью, которую мы наблюдали в соответствующих возрастах в год их рождения.

Например, ожидаемая продолжительность жизни российских мужчин в 2016 году составила 66,5 года. Столько проживут новорожденные мальчики, если они будут умирать

  • в возрасте 1 года (в 2017 году) так же, как годовалые дети в 2016 году
  • в возрасте 5 лет (в 2021 году) — как пятилетние мальчики в 2016 году
  • в 65 лет (в 2081 году) — как 65-летние мужчины в 2016 году

То есть интерпретировать значение в 66,5 года для российских мужчин в 2016 году как среднюю продолжительность предстоящей жизни для рожденного поколения можно лишь при исполнении важнейшего условия — все возрастные коэффициенты смертности не изменятся с 2016 года. А это очень маловероятно.

В результате демографического перехода со второй половины ⅩⅨ века в большинстве европейских стран смертность стремительно снижалась — сперва в ранних возрастах, затем во все более зрелых. На протяжении всего ⅩⅩ века и по сей день демографы чрезвычайно пессимистично оценивают перспективы увеличения ожидаемой продолжительности жизни. Однако в знаменитой статье 2002 года в журнале Science Джим Оеппен и Джим Вопель наглядно демонстрируют, как раз за разом успехи снижения смертности в разных странах опровергали сдержанные прогнозы демографов.

Получается, что, несмотря на привлекательное название, ожидаемая продолжительность жизни говорит вовсе не о будущем, а, скорее, представляет собой наиболее емкую характеристику уровня смертности на текущий момент. В условиях непрекращающегося снижения смертности реальная продолжительность жизни новорожденных когорт закономерно оказывается значительно больше оценок ожидаемой продолжительности жизни на момент их рождения.

Можно рассчитать, доживу ли я до пенсии?

Да. Но такая оценка, разумеется, будет опираться на допущения, заложенные в модель при прогнозировании. Если мы согласны смириться с допущением неизменной повозрастной смертности, то придется искать остаточную продолжительность жизни для вашего конкретного возраста. Подобный подход может быть достаточно информативен, если оценивать вероятности для тех, кто должен выйти на пенсию скоро. Чем дальше горизонт прогнозирования, тем больше будет накопленная ошибка от неучтенных возможных изменений в режиме смертности.

Если же мы хотим учесть возможные изменения смертности, необходимо составлять прогноз по когортам рождения. Тут сложность заключается в том, что чем моложе когорта, тем больше у нее еще не прожитая часть жизни, и тем больше в итоге неопределенность прогноза.

Можно ли рассчитать, сколько людей не доживет до пенсии из-за повышения пенсионного возраста?

Детальные расчеты, учитывающие различия в смертности когорт рождения, опубликовала группа демографов из Высшей школы экономики. С учетом снижения повозрастной смертности в когорте мужчин 1963 года рождения (им первым предстоит работать до 65 лет) от 60 до 65 лет не доживут 10%. В когорте женщин 1971 года рождения (им первым предстоит работать до 63 лет) от 55 до 63 лет не доживут 3,8%.

Сильно ли зависит, доживу я до пенсии или нет, от региона, в котором я живу?

Да. Региональные различия в качестве жизни в России очень значительны, а качество жизни напрямую влияет на уровень смертности. Определенную роль играет и миграция, в результате которой в крупных центрах притяжения собирается более здоровое население. Москва и Санкт-Петербург с большим отрывом лидируют по всем показателям смертности населения. Качество данных, в первую очередь результатов переписи населения, не позволяет рассчитать правдоподобные значения для республик Северного Кавказа. В целом, как и во многих показателях качества жизни населения, просматривается градиент с Северо-Востока (меньше вероятность дожития) на Юго-Запад (вероятность больше).

Составил: Илья Кашницкий, 2018 (ikashnitsky.github.io); Данные: Российской базы данных по рождаемости и смертности 2016 Составил: Илья Кашницкий, 2018 (ikashnitsky.github.io); Данные: Российской базы данных по рождаемости и смертности 2016

Сколько я проживу, если дотяну до пенсии?

Точно, разумеется, никто сказать не может. Любая математическая модель может лишь дать приблизительную оценку средней продолжительности жизни для определенной группы людей. Продолжительность индивидуальных жизней подвержена значительному разбросу. Но хорошая новость заключается в том, что при увеличении продолжительности жизни неравенство в дожитии между индивидами в когорте сокращается. То есть, мы не только живем в среднем дольше, но и значительно большая часть людей доживает до преклонных возрастов.

В среднем по России, в 2016 году остаточная продолжительность жизни мужчин в 60 лет составляла 16,1 года, а женщин в возрасте 55 лет — 25,8 года. В возрасте 65 лет для мужчин — 13,4 года, для женщин в 63 года — 19,2 года. Оценки остаточной ожидаемой продолжительности жизни в определенном возрасте относятся лишь к тем, кто дожил до этого возраста.

Для регионов картина выглядит следующим образом:

Составил: Илья Кашницкий, 2018 (ikashnitsky.github.io); Данные: Российской базы данных по рождаемости и смертности 2016 Составил: Илья Кашницкий, 2018 (ikashnitsky.github.io); Данные: Российской базы данных по рождаемости и смертности 2016

Насколько точны такие прогнозы?

К сожалению, демографические прогнозы редко оказываются точными, но плюс в том, что прогнозы изменения смертности традиционно оказывались чересчур пессимистичными.

В последние годы демографы начали применять вероятностные прогнозы вместо сценарных. Они показывают спектр возможных путей развития прогнозируемого показателя, не приковывая внимание исключительно к одному из них, построенному на более или менее реалистичных допущениях. Сравнение сценарных прогнозов ожидаемой продолжительности жизни в разных странах по прошествии лет показывает, что довольно часто наиболее правдоподобным оказывает «высокий» прогноз, подразумевающий ускоренное снижение смертности.

Дополнительная сложность еще и в том, что на сегодняшний день не существует ни одной прогнозной модели смертности, которая одинаково хорошо работала бы для любого населения — слишком велики накопленные демографические различия. Вероятно, прорыв в этой области демографии не за горами. Пионерные исследования показывают колоссальный потенциал нейронных сетей в прогнозировании смертности.

Женщины в среднем живут дольше мужчин. А на пенсии?

Женская смертность ниже мужской во всех возрастах. Это один из ключевых биологических законов человеческих (на самом деле, далеко не только человеческих) популяций. В России (а также в Белоруссии и Украине) разрыв в продолжительности жизни мужчин и женщин максимальный в мире. Во многом он связан с «алкогольными» причинами смерти мужчин и колоссальной смертностью мужчин в трудоспособном возрасте. Но и в пенсионном возрасте смертность мужчин значительно выше. И несмотря на различия в смертности, женщины выходят на пенсию на 5 лет раньше. Но даже если бы различий в возрасте выхода не пенсию не было, разрыв в ожидаемой продолжительности жизни мужчин и женщин в возрасте 60 лет достигает 6,5 лет в наиболее неблагополучных регионах России, а это до половины остаточной продолжительности жизни мужчин.

Составил: Илья Кашницкий, 2018 (ikashnitsky.github.io); Данные: Российской базы данных по рождаемости и смертности 2016

Как увеличение пенсионного возраста повлияет на среднюю продолжительность жизни?

Это некорректно поставленный вопрос. Увеличение пенсионного возраста может напрямую повлиять лишь на ожидаемую продолжительность жизни «на пенсии». При этом не исключено, что увеличение продолжительности трудовой деятельности в итоге положительно скажется на продолжительности жизни. Некоторые исследования показывают, что сохранение работы позволяет поддерживать привычный темп жизни и уровень активности (в том числе и умственной), что положительно сказывается на состоянии здоровья. Кроме того, характер занятости постепенно меняется, и возможность трудоустройства все меньше зависит от состояния здоровья.

Илья Кашницкий

  • Напишите нам

Вопрос 18: Закон Гомперца-Мейкема и его сущность. Проблема продолжительности жизни

⇐ ПредыдущаяСтр 8 из 8

В 1825 году была создана первая математическая модель старения (Б.Гомперц). Смертность Гомперц рассматривал как величину, обратную жизнеспособности – «способности противостоять всей совокупности разрушительных процессов». Он предложил, что во времени жизнеспособность снижается пропорционально ей самой в каждый момент, что для смертности соответствует экспоненциальному нарастанию с возрастом.

У. Мейкем дополнил формулу Гомперца – добавил коэффициент, представляющий независимый от возраста компонент смертности, имеющий эколого-социальную природу и выражено меняющийся в истории человечества.

– интенсивность (вероятность) смертности в возрасте t.

A – фоновая компонента Мейкема.

R*exp(ax) – возрастная экспонента компонента.

Анализируя среднюю продолжительность жизни человека, можно видеть, что эта величина непостоянная. Статистически установлено, что средняя продолжительность жизни женщин выше, чем у мужчин. Потенциальная возможность долголетия проявляется неодинаково в различных условиях среды. Необходимое условие долголетия – отсутствие генетических факторов, вызывающих какое-либо наследственное заболевание или ухудшение жизнеспособности организма.

Date: 2015-04-23; view: 890; Нарушение авторских прав

Понравилась страница? Лайкни для друзей:

Начнем рассмотрение вопроса с анализа данных по продолжительности жизни традиционного объекта генетики — плодовой мушки Drosophila melanogaster. Если обработать данные по выживаемости большой группы одновременно родившихся генетически идентичных особей, которые содержатся в стандартных лабораторных условиях, то выявляется интересная закономерность. Оказывается. что на значительном возрастном интервале интенсивность смертности растет с возрастом по закону геометрической прогрессии (экспоненциально, в соответствии с формулой Гомперца) На рис. 2 приведена зависимость логарифма интенсивности смертности от возраста дрозофил, которая с точностью калибровочного графика ложится на прямую линию.


Действительно. коэффициент корреляции между логарифмом интенсивности смертности и возрастом достигает 0,999 при 11 точках в зависимости. Та же самая закономерность справедлива и для самцов крыс линии Вистар (рис. 3)

Иногда приходится слышать возражения, что подобная линейность ничего удивительного не представляет, поскольку многие зависимости в логарифмическом масштабе выглядят как прямые. Рис. 4 содержит ответ на это замечание. На нем приведена зависимость логарифма риска гибели от возраста самок крыс линии Вистар. На том же графике пунктиром приведена теоретическая зависимость, рассчитанная для случая, если бы распределение по срокам жизни лабораторных крыс следовало нормальному закону с той средней и дисперсией, которые наблюдаются в эксперименте. Видно, что экспериментальные точки гораздо лучше ложатся на прямую линию, чем на теоретическую зависимость, проведенную пунктиром, что еще раз подтверждает необоснованность использования нормального закона для описания распределения по срокам жизни.

Приведенные выше примеры экспоненциального роста интенсивности смертности с возрастом являются далеко не единственными. Так, для тех же лабораторных дрозофил было найдено восемь таблиц смертности, построенных для популяций с исходной численностью свыше 1000 особей . При обработке этих таблиц оказалось, что во всех случаях наблюдается линейный рост логарифма интенсивности смертности с возрастом, о чем можно, в частности, судить по высоким значениям коэффициента корреляции между переменными (r = 0,97-0,99, табл. 4).


Характеристики распределения продолжительности жизни Drosophila melanogasler*

Разумеется, коэффициент корреляции является не самой лучшей мерой линейности изучаемой зависимости, поскольку его отличие от единицы может быть связано как со случайным разбросом данных, так и с систематическими отклонениями от линейности. Для большинства таблиц выживания лабораторных животных характерны низкая исходная численность популяций (менее 1000 особей) и, как следствие, большой статистический разброс данных. В этих условиях коэффициент корреляции между логарифмом интенсивности смертности и возрастом будет небольшим даже при чисто случайном характере отклонений от закона Гомперца. Следовательно, для проверки законов смертности на данных с большим статистическим разбросом необходимо использовать другие методы и показатели.

В 1979-1980 гг. был предложен метод проверки адекватности законов смертности по неточным данным . Применительно к формуле Гомперца метод состоит в следующем. Если распределение продолжительности жизни действительно описывается данной формулой, то зависимость логарифма интенсивности смертности от возраста должна быть линейной. В этом случае отношение тангенса угла наклона в начальном участке изучаемой зависимости к тангенсу угла наклона в ее конечном участке равно единице. Такое отношение тангенсов было названо K-критерием . Оказалось, что центр распределения K-критерия, рассчитанный как среднее арифметическое распределения, усеченного по выбросам, составил 1,03±0,19, т.е. точно совпал с теоретическим значением (1,0), ожидаемым в случае справедливости закона Гомперца.

Разумеется, данный подход, как и любой другой статистический метод, не позволяет, строго говоря, доказать справедливость того или иного закона и тем более его единственность. В лучшем случае можно говорить о том, что предлагаемая формула не противоречит фактическим данным. Однако использование K-критерия позволяет легко и просто проверить адекватность других конкурирующих формул и обоснованно отвергнуть многие из них. В качестве примера приведем результаты проверки адекватности уже упоминавшегося закона Вейбулла.

Нами было доказано, что при любых положительных значениях параметров формулы Вейбулла теоретически ожидаемое значение K-критерия равно обратному отношению возрастов, для которых рассчитывались тангенсы . В описанном выше случае это теоретически ожидаемое отношение составляет 1,89-2,25 (разброс связан с тем, что в 129 таблицах смертности дрозофил возрастные интервалы не всегда совпадали). Нетрудно заметить, что наблюдаемое значение центра распределения K-критерия (1,03±0,19) достоверно и сильно отличается от теоретических величин (1,89-2,25), ожидаемых в случае справедливости закона Вейбулла. Таким образом, закон Вейбулла, в отличие от закона Гомперца, не согласуется с наблюдаемыми данными по продолжительности жизни дрозофил. Подобным же образом можно довольно просто и быстро провести проверку других формул на соответствие с реальными данными.

Приведенный пример показывает, что объем накопленных в научной литературе данных уже достаточен для строгой проверки конкурирующих формул и соответствующих им представлений о механизмах, определяющих продолжительность жизни. При этом в свете новых данных «старый» закон Гомперца не только не утратил своего значения, но и оказался значительно более конкурентноспособным, чем целый ряд более «молодых» и модных формул. Справедливость закона Гомперца отмечена не только для дрозофил и крыс, но также и для нематод , головной вши (рис. 5), комаров . мышей , лошадей и горных баранов .

Естественно, возникает вопрос, с чем связана такая широкая применимость закона Гомперца для столь разных видов, как дрозофила и лошадь? Может быть, для этого закона существуют аналогии и в неживой природе? Оказывается, что такие аналогии действительно существуют. В частности, японский исследователь Касе изучал «выживаемость» двухсот образцов резины при увеличивающихся нагрузках. Оказалось, что интенсивность разрывов резины экспоненциально растет с увеличением нагрузки, выраженной в кГ/см2. Эта же закономерность наблюдается при исследовании электрического пробоя масла в условиях повышающейся напряженности электрического поля . Таким образом, выявленная закономерность настолько широко распространена, что следует искать какое-то самое общее ее теоретическое обоснование.

Такое обоснование, оказывается, уже существует и дано в статистике экстремальных значений. В этом разделе теории вероятностей распределение с экспоненциально растущей интенсивностью отказов (в частном случае — интенсивностью смертности) выводится как предельное распределение и называется первой асимптотической функцией распределения наименьших значений Таким образом, данная закономерность имеет столь же строгое теоретическое обоснование, как, например, всем хорошо известный нормальный закон распределения Следовательно, эта закономерность по широте своей применимости и строгости теоретического обоснования, несомненно, может быть признана фундаментальной

В тех случаях, когда наблюдается отклонение от закона Гомперца, необходимо иметь в виду следующее. Наряду с факторами смертности, действие которых зависит от возраста, существуют ситуации, летальный исход в которых неизбежен для любого, даже самого здорового организма (например, катастрофы, несчастные случаи, острые инфекции и отравления). Иначе говоря, наряду с экспоненциально растущей компонентой смертности, обусловленной старением, должна существовать не зависящая от возраста компонента, связанная с экстремальными ситуациями.

Формально-математически это представление можно сформулировать как принцип суммы двух типов смертности. Согласно этому принципу, общая интенсивность смертности от всех причин является суммой двух неотрицательных слагаемых, одно из которых от возраста не зависит:

(31)

где (х) — интенсивность смертности в возрасте х (имеющая смысл относительной или удельной скорости гибели); А — не зависящая от возраста компонента смертности, названная нами фоновой компонентой смертности; f(x) — зависящая от возраста компонента смертности. Как видно из предыдущего, возрастная-компонента смертности является экспонентой. В частном случае, когда фоновой смертностью можно пренебречь (например, в хороших условиях лаборатории), общая интенсивность смертности экспоненциально растет с возрастом, т.е. по закону Гомперца.

Для тех случаев, когда фоновой компонентой смертности пренебрегать нельзя, был предложен метод линеаризации данных, основанный на их предварительном численном дифференцировании . Действительно, при дифференцировании постоянное слагаемое (фоновая компонента смертности) исчезает, и тогда логарифм приращения интенсивности смертности должен быть линейной функцией возраста:

(32)

На рис. 6 приведен пример использования предложенного метода.


Видно, что логарифм интенсивности смертности самок малого мучного хрущака Tribolium confusum является не линейной, а вогнутой функцией возраста (зависимость 1). Можно, однако, показать, что такое отклонение от закона Гомперца связано с недоучетом фоновой компоненты смертности. Действительно, на этом же рисунке видно, что логарифм приращения риска гибели строго линейно растет с возрастом (зависимость 2). Это означает, что закон смертности представляет собой сумму экспоненты и постоянного слагаемого (т.е. закон Гомперца-Мейкема), причем данное слагаемое больше нуля, о чем свидетельствует вогнутость зависимости 1 на рисунке. Таким образом, учет фоновой компоненты смертности позволяет объяснить наблюдаемые отклонения от закона Гомперца и дополнить наши представления о закономерностях распределения продолжительности жизни организмов.

Итак, вариабельность организмов по срокам жизни во многих случаях может быть достаточно точно описана с помощью формулы Гомперца-Мейкема:

(33)

Можно показать, что данная формула удовлетворяет также всем сформулированным ранее принципам поиска и отбора конкурирующих законов распределения продолжительности жизни.

Так, формула Гомперца-Мейкема удовлетворяет принципу теоретической обоснованности, поскольку она может быть выведена из целого ряда математических моделей и является асимптотическим распределением в статистике экстремальных значений .

Этот закон согласуется также с принципом суммы двух типов смертности, так как в него входят два слагаемых, одно из которых от возраста не зависит (параметр А). Более того, непосредственный расчет показал, что оба слагаемых в формуле Гомперца-Мейкема действительно, как правило, неотрицательны (Гаврилова, 1982; Gavrilov et al., 1983]. Следовательно, этим слагаемым на самом деле можно приписывать смысл составляющих компонент смертности.

Закон Гомперца-Мейкема удовлетворяет принципу универсальности, поскольку он описывает распределения продолжительности жизни самых разных биологических видов (дрозофил, комаров. мучных хрущаков, мышей, крыс, лошадей и горных баранов), включая человека (см. гл. 3).

В соответствии с принципом локального описания отметим, что данный закон справедлив лишь для взрослых половозрелых организмов и не описывает особенности смертности на ранних этапах онтогенеза и в предельно старческом возрасте .

Наконец, следует отметить, что закон Гомперца-Мейкема отвечает принципу достаточной аппроксимации при наименьшем числе параметров. Оказалось, что среди семейства трехпараметрических формул, включающего обобщенный закон Вейбулла, а также обобщенный нормальный и логнормальный законы распределения длительности жизни, формула Гомперца-Мейкема дает наилучшую аппроксимацию . Более того, установлено, что трехпараметрическое уравнение Гомперца-Мейкема аппроксимирует кривую выживания лабораторных дрозофил гораздо лучше, чем полином четвертой степени, содержащий пять параметров.

Разумеется, приведенные факты и аргументы вовсе не являются доказательством ни всеобщей приложимости закона Гомперца- Мейкема, ни тем более его единственности как фундаментального закона смертности. Вместе с тем есть все основания говорить о правомерности использования данного закона в качестве инструмента исследования в тех случаях, когда он действительно хорошо согласуется с наблюдаемым распределением по продолжительности жизни.

Возраст не по паспорту, а по факту

Автор Редакция рубрики «Общество» Обновлено: 23.10.2019 11:53 Опубликовано: 15.08.2018 11:59

Что такое биологический возраст человека? Почему бывает сложно определить биологический возраст? Почему он порой сильно не соответствует дате рождения? Об этом в видеостудии «Правды.Ру» рассказала эксперт Центра молекулярной диагностики Центрального научно-исследовательского института эпидемиологии Роспотебнадзора Наталья Беглярова.

— Что такое биологический возраст человека? Достаточно сложно сходу определить биологический возраст, который к тому же далеко не всегда соответствует паспортным данным. Почему не совпадает то, как выглядит человек, и его паспортные данные? Что является главенствующим — генетика, местные условия или что-то еще?

Ведь народности, которые живут в умеренном климате и на Севере, лучше сохраняются, а те, кто обитает в южных странах, стареют быстрее… Однако в горах люди чаще живут дольше. И, кстати, у людей, которые прекрасно выглядят, обычно спрашивают: «В каком холодильнике вы спите?»

— По сути, биологический возраст — это возраст нашего тела. Он зависит от того, как функционирует наш организм. Это понятие появилось не так давно в связи с тем, что стали обращать внимание, что одни люди стареют быстрее, а другие — медленнее. Поэтому люди в одном и том же паспортном возрасте могут совершенно по-разному выглядеть и чувствовать себя.

На темпы старения нашего организма, конечно, сильно влияет именно сочетание, совместное действие генетических факторов и средовых. Но больше влияет, по последним данным, все-таки генетика. Ее вклад вообще в старение, продолжительность жизни — где-то 20-40 процентов. Но и место, где мы обитаем, наша среда и внешнее воздействие тоже очень важны.

— Получается, что какая бы ни была прекрасная генетика у человека, в общем-то, он не должен расслабляться и думать, что если у него такие хорошие гены, то можно пить, курить, вести нездоровый образ жизни и ничего особо плохого не будет. Накопительный эффект рано или поздно все равно даст о себе знать?

— Безусловно. Биологический возраст оценивается прежде всего не по внешнему виду человека, а в основном по состоянию сердечно-сосудистой системы. Поэтому даже если человек будет иметь хорошие внешние данные и обращать внимание на то, что его возрастные родственники хорошо выглядят, это совсем не значит, что у него нет риска заболеваний сердечно-сосудистой системы и других внутренних органов. Его биологический возраст может в реальности оказаться намного большим, чем внешний вид и даже паспортный возраст.

— То есть можно прекрасно выглядеть и при этом иметь слабое сердце, к примеру?

— Да, на самом деле есть очень много разных интересных систем оценки биологического возраста, в том числе лабораторный —например, уровень холестерина. Таким образом мы смотрим, нет ли повышенного риска атеросклероза. Уровень глюкозы — этот фактор показывает, нет ли риска сахарного диабета.

Учитывается индекс массы тела и многие другие параметры, которые не имеют такого прямого отношения к тому, как человек выглядит.

Северные народы действительно выглядят лучше южных. Есть такой интересный научный факт, что если бы мы понизили температуру тела на два градуса, то могли бы жить до 300 лет. Также считается, что люди, которые предпочитают более холодные температуры, любят, чтобы температура была более низкая, будут дольше жить. Обменные процессы замедляются. Но стоит помнить, что процессы все замедляются.

— И метаболизм?

— В том числе, метаболизм и, в общем-то, интеллектуальные процессы тоже.

— Но ведь метаболизм способствует нашему организму избавляться от шлаков, быстрее перерабатывать пищу, запускает все наши внутренние процессы…

— В любом случае организм так работает, чтобы поддерживать постоянство внутренней среды. Поэтому, в принципе, то, какая температура «за бортом», в общем-то, не так сильно влияет на постоянство внутренней среды организма. То есть организм старается работать в прежнем режиме, поэтому метаболические процессы работают адаптированно.

— Геном долгожителя чем-нибудь отличается от генома обычного человека?

— Геном — это совокупность генетических особенностей, всей генетической информации человека. Что касается отдельных долгожителей и целых народностей, то здесь очень интересно получается. Интересные наблюдения сделал в свое время английский военный врач, который работал в северной Индии, где инфекционные и другие опасные заболевания не редкость.

Он обратил внимание на племя хунзакутов, которые живут в горах. Там еще более трудные, жесткие условия обитания, но жители этих районов ни разу не обращались к нему за помощью. Тогда очень пристальное внимание было уделено этому племени, их особенностям. Сделали перепись населения этого племени, их было около 20 тысяч. И обратили внимание, что средняя продолжительность жизни этих людей — 120 лет. В связи с этим они привлекли еще большее внимание исследователей, были изучены особенности их жизни.

Оказалось, что единственное отличие — это их рацион, то, как они питаются. Их меню очень ограничено в связи с тем, что там достаточно бедная среда проживания. Ведь весь основной суточный рацион — это горстка зерен или зерновая лепешка зимой или весной, еще какие-то сухофрукты, а летом и осенью туда добавляются свежие фрукты и ягоды. Вот и все.

У них очень ограниченный набор продуктов, и суточный рацион крайне низок по калориям. Поэтому и появилась такая теория, что ограничение по калориям способствует увеличению продолжительности жизни.

— Но ведь питание должно быть разнообразным, чтобы получать полноценный набор необходимых веществ.

— Безусловно, здесь просто такой очень интересный факт. Возможно, у людей этой народности есть какие-то генетические изменения, мутации, которые не только адаптировали их к таким условиям жизни, но и способствовали увеличению срока жизни.

Беседовала Оксана Орловская

К публикации подготовил Юрий Кондратьев

СТАРЕНИЕ И ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ЖИЗНИ

⇐ Предыдущая12

Необходимо разделять понятие старение и старость.

Старение представляет собой универсальный и закономерный биологический процесс, характеризующийся разновременностью, постепенностью и неуклонным прогрессированием, ведущий к постепенному снижению адаптационных возможностей и жизнеспособности индивида и в конечном итоге определяющий продолжительность его жизни. Старость – это завершающая стадия онтогенеза, наступающая в результате процесса старения.

Наука о старости – геронтология (греч. geron – старец, logos – наука) выясняет основные биологические и социальные закономерности старения и дает рекомендации о продлении жизни. Гериатрия – учение о нормализации физиологических процессов в старости и лечении заболеваний, появляющихся преимущественно в старческом возрасте.

Процесс старения захватывает все уровни структурной организации особи – от молекулярного до организменного. Старость наступает в пострепродуктивном периоде онтогенеза и характеризуется определенными внешними и внутренними признаками. Морфологические проявления старения: изменение осанки и походки, уменьшение длины тела, снижение массы мозга, поседение и выпадение волос, изменение эластичности кожи и образование морщин, выпадение зубов и атрофия челюстей и т.д. Функциональные проявления старения: снижение работоспособности, изменение состава тела, пониженное гормонообразование, уменьшение активности ферментов, ослабление иммунитета, падение остроты зрения и слуха, повышение артериального давления, концентрации глюкозы и холестерина в плазме крови и т.д. Генетические проявления старения: повышение частоты хромосомных нарушений при мейозе, нарушение проницаемости ядерных мембран, замедление темпов синтеза белков. Психологические проявления старения: ослабление памяти и внимания, избирательный характер памяти, нарушения цикла «бодрствование-сон», идеализация прошлого и негативизм по отношению к настоящему, изменения характера от слезливости до сварливости.

Различают физиологическую и преждевременную старость. Физиологическая старость связана с хронологическим возрастом. Согласно отечественной периодизации онтогенеза, людей в возрасте 60-74 лет считают пожилыми, 75-90 лет – старыми, старше 90 лет – долгожителями. Скорость нарастания и выраженность изменений в процессе старения находятся под генетическим контролем. Максимальная продолжительность жизни – видовой признак. Условия жизни и наследственность влияют на процесс старения. Преждевременное старение связано с влиянием многих социальных факторов и различными болезнями, в том числе наследственными (прогериями).

Средняя продолжительность жизни человека – непостоянная величина и зависит не столько от биологических факторов, сколько от социальных. Она обусловлена множеством факторов: инфекционными болезнями, детской смертностью, войнами, экономическими катастрофами, экологическими условиями, образом жизни и т.п.

Естественная продолжительность человеческой жизни может достигать 120 лет и более. В увеличении продолжительности жизни большая роль принадлежит профилактической медицине. У людей, как правило, жизнь обрывается преждевременно в результате болезней, несчастных случаев и других причин.

Всего известно более 200 теорий старения. Основные из них:

1. Эндокринная. В конце XIX века французский физиологи Броун-Секар развил учение о том, что в процессе старения важную роль играют половые железы. Он пришел к данному выводу на основании опытов, показывавших, что жизненный тонус стареющих организмов повышается после инъекции вытяжек из семенников. Сторонники теории в 20-х годах прошлого века проводили операции по «омоложению», пересаживая семенники молодых животных старым. Это временно стимулировало жизнедеятельность организма, и создавалось впечатление омоложения, однако старческие признаки вскоре появлялись вновь.

2. Микробиологическая теория И.И. Мечникова. Он классифицировал старость на физиологическую и патологическую. Мечников считал, что старость у людей обычно наступает преждевременно, то есть является патологической. По его мнению, в организме под влиянием внутренней интоксикации прежде всего страдают нервные клетки. Главный источник интоксикации – толстый кишечник, где происходят гнилостные процессы. Для их прекращения Мечников рекомендовал употреблять в пищу кислое молоко. Мечников в своей теории не рассматривал сущность старения, а лишь его причины.

3. Теория И.П. Павлова о роли ЦНС. Павлов выяснял причины старения, отмечая, что нервные потрясения и продолжительное нервное перенапряжение вызывают преждевременное наступление старости. Он создал учение об охранительном торможении – нормальном физиологическом механизме. Оно имеет непосредственное отношение к проблеме старения и долголетия.

4. Согласно программным гипотезам, старение детерминировано генетически. Эти гипотезы основываются на том, что в организме функционируют своеобразные «часы», в соответствии с которыми происходят возрастные изменения, механизм которых не ясен.

Современные представления о механизмах старения связаны с накоплением мутационных генов, приводящих к синтезу дефектных белков. Изменения на молекулярном уровне приводят к функциональным нарушениям на более высоких уровнях организации.

Единой теории старения еще не создано, однако общепризнано, что причина старения связана с возрастными изменениями в течение всей жизни на всех уровнях организации. В целом старение приводит к прогрессивному повышению вероятности смерти. Таким образом, биологический смысл старения заключается в том, что оно делает неизбежной смерть организма. Смерть представляет собой универсальный способ ограничить участие многоклеточного организма в размножении. Без смерти не было бы смены поколений – одного из главных условий эволюционного процесса.

Онтогенез заканчивается смертью организма. Под смертью понимают необратимое прекращение функций организма. Естественная смерть наступает в глубокой старости вследствие изнашивания организма и постепенного угасания всех его функций. Такая смерть наблюдается редко, так как даже в глубокой старости люди чаще умирают от болезней. Преждевременная смерть бывает насильственной (в результате травмы, убийства или самоубийства) или от болезни. Скоропостижной называют смерть, наступающую неожиданно, как бы среди полного здоровья. Чаще всего такая смерть возникает вследствие внезапного нарушения кровообращения головного мозга или сердца.

У человека различают также клиническую и биологическую смерть. Клиническая смерть выражается в потере сознания, прекращении сердцебиения и дыхания. Но большинство клеток и органов остаются еще живыми. Клиническая смерть обратима, если она длится не более 6-7 минут. На этом основана реанимация. После этого времени начинаются необратимые процессы в коре головного мозга.

Биологическая смерть характеризуется тем, что она необратима и связана с прекращением самообновления, гибелью клеток. Первой погибает кора головного мозга, затем эпителий кишечника, легких, печени, клетки миокарда и т.д. Биологическая смерть – длительный процесс. Благодаря этому возможно изъятие внутренних органов для поддержания их жизнедеятельности вне организма и пересадки в другой организм. На этом основана трансплантология.

Регенерация.

Регенерация (от лат. regeneratio – возрождение) – процесс восстановления организмом утраченных или поврежденных структур. Регенерация поддерживает строение и функции организма, его целостность. Различают два вида регенерации: физиологическую и репаративную. Физиологической регенерацией называют восстановление органов, тканей, клеток или внутриклеточных структур после разрушения их в процессе жизнедеятельности организма. Восстановление структур после травмы или действия других повреждающих факторов называют репаративной регенерацией. При регенерации происходят такие процессы, как детерминация, дифференцировка, рост, интеграция и др., сходные с процессами, имеющими место при эмбриональном развитии. Однако при регенерации все они идут уже вторично, то есть в сформированном организме.

Физиологическая регенерация представляет собой процесс обновления функционирующих структур организма. Она является проявлением такого важнейшего свойства жизни, как самообновление. Этот вид регенерации присущ организмам всех видов, но особенно интенсивно она протекает у теплокровных позвоночных. На внутриклеточном уровне примером физиологической регенерации являются процессы восстановления субклеточных структур в клетках всех тканей и органов. Ее значение особенно велико для так называемых «вечных тканей», утративших способность к регенерации путем деления клеток, например, нервной ткани.

Примерами физиологической регенерации на клеточном и тканевом уровнях являются обновления эпидермиса кожи, роговицы глаза, эпителия слизистой оболочки кишечника, клеток крови и пр. Это так называемая пролиферативная регенерация – восполнение численности клеток за счет их деления. Во многих тканях существуют специальные камбиальные клетки и очаги их пролиферации – крипты в эпителии тонкой кишки, костный мозг, пролиферативные зоны в эпителии кожи. Интенсивность клеточного обновления в перечисленных тканях очень велика. Такие ткани называют «лабильными». Например, эпителий тонкой кишки полностью сменяется за 2 суток. Клетки паренхиматозных органов (печени, почек, надпочечников) обновляются значительно медленнее. Ткани этих органов условно считают «стабильными».

В физиологической регенерации выделяют 2 фазы: разрушительную и восстановительную. Полагают, что продукты распада части клеток стимулируют пролиферацию других. Большую роль в регуляции клеточного обновления играют гормоны.

Репаративная регенерация наступает после повреждения ткани или органа. Она очень разнообразна по факторам, вызывающим повреждения, по объемам повреждения, по способам восстановления. Повреждающими факторами являются механические травмы, действие ядов, ожоги, обморожения, лучевые воздействия, голодание, действие бактериальных организмов.

Объем повреждения и последующее восстановление бывают весьма различными. Крайним вариантом является восстановление целого организма из отдельной малой его части, например, у губок и кишечнополостных. известны примеры восстановления больших участков организма, состоящих из комплекса органов, например, восстановление ротового конца у гидры, морской звезды из одного луча. Широко распространена регенерация отдельных органов, например, конечности у тритона, хвоста у ящерицы, глаз у членистоногих.

Существует несколько способов репаративной регенерации: заживление эпителиальных ран, эпиморфоз, морфаллаксис, регенерационную и компенсаторную гипертрофии.

Эпидермальное заживление раны у млекопитающих, когда поверхность раны заживает с образованием корки, проходит следующим образом. Эпителий на краю раны утолщается вследствие увеличения объема клеток и расширения межклеточных пространств. Сгусток фибрина играет роль субстрата для миграции эпидермиса в глубь раны. В мигрирующих эпителиальных клетках нет митозов, однако они обладают фагоцитарной активностью. Клетки с противоположных краев вступают в контакт. К моменту встречи эпидермиса противоположных краев в клетках, расположенных непосредственно вокруг края раны, наблюдается вспышка митозов, которая затем постепенно падает. После этого наступает кератинизация раневого эпидермиса и отделение корки, покрывающей рану.

Эпиморфоз представляет собой наиболее очевидный способ регенерации, заключающийся в отрастании нового органа от ампутационной поверхности. Выделяют регрессивную и прогрессивную фазы регенерации. Для первой характерны заживление раны и разрушение поврежденных структур. Прогрессивная фаза сопровождается процессами роста и морфогенеза. При эпиморфозе не всегда образуется точная копия удаленной структуры. Такую регенерацию называют атипичной. Есть несколько разновидностей атипичной регенерации. Гипоморфоз – регенерация с частичным замещением ампутированной структуры. Например, у взрослой шпорцевой лягушки возникает шиповидная структура вместо конечности. Гетероморфоз – появление иной структуры на месте утраченной. Например, у членистоногих на месте антенны могут развиться конечность или глаз. Встречается образование дополнительных структур, или избыточная регенерация. Например, после надреза культи при ампутации головного отдела планарии возникает образование двух голов или более.

Морфаллаксис – регенерация путем перестройки регенерирующего участка. Пример – восстановление целой планарии из одной двадцатой ее части. На раневой поверхности в этом случае не происходит значительных формообразовательных процессов. Отрезанный кусочек сжимается, клетки внутри него перестраиваются, и возникает целая особь уменьшенных размеров, которая затем растет. Морфаллаксис осуществляется без митозов.

Регенерационная гипертрофия относится к внутренним органам. Этот способ регенерации заключается в увеличении размеров остатка органа без восстановления исходной формы. Пример – регенерация печени млекопитающих. При краевом ранении печени удаленная часть органа никогда не восстанавливается. Раневая поверхность заживает. При этом внутри оставшейся части усиливается размножение клеток (гиперплазия) и в течение двух недель после удаления 2/3 печени восстанавливаются исходные масса и объем, но не форма. Функция печени также возвращается к норме.

Компенсаторная гипертрофия заключается в изменениях в одном из органов при нарушении в другом, относящемся к той же системе органов. Например, гипертрофия в одной из почек при удалении другой или увеличение лимфоузлов при удалении селезенки.

Последние два способа отличаются местом регенерации, но механизмы их одинаковы: гиперплазия и гипертрофия.

Восстановление отдельных мезодермальных тканей (мышечная и скелетная) называют тканевой регенерацией. Для регенерации мышцы важно сохранение хотя бы небольших ее культей на обоих концах, а для регенерации кости необходима надкостница. Регенерация путем индукции происходит в определенных мезодермальных тканях в ответ на действие специфических индукторов, которые вводят внутрь поврежденной области. Этим способом удается получить полное замещение дефекта костей черепа после введения в него костных опилок.

Регуляция регенерационных процессов осуществляется при участи нервной системы. При тщательной денервации конечности во время ампутации эпиморфная регенерация полностью подавляется. Установлено, что для начала регенерации решающим является число нервных волокон. Тип нерва роли не играет. Влияние нервов на регенерацию связывается с трофическим действием нервов на ткани конечностей.

Получены данные в пользу гуморальной регуляции регенерационных процессов. После введения нормальным животным сыворотки или плазмы крови от животных с удаленной печенью, у первых наблюдалась стимуляция митотической активности клеток печени. Напротив, при введении травмированным животным сыворотки от здоровых животных получали снижение количества митозов в поврежденной печени.

Способность к регенерации не имеет однозначной зависимости от уровня организации животного, хотя замечено, что более низко организованные животные обладают лучшей способностью к регенерации наружных органов, например, гидры, планарии, кольчатые черви, иглокожие, асцидии. Из позвоночных наилучшей регенерационной способностью обладают хвостатые земноводные. Способность же к регенерации внутренних органов значительно выше у теплокровных животных. У человека может регенерировать эпителиальная, мышечная, соединительная ткани, периферические нервы. Чаще всего регенерация у млекопитающих приводит к заживлению ран, что препятствует проникновению болезнетворных микробов в организм. Знание процессов регенерации необходимо в хирургической практике.

Биоритмы.

В любом явлении окружающей нас природы есть строгая ритмичность – повторяемость процессов (день и ночь, зима и лето, прилив и отлив и пр). ритмичность биологических процессов – одно из основных свойств живой материи. Любое биологическое явление, любая физиологическая реакция периодичны. Функциональные системы организма – ритмические системы.

Биологические ритмы – это эволюционная форма адаптации, определяющая выживаемость живых организмов. Выработанная в результате эволюции временная последовательность взаимодействия различных функциональных систем организма с окружающей средой способствует согласованию разных ритмических биологических процессов и, таким образом, обеспечивает нормальную жизнедеятельность целостного организма.

Нарушение этого согласования приводит к поломке регуляторных физиологических механизмов организма, к возникновению отклонений — болезненных состояний. Четкий ритм энергетических процессов обеспечивается последовательностью взаимодействия многочисленных физиологических и биохимических реакций. Точность, с которой каждый организм придерживается свойственного ему ритма, привела к возникновению понятия «биологические часы».

В повседневной жизни человека окружают многочисленные процессы и явления, способствующие наилучшему согласованию ритмов организма с ритмами окружающей среды. Периодичность жизненных процессов связана со сменой дня и ночи, с чередованием света и темноты, с суточными колебаниями температуры и влажности воздуха, барометрического давления, напряженности электрического и магнитного полей Земли, космического излучения. На ритмические жизненные явления оказывает влияние распорядок нашей производственной и бытовой деятельности.

Важное значение имеет не только регулярное чередование труда и отдыха, сна и бодрствования, но и организация учебного процесса в школе и вузе, быта в доме, колебания интенсивности городского шума, освещения улиц, а также совпадение ритма каждого индивидуума с общим ритмом жизни коллектива.

Биологические ритмы выявлены на всех уровнях организации жизни, начиная от простейших биохимических реакций в клетке и заканчивая сложными поведенческими актами. Каждая клетка, каждый организм имеет свой собственный «рабочий ритм». Рабочие ритмы связаны друг с другом на основе суточного ритма с периодом около 24 часов (циркадный ритм).

Суточный ритм является основным. У всех людей он приблизительно совпадает, однако внутри суточного ритма чередование некоторых периодов и их длительность имеют широкие пределы колебаний. Так, у каждого человека свои собственные, не похожие на другие ритмы работы сердца и других органов, ритмы нервной деятельности, ритмы сна и др. С ними связаны периодические колебания дыхания и температуры тела, сердечной деятельности и картины крови, работа органов пищеварения и выделения. В различное время суток изменяется ощущение боли, способности видеть, запоминать, ощущать вкус и запах, восприимчивость к болезням, чувствительность к шуму, психическим травмам, страху и т.д. Периодическим циклам подчиняются выработка ферментов, время репродуцирования клеток и протекание биохимических процессов, а также процесс размножения, ритмы рождения и смерти.

Биологическая значимость смены дня и ночи велика и является частью самих жизненных процессов. Адаптация к смене дня и ночи имеет генетическую основу. Суточный ритм физиологических функций организма наиболее ярко выражен в периодах бодрствования и сна, в необходимости смены периодов активной деятельности и покоя. Во время сна происходит восстановление биоэнергетических ресурсов организма, предохраняющих мозг и другие ткани от истощения.

Сохранение энергетического баланса на определенном уровне в течение суток обеспечивается за счет ритмических колебаний температуры тела. Суточная динамика температуры тела имеет волнообразный характер с максимальным значением периода близким к 18 часам и самым низким уровнем между 1 и 5 часами ночи. У человека диапазон колебаний температуры составляет не более 1 градуса.

Длительное проживание людей в определенном часовом поясе формирует биологический ритм, соответствующий интенсивности жизненных процессов в течение суток. Собственный внутренний ритм под влиянием внешних условий может несколько измениться. Однако организм всегда тяжело переносит переналадку. Быстрый перелет человека в другие часовые пояса, особенно с большой разницей во времени, нарушает биологический ритм. В организме возникают болезненные ощущения: головная боль, перепады кровяного давления, состояние слабости, усталости, расстройство сна, снижается работоспособность. Полная адаптация к новым биологическим ритмам наступает после длительного пребывания в иных условиях смены дня и ночи.

Для жизнедеятельности организма и его выживания в постоянно изменяющейся окружающей среде требуются координация и регуляция сложных и разнообразных процессов, протекающих в организме. Некоторые процессы регуляции протекают быстро, в течение долей секунды, другие длятся часами. Они нуждаются в постоянной корректировке, обеспечивающей приспособление – тончайшую связь различных элементов сложной системы между собой и всего их комплекса с окружающей обстановкой. Сохранение ритмичности функций организма – основа сохранения его гомеостаза и оптимальной жизнедеятельности.

Бурный технический прогресс, появление сложных видов трудовой деятельности постоянно нарушают привычный ритм жизни человека, предъявляя особенно серьёзные требования к его нервно-психической сфере. Нервно-эмоциональное напряжение, обусловленное темпами современной жизни, ведет к существенным нарушениям регуляции функций организма человека, прежде всего к нарушению систем, обеспечивающих психофизиологическую стабильность организма, возможность его активного функционирования.

Рассогласование биологических ритмов приводит к неврозам и неврозоподобным состояниям. Нарушение биологических закономерностей жизнедеятельности человека вызывает неизбежные социальные последствия.

Биоритмы необходимо учитывать при лечении и предупреждении различных заболеваний. Например, установлено, что определенную роль в увеличении частоты приступов при стенокардии, гипертонической болезни, бронхиальной астме играет снижение уровня физиологических функций в ночное время. Тромбоз мозговых сосудов, инсульт, инфаркт миокарда чаще возникают ночью. Причиной более частого возникновения инфаркта миокарда в ночное время является изменение ночью уровня протромбина и других компонентов свертывающей системы крови.

Для успешного лечения больных необходимо учитывать время применения в течение суток различных фармакологических веществ, биостимуляторов, физиотерапии, лечебной физкультуры и т.д.

Экспериментально подтверждено, что в определенное время суток (23 часа) организм в 2 раза чувствительнее к гистамину, чем в утренние часы. При введении антигистаминного препарата в 7 часов эффект длится около 14 часов, а при введении в 19 часов – только 6 часов. На людей с сердечно-сосудистыми заболеваниями один препарат в 4 часа утра действует в 40 раз сильнее, чем в другое время суток. При диабете введение инсулина в 4 часа утра оказывает наиболее сильное действие.

Суточному ритму подчинена работа всего человеческого организма как единой, сложной саморегулирующейся системы. Благодаря этому обеспечивается приспособление к изменяющимся во времени условиям внешней среды (так, физиологическая подготовка организма к активной деятельности начинается до пробуждения, а подготовка ко сну – задолго до засыпания).

Кроме суточного ритма, существуют недельный, сезонный ритмы, ритмы, связанные с изменением магнитного поля Земли, и другие. Самочувствие людей связано также с природными ритмами, в формировании которых основное значение имеет обращение нашей планеты вокруг Солнца, смена времен года. Соответственно меняется температура, влажность воздуха, длительность светового дня, интенсивность солнечной радиации и многие другие природные процессы, которые особенно контрастны в умеренных широтах.

С сезонными ритмами связана чувствительность и устойчивость организма к различным внешним воздействиям: ионизирующим излучениям, кислородному голоданию, токсичным веществам, инфекциям. Содержание общего белка в сыворотке крови увеличивается зимой, а летом быстро нарастает усвоение кальция и фосфора. Отмечена неуравновешенность настроения и повышение функций эндокринных желез в переходные сезоны года.

Синхронизация биологических ритмов с природными циклами важна для нормального функционирования организма современного человека и адаптации его к окружающей среде. Чередование повышения и расслабления функциональной активности организма определяет так называемый собственный внутренний ритм. Каждый из ритмов синхронизован с остальными ритмами в единый ритм жизни, который обусловливается наследственными и внешними факторами. Внутренние ритмы накладывают существенные отличия на восприимчивость организма к факторам среды.

Внешняя среда постоянно изменяется (внешние ритмы), что нередко вызывает несовпадение внутреннего и внешнего ритмов – десинхроноз, разлад, нарушение гомеостаза в результате несоответствия потребности в функциональной активности для органов и организма в целом и готовностью структур этих органов обеспечить данную функцию.

Внутренний ритм необходимо максимально щадить. Тем не менее как одно из важных приспособлений к беспрерывно меняющимся условиям внешней среды во всех живых организмах выработалось свойство постепенно усваивать изменившийся ритм внешних воздействий и подстраивать к нему внутренний ритм.

Человек, соблюдая целесообразный режим жизнедеятельности, лучше приспосабливается к окружающим условиям, организм легче переключается на новый вид деятельности, что обеспечивает более эффективное ее выполнение.

При организации режима труда и отдыха необходимо учитывать биоритмы, которым подчинена вся природа. Часть людей встает с восходом солнца и проявляет высокую работоспособность утром («жаворонки»), а другая часть просыпается поздно и активна во второй половине суток («совы»). При составлении режима дня необходимо соблюдать чередование умственной и физической работы, не забывая о своих биоритмах, часах повышенной работоспособности.

Для полноценного отдыха человек должен спать в среднем 7,5-8 часов в сутки. Часы, предназначенные для сна, нельзя рассматривать как резерв времени, который можно использовать для других целей. Напряженную умственную работу необходимо прекращать за 1,5 часа до отхода ко сну, так как она создает в коре головного мозга очаги возбуждения, что приводит к плохому засыпанию, ситуативным сновидениям и плохому самочувствию после пробуждения. В то же время следует учитывать, что жесткие рамки режима труда и отдыха приводят к стрессу.