Источник: журнал «Медицинская статистика и оргметодработа в учреждениях здравоохранения».

В России и в большинстве других стран мира особую остроту приобретают такие проблемы современности как резкое постарение человеческой популяции, ведущее к быстрому увеличению в ней доли лиц, у которых значительно снижены возможности осуществления биологических и социальных функций, и как результат – падение КПД социума, а также проблема радикального увеличения продолжительности активной жизни человека. Для решения этих проблем, предполагающих выход за пределы видовой продолжительности жизни Homo sapiens, необходимо использовать принципиально новый класс медицинских технологий - технологий профилактики естественного старения.

Постарение населения как глобальная проблема современности

Этот процесс ложится тяжёлым грузом как на экономику государств и социум в целом, так и на каждого стареющего человека, его семью и близкое окружение. О масштабе процесса говорят следующие оценки ООН и ведущих демографов: в 1975 г. 5,3% людей на Земле имели возраст более 65 лет, в 2000 г. доля лиц старше 65 лет в развитых странах составила уже 10-14% от всей популяции, а к 20-м годам XXI столетия эта величина удвоится. Наиболее быстро будет расти доля очень старых людей, возраст которых 80 лет и более. Число их в ближайшее десятилетие увеличится на 300%. Не случайно крупные города в развитых странах превращаются в "дома пенсионеров". Многие из этих людей хронически больны, обездвижены, не могут сами себя обслуживать, требуют постоянной заботы и ухода, на что тратятся огромные финансовые средства. Но для общества гораздо тяжелее рост отношения числа иждивенцев к числу работающих - так называемого коэффициента демографической нагрузки. На уход за тяжело больными отвлекается всё большая часть работоспособного населения.

Человечество готовится к этой ситуации. Существует программа ООН по старению, где предусмотрен ряд серьёзных мер, однако, на наш взгляд, она несёт некоторый оттенок пассивности. Человечество как бы смиряется с неизбежностью роста числа немощных людей в обществе и вынуждено выделять существенные средства, чтобы как-то облегчить ситуацию: больше строить домов престарелых, готовить сиделок и т.д. Конечно же, подобные действия крайне необходимы и вносят свой вклад в решение проблемы постарения населения, однако есть и другая, активная позиция общества, которая, к сожалению, не нашла отражения в программе ООН. Необходимо сосредоточить усилия и средства на снижении доли функционально неполноценных людей в обществе при той же возрастной структуре. Этого можно достичь путём относительного увеличения периода активного трудоспособного состояния каждого человека и соответственного сокращения периода сниженных возможностей, а также добиваясь того, чтобы степень падения уровня жизненной активности пожилых была как можно меньше. В результате существенно уменьшится тяжесть проблемы глобального постарения.

Системный кризис здравоохранения и пути его преодоления

Казалось бы, процесс быстрого глобального постарения населения должен быть неразрывно связан со столь же быстрым и заметным увеличением продолжительности жизни. И действительно, продолжительность жизни растёт, однако не так быстро, как ожидали специалисты. Дело в том, что качество жизни определяется многими социально-экономическими и культурологическими характеристиками страны, но на одном из первых мест стоит уровень здоровья. Причём его роль особенная и несравнимая с другими компонентами качества жизни. Существует крылатое выражение: "Здоровье - это ещё не всё, но без него всё является ничем".

Современный подход к количественной оценке качества жизни населения основан на вычислении «индекса развития человеческого потенциала». В 1990 г. этот показатель был рекомендован ООН для определения рейтинга стран по качеству жизни. Одним из трёх главных компонентов этого индекса является наиболее ёмкая интегральная характеристика здоровья человека - ожидаемая продолжительность жизни. Ей придаётся весьма большой вес. Существует достаточно глубоко обоснованная точка зрения, согласно которой данный показатель может быть использован как главный критерий развития российского общества.  

Естественно, в здравоохранение, особенно в передовых странах, где здоровье ценится высоко, вкладываются сотни миллиардов долларов и весь потенциал медицинской науки. Между тем во второй половине ХХ столетия явью стал системный кризис здравоохранения, особенно заметный в развитых странах, в которых, как это ни парадоксально, на здравоохранение выделяются огромные средства. Суть кризиса заключается в неуклонном снижении темпов роста продолжительности жизни человека, несмотря на возрастающие интеллектуальные и финансовые инвестиции в здравоохранение. Ярким примером последствий этого глобального явления может служить фиаско Б. Клинтона, который, будучи президентом США, обещал своей нации достижение продолжительности жизни 78 лет к 2000 г. Обещание своё он не смог выполнить, хотя для достижения этой цели в программу США "Здоровье нации 2000" были вложены многие миллиарды долларов.

Проведённый нами анализ показывает, что к концу второго тысячелетия, благодаря социально-экономическому развитию, в целом, и прогрессу здравоохранения, в частности, человек приблизился к биологическому пределу средней продолжительности жизни, равному 85 годам для женщин и 79 годам для мужчин. Вблизи биологического предела традиционные для здравоохранения технологии воздействия на патогенные факторы окружающей среды, а также средства профилактики и лечения конкретных болезней вносят относительно малый вклад в прирост средней продолжительности жизни человека. В этом случае нужно использовать новый класс медицинских технологий - технологии профилактики естественного старения. При этом "естественное старение" необходимо рассматривать не как данную богом неизменную норму, а как сверхболезнь, как генеральный фактор риска основных хронических заболеваний и смерти человека.

Профилактика старения - новое направление медицинской науки и практики

По науковедческим законам, новое направление науки должно характеризоваться своими уникальными предметом, методом и понятием истины. Для профилактики старения предметом служит совокупность процессов естественного (нормального) старения живого организма, методом - комплекс уникальных профилактических методик, технологий и средств сдерживания и обращения вспять процессов естественного старения (геропротекторов, ревитализаторов), понятием истины - совокупность эффектов сдерживания процессов естественного старения организма, устанавливаемых с помощью специального доказательного базиса. Последний включает в себя, в частности, экспериментальную оценку кривых дожития, а также математические методы анализа и прогноза.

Базовыми определениями этой новой области науки - профилактики старения, являются:

- старение – снижение с возрастом упорядоченности структур организма и увеличение степени их износа, выражающиеся в уменьшении жизнеспособности организма (снижении функциональных возможностей и способностей к адаптации, а также повышении вероятности заболеваний и смерти от различных причин);

- биологический возраст - показатель уровня развития, изменения или износа структуры либо функции элемента организма, функциональной системы, организма в целом, выраженный в единицах времени;

- биомаркер старения – "биологическое событие" или величина биологической пробы, которая представляет собой оценку или прогноз одного или более процессов старения.

Причина и механизмы старения

Степень хаоса (энтропия) в мире определяется одним из фундаментальных законов природы - вторым законом термодинамики, указывающим на неизбежность накопления со временем хаоса в любой частично открытой ограниченной от внешней среды системе. Поэтому общей причиной старения можно считать дискретность форм существования современных организмов на Земле - принципиальную ограниченность от внешней среды как формы существования. Таким образом, противодействовать старению, учитывая его глобальную причину, можно, лишь повышая степень открытости системы - организма.

Общая причина старения проявляется конкретным образом в конкретных условиях, при этом число механизмов старения практически бесконечно, поскольку оно определяется количеством различных форм строения и функционирования живых существ. Однако, в целом, мы можем выделить некоторые типичные механизмы - главные общие типы старения, к которым могут быть сведены частные механизмы старческих явлений. К ним относятся:

 - "загрязнение" организма со временем как следствие принципиальной недостаточности открытости любых ограниченных от среды систем, даже если они самообновляются внутри себя;

 - принципиальная недостаточность сил отбора для сохранения только "нужных" структур в пределах данной системы, если информация для самосохранения имеется только внутри системы;

 - снижение количества любых необновляющихся структур в системе (в большинстве сложных организмов необновляющиеся структуры имеются на всех уровнях их организации);

 - нарушения регуляции, вызванные самыми различными причинами общего и частного характера, в том числе снижением давления эволюционного отбора с возрастом (после полового созревания) на факторы качества и гармоничности систем регуляции, а также наличием конечных программ развития (роста, дифференцировки тканей, полового развития, иммунитета и т.п.).

Выделение четырёх типов старения позволяет ориентироваться в степени выраженности различных сторон процесса старения у каждого индивида и выбирать те или иные воздействия для геропрофилактики, биоактивации и продления жизни.

Системная теория старения

Осознавая научную и практическую значимость профилактики старения, ряд ведущих организаций РАН, РАМН и Минздрава России, по инициативе Миннауки, в 1996 г. объединили свой научный потенциал в рамках Национального геронтологического центра для создания и внедрения технологий профилактики естественного старения. Центр имеет статус некоммерческого партнерства, и в его программах принимают участие специалисты Института системного анализа РАН, Московской медицинской академии им. И.М. Сеченова, Московского государственного медико-стоматологического университета, Российского научного центра восстановительной медицины и курортологии, РНИИ геронтологии Минздравсоцразвития и др.

Современная геронтология накопила огромный потенциал экспериментальных данных, обобщенных в виде самых различных теорий старения. Нами была предпринята попытка построить некий общий концептуальный базис и математический формализм, позволяющий взглянуть с единой точки зрения на разные теории старения, то есть создать некую системную теорию старения. Данная теория опирается на фундаментальные законы природы и представления о базисных механизмах функционирования живых организмов. В её основу положены следующие законы природы: закон возрастания энтропии в неполностью открытых системах – один из базисных законов Вселенной, справедливый как для живой, так и для неживой природы, и законы системологии (механизм борьбы с хаосом и расширения спектра адаптационных стратегий организма путём системной интеграции специализированных элементов), поскольку старение – это дезинтеграция организма как системы. В системной теории старения жизнь рассматривается как совокупность активных процессов и взаимодействий, неразрывно связанных с процессами износа и повреждений, что справедливо также для машин и механизмов. Все эти процессы имеют КПД < 100%, в результате чего возникают "отходы производства", характерные для большинства технологических процессов.

Следствия из этих законов можно использовать в качестве рекомендаций по геропрофилактике. Например, из закона возрастания энтропии в неполностью открытых системах, в соответствии с которым увеличивается степень хаоса, деформация и разрушения упорядоченности структур организма на всех уровнях, сопровождающиеся ухудшением качества их функционирования, вытекают следующие общие механизмы геропрофилактики:

- увеличение открытости, нормализация афферентных и эфферентных потоков вещества и энергии (ещё древние считали, что здоровье – это "нормальное введение веществ в организм и нормальное выведение веществ из него");

- поддержка процессов коррекции измененных структур либо замена структур, пришедших в негодность, на новые, нормальные.

Что касается системологических законов, то, следуя им, рекомендуется:

 - строить системные технологии геропротектирования на основе системологических моделей;

- усилить регуляторные воздействия, обеспечивающие системность организма.

О системологии необходимо сказать несколько слов отдельно. В физике и химии познать явление – это описать его с помощью точных математических формул, обобщающих эмпирические данные и в строгой конкретной форме выражающих законы природы. Далее, используя эти формулы, можно решать оптимизационные задачи и др. Но в биологии, где объектом познания является органически целостная система, сложность которой определяется развитыми обратными связями, эквивалентом математической формулы, выражающей законы в физике, служит имитационная модель системы. Ранее, до появления компьютера, целый класс систем, а именно, органически целостных систем, к которым относятся и живые организмы, принципиально не мог быть до конца познан и изучен. В своём стремлении исследовать природу глубоко, но узко человек дошёл до самого дна – расшифровал свой собственный геном, и теперь мы знаем строение всей совокупности молекул, составляющих живой организм, но управлять организмом пока не можем. Следующей качественно более высокой ступенью познания будет создание имитационной модели, в явном виде представляющей иерархическую систему контуров управления организмом.

Мы экспериментально изучали, как меняются системологические свойства организма с возрастом. Согласно ожиданиям, с возрастом системность уменьшается, причём у женщин медленнее, чем у мужчин. У женщин шире спектр возможностей адаптивных перестроек с возрастом, чем, в частности, можно объяснить их большую продолжительность жизни. Была создана общая теория здоровья, представляющая собой попытку выработать единый формализм, описывающий законы нормы и патологии, сформулированные классиками медицины. Построена и исследована математическая модель функциональной гармонии, в соответствии с которой организм - это совокупность взаимодействующих функциональных систем, причём каждая из них обеспечивает своими функциями как внутренние системы, так и внешние потребности организма, а также модели компенсации и адаптации. По материалам исследований подготовлена монография "Математические основания геронтологии" [3]. (Несколько позже аналогичные концептуальные и модельные представления получили активное развитие в школе ведущего геронтолога Великобритании Т. Керквуда.) Далее, на основе общей теории здоровья осуществлена классификации типов, синдромов и основных механизмов старения, что позволило разработать системную технологию профилактики старения.

Системная технология профилактики старения

Естественно задать вопрос: почему, несмотря на огромное количество накопленных человечеством знаний о механизмах старения (на геронтологические исследования в мире ежегодно выделяется несколько миллиардов долларов), до сих пор в принципе не создано чётких отработанных технологий сдерживания старения с корректно доказанным эффектом? Ведь имеется достаточно экспериментальных данных, полученных на животных, и ряд исследований на человеке с доказанной геропротекторной эффективностью действия целого ряда факторов.

Нами разработана как общая архитектура системной технологии профилактики старения, так и ряд её важных составных элементов, в том числе методология диагностики и профилактики старения. В основу геротехнологий могут (и должны быть) положены данные прямых экспериментов на животных, преследующие цель радикального (с выходом за видовой предел) увеличения продолжительности жизни. Сравнительный анализ этих работ позволяет сделать вывод о потенциальной перспективности применения в качестве геропротекторов ноотропных и нейрометаболических соединений, антиоксидантов, энтеросорбентов и средств эндоэкологии, низкокалорийных полноценных диет; специальных физических упражнений, средств коррекции психического статуса, гормонозаместительной терапии, тканевых и клеточных препаратов.

Созданный нами вариант геротехнологии включает компьютеризированные процедуры оценки скорости естественного старения как организма в целом, так и его отдельных подсистем, и определение на этой основе ожидаемой продолжительности жизни человека, выбор индивидуальной конфигурации средств сдерживания процессов старения и помощи в применении этих средств в повседневной практике.

Принципиальная новизна технологии заключается в ориентации на диагностику и коррекцию не конкретных болезней, а глубинных процессов износа и исчерпания функциональных резервов организма в ходе нормальной жизнедеятельности. Технология превосходит имеющиеся зарубежные аналоги по общей методологии (авторская разработка системной теории старения), алгоритму диагностики (возможность определения как интегрального биологического возраста, так и парциальных возрастов отдельных систем организма и расчёта ожидаемой продолжительности жизни), методологии выбора и применения конфигурации средств сдерживания старения (используется интегральная технология одновременного воздействия на основные процессы старения различных уровней).

В Национальном геронтологическом центре проводится систематизация тестовых панелей оценки биовозраста и создаются новые более эффективные методы его определения. Результатом этой работы стали методические рекомендации "Количественная оценка показателей смертности, старения, продолжительности жизни и биологического возраста".

Очень важное значение имеет разработка экспериментальных схем и математических алгоритмов, ставящая во главу угла задачу минимизации времени и объёмов экспериментов на животных и исследований на человеке при сохранении статистической достоверности получаемых результатов. С помощью этих схем и алгоритмов получают прогнозные оценки ожидаемой продолжительности жизни по отдельным фрагментам кривой дожития. Так, нами построен и проверен по таблицам дожития для крыс и человека алгоритм, позволяющий экстраполировать кривую дожития с точностью до 0,1% и сократить примерно на 30-50% время исследований.

Чтобы подойти к практическому использованию геропротекторов в клинике на человеке, нами разработана концепция доказательного базиса, опираясь на которую можно сделать аргументированное заключение о пренебрежимо малой вероятности негативных, побочных эффектов геропротектирования по сравнению с масштабом положительного эффекта - приростом продолжительности полноценной жизни. Приведём общую структуру доказательного базиса перспективности той или иной технологии, применяемой в качестве геропротекторной:

- убедительные данные о наличии выраженного геропротекторного эффекта на животных (в идеале - двойной слепой многоцентровый рандомизированный незаангажированный эксперимент);

- ясность понимания механизма старения, на который нацелен геропротектор, и данные об идентичности этого механизма у животных и человека;

- результаты анализа фармакокинетики: обоснование доза-временной схемы курса, а также предусмотрение схем контроля побочных эффектов;

- учёт опыта применения геропротектора на человеке с другими целями в кратко- и долгосрочных схемах в смежных областях науки и практики;

- надёжная схема текущего контроля за состоянием здоровья (биовозраст, параметры гомеостаза и др.);

- применение дозировок, как правило, существенно ниже фармакологических;

- статистически достоверная математическая оценка и прогноз изменений динамики биовозраста и ожидаемой продолжительности жизни.

Технология формирования доказательного базиса и научно обоснованного заключения о возможностях массового применения того или иного геропротектора - идеологически новая и непривычная для здравоохранения. В то же время она тесно коррелирует с технологией экспертного заключения о допустимости перехода от доклинических к клиническим испытаниям препарата. Данную технологию необходимо официально продвигать, иначе нас захлестнёт волна неконтролируемых средств омоложения и продления жизни, которые, как свидетельствует практика, на самом деле её сокращают.

С нашей точки зрения, в профилактике старения наибольшее значение имеют методы диагностики процессов старения, факторы риска и факторы долголетия, биоактивация и биорегуляция, геропротекторное питание, диагностика и коррекция церебрального старения, психотерапия, гормонотерапия, иммунокоррекция, диагностика и коррекция оксидативного стресса, энтеросорбция и эндоэкология, мультисистемы геропротекторов, геронтологическая информатика, методическое обеспечение сети центров профилактики старения, формирование геропротекторного менталитета у врачей и населения. Медицина уже располагает полезными для профилактики старения подходами и методиками, разработанными, например, в таких областях, как профилактика неинфекционных заболеваний, гигиена, валеология, курортология, восстановительная медицина, резервометрия, донозологическая диагностика, рефлексотерапия и др.

Одна из центральных проблем геропрофилактики - создание точных количественных методов диагностики процессов, связанных со старением, причём таких методов, которые позволяли бы дифференцированно подходить к индивидуальной профилактике старения. Важной задачей является также автоматизация и информационная поддержка комплексного процесса формирования и дальнейшего сопровождения схемы индивидуальной профилактики старения. Для решения данных задач нами разработан комплекс компьютерных систем. Первоначально он был предназначен для геронтологии, однако в силу универсальности заложенных в нём подходов комплекс может с успехом применяться для широкого спектра задач оценки и коррекции состояния здоровья человека. Комплекс состоит из следующих компьютерных систем (табл. 1).

Таблица 1

Структура комплекса компьютерных систем для геронтологии и решения задач оценки и коррекции состояния здоровья человека

Сфера применения компьютерных систем охватывает медицинские аспекты (изменение веса, оценка действия биологически активных добавок и других средств коррекции дефицитов рациона питания), центры здоровья (санаторно-курортная сеть и медико-профилактические учреждения, ставящие задачи реального повышения трудоспособности, омоложения и продления активной жизни человека), систему до- и последипломного обучения специалистов профилактической медицины.

Ожидаемые эффекты геропрофилактики

Разработанная геротехнология позволяет практически ставить задачу радикального продления периода активной жизни человека. В Национальном геронтологическом центре создана целевая программа "Геропротекторы" (средства сдерживания старения). Основная её цель - экспериментальная отработка доза-временных схем применения и композиций геропротекторов, призванных максимально увеличить ожидаемую продолжительность жизни. Осуществление этой программы может дать несколько значительных эффектов.

Первый эффект - это биоактивация. Повышается функциональный статус человека, его трудоспособность, он ведёт более активный образ жизни. К такому же эффекту приводит коррекция оксидативного стресса антиоксидантной терапией.

Второй эффект - сдерживание глубинных процессов старения или, собственно, геропротектирование. Благодаря ему резко увеличивается трудовой потенциал России и существенно снижается коэффициент демографической нагрузки на общество. По имеющимся демографическим прогнозам, в России коэффициент демографической нагрузки возрастёт к середине текущего столетия до 0,9, то есть на одного работающего будет приходиться один иждивенец, что перегрузит экономику страны.

Третий эффект - увеличение коэффициента полезного действия жизни, другими словами, существенный рост отношения того периода, когда человек живёт полноценно, к периодам неполноценной жизни. Собственно говоря, в увеличении этого показателя и должна состоять основная цель деятельности государства.

Четвёртый эффект - гармонизация старения, то есть более достойная комфортная старость. Этот эффект достигается заблаговременным определением темпов старения различных органов и систем организма и поддержкой слабых звеньев.

Пятый эффект заключается в существенно более высокой социально-экономической эффективности геропротекторных технологий по сравнению с традиционными подходами, где эффективность определяется отношением числа прибавленных лет здоровой полноценной жизни на единицу финансовых затрат. Так, прибавка в 10-15 лет средней продолжительности жизни в России традиционными способами возможна лишь при превращении её в развитое капиталистическое государство уровня, скажем, Швеции по всем основным социально-экономическим показателям. Понятно, каких усилий и средств это потребует и как нескоро такое будет возможно.  

И наконец, опережающее создание геропротекторных технологий в России позволит ей занять достойное место на мировом рынке индустрии здоровья, который по своему масштабу превосходит рынок вооружений.

Значимость технологий геропрофилактики для России

Ныне Россию относят к числу стран с наиболее неблагоприятными тенденциями для выживаемости населения. При этом острота демографической ситуации последнего времени в России не имеет аналогов в предшествующей истории ни нашей страны, ни других стран, в том числе и переживших в ХХ столетии серьёзные социальные потрясения. Начиная с 1992 г. численность населения России ежегодно снижается. К концу 2000 г. по сравнению с началом 1992 г. численность населения уменьшилась на 3,52 млн. человек, несмотря на миграционный прирост, который за тот же период достиг 3.27 млн.

Таким образом, естественный прирост населения за восемь лет (который, скорее, следует называть неестественной убылью) составил впечатляющую отрицательную величину, равную – 6.79 млн. человек, причём такой результат обусловлен как снижением рождаемости, так и увеличением смертности. Согласно прогнозу, выполненному в Институте социально-политических исследований РАН, при сохранении или небольшом улучшении существующих тенденций рождаемости и смертности численность населения России к 2025 г. будет находиться в зависимости от уровня миграции в пределах 108,8-123,3 млн., а к 2050 г. - в пределах 74,1-89,6 млн. человек, что неизбежно приведёт к радикальным изменениям в государстве и обществе.

Правительство сейчас интенсивно ищет пути преодоления демографической катастрофы, надеясь в основном на меры по подъёму рождаемости. Однако известный демограф Н. Кейфиц в своей фундаментальной работе, обобщившей опыт разных стран в попытках увеличить рождаемость, убедительно показал, что искусственные правительственные меры, стимулирующие этот процесс, приводят лишь к кратковременным незначительным подъёмам рождаемости и проблему в целом не решают. Остаётся надеяться на меры по снижению смертности. Но реальное решение данного вопроса невозможно без интенсификации фундаментальных и прикладных исследований в области профилактики старения. Поэтому одним из путей преодоления демографического кризиса в России является реализация разработанной Институтом системного анализа РАН и Национальным геронтологическим центром целевой программы "Геропротекторы". Именно геротехнологии открывают перспективы радикального увеличения периода функционально полноценной жизни человека с высокой работоспособностью и социальной активностью.

По материалам выступления на заседании Президиума РАН * доктора технических наук, заведующего лабораторией Института системного анализа РАН, генерального директора Национального геронтологического центра Крутько В.Н. Источник: «*Вестник российской академии наук». Вестник РАН, 2006, Т.76. №9. С. 790-797.

Источник: журнал «Медицинская статистика и оргметодработа в учреждениях здравоохранения» № 3/2016.