Спосіб визначення індивідуального терміну тривалості життя людини (максимального біологічного віку)

Спосіб визначення індивідуального терміну тривалості життя людини (максимального біологічного віку) шляхом лабораторного обстеження, який відрізняється тим, що термін тривалості життя людини розраховують за допомогою питомої екскреції природного метаболіту креатиніну. (19) (21) u200913054 (22) 15.12.2009 (24) 25.06.2010 (46) 25.06.2010, Бюл.№ 12, 2010 р. (72) ЗАДОРОЖНИЙ ВОЛОДИМИР ВОЛОДИМИРОВИЧ, СУБОТА НІНА ПАВЛІВНА (73) ДЕРЖАВНА УСТАНОВА "ІНСТИТУТ НЕВРОЛОГІЇ, ПСИХІАТРІЇ ТА НАРКОЛОГІЇ АМН УКРАЇНИ" 3 впливом зовнішніх або внутрішніх негативних факторів деякий час відбувалося підвищене використання ресурсів, насамперед генетичних, і це призвело до прискореного "зношення" та старіння організму. Біологічний вік молодший за паспортний констатують тоді, коли генетичні ресурси використовуються економно, вони майже в повній мірі відновлюються в процесі життєдіяльності, що може спостерігатися при добрій спадковості, у довгожителів, при оптимальних зовнішніх умовах, відсутності хвороб та правильному способі життя. Необхідно також визнати, що періоди прискореного старіння можуть за добрих умов змінюватися періодами відносного "помолодшання", коли втрачені ресурси організму прискорено відновлюються, компенсуючи повністю або частково втрачене раніше. Це робить саме поняття біологічного віку людини динамічним, з існуванням більш-менш тривалих перехідних проміжків часу, періодів прискореного чи пригальмованого протікання біологічних процесів. В силу цих причин різноманітні методи, що застосовуються для визначення біологічного віку, в тому числі й метод-прототип, можуть бути застосовані в різні фази індивідуального біологічного циклу життєдіяльності людини і через певні проміжки часу давати суттєво різні результати. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення способу визначення індивідуального терміну тривалості життя людини (максимального біологічного віку) за допомогою оцінки особливостей обміну речовин людини, що забезпечить поглиблення розуміння процесів старіння людини та дозволить отримати додаткову інформацію про перебіг деяких хвороб нервової системи. Більш фундаментальним, логічно обґрунтованим та конкретним, ніж біологічний вік, є поняття індивідуального терміну тривалості життя людини. Індивідуальний термін тривалості життя людини - максимальний біологічний віки, який вона потенційно може досягти при своїх успадкованих генетичних особливостях, стані здоров'я та оптимальних умовах життя. Це поняття може бути визначено наступною елементарною формулою: , [1] Pind . Apasp. де Pind . - індивідуальний термін тривалості життя людини (максимальний біологічний вік, якого вона може досягти), років; Apasp. - паспортний вік людини в момент обстеження, років; - термін часу, що залишилося прожити конкретній людині з її станом здоров'я до вичерпання своїх біологічних та генетичних ресурсів, років. Між поняттями "біологічного віку" та індивідуальним терміном тривалості життя ми вбачаємо певний зв'язок. В рамках вище наведених уявлень може бути математично записане також рівняння і для "біологічного віку" людини. . [2] Ppopul . Abiol. Воно подібне за формою до записаного вище рівняння. Показник має той же сенс та математичне значення, що в попередній формулі. Але показник Ppopul . відображає вже максимальний 50781 4 біологічний вік, який гіпотетично може досягти типовий представник окремої популяції людей, до якої належить і даний індивідум. Abiol. в наведеній формулі є саме тим "біологічним віком", про який іде мова у відповідних дослідженнях. Формула для розрахунка біологічного віку може бути записана також у більш зручному вигляді: [3] Ppopul . Abiol. Проблемою в визначенні біологічного віку є те, що показник Ppopul . невідомий і у різних дослідників існують неоднакові уявлення про його чисельне значення для будь-якої окремої популяції людей. Можливо це буде вирішено в майбутньому. Але зараз саме з цих причин поняття "біологічний вік" не може вважатися достатньо обґрунтованим і може складати предмет спекуляцій. В силу наведеної аргументації вважаємо за доцільне користуватися поняттям "індивідуальний термін тривалості життя людини". Нами пропонується спосіб визначення індивідуального терміну тривалості життя людини (максимального біологічного віку). Оскільки паспортний вік людини як правило відомий, основні труднощі складає визначення того строку, що залишилося прожити конкретній людині, саме показника R в наведених формулах. Серед дослідників існують певні сумніви, чи можливо це принципово. На наш погляд, це доступно до кількісного вимірювання, якщо оцінити деякі особливості обміну речовин людини. Біохімічним показником, придатним для вирішення поставленого завдання, вважаємо рівень виділення із організму такої біологічної речовини як креатинін. Креатинін - це один з кінцевих продукт азотистого обміну в організмі людини, що утворюється в м'язах при їх діяльності. М’язова система забезпечує не тільки життєвонеобхідне переміщення тіла людині в просторі, але і суто вітальні функції - роботу дихальних м'язів, серцевого м'язу, гладких м'язів судин та внутрішніх органів. Стан м’язової системи пов’язаний не тільки зі станом здоров’я, але також з перспективами довголіття. М.М. Амосов (1996) в інтроспективному дослідженні обґрунтовував необхідність фізичних навантажень в похилому віці з метою подовження терміну життя і вважав, що м’язові навантаження для омолодження повинні бути значними. Виявлено "захисний" вплив важкої фізичної праці та розвинутої м’язової системи на ризик виникнення суїцидів; в Швеції, де рівень суїцидів оди з найвищих у Європі, серед лісорубів вони майже зовсім не зустрічаються. Академік А.А. Богомолець у свій час стверджував, що вік людини - це вік її сполучної тканини; в деяких дослідженнях висувається тезис, що вік людини - це вік її судин. Аналогічно можна виходити з уявлень, що вік людини - це вік її м'язової системи. Концентрація креатиніну в крові невисока і по рівню того ж порядку, що і концентрації деяких гормонів. Креатинін вільно проникає через біологічні мембрани і по відношенню до ниркового фільтру є так званою "безпороговою" речовиною. Крім цього, виділення креатиніну з організму нирками 5 має ще інші принципові особливості. Зокрема давно відомо, що для конкретного індивідууму рівень креатиніну в крові та його виділення з сечею при умові здорових нирок є величиною вельми стабільною, яка не залежить від характеру харчування. Встановлені біохімічні норми питомої екскреції креатиніну, які неоднакові для чоловіків та жінок, становлять відповідно 220+62 та 155±66мкмоль на 1кг маси тіла. Це обумовлено різним розвитком та особливостями функціонування м'язової системи в залежності від статі. Також відомо, що виділення цієї біологічної речовини поступово зменшується з віком. Останній факт пояснювали тим, що у похилому віці у нирках зменшується кількість активно функціонуючих структурних одиниць - нефронів, вичерпуються функціональні резерви цього органу. Але по відношенню до більшості інших продуктів метаболізму добра функціональна здатність нирок зберігається все життя. Тому слід вважати, що причина цього явища полягає в іншому. На наш погляд, існує закономірне вікове зниження утворення та виділення креатиніну, що відображає особливості функціонування м'язової системи в різні періоди життя та взагалі процес старіння організму. З урахуванням вікових змін екскреції креатиніну з організму людини наведена вище формула [1] може бути записана у слідуючому вигляді: Pind . Apasp. e / k , [4] де e - питома екскреція креатиніну, мкмоль/кг; k - коефіцієнт, який залежить від вибору одиниць вимірювання та статі людини і становить для чоловіків 1,497мкмоль/кгхрік, а для жінок 1,771мкмоль/кгхрік. Показник e/k прямо вказує на той термін, який залишилося прожити конкретній особі до досягнення максимального біологічного віку, що може бути записано відповідною формулою: e / k. [5] Відношення e/k має розмірність років, тому формули [1] та [4] повністю еквівалентні. Спосіб реалізується наступним чином. Визначення індивідуального терміну тривалості життя людини (максимального біологічного віку, який вона може досягти) треба проводити в періоди, віддалені від перенесених важких хвороб або травм, вільні від психоемоційних або фізичних перенавантажень. Людина, що обстежується, вимірює масу тіла за допомогою медичних терезів або аналогічних пристроїв. На протязі доби збирає сечу, в якій далі одним з відомих методів визначають концентрацію креатиніну та добову екскрецію цього метаболіту. Далі розраховують питому екскрецію креатиніну як відношення добового виділення цієї речовини до маси тіла. Знайдене значення підставляють у формулу [4] та отримують результат. Приклад 1 Здорова жінка 25 років має вагу тіла 51кг. Добовий діурез становить 2,55л. Концентрація креатиніну у сечі 2640мкмоль/л. Розраховуємо добову екскрецію креатиніну: 2640мкмоль/л х 2,55л=6732мкмоль. Знаходимо питому екскрецію креатиніну: 6732мкмоль : 51кг=132мкмоль/кг. 50781 6 Розраховуємо індивідуальний термін тривалості життя цієї жінки (максимальний біологічний вік, якого вона може досягти) за формулою 4: Р=25(років)+132(мкмоль/кг):1,771(мкмоль/кгхрі к)=25(років)+74,5(років)=99,5(років). Прогнозована тривалість життя для даної жінки становить близько 100 років. Приклад 2 Чоловік 40 років, хворий на алкоголізм, знаходиться в стані гострої алкогольної енцефалопатії з проявами алкогольного делірію. Вага тіла 75,6кг. Добовий діурез становить 1,1л. Концентрація креатиніну у сечі 2779,6мкмоль/л. Розраховуємо добову екскрецію креатиніну: 2779,6мкмоль/л х 1,1л=3057,6мкмоль. Знаходиму питому екскрецію креатиніну: 3057,6мкмоль : 75,6кг=40,44мкмоль/кг. Розраховуємо індивідуальний термін тривалості життя даного хворого: Р=40(років)+40,44(мкмоль/кг) : 1,497(мкмоль/кгхрік)=40(років)+27,0(років)=67(рокі в). У даному випадку звертає на себе увагу зменшення рівня питомою екскреції креатиніну нижче нижньої границі норми, а також різке зниження терміну часу, який залишилося прожити цьому хворому, за даними розрахунку по запропонованому способу, до досягнення свого максимального біологічного віку. Прогнозований залишок життя в 27 років для сорокарічної людини - це дуже небагато, і може вказувати на тяжкість стану хворого в момент обстеження. Приклад 3 Здоровий чоловік 49 років має вагу тіла 82кг. Добовий діурез становить 1,25л. Концентрація креатиніну у сечі 6374мкмоль/л. Розраховуємо добову екскрецію креатиніну: 6374мкмоль/л х 1,25л=7967,5мкмоль. Знаходимо питому екскрецію креатиніну: 7967,5мкмоль : 82кг=97,2мкмоль/кг. Розраховуємо індивідуальний термін тривалості життя даного хворого: Р=49(років)+97,2(мкмоль/кг) : 1,497(мкмоль/кгхрік)=49(років)+64,9(років)=113,9(р оків). Прогнозована тривалість життя для даного чоловіка становить близько 114 років. При оцінці прогнозу тривалості життя для здорових людей треба враховувати, що на протязі майбутнього життя вони будуть підпадати під дію різних шкідливих чинників. Як свідчить статистика, за кожне наступне десятиріччя життя людина придбає в середньому одну хронічну хворобу. Гострі хвороби, фізичні та психічні перевантаження, шкідливі звички та нездоровий спосіб життя також негативним чином впливають на тривалість життя. Тому визначення індивідуального терміну тривалості життя людини (максимального біологічного віку) за запропонованим способом є оптимістичним сценарієм, дає верхню границю тривалості життя, досягнути якої можливо тільки в ідеальних умовах. Отримана оцінка більше відображає стан здоров'я на час обстеження, дозволяє порівнювати потенціальні фізичні здібності окремих людей та їх груп. 7 50781 Як показує приклад 2, в період важких виснажливих хвороб спосіб може давати суттєве скорочення терміну часу, що залишилося прожити конкретній людині, а також відповідно менший індивідуальний термін тривалості життя. Після одужання або істотного покращання фізичного стану хворого ці показники можуть поліпшуватися. Вираженість погіршення прогнозу за даною методикою може слугувати умовною мірою важкості стану, що переніс хворий, та використане в клінічній практиці. З аналізу співвідношення показників у формулі [4] додатково витікає висновок, що у людей похилого віку може існувати певна кількісна межа зменшення екскреції креатиніну, після якої повноцінне метаболічне забезпечення життєдіяльності організму людини стає неможливим. Іншими словами, може бути визначений біохімічний критерій наближення смерті людини внаслідок вичерпання біологічних ресурсів організму. В першу чергу це стосується належного функціонування пов'язаних з обміном креатиніну м'язів серця, дихальних м'язів, м'язів судин, які безпосередньо забезпечують вітальні функції. За попередніми даними, критична мінімальна добова екскреція креатиніну становить для чоловіків 75-150мкмоль, а для жінок -90180мкмоль. Це вельми низький рівень виділення цього метаболіту, майже на 2 порядки нижче, чим у здорової людини середнього віку. Можливо це відбувається у вигляді відносно короткочасних своєрідних біохімічних пароксизмів. Такі раптові "провали" в утворенні креатиніну гіпотетично можна приписати і випадкам раптової смерті у людей молодого та середнього віку. Ці аспекти заслуговують додаткового вивчення. Комп’ютерна верстка О. Рябко 8 Порівнюючи критичні мінімальні рівні добової екскреції креатиніну у чоловіків та жінок, можна зробити кілька додаткових висновків. По- перше, сильною статтю біологічно є саме чоловіки, бо їх організм пристосований виживати при помітно меншій енергетичній забезпеченості м’язової системи, що відображають наведені значення екскреції креатиніну. По-друге, ці дані дають підстави для висновку, що чоловіків-довгожителів повинно бути більше, чим жінок. Саме таке співвідношення і спостерігається в реальності за даними статистики. Значення коефіцієнту k в формулах 4 та 5 може залежати також і від етнічної приналежності людини. Не виключено, що різна кількість довгожителів у представників різних національностей певною мірою пояснюється генетично детермінованими особливостями обміну речовин у м'язах. Залежність рівня екскреції креатиніну від віку за зазначеним в формулі 4 співвідношенням носить лінійний характер. Це можна вважати першим наближення до реальної ситуації, оскільки не виключені більш різкі "ступені" зниження цього метаболіту в окремі періоди життя - в періоди між 40 та 50 роками, між 80 та 90 роками. Спосіб має обмеження для використання. Він не придатний для використання у молодих людей до 20 років, оскільки в цьому віці метаболізм м'язової системи має інші кількісні параметри. Не придатний спосіб для використання також при хворобах нирок. Застосування запропонованого способу сприятиме поглибленню розуміння процесів старіння людини та дозволить отримати додаткову інформацію про перебіг деяких хвороб нервової системи. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601