Обновление тела: сколько живут клетки и ткани?
Странно об этом даже думать, но мы постоянно меняемся. Процесс обновления клеток крови, слизистой оболочки кишечника, эпидермиса, внутренних органов идет непрерывно. Если бы можно было собрать все клетки, создаваемые организмом человека за время существования тела, получился бы внушительный холм, вес которого составил бы от 20 до 30 тонн.
Но все ли понятно с обновлением тела и его клеточек? Далеко не все, к сожалению. И поэтому часто возникают мифы и заблуждения, касающиеся процессов обновления и старения. MedAboutMe посвятит читателей в те секреты тела, которые уже раскрыты учеными. Попутно постараемся развеять некоторые устойчивые заблуждения.
Клетки нашего тела: вечно новые и долгожители
Организм человека устроен так удивительно точно и при этом сложно, что хочется просто поклониться матушке-Природе, создавшей такое чудо. Развиваясь из одной-единственной клеточки, человек превращается в удивительное создание — в белокурую красотку, мощного атлета, полиглота с отменной памятью или в музыканта-виртуоза. Или в горького пьяницу, неразумно бесстрашного стрит-рейсера, или в обжору и лентяя. Но при всех различиях в телосложении и характере все люди устроены примерно одинаково.
У всех людей растут ногти и волосы, отшелушиваются мельчайшие частички эпидермиса, разрушаются эритроциты в крови и появляются новые, взамен прекративших существование.
Есть и такие клетки, которые или не обновляются совсем, или это происходит крайне медленно.
Зачем нужно знать, как происходят эти процессы?
Все просто: понимание того, как устроено наше единственное, пока незаменяемое тело, помогает сохранить его в лучшем состоянии на долгие годы.
Вот, к примеру, кардиомиоциты — клетки сердца — обновляются очень медленно. Фактически, мы всю жизнь живем с одними и теми же клетками сердца — жизненно важного органа, который не знает покоя ни днем, ни ночью, работает постоянно и неустанно, перекачивая кровь, питающую все остальные органы.
А вот клетки крови постоянно обновляются с разной скоростью. И клетки печени — тоже. А нейроны коры головного мозга — не обновляются. С ними мы рождаемся, с ними и уходим из этого мира. Они могут только погибнуть, но новые образуются в очень малом количестве. Поэтому мы можем делиться кровью, даже отдать часть печени — и эти органы восстановятся. А нервные клетки действительно нужно беречь, как невосполнимый запас.
Многие уверены, что человеческое тело полностью обновляется каждые 7-8 лет. Это неправда. Часть клеток живут столько, сколько живет сам человек, и никогда не меняются на новые. Это клетки коры головного мозга и сердечной мышцы. Остальные клетки действительно «уступают место молодым».
Кожа, волосы, ногти
Кожу считают самым большим органом человеческого тела. У нее очень важная задача: оберегать весь остальной организм от воздействия внешней среды. Не удивительно, что клетки кожи обновляются довольно быстро, причем верхние слои отмирают и слущиваются быстрее, более глубокие состоят из клеток с большим сроком жизни. Скорость отмирания и регенерации зависит от условий жизни и ухода за кожей.
В среднем клетки эпидермиса живут 2-4 недели.
О скорости роста волос и ногтей каждый может судить сам. Это тоже довольно изменчивый показатель, но усредненные показатели такие:
- Ногти на руках отрастают на 4-5 мм ежемесячно, при условии бережного отношения и здоровья тела в целом и ногтей в частности. На ногах скорость роста ногтей вдвое меньше.
- Ноготь на пальце руки полностью обновится за полгода, для ногтя на ноге потребуется 10-11 месяцев.
Медленнее всего растут ногти на мизинцах. Почему это происходит именно так, точно не известно.
Волосы растут с разной скоростью, причем у одного и того же человека разница может быть весьма заметной. Например, у одного быстрее всего отрастают волосы на макушке, а у другого чаще всего приходится стричь челку. В среднем волосок растет на 1-1,5 см в месяц.
Ресницы и брови обновляются полностью каждые полтора-два месяца.
На скорость роста ногтей и волос, как и на обновление клеток кожи в значительной степени влияет полноценное сбалансированное питание, здоровый распорядок жизни, отсутствие хронических заболеваний. Состояние кожи, волос и ногтей нередко может служить одним из диагностических признаков. Чтобы восстановить красоту волос, крепость ногтей и сделать кожу гладкой и упругой, необходимо позаботиться, в первую очередь, не о покупке дорогих кремов и шампуней, а о состоянии здоровья в целом. Красота приходит изнутри.
Слизистые оболочки, глаза, язык, мышцы, кости
Глаз относится к тем органам, в котором не все клетки постоянно регенерируют и заменяются новыми. Сетчатка и хрусталик, например, не меняют свой клеточный состав. Зато роговица способна регенерировать довольно быстро. Например, при травме этот орган способен восстановиться всего за сутки. А в обычном режиме поверхностный слой клеток роговицы обновляется каждую неделю.
Клетки, выстилающие поверхность языка, заменяются на новые каждые 10 дней. На скорость регенерации негативно влияет некачественный уход за полостью рта, инфекции, курение, злоупотребление чрезмерно горячей и острой пищей.
Слизистая оболочка кишечника тоже обновляется очень часто, так как на нее постоянно воздействует довольно агрессивная среда с высоким содержанием пищеварительных соков. Каждые 3-5 дней поверхность эпителия кишечника обновляется. Примерно с такой же скоростью обновляются клетки на внутренней поверхности желудка.
Кстати, именно поэтому несостоятельны все многочисленные теории о залежах вредных шлаков в кишечнике. Если поверхность постоянно слущивается и выводится из организма, то и мифические «шлаки» уходят тем же путем.
Клетки, из которых состоят более глубокие слои стенки кишок, живут дольше. Полностью все они могут замениться на новые примерно один раз за 15-16 лет.
Примерно столько же живут клетки в мышцах — 15 лет.
Меняются на новые даже костные клетки, правда, происходит это тоже не слишком быстро. Но именно этот процесс позволяет костям срастаться после переломов. С возрастом процесс регенерации костной ткани замедляется, поэтому у пожилых людей хуже срастаются переломы, да и в целом кости становятся более тонкими и хрупкими.
Относительно долго живут жировые клетки — примерно 8 лет. За год клеточный состав жировой ткани организма обновляется на 10%.
Печень, легкие, кровь
Печень — уникальный орган человеческого тела, единственный, который способен полностью восстановиться, даже если от него осталось всего 30%. Печень очищает кровь от токсинов и вредных веществ, то есть ее клетки постоянно подвергаются не самому полезному воздействию. Видимо, поэтому они регулярно уступают место новым, и происходит это каждые 150-500 дней. На скорость обновления гепатоцитов влияет рацион питания, употребление алкоголя и других вредных веществ. При соблюдении диеты печень может почти полностью восстановиться за 2,5 месяца.
Легкие обновляются быстрее: на их поверхности клетки заменяются «новым составом» каждые 5-20 дней. Клетки альвеол обновляются каждый год, на образование новых клеток слизистой оболочки бронхиол взамен состарившихся потребуется от 2 до 10 дней.
Легкие обновляются быстрее: на их поверхности клетки заменяются «новым составом» каждые 5-20 дней. Клетки альвеол обновляются каждый год, на образование новых клеток слизистой оболочки бронхиол взамен состарившихся потребуется от 2 до 10 дней.
Клетки крови живут по своим отдельным законам.
Эритроциты, отвечающие за транспортировку кислорода, работают около 4 месяцев, после чего разрушаются и заменяются новыми. Эозинофилы существуют до 5 дней, нейтрофилы и того меньше — всего несколько часов. Тромбоцитам отводится примерно 10 дней жизни. Теперь понятно, почему стоит сдавать кровь на анализ хотя бы 1-2 раза в год? Это как раз подходящий график, позволяющий вовремя заметить изменения в составе крови.
Мозг и нервная система
Человек рождается с комплектом нейронов, и большая часть нервных клеток просуществует столько же, сколько и их носитель. За небольшим исключением: в отличие от коры головного мозга, постоянно обновляются клетки обонятельной луковицы и гиппокампа.
Обонятельная луковица обеспечивает человеку способность воспринимать и распознавать запахи, а гиппокамп вообще очень интересный отдел головного мозга: от него зависят эмоции человека, его способность ориентироваться в пространстве и усваивать новую информацию.
Но новые нейроны в нервной системе все-таки образуются. Это доказали в середине 60-х годов ХХ века сначала Жозеф Олтман, а затем, в 80-е годы — нейробиолог Фернандо Ноттенбом.
Кстати, в этом отношении человек уступает братьям меньшим: у менее развитых млекопитающих и у птиц образование новых нейтронов происходит гораздо быстрее и в большем объёме. У крыс, например, ежемесячно обновляется примерно 3% нейронов.
Половые клетки
В этой сфере пол человека имеет значение. Женщины рождаются с определенным и конечным числом яйцеклеток. При установлении менструального цикла включается механизм постепенного расходования имеющихся клеток. Если не происходит оплодотворения — клетка просто уничтожается. Когда «запас» яйцеклеток подходит к концу, женщина теряет фертильность и начинается перестройка организма в состояние менопаузы.
Мужчинам, в некоторой степени, проще: сперматозоиды вырабатываются в огромном количестве на протяжении всей жизни, начиная с момента наступления половой зрелости. При условии, разумеется, здоровья репродуктивной системы. На полное обновление спермы потребуется 2,5 месяца.
Кстати, именно поэтому при планировании беременности врачи рекомендуют будущим отцам в течение 3 месяцев вести здоровый образ жизни, без курения, алкоголя и других вредных веществ.
А вообще, мужская «фабрика» по производству сперматозоидов работает с удивительной производительностью, создавая каждый день несколько миллионов «живчиков», несущих в себе генетический материал для зачатия потомства.
Почему же мы стареем?
Если клетки нашего тела постоянно обновляются (большая их часть, во всяком случае), почему мы все равно стареем? Почему кожа 18-летней девушки отличается от кожи женщины, отпраздновавшей свое 70-летие? Куда исчезают гибкость, упругость, выносливость? Почему седеют и выпадают безвозвратно волосы, становятся хрупкими кости и не такими зоркими глаза?
Если бы ученые нашли ответы на эти вопросы, старение уже было бы побеждено и устранено. Но пока существуют только более или менее убедительные гипотезы и теории.
Например, есть мнение, что в самой ДНК человека заложены программы старения. По другой теории, при воспроизведении в митохондриальной ДНК накапливаются «поломки», из-за которых и происходит старение. Некоторые ученые допускают, что программы старения запускает наше подсознание, то есть — собственный мозг человека.
Но одно несомненно: чтобы отодвинуть старость, следует жить по определенным несложным правилам.
- Больше кислорода клеткам. Чем лучше клетки «дышат», тем здоровее орган, который из них состоит, тем он устойчивее и лучше восстанавливается при повреждении.
- Меньше токсинов. К ядам нужно относить не только алкоголь, никотин, наркотики, но и вредные вещества, поступающие в организм с пищей и воздухом.
- Сна столько, сколько нужно, причем ночью. Во время нормального сна процессы регенерации и очистки протекают более интенсивно.
- Меньше стрессов и больше позитива. Психика действительно оказывает влияние на процессы восстановления. Установка «С каждым днем я становлюсь здоровее и счастливее», при всей своей банальности и примитивности, работает.
Но рассчитывать на полную победу над старением пока не приходится, да и бессмертие все еще остается недостижимой мечтой. Надолго ли?
То, что с возрастом тело постепенно утрачивает способность к регенерации, известно хорошо. Но почему эта способность со временем уменьшается, пока доподлинно неизвестно. Мы предполагаем, что причина может скрываться в сигналах, которые клетка получает на молекулярном уровне от окружающих ее других клеток.
За регенерацию отвечают стволовые клетки, которые сами способны стареть. Если мы отыщем методы воздействия, которые смогут оказывать на стволовые клетки активирующее воздействие, это откроет нам новые возможности не только в терапии, но и в борьбе с возрастными изменениями в органах и тканях.
Интересные перспективы открывает перед учеными изучение животных, способных к регенерации частей тела — в частности, саламандры. Эти малоизвестные существа обладают способностью отращивать себе новые хвосты и конечности, запуская процесс де-дифференцировки клеток и обращая вспять процессы клеточного старения. Вещества, включающие эти процессы, уже выделены и идентифицированы. Осталось найти способ применить полученные знания к восстановлению клеток организма млекопитающих. Не человека пока, конечно, но животных, стоящих на эволюционной лестнице выше саламандр.
В человеческом организме заложены огромные ресурсы для самообновления. Наша задача — найти способы использовать эти возможности для продления молодости и увеличения продолжительности жизни человека.