Нанотехнологии в геронтологии

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 11 Декабря 2011 в 17:43, реферат

Краткое описание

Геронтоло́гия (от др.-греч. γέρων — «старик» и λόγος — «знание, слово, учение») — наука, изучающая биологические, социальные ипсихологические аспекты старения человека, его причины и способы борьбы с ним (омоложение). Возникла около века назад. Составными частями геронтологии являются гериатрия - учение о болезнях, связанных с инволюционными изменениями, а также особенности лечения и профилактики заболеваний в пожилом и старческом возрасте, герогигиена, которая изучает вопросы общей и специальной гигиены людей старших возрастных групп и геронтопсихология, которая изучает психолого-поведенческие особенности людей пожилого и престарелого возраста.

Вложенные файлы: 1 файл

нанотехнологии в геронтологии.docx

— 268.89 Кб (Скачать файл)

     Все это сегодня... А завтра? Завтра –  искать, надеяться, найти. Важно, что  геронтология – не реанимация, не продление  жизни любой ценой, в любом  состоянии. Цель ее – не только количество, но и качество жизни. Сакраментальный  вопрос: в чем смысл жизни, ее высокое  качество? С позиции геронтолога  он может быть решен так – в  душевном и физическом комфорте, в  постоянном удовлетворении и неудовлетворенности, в стремлении к возвышенной цели.

2.3 Проблемы  геронтологии

 

     Процесс постарения населения, связанный с  успехами медицинских и социальных наук, неуклонно наращивает темпы  в большинстве стран Европы, в  том числе в России. Уже сейчас во многих регионах люди в возрасте старше 60 лет составляют более 25% населения, а в России число людей в  возрасте старше 65 лет составляет 14%. Возрастает абсолютное и относительное  количество тех, кто достиг старческого  возраста (свыше 75 лет) и долгожителей (90 и более лет). Поэтому вполне закономерен интерес медицинских  работников, всего населения к  проблемам геронтологии - науки о  старении - и гериатрии, или клинической  геронтологии, -- той составной части геронтологии, которая касается медицинских аспектов стареющего организма. Сегодня создана и продолжает совершенствоваться целая система организации медицинской и социальной помощи пожилым и престарелым людям, издаются руководства по геронтологии и гериатрии, написано значительное число монографий, статей, учебно-методических пособий. Во многих медицинских вузах России организована последипломная подготовка врачей по вопросам геронтологии и гериатрии.

     Конечно, человек хочет жить долго, чувствовать  себя таким же здоровым и полным сил, как в молодости. В связи  с этим пожилой, престарелый человек  обращается в первую очередь к  врачу-клиницисту.

     Необходимо  заметить, что изучение безопасности жизнедеятельности человека тесно  связано с областями фундаментальной, теоретической геронтологии, которой  занимаются нередко отнюдь не медики, а совсем иные специалисты - биологи, химики, генетики и многие другие. Мы не можем изготовить даже теоретически какой-либо «эликсир молодости», «эликсир бессмертия», так как не сможем провести испытания такого эликсира на человеке. Мы ведь не знаем, сколько лет здоровой жизни отпущено тому или иному  человеку, и вполне возможна ситуация, при которой испытуемый намного  переживет исследователя, и последний  не сможет сделать достоверных выводов  о своем длящемся десятилетиями  эксперименте. Именно поэтому геронтологи-теоретики  работают с так называемыми моделями короткоживущих животных, средняя физиологическая  продолжительность жизни которых  не превышает 1,5-2 лет. Но здесь возникает  другая очень важная проблема - эти  животные по своей природе лишены того множества опасных и порою  смертельных заболеваний, какими природа  наградила человека. И в данных условиях, воздействуя определенным образом на так называемое физиологическое  старение, теоретик-экспериментатор  не может адекватно влиять на процесс  патологического старения, свойственный именно человеческому организму, в  котором физиологические и многочисленные патологические, болезненные процессы переплетаются воедино и разделить их просто невозможно.

     Следующая часть проблемы - социальная геронтология, о которой в нашей стране судят  только по степени популярности или  непопулярности различного рода пенсионных реформ или же иных социальных реформ, в той или иной степени затрагивающих  интересы пенсионеров. Этот вопрос сложен, т.к. при практически самом низком в мире пенсионном возрасте человек, выходящий на пенсию достаточно молодым, оказывается лишенным всех тех достижений социального строительства, которые  совершались и совершаются в  России. Отсюда расхожее выражение о том, что Российская Федерация - страна льготников. Итак, количество пенсионеров растет, также растет число положенных им льгот, а выхода из создавшейся ситуации, при которой пенсионер на свою пенсию не может содержать себя, нет. Все эти вопросы, также относящиеся к сфере геронтологии, нужно решать и решать как можно быстрее.

     В нашей стране пытаются поставить  медиков-клиницистов, объясняя это  самым простым образом: с возрастом  увеличивается количество заболеваний, особенно хронических, а их надо лечить.

     Вопрос  должен, вероятно, рассматриваться  значительно шире и междисциплинарное. Все может быть расставлено на свои места только при одном условии - очередности и взаимодействии деятельности специалистов трех составляющих геронтологии как науки. В начале, как это принято в мировой науке и практике в целом, теоретические исследования, дающие базу как для прикладных социологических, так и медицинских знаний и экспериментов. Затем решение социальных вопросов пожилых и престарелых людей, так как подавляющее большинство так называемых болезней старости носит почти исключительно социальную подоплеку. И уже только потом решать чисто медицинские проблемы диагностики и лечения с учетом психологических особенностей лиц пожилого и старческого возраста, о чем уже писалось на страницах журнала.

Заключение

 

     Помимо  общего интереса, знание возможных  перспектив развития геронтологии может  быть полезным в учебном процессе – ведь весьма вероятно, что разработкой  и внедрением методов молекулярной хирургии и протезирования, основанных на достижениях нанотехнологии, будут  заниматься сегодняшние студенты. В  частности, это означает, что значительное внимание при подготовке специалистов в областях, связанных с возможными клиническими применениями геронтологии, следует уделять молекулярной биологии и информатике. Это может оказаться  тем более актуальным, если учесть, что при благоприятном развитии событий отдельные элементы описанной  здесь процедуры лечения старения могут начать внедряться в практику уже в конце следующего десятилетия. Например, это может быть противодействие  какой-либо одной причине старения посредством простых, автономно  функционирующих молекулярных роботов, конструкция которых не сильно отличается от таковой обычных белков. В отличие  от более сложных, универсальных  роботов их разработка (по крайней  мере, в принципе) может быть проведена  без больших вычислительных затрат – сочетанием компьютерной "искусственной  эволюции" и биохимической "эволюции в пробирке".

     В дополнение к этому важно понимать, что знание перспектив может оказаться  весьма существенным моментом в приближении  самих перспектив – главным образом  через влияние на общественное сознание (как в научной среде, так и  в других слоях общества), что в конечном счете может привести к существенному увеличению ресурсов, выделяемых на развитие геронтологии.

     В дальнейшем исследования в этом направлении  приведут как к увеличению точности и непротиворечивости теорий старения, так и к внедрению в клиническую  практику эффективных методов противодействия  ему. Вместе с тем, технический прогресс привел к тому, что в настоящее  время человечество находится на пороге достижения возможности свободного манипулирования с отдельными атомами  и молекулами. Анализ развития этих тенденций, ведущих к «овладению»  молекулярным уровнем организации  живой материи, позволяет предположить, что через несколько десятилетий  подходы к лечению старения претерпят  коренные, революционные изменения  и, в конечном счете, их развитие приведет к решению проблемы старения.

 
О ПРИМЕНЕНИИ НОВЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В  ГЕРОНТОЛОГИИ

Источник: eing-not

Б.А. Кауров

Российский  геронтологический научно-клинический  центр, Москва

 

    В настоящее время  в изучении механизмов старения можно  выделить несколько моментов. Первый связан с убыстряющимся общим  прогрессом в области молекулярно-генетических исследований генома человека, особенно с применением современных нанотехнологий. В силу этого геронтология постепенно переходит из категории академической  науки в разряд дорогостоящей  высокотехнологичной дисциплины. Второй - это намечающийся разрыв между  скоростями получения новой информации и ее обработки. Наконец, третий проистекает из двух предыдущих. Разница между методами, применяемыми в молекулярно-генетических исследованиях и в обычных морфо-физиологических, настолько значительна, что геронтологи, действующие на этих разных уровнях, постепенно перестают понимать друг друга в силу обилия специфических терминов.

 

    Кроме указанных, существует и еще один важный нюанс. Заключается он в том, что подавляющая часть работ в области геронтологии традиционно имеет экспериментальный характер и практически нет трудов, обобщающих, систематизирующих и интегрирующих разноуровневые данные. Это привело к тому, что сейчас в мире накоплено огромное количество геронтологической информации и она уже трудно поддается какому-либо учету, не говоря о полноценном анализе. Отсутствие последнего неизбежно приводит к дублированию результатов и к тому, что в дальнейшем используется только малая их часть, так как часто исследователь не может дать им научное объяснение в рамках своих экспериментов.

 

    Один их возможных  путей выхода из этой ситуации состоит  в разных способах формализации полученных знаний, представленных в основном в текстовом виде (книгах, журналах, сборниках), и в их последующей  логической обработке с помощью  современных компьютерных технологий. Существующие способы извлечения знаний из текстов используют методы искусственного интеллекта и изложены в соответствующей  литературе, например в [1]. Поэтому остановлюсь  только на тех подходах, которые  уже практически реализуются  применительно к геронтологии. К  сожалению, пока их совсем немного.

 

    Наиболее интересным является международный проект по созданию виртуального человека (Virtual Human Project) [2], ставящий своей целью сформировать на основе современных компьютерных мультимедийных технологий виртуальный  фантом Homo sapiens, имитирующий в перспективе  все его функции, в том числе  процесс старения. За рубежом этими  исследованиями уже более 10 лет весьма интенсивно и успешно занимается ряд научных и учебных учреждений. Полученные результаты постоянно публикуются  в специальном журнале "ORNL Review". Интересно отметить, что организатором  этого проекта является американский ученый, профессор биоинформатики Бостонского  университета Чарлз Делизи, который  в свое время был также одним  из основных организаторов другого  широко известного проекта "Геном  человека". По замыслу авторов, модели органов виртуального человека будут  по мере своего создания соединяться  по интернету и в конце концов сформируют целостную картину организма. Многие ученые, как и Делизи, считают, что биологическая информация о людях становится слишком специализированной, объемной и рассредоточенной, поэтому для эффективного управления ею нельзя обойтись без аналитической и интерактивной помощи компьютеров. Проект Делизи по созданию программного обеспечения физиологических процессов можно назвать фантастическим, однако многие эксперты считают его реализацию вполне возможной и своевременной, хотя он и рассчитан на многие годы.

 

    Второй подход, также  активно развиваемый в основном за рубежом, заключается в составлении  разнообразных схем старения человека. В настоящее время опубликованы две такие схемы, авторы которых  Джон Фурбер [3] и Пэт Лангли [4]. Начало создания первой относится к 2000 г. С  тех пор Джон Фурбер постоянно  ее усовершенствует и дополняет  новыми данными. Она нацелена в основном на учебно-образовательные цели и  представляет собой аналог ориентированного графа на бумажном носителе, в котором  узлы (разные возрастные процессы) связаны  дугами (причинно-следственными связями).

 

    Отражение разносторонних механизмов старения в виде схемы, представленной Джоном Фурбером, имеет существенные недостатки. Первый - это невозможность  отобразить сотни или даже тысячи связей, которые визуально могли  бы нормально восприниматься и быть понятными. Второй заключается в  статичности и отсутствии динамического  моделирования включенных в них  процессов. Без современных мультимедийных технологий, например, в виде раскрывающихся вложенных окон после клика на соответствующий узел компьютерной схемы, построить удобную для  восприятия и дальнейшего совершенствования  динамическую схему старения вряд ли возможно. Будущее, на мой взгляд, именно за такими мультимедийными схемами, представленными в виде компьютерных многоуровневых презентаций. Пэт Лангли в своей компьютерной схеме-презентации, созданной на основе схемы Джона  Фурбера, как раз и попытался  продемонстрировать такой метод. Он совпадает c моим подходом [5 ,6], который  я развиваю уже больше 20 лет.

 

    Кроме учебно-образовательных, схемы могут решать и научные задачи. Но для этого они должны быть в достаточной степени наполнены информацией и формализованы. Создание подобных схем и на их основе системных моделей, на мой взгляд, должно лежать в основе самостоятельного направления в геронтологии - компьютерного моделирования процессов старения человека с привлечением методов искусственного интеллекта, например, экспертных систем [6] и ситуационного управления [7].

 

    Одним из важнейших  вопросов при составлении схемы  старения модульного типа является вопрос о том, на каких принципах создавать  отдельные модули и что они  должны включать в себя. К решению  этого вопроса, который в определенной мере субъективен и зависит от личных пристрастий ученого, можно  подойти с разных сторон. На мой  взгляд, модули должны отображать важнейшие  относительно самостоятельные возрастные изменения и общепатологические процессы, прямо или косвенно связанные  между собой и со старением  человека. Более того, в будущем  такие модули должны сопрягаться  с соответствующими им генетическими  сетями [8].

 

    На основании этого  подхода мной разработан собственный  вариант графической схемы старения человека, представляющий собой совокупность из модулей (узлов) вышеуказанных типов, каждый из которых имеет свои подчиненные  ему модули, соединенные связующими дугами. Общее количество учтенных в схеме разных модулей равно 45. Специальная компьютерная программа  графического отображения информации "CmapTools", с помощью которой  создана данная схема, позволяет  дополнять, удалять, редактировать  и отображать на дисплее все включенные в нее основные и дополнительные модули. Предлагаемая схема старения человека будет связываться с  базой данных по его разноуровневым возрастным изменениям.

Информация о работе Нанотехнологии в геронтологии