Факультет

Студентам

Посетителям

Функциональные изменения отдельных систем в процессе старения

Тема: Генетика  

Кожа и ее придатки

О возрасте индивидуума мы нередко судим по внешнему виду его кожи.

Бросаются в глаза морщины, пигментные пятна, бородавки. Эти видимые признаки сопровождаются изменениями структуры кожи: исчезают многие клетки и подкожный жир, а в результате изменения соединительнотканных элементов снижается эластичность. Часто (особенно у мужчин) наблюдается выпадение волос на голове и лице. Некоторые из этих изменений подробно описаны в докладе (Аланского на упомянутой выше конференции по геронтологии.

«В некоторых семьях изменения кожи обнаруживаются в более молодом возрасте… Пребывание на солнце и на ветру, по-видимому, ускоряет процесс старения кожи. На участках кожи, прикрытых одеждой, признаки старения появляются, как правило, в более позднем возрасте. Старческая кожа морщиниста, суха, имеет землистый, желтоватый оттенок. Во многих областях тела понижается эластичность кожи, на ней появляется пигментация и себорройные бородавки. Старческая кожа более склонна к малигнизации. Атрофия проявляется в уменьшении сосочков дермы и эпидермиса, размеров и степени дифференцировки клеток эпидермиса, в изменениях коллагеновых и эластических волокон. Толщина эпидермиса с возрастом уменьшается; утолщаются стенки сосудов и уменьшается число сосудистых клубочков, играющих важную роль в терморегуляции, ослабляется функция потовых желез. Процессы заживления в старческой коже замедленны и любое повреждение долго не проходит. Снижается интенсивность поглощения кислорода и диффузии углекислоты через кожу. У пожилых людей понижается функция сальных желез. У мужчин растительность на лице уменьшается, а у женщин она становится грубее. Содержание в коже кальция, магния, натрия и калия с возрастом повышается, а содержание кремния и серы уменьшается. Кроме этих изменений общего характера, существует ряд заболеваний кожи, к которым пожилые люди более предрасположены».

Пищеварительная система

Из возрастных изменений пищеварительной системы первыми являются разрушение или потеря зубов. Изменения со стороны зубов, пожалуй, самый убедительный аргумент в пользу «гипотезы изнашивания». Зубные врачи считают, и это было подтверждено статистически, что потеря зубов в возрасте старше 35 лет связана главным образом с болезнями периодонта, которые в свою очередь возникают в результате воспалительных и дегенеративных изменений в мягких и твердых тканях, окружающих зубы. Заболеваниям периодонта предшествуют и усугубляют их известковые отложения вокруг шейки зуба; появляется болезненность, и зубы начинают шататься.

С возрастом снижается вкусовая и обонятельная чувствительность, что приводит к ухудшению аппетита и ослаблению секреции соляной кислоты и других пищеварительных соков.

Полланд показал, что интенсивность желудочной секреции линейно уменьшается с возрастом (как у мужчин, так и у женщин) на 12% каждые 10 лет. По данным Блумфельда и Полланда, приведенным ниже, частота ахлоргидрии в различных возрастных группах различна. Возрастные изменения со стороны тонкого кишечника не столь отчетливо выражены. Имеются данные об уменьшении веса печени с возрастом. Наиболее характерным возрастным изменением со стороны толстого кишечника следует считать появление дивертикулов, частота которых отчетливо повышается с возрастом. Дивертикулы образуются в результате атрофических изменений соединительной и мышечной ткани в стенке ободочной кишки. В таких дивертикулах нередко развивается инфекция.

На основании обстоятельного обзора возрастных изменений пищеварительной системы Айви приходит к выводу, что «смерть пожилых людей редко является следствием «изнашивания» органов пищеварения. На вскрытии мы, как правило, убеждаемся в том, что органы пищеварения могли бы функционировать значительно дольше». Атрофические изменения, наступающие в результате старения или под влиянием экзогенных факторов, иногда бывают причиной смерти, но чаще лишь способствуют ее наступлению.

Сердечно-сосудистая система

В наше время первое место в списке причин смерти занимают болезни сердечно-сосудистой системы, и в частности сосудов сердца и мозга. С возрастом в системе органов кровообращения происходят следующие изменения: уменьшается минутный объем сердца, стенки крупных артерий утрачивают свою эластичность, изменяется характер распределения циркулирующей крови между различными органами, в стенках крупных артерий происходит отложение жировых веществ, например, холестерина, а в местах этих отложений выпадают нерастворимые соли кальция.

Вернер исследовал капиллярную сеть аорты у лабораторных животных различного возраста. По данным этого автора, интима в норме практически лишена сосудов. Появление капилляров в интиме или во внутренней трети медии сопровождается утолщением, фиброзом и другими признаками атеросклероза. По всей вероятности, аорта и венечные артерии получают кислород и питательные вещества путем диффузии через эндотелий и интиму. Отсюда следует, что прорастание vasa vasorum во внутренние слои крупных артерий можно рассматривать как реакцию на предшествующий патологический процесс, а не как обязательный компонент нормального процесса старения.

В работе Цвейфаха довольно подробно рассматриваются изменения клеток эндотелия и роль этих изменений в процессе старения сосудистой системы. У нас пока нет возможности оценить значение изменений структуры, проницаемости и функции эндотелиальных клеток кровеносных сосудов. Цвейфах высказывает предположение, что процесс дифференцировки клеток в эндотелии крупных сосудов пошел дальше, чем в эндотелии капилляров; клетки последнего сохранили эмбриональный характер и, следовательно, способность к дальнейшей дифференцировке, восстановлению и т. п. Он пишет: «В крупных сосудах эндотелиальные клетки, по-видимому, подобно мышечным и соединительнотканным, подверглись дальнейшей дифференцировке. С течением времени этот процесс достигает своего рода «точки необратимости», после чего он носит характер клеточной патологии старения. В применении к эндотелию сосудов старение можно рассматривать как процесс избыточной дифференцировки, приводящий к тому, что эндотелий капилляров теряет свои основные свойства и падает жертвой инвазивных элементов». Как ни интересна эта гипотеза, в ее защиту пока нет прямых доказательств.

Дегенеративные изменения сосудов, особенно аорты и венечных артерий, видимо, связаны с действием определенных механических факторов; эти изменения особенно отчетливо выражены в местах разветвлений и перегибов и в областях повышенного кровяного давления. Развитию этих изменений способствует также повышенное содержание холестерина в крови. В начальной фазе процесса в определенных участках аорты и более крупных артерий образуются жировые бляшки. До сих пор неизвестно, предшествует ли этому местное повреждение эндотелия или подлежащей соединительной ткани или такое отложение жирового вещества является первичным. Вслед за отложением жира, по-видимому, происходят изменения в подлежащей соединительной ткани; эти изменения складываются из фиброза и прорастания капилляров со стороны vasa vasorum. Наконец, в участке фиброза происходит отложение кальция и других металлов. В местах таких изменений создаются условия, благоприятствующие образованию тромбов, возникновению субэндотелиальных поражений и геморрагий. По мере развития фиброза стенка артерии теряет эластичность, что приводит в дальнейшем к циркуляторным расстройствам.

Нервная система

Скорость проведения нервного импульса. Следует подчеркнуть, что, хотя приведенные на ней цифры соответствуют максимальной скорости проведения, не ясно, обусловлено ли наблюдаемое уменьшение понижением средней скорости проведения в выживающих нервных волокнах или постепенной избирательной гибелью более быстро проводящих аксонов.

Сенсорные функции. Произведено количественное изучение сенсорных функций в различных возрастных группах.

Данные Фриденвальда свидетельствуют о постепенном снижении остроты зрения.

Дуан измерял аккомодационную способность глаза у 4000 человек и изучал изменение аккомодации с возрастом. Оказалось, что диапазон аккомодации изменяется с возрастом линейно, разброс показателей уменьшается и диапазон приближается к постоянному уровню в одну диоптрию.

Бернштейн изучал индивидуальные колебания аккомодационной способности у лиц одного возраста и сопоставлял полученные данные с показателями продолжительности последующей жизни индивидуумов. Он выявил положительную корреляцию между этими показателями. Если эти выводы подтвердятся, можно будет использовать аккомодационную способность в качестве индекса степени старения индивида. Снижение аккомодационной способности по мере старения можно объяснить следующим образом: в норме центральная часть хрусталика плотнее его периферической части. По мере старения уплотнение распространяется к периферии, хрусталик теряет свою эластичность и кривизна его поверхности перестает изменяться при сокращении ресничных мышц, обеспечивающих аккомодацию нормального глаза.

Интегративная деятельность нервной системы. Подробный критический обзор литературы, касающейся изменения функций нервной системы в процессе старения, читатель найдет в книге В. Биррена «Руководство по геронтологии». Верхняя кривая показывает среднее число подстановок цифр, выполняемых в единицу времени. Нижняя кривая характеризует запоминание случайных комбинаций цифр после первого испытания. После теста с подстановкой цифр испытуемым предлагалось воспроизвести комбинации по памяти, без предварительной инструкции на запоминание. Отметим, что, хотя полученные кривые сходны по форме, на второй кривой максимум сдвинут влево.

Система органов дыхания

Существует два основных показателя функционального состояния системы органов дыхания — жизненная емкость легких и величина легочной вентиляции. Последний показатель зависит не только от емкости легких, но и от частоты дыханий.

Жизненная емкость легких и величина легочной вентиляции характеризуют лишь одну сторону механизма поглощения кислорода. Показателем скорости фактического потребления кислорода служит интенсивность основного обмена. Уже в первых работах было показано, что интенсивность основного обмена с возрастом падает; впоследствии эти данные были подтверждены. Однако при одновременном определении суммарного объема внутриклеточного пространства (по общему содержанию калия в организме) было выяснено, что интенсивность основного обмена веществ и суммарный объем внутриклеточного пространства изменяются параллельно, так что интенсивность поглощения кислорода на единицу внутриклеточной жидкости остается практически постоянной.

В связи с этими данными, полученными в последние годы, возникает важный вопрос — в какой мере снижение функциональных параметров происходит независимо один от другого и в какой мере они связаны со снижением общей функции, лежащей в их основе. Можно предположить, что интенсивность основного обмена должна быть пропорциональна объему метаболически активной ткани. Можно также считать, что скорость почечного кровотока определяется теми требованиями, которые предъявляются к данной системе, и, следовательно, размер и активность всего фонда нефронов должны быть пропорциональны активной массе тела. Аналогичным образом в регуляции функции печени косвенную роль играют энергетические потребности организма и потребность в «строительном материале».

Эти соображения заставляют допустить существование некоей единой регулирующей системы, определяющей метаболически активную массу тела.

У кролика массу тела можно произвольно изменять путем введения андрогена. Один из основных вопросов, подлежащих рассмотрению в будущих исследованиях, — это вопрос о том, является ли изменение уровня того или иного гормона в процессе старения причинным фактором или лишь отражением более общих изменений в какой-то иной регуляторной системе.

Мышечная сила

Приведены данные об изменении мышечной силы с возрастом; ее оценивали по показаниям ручного динамометра, по максимальной работе за единицу времени, а также по другим показателям. По мере старения отмечается постепенное снижение мышечной силы. Трудно сказать, идет ли речь о первичном возрастном изменении или это снижение наступает как результат воздействия тех или иных психологических или социальных факторов. Шок и сотр. измеряли не только максимальную мощность работы мышц рук, но и потребность в кислороде при производстве полезной работы у лиц различного возраста. Они установили, что при низких мощностях эффективность использования кислорода у старых людей ниже, чем у молодых, а при высоких мощностях — почти одинакова. Они предположили, что некоторое снижение эффективности использования кислорода при мышечной работе, происходящее с возрастом, обусловлено нарушением координации мышечных движений (например, расслабление мышц-антагонистов при низких мощностях), а не глубокими сдвигами в химизме мышечной работы.

Эндокринная система

В прежних работах по изучению зависимости функции щитовидной железы от возраста высказывались весьма противоречивые мнения. Одни исследователи отмечали снижение общей интенсивности включения йода в тироксин или тиреоглобулин; другие же доказывали, что при расчете активности на единицу веса обмен практически одинаков. Снижение экскреции стероидных гормонов с возрастом выражено значительно сильнее, чем снижение клубочковой фильтрации или уменьшение объема мочи, и, следовательно, оно, без сомнения, отражает соответствующее изменение уровня гормона в циркулирующей крови.

Данные Самуелса об изменении содержания связанного дегидроэпиандростерона в плазме по мере старения представлены. Наконец, показаны результаты 110 определений содержания гонадотропина в моче у женщин до и после наступления климакса. Следует отметить, что в отличие от всех перечисленных выше гормонов, секреция которых с возрастом падает, определение содержания гонадотропина выявило тенденцию к повышению его секреции по мере старения. Для постклимактерических возрастных групп характерен больший разброс данных. Мастерс отмечает постепенное снижение секреции гонадотропина, которое начинается примерно через 15—20 лет после наступления климакса; он считает, что наблюдающееся сразу после климакса повышение секреции представляет собой компенсаторную реакцию на пониженную чувствительность органа-мишени. По истечении же ряда лет гипофиз утрачивает способность к такой компенсаторной реакции.

Различные виды стресса

Мы не располагаем количественными данными о возрастных изменениях иммунологических механизмов.

Парфентьев определял титр некоторых антител у молодых и пожилых людей и не обнаружил существенных различий.

Верзар ставил опыты на крысах различного возраста, изучая способность этих животных приспосабливаться к условиям пониженного атмосферного давления, а также к воздействию низких и высоких температур. При помещении животных в условия пониженного атмосферного давления (350 мм рт. ст.) температура их тела падает на 4—5°. Спустя 2—3 дня благодаря стимуляции теплообразования восстанавливается исходная температура. Затем теплообразование вновь уменьшается и снова устанавливается равновесие между теплообразованием и теплоотдачей. Для старых животных характерна неполная адаптация — даже через 6—9 дней температура не достигает нормы.

В других опытах животных подвергали воздействию низкой температуры (—2,5°). У молодых животных (2—6 месяцев) температура тела оставалась нормальной. У животных в возрасте 14—16 месяцев она при этом снижалась на 1°, а у 24—26-месячных — на 3°. Молодые крысы лучше приспосабливались и к действию высокой температуры (38°).

Все сказанное выше свидетельствует о наличии многочисленных данных, касающихся изменения функций различных органов и систем с возрастом. К сожалению, не всегда можно решить, в какой мере наблюдаемые изменения представляют собой часть процесса старения (т. е. первичные события в ходе старения) и в какой мере они отражают какие-либо другие изменения в организме, и в том числе изменения, связанные с воздействием внешней среды. Можно полагать, что описанные выше количественные изменения функций нервной системы в большинстве случаев бывают первичными. Не всегда ясен вопрос, в какой мере изменение той или иной функции обусловлено нарушением свойств изучаемой системы и в какой мере оно связано с нарушением взаимоотношений между клетками. Ответ на этот вопрос лучше всего искать в капитальных трудах по изучению взаимодействия тканей и органов здорового животного, в исследованиях, касающихся основных изменений в клетках, наступающих под влиянием нервных и гуморальных раздражений, в работах по изучению компонентов цитоплазмы и процессов обмена питательными веществами между клетками и, наконец, в так называемых «продольных» и «поперечных» исследованиях возрастных изменений в организме человека и экспериментальных животных — в исследованиях, позволяющих исключить нарушения функций, которые связаны с патологией.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.



Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: