Физиологические механизмы старения
Старение – это затухающее самообновление. В ходе онтогенеза происходят процессы самообновления цитоплазмы. На ранних этапах онтогенеза процессы синтеза преобладают над процессами распада. После определенной фазы устойчивого взаимоотношения процессы распада в старости начинают преобладать над синтезом.
В тканях белки составляют 10–20 %, а углеводы и жиры только 1–5 %. Структурная основа белка – аминокислоты, их известно 20. Соединяясь друг с другом, аминокислоты образуют полипептидные цепи, имеющие спиральную структуру. Таким образом, строение белка чрезвычайно сложно. В старости белок слабее разрушается ферментами, более устойчив к осаждению спиртом, слабее набухает. Волокна опорного белка коллагена с возрастом утолщаются, изменяется эластичность. С возрастом изменяются количественные соотношения белков друг с другом. Так, например, в сыворотке крови в старости падает количество мелкодисперсных белков – альбуминов и растет содержание грубодисперсных – глобулинов.
Структурной основой организма является клетка. Клетки ткани окружены элементами соединительной ткани и межклеточным веществом. С возрастом уменьшается количество активных (паренхиматозных) клеток и увеличивается межуточная соединительная ткань, нарушается упорядоченность расположения клеток в организме. Уменьшение количества клеточных элементов в старости увеличивает функциональную нагрузку на оставшиеся клетки, приводит к ослаблению восстановительных процессов (табл. 13).
Важным проявлением возрастных изменений самообновления клеток, их способности к делению является ослабление регенерации. Она по-разному выражена у органов различной сложности. Чем меньше способность клеток к делению, тем слабее выражены в тканях процессы регенерации.
Регенерация имеет огромное значение в обновлении постоянно отмирающих тканей сложного организма, в восстановлении его дефектов, при ранениях, различных повреждениях. В старости раны у человека заживают медленнее.
В ходе старения изменяется структура клеток. В них накапливаются метаболиты, наступает жировое перерождение. В старых клетках также накапливается окрашенное вещество – пигмент. Особенно много его в нервных клетках.
С возрастом масса ядра клетки уменьшается, а масса цитоплазмы увеличивается. Возникают ядерно-цитоплазматические диспропорции. С ядром клетки связаны синтез белка, процессы регуляции обмена веществ. С возрастом изменяется соотношение не только между отдельными органоидами клетки, но происходят определенные изменения и внутри каждого из них. При старении уменьшается объем митохондрий – «энергетического котла», которые осуществляют дыхательную функцию клеток. При старении меняется течение окислительных процессов.
Таблица 13. Механизмы старения организма
Важное средство влияния на обменные процессы в организме – питание. Изменяя пищевой рацион человека, можно изменить в нужном направлении метаболизм тканей в организме. По мере старения человек должен снижать калорийность пищи. Это необходимо потому, что энергетические затраты, двигательная активность, выполняемая организмом работа с возрастом падают.
Движение – один из основных наиболее физиологических стимуляторов жизненных процессов в организме. Современный человек расплачивается своим сердцем за удобства цивилизации и ограничение двигательной активности. С возрастом гиподинамия возрастает. Наиболее рациональное и эффективное средство борьбы с преждевременным старением – активный двигательный режим.
Пока ни одному живому организму не удалось избежать старения. Нельзя со временем помолодеть и невозможно избежать старости. Старение – единственный сверхстабильный биологический механизм, не дающий сбоев. Никакие процедуры, диеты, лекарства не могут остановить неумолимо надвигающийся процесс старения. При старении ухудшается память, снижается быстрота реакций, нарушается координация движений. Изменяется и внешность человека. Кожа становится дряблой, морщинистой. Волосы седеют или выпадают. Беспокоит парадонтоз. Ухудшается зрение, а затем и слух. Частыми спутниками старости являются сердечно-сосудистые заболевания, развивается остеоартроз. В головном мозге нейроны со временем погибают, а пустующее место занимают клетки глии – ткани, заполняющей пространство между нервными клетками, их отростками и сосудами в ЦНС. Структура мозга становится губчатой. С возрастом отмечается некоторое снижение веса мозга, причем как серого, так и белого вещества.
Наиболее характерным возрастным изменением является утрата значительного количества нейронов в отдельных областях мозга, особенно в базальных ганглиях, мозжечке, спинном мозге. Потеря нейронов связана с увеличением количества клеток глии. Кроме уменьшения количества нейронов, в стареющем мозге снижается количество дендритов. На отдельных участках мозга уменьшается плотность синапсов. Внутриклеточные изменения включают дилатацию и фрагментацию аппарата Гольджи, нарушения формы мембран и ядер, накопление липофусцина как в нейронах, так и в клетках глии.
Одним из важнейших регуляторных отделов нервной системы, играющих ведущую роль в механизме старения, является гипоталамус. Старение сопровождается снижением воды в мозговой ткани и изменением сосудистой циркуляции в мозгу.
Несмотря на морфологические и биохимические изменения, наблюдаемые в стареющем мозге, функциональная полноценность нервной системы хорошо сохраняется и у самых старых людей. Наиболее распространенное и значительное изменение в стареющем организме – это заторможенность (медлительность) поведения. Медлительность с возрастом отмечается не только в двигательных реакциях и восприятии, но также очевидна и при сложных процессах усвоения информации, которые ассоциируются с краткосрочной памятью. Некоторые виды работоспособности мозга снижаются к 70 годам жизни, в то время как другие сохраняются в течение всей жизни здоровых людей. Заторможенность и потеря координации при ходьбе, так же как и при письме и других целенаправленных движениях, может быть связана с увеличением времени реакции у стариков.
Ярким примером возрастных изменений биоритмов служит изменение циклов «сон – бодрствование», что в основном зависит от ретикулярной системы. Нарушение стадий сна в старости носит более качественный, чем количественный характер, и касается главным образом фаз глубокого сна.
Нарушение осанки и локомоторной функции в старости зависит от ЦНС. Снижается скорость проведения импульсов по волокну периферических нервов. Отмечается дисфункция нервной системы. Это проявляется нарушением терморегуляции, желудочно-кишечными расстройствами, недержанием мочи.
Геропротекторы – вещества, способные увеличивать продолжительность жизни. К ним можно отнести: антиоксиданты, адаптогены, иммуномодуляторы, гормоны щитовидной железы, кортикостероиды, гормоны роста, нейротропные средства, энтеросорбенты.
Влияние избыточного веса на возрастные заболевания. С одной стороны, избыточный вес – это косметический недостаток, с другой, – он может способствовать появлению таких болезней, как сахарный диабет, артериальная гипертония, атеросклероз, стенокардия, инсульт. Полные люди живут на 10–15 лет меньше. Гипертоническая болезнь – основной фактор развития сердечно-сосудистых заболеваний, преждевременного старения и смерти. В большинстве случаев гипертоническая болезнь протекает незаметно. Выявить ее можно, только регулярно контролируя давление.
Как определить, есть ли у человека избыточный вес? Для этого можно воспользоваться показателем индекса массы тела (ИМТ). Высчитать его можно следующим образом: вес (в кг) поделить на рост, выраженный в м2.
Например, масса тела человека 60 кг; рост – 1 м 70 см.
ИМТ = 60/(1,70 ? 1,70) = 60/2,89 = 20,7.
Значение ИМТ в пределах 19–25 говорит об идеальном весе. ИМТ в диапазоне значений от 25 до 30 указывает на то, что у обследуемого имеется избыточный вес. При значении ИМТ более 30 диагностируется ожирение, при 15 – кахексия.
Существуют 2 основных фенотипа избыточного отложения жировой ткани: андроидный (жировая ткань распределяется преимущественно в верхней части тела: грудь, живот, талия) и гиноидный (жировая ткань распределяется преимущественно в нижней части тела: ягодицы, бедра) (рис. 5). Типы жировых отложений играют различную роль в возникновении заболеваний. Так, андроидный тип ожирения повышает риск сердечно-сосудистых заболеваний, а гиноидный – риск развития венозной недостаточности. Фенотип избыточной массы тела можно определить по отношению окружности талии (ОТ) к окружности бедер (ОБ). Если отношение ОТ к ОБ больше 0,9 (ОТ/ОБ) – это андроидный тип ожирения, если меньше 0,8 – гиноидный.
Рис. 5
Для снижения веса пациенты прибегают к различным диетам. Если вес удается снизить на 500 г за неделю, то это уменьшение происходит за счет жировой ткани; если вес уменьшается за это же время на 1 килограмм и более, то такое похудение идет за счет рассасывания мышечных волокон. Использование только лишь одних диет в борьбе с ожирением малоэффективно. И то, что навязывает реклама, зачастую является коммерческим трюком. Для правильного и здорового уменьшения жировой массы необходимо сочетать лечебную диету с обязательными умеренными физическими упражнениями. Для поддержания веса можно рекомендовать ходьбу. Таким образом, лишние калории (полученные при нерациональном питании) сжигаются двигательной энергией.
