Старение и болезни (110

ВВЕДЕНИЕ.

К настоящему времени население Земли достигло 6 миллиардов 300 миллионов человек. Рост населения сопровождается прогрессирующим постарения населения, особенно в экономически развитый странах. Преобладание как относительной, так и абсолютной численности людей

населения. Эти проблемы ложатся на системы здравоохранения и социального обеспечения. Традиционная, только медицинская ориентация в лечении старших возрастных групп населения, не может удовлетворять и способствовать решению сложных биопсихососиальных проблем стареющего населения. Как показывает опыт ведущих гериатрических клиник, медицинское лечение у таких пациентов должно проводиться комплексно в сочетании с психосоциальными методами воздействия. Такой подход позволяет либо полностью ресоциализировать, либо приспособить к жизни во внебольничных условиях многих больных пожилого возраста. Именно такое реабилитационное направление лежит в основе работы Гериатрического научно-практического центра Самарской области.

1. СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О МЕХАНИЗМАХ СТАРЕНИЯ.

Проблема старения всегда была и будет притягательной для лучших умов человечества. Труды выдающихся мыслителей Древнего мира, средневековья и эпохи Возрождения тому свидетельство. Этой проблемой занимались философы и люди искусства, медики и теологи, и естествоиспытатели. В их трудах отражены биологические, социальнонравственные и философские стороны старения. Со временем понятия о сущности, механизмах старения и его причинах менялись. Как менялась и средняя продолжительность жизни. Это было связано с эволюционными изменениями условий жизни и успехами медицины.

Из многочисленных концепций и теорий старения прошлого можно выделить 2 тенденции, которые наблюдались со времени зарождения медицины до начала XX века.

1.Старость наступает вследствие постепенной потери "жизненной

силы".

2.Старость наступает вследствие постепенного отравления от накопления ядовитых веществ.

В связи с быстрым развитием физиологии в XX веке внимание исследователей было привлечено к обменным процессам в организме. Причину старения стали объяснять истощением врожденно детерминированных химических веществ в цитоплазме клетки, что приводило к снижению уровня и интенсивности метаболических процессов

-2-

в клетке, к изменению анаболических и катаболических соотношений. Интересная теория старения была предложена И.И.Мечниковым.

Старение рассматривалось как болезнь вследствие аутоинтоксикации организма кишечными токсинами. Наиболее чувствительной к этим ядам являются системы нервная и сосудистая. Повреждение высокодифференцированных клеток формирует патологический фагоцитоз, приводящий в конечном итоге к уничтожению собственных клеток. Во многом наивная и не доказанная в эксперименте, эта теория дала начало аутоиммунной теории старения, развиваемой и в наши дни.

В 1940 году А.В.Нагорный предположил, что в основе старения лежит токсическое действие некоторых белковых метаболитов и гормонов, которые постепенно накапливаясь в цитоплазме и в межклеточном пространстве, вызывают дегенерацию и атрофию тканей. Наиболее подвержены 1|Эр1Ь&А/^ процессам дегенерации нейроны и сердечные миофибриллы, клетки с низкой регенеративной способностью.

Румынский геронтолог Пархон в 60-х годах прошлого вена показал, что кумуляция у старых животных дисульфидных групп в интерстициальной ткани снижает ресинтез протеинов и ведет к образованию "больших молекул" и накоплению свободного аммония. Это наиболее выражено в тканях мозга.

А.А.Богомолец в 40-х, 50-х годах в механизме старения придавал наибольшее значение нарушению трофической функции соединительной ткани. Изменение ее белков, гистерезис коллоидов, по его мнению, является причиной упадка питания и общей физиологической активности организма. Была показана прямая зависимость между уровнем

привлекает проблема нарушения генетической информации клетки вследствие различных внутренних и внешних воздействий. Высказано предположение, что "ошибки" в молекуле ДНК/носителя генетической информации снижает продолжительность жизни. Эксперименты с радиацией доказали это. Причина старения может быть связана и со спонтанными

"ударах" генов в хромосоме соматической клетки. "Удары"- явление случайное, но вероятность поражения любой хромосомы постоянна, а общая частота их характерна для каждого вида. С возрастом подобные изменения хромосом нарастают, количество инактивированных соматических клеток при этом увеличивается и, в конечном итоге, это приводит к заболеванию и смерти. Процесс старения может

-3-

быть ускорен при наличии генетических "ошибок", то есть мутации одного из генов, существенно важных для нереального ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ клетки.

Эта теория мутации соматических клеток, хотя и подвергается справедливой критике/облучение небольшими дозами не только не сокращает, но способствует росту клеток/, все же заключает в себе возможность изучения старения на молекулярном уровне.

Если сгруппировать современные теории старения, то можно выделить те из них, которые рассматривают старение как процесс генетически запрограммированный и закономерный, как логическое завершение дифференциации, и теории, которые трактуют старение как результат накопления случайных ошибок. Достаточно убедительных доказательств в пользу той или иной концепции, нет. Трудность изучения причин и механизма старения в том, что исследуется материал о процессе старения лишь в момент обследования, то есть в определенный отрезок времени. Но невозможно проследить изменения, происходящие от рождения до старости и смерти, ибо естественная смерть от старости, как самостоятельной и единственной причины-явление исключительное. Тем не менее, большинство геронтологов склоняется к признанию концепции о запрограммированности старения и смерти.

Итак, старостьэто закономерно наступающий этап возрастного развития. Этот заключительный период жизни проявляется старением. Старение-это разрушительный процесс, неизбежно приводящий к постепенному снижению адаптационных возможностей организма. Именно старение характеризуется развитием возрастной патологии, которая повышает риск вероятности смерти.

При старении в организме развиваются процессы, противоположные ему. Они получили название витаукт/от вита-жизнь+ауктус-прирост, увеличение/.

Баланс старения и витаукта определяют биологический возраст человека. Таким образом, биологический возраст человека-это объективная мера степени возрастных изменений.

Индивидуальные особенности старения определяются синдромами старения. Это, прежде всего, синдромы ускоренного/преждевременного/ и замедленного старения. Если старение ускорено, возрастная патологу появляется рано. И, напротив, при замедленном старении человек стареет без возрастной патологии и может стать долгожителем. При ускоренном старший биологический возраст человека превышает его календарный возраст. По паспорту такой человек еще молод, но биологический возраст его говорит о старости. Таким образом, биологический возраст говорит о конкретном темпе старения данного индивида, а это

-4-

позволяет выработать систему профилактических мер.

Закономерности старения изучает геронтология. Возрастную патологию старения изучает гериатрия.

Предполагается, что видовая продолжительность человека 92-95 лет. Время наступления старости условно. Так, мужчин и женщин от 55-60 лет

одному из трех типов изменений:

- прогрессивно снижающиеся/сократительная способность миокарда, секреция желез, память и др./, -существенно не меняющиеся/уровень сахара крови, кислотно-щелочный

баланс и др./, -прогрессивно возрастающие/содержание холестерина и др./.

Другие особенности старения:

-гетерохронность/различие во времени наступления старения отдельных органов/, -гетеротопность/неодинаковая выраженность старения в органе/, -

гетерокинетичность/развитие возрастных изменений с различной скоростью/, -гетерокатефтентность/разнонаправленность возрастных изменений клеток и органов/.

По современным представлениям, нарушение механизма саморегуляции на различных уровнях жизнедеятельности организма становится причиной старения. Нарушение саморегуляции генома является причиной изменения соотношения синтезируемых белков и причиной появления белков, ранее не синтезируемых. Эти белки могут быть не только причиной нарушения функции клетки, но и её гибели. Наиболее тяжелые последствия от нарушения саморегуляции генома сказываются на клетках нервной и эндокринной систем. Это, в свою очередь, становится причиной нарушения нейрогуморальной регуляции, что в конечном итоге приводит к нарушению трофики тканей и к нарушению гомеостаза. Ослабление нейрогуморального влияния на клевки меняет реакции? клеток на действие биологически активных, веществ. Это означает, что при старении снижается надежность всех защитных систем организма. В первую очередь это касается репарации ДНК, а также продукции гормонов, антиоксидантов. Нарушается процесс микросомального окисления. Всё это приводит к недостаточности иммунной системы.

-5-

Поскольку компоненты иммунной системы четко определены и этим удобны для изучения, ее параметры стали полигоном для изучения старение как на клеточном, так и на молекулярном уровне. Кроме того, именно с состоянием иммунной системы оказались связанными многие болезни пожилого возраста, что позволило открыть пути для использования иммуномодуляторов в этом возрасте.

Известно, что по мере старения, вследствие мутации, некоторые лимфоциты утрачивают способность различать чужеродное. По мере накопления таких мутаций с возрастом, организм все более и более подвергается воздействию различных вредных факторов. Этому может противодействовать вероятное появление новых клонов лимфоцитов, способных к реагированию против чужеродных агентов. Новые клоны могут реагировать и против тканей хозяина. На основании этих положении, в 1962 году была впервые предложена, а 1970-1980 годы развита аутоиммунная до теория старения/Р.Вальфорд/:

-вероятность спонтанных соматических мутаций довольно высокая; -в течение жизни клетки претерпевают возрастающее иммуногенетическое разнообразие; -возрастающее иммуногенетическое разнообразие приводит к вто-

ричным гистонесовместимым реакциям/аутоиммунным реакциям/; -механизм старения во многом может быть связан с нарастанием аутоиммунных реакций.

Действительно, с нарастанием аутоиммунных реакций может быть связан старческий амилоидов, диабет, атеросклероз, сенильные психозы. Действительно, с возрастом заметно снижается масса тимуса, что приводит к снижению стволовых Т-и В-клеток. Однако, аутоиммунный механизм не может быть единственным механизмом старения.

П.ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАЗВИТИЯ СТАРЕНИЯ Не только поведение, но и психика и весь внешний облик стареющего человека изменяются.

Истончается кожа, за счет снижения ее эластичности появляются морщины. На различных участках кожи возникают пигментные пятна. Волосы седеют и становятся ломкими и редкими. Глаза утрачивают приятный

кифоза, спина становится сутулой. Движения теряют плавность, походка становится медленной и неуверенной из-за ограничения подвижности суставов.

Хронобиологические проявлений старения/остеопороз, склероз сосудов/совпадают с календарным возрастом. Чем дольше человек живет, тем более выражены эти изменения.

-6-

Онтобиологические проявления старения/молекулярно-генетические сдвиги, изменения функции сердечно-сосудистой системы и нейрогуморальной регуляции/совпадают с биологическим возрастом.

Наиболее заметен процесс старения человека по коже. Состояние кожи часто позволяет сделать заключение о состоянии здоровья человека в целом, поскольку кожа в определенной мере отражает состояние внутренних органов. У старого человека кожа обычно тонкая, морщинистая и сухая. Такая кожа уязвима для жара и холода и плохо сопротивляется инфекциям.

Одновременно с процессом старения в организме развиваются процессы витаукта. Некоторые процессы витаукта закреплены генетически в процессе эволюции. Это дублирование генетической информации, система репарации ДНК, система микросомного окисления. Другие процессы витаукта имеют фенотипические особенности, мобилизуемые организмом в ходе самого процесса старения благодаря саморегуляции. Таковы гипертрофия и гиперфункция клеток, активация ряда метаболических циклов, активация местных гуморальных систем

При старении отмечено повышение активности таких ферментов как моноаминоксидаза, сукцинатдегидрогенфза, альдолаза, фосфофруктокиназа. С уменьшением количества цитоплазматических белков, растет содержание метаплазматических. В клетках накапливаются крупные неактивные белковые комплексы.

При снижении основного обмена и потребления кислорода при старении происходит перераспределение субстратов окисления, в ряде органов уменьшается способность к окислению жирных кислот. В серд - це, почках, головном мозге , то есть в органах с высоким уровнем тканевого дыхания, потребление кислорода снижается значительнее, чем в тканях с низким потреблением кислорода, например, хрящевой. Все это приводит к изменению соотношения между окислительным фосфорилированием и гликолизом-двумя основными путями генерации энергии.

В клетке снижается синтез митохондриальных белков в связи с уменьшении количества митохондрий, в результате падает содержание в клетке гликогена и креатинфосфата. Это углубляет тканевую гипоксию стареющего организма. В свою очередь, это приводит к активации аэробного и анаэробного гликолиз и гликогенолиза, что в какой-то мере обеспечивает энергообмен в старости.

С возрастом в крови нарастает содержание липидов и липидоподобных соединений, особенно холестерина. При этом растет количество липидов и липопротеидов низкой и очень низкой плотности. Баланс атерогенных и антиатерогенных липидов крови нарушается - за счет уменьшения количества липопротеидов высокой плотности. В крови

-7-

также нарастает содержание триглицеридов, неэтерифицированных жирных кислот. Вышеуказанные изменения белково-липидного обмена способствуют развитию атеросклероза.

Старение клетки приводит в конечном итоге к ее деструкции и гибели. Эти потери неодинаковы не только в различных органах, но даже в различных частях одного и того же органа. Известно, что количество клеток в ядрах гипоталамуса практически не изменяется на протяжении жизни. Известно и то, что число нейронов в коре головного мозга и ганглиях спинного мозга к старости уменьшается на 30-40%. В условиях целостного организма старение клетки поэтому представляется как сложная комбинация возрастных изменений клетки и изменения регуляторных трофических влияний. Но в первую очередь страдают наиболее высокодифференцированные клетки. Можно выделить клетки, которым свойственно первичное старение/нервные клетки/. Можно выделить клетки, старение которых происходит под влиянием не только собственных возрастных изменений, но и под влиянием средовых воздействий/клетки печени и почек, мышечные клетки/. Можно выделить клетки, старение которых связано с кровоснабжением и проницаемостью барьеров/эпидермис, эпителиальные клетки/.

Старение клетки зависит и от принадлежности ее к той или иной функциональней системе. Отмечено, что с возрастом многие клетки наряду со снижением функциональных возможностей, находятся в состоянии гиперфункции. Отмечено также, что чувствительность многих клеток к гормонам и медиаторам нарастает. Возможно, это определено уменьшением числа рецепторов в клетке и направлено на сохранение нормального межклеточного взаимодействия.

Менее выражены изменения при старении в обновляющихся клетках, При уменьшении количества клеток в паренхиме какого-либо органа появляющиеся новые клетки имеют больший объем, чем старые, за счет цитоплазмы. В ядре таких клеток отмечены включения, генез и функция которых пока неизвестны, а в цитоплазме отдельных клеток имеются очаги уплотнения или, напротив, просветления. Процессы вакуолизации, разрушения и миелинизации внутренней мембраны митохондрий в таких клетках совершаются непрерывно. Количество митохондрий вследствие этого уменьшается. В стареющих клетках эндоплазматический ретикулум занимает меньшую площадь, его цистерны расширены, число рибосом на его мембранах уменьшено, Это свидетельствует о снижении пластических процессов. Признаком старения клетки также является увеличение количества первичных лизосом, что связано, возможно, с уменьшением активности лизосомальных ферментов.

-8-

Компенсаторными процессами следует считать не только ранее упомянутые гипертрофию и гиперфункцию отдельных клеток, но и гипертрофию отдельных органоидов клетки, а также "включение" в функцию органа максимального количества ранее не задействованных клеток, "дежурных капилляров", легочных альвеол, нейронов.

Ш. ИЗМЕНЕНИЯ В ПРОЦЕССЕ СТАРЕНИЯ В РАЗЛИЧНЫХ СИСТЕМАХ. Соединительная ткань.

При старении обнаруживаются изменения во всех структурах соединительной ткани. Коллагеновые волокна утрачивают фибриллярность,

гомогенизируются, утолщаются и истончаются. Увеличивается резистентность коллагена к воздействию пепсина и трипсина, но чувствительность к коллагеназе повышается. В эластиновых волокнах наблюдается фрагментация и разволокнение, повышается сродство к солям кальцмя/элабтокальциноз/. Эластиновые волокна становятся высокочувствительными к эластазе. Количество межуточного вещества уменьшается, в нем увеличивается количество сульфатированных и нейтральных гликозамингликанов и уменьшается количество гиалуроновой кислоты.

Нервная ткань.

Вес мозга уменьшается, как и его объем и линейные размеры коры и ганглиев головного мозга. Истончаются извилины, расширяются борозды, увеличиваются полости желудочков мозга. В цитоплазме части нейронов нарастает число лизосом, изменяется структура митохондрий. В ткани мозга формируются старческие бляшки, появление которых связывают с изменением нейрофибрилл и амилоидозом мозга. Количество глиальных клеток в сером веществе мозга нарастает, а в белом - уменьшается.

Адаптационная перестройка наиболее заметна в коре лобных и височных долей, клетках Пуркинье мозжечка и мотонейронах спинного мозга.

В периферических нервах истончается мякотная оболочка, формируются муфтообразные утолщения и очаги демиелинизации.

Психика стареющего человека изменяется, особенно поведенческие и эмоциональные реакции. Снижаются память, работоспособность, двигательная активность и репродуктивная способность. Но уровень интеллекта сохраняется, как и способность к обобщениям, к концентрации внимания в работе. Поэтому, с учетом своего богатого жизненного опыта, люди пожилого возраста остаются способными справиться с широким кругом задач.