Постарел наш друг Ниника, Сломлен злою сединой. Плечи мощные поникли, Стал беспомощным герой. Вот беда! Когда, бывало, Он с неистовым серпом Проходил по полю шквалом Сноп валился за снопом. По жнивью шагал он прямо, Отирая пот с лица, И тогда веселья пламя Озаряло молодца. А теперь не ходят ноги: Злая старость не щадит... Все лежит старик убогий, Внукам сказки говорит. … И.Сталин, Иллюстрация А.Гитлер

Является ли старение болезнью? Aging may also be viewed as a disease, differing from others in that the aging pattern is universal.

Универсально ли старение? Скорее нет: ведь существуют нестареющие организмы! Скорее нет: ведь проявления старения весьма различаются у разных организмов Старение «универсально» примерно в том же смысле, в каком универсально размножение.

Старение – не патология, а норма

Старение человека – постепенная деградация всех систем жизнедеятельности.

CUPID C umulative U niversal P rogressive I ntrinsic D eleterious ?

Universal? Buffenstein R. Journal of Gerontology 2005, 60(11): The naked mole-rat: a new long-living model for human aging research. Голый землекоп

Физиология старения человека

Нервная система Сердечно-сосудистая система Иммунная система Желудочно-кишечный тракт Опорно-двигательная система Мочеполовая система Эндокринная система (и их взаимовлияние)

Изменения в нервной системе Макроуровень: уменьшение веса мозга (как серого, так и белого вещества; ~5-10% за период с 20 до 90 лет). Микроуровень: уменьшение количества нейронов, увеличение количества клеток глии, снижение количества дендритов и отростков дендритов, уменьшение плотности синапсов, образование нейрофибриллярных клубков и бляшек, silent brain lesions.

Когнитивные функции Внимание Память (Восприятие) Очень большая вариабельность Медлительность, заторможенность поведения

Внимание F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F E F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F FF F F F F F F F

У пожилых и престарелых людей - замедляется реакция на стимул; - ухудшается способность эффективно разделять внимание и переключать внимание; Возрастных эффектов не обнаруживается в тестах на удержание внимания.

Память Старение сопровождается ослаблением рабочей памяти Кратковременная память не ослабевает с возрастом В целом, пожилые и престарелые люди испытывают бо ̀ льшие трудности в решении задач, требующих активного использования (реорганизации, интеграции) рабочей памяти.

Психические изменения Снижаются: психическая гибкость, способность приспосабливаться к изменяющимся условиям жизни, общая активность и тонус Появляется чувство слабости и общего недомогания, замедляются психические процессы, падает способность радоваться и эмоционально реагировать на события жизни, появляется своеобразный старческий консерватизм.

Восприятие С возрастом падают острота зрения и слуха. Уменьшается прозрачность хрусталика и слезы. Падает слезоотделение, развивается синдром сухого глаза Ухудшается обоняние и чувство вкуса

Сердечно-сосудистая система Утолщение стенок аорты и артерий, потеря их эластичности ведут к повышению сопротивления кровотоку. Возрастает артериальное давление. Нагрузка на сердце возрастает; сердце увеличивается. Снижается частота сердцебиения, особенно под нагрузкой

В старости также снижается ангиогенез – процесс образования новых кровеносных сосудов в органе или ткани.

Дыхательная система Атрофические процессы в слизистой оболочке органов дыхания, дистрофические и фиброзно-склеротические изменения хрящей трахеобронхиального дерева. Стенки альвеол истончаются, снижается их эластичность, утолщается мембрана. Уменьшается жизненная емкость легких, увеличивается остаточный объем. Увеличивается вентиляционный эквивалент, снижается коэффициент использования кислорода, увеличивается частота дыхания и амплитуда дыхательных колебаний транспульмонального давления.

Снижение максимальной вентиляции легких, максимальных уровней транспульмонального давления, работы дыхания. Нарушение бронхиальной проходимости вследствие анатомо-функциональных изменений бронхиального дерева (инфильтрация стенок бронхов лимфоцитами и плазматическими клетками, склерозирование бронхиальных стенок, появление в просвете бронхов слизи, спущенного эпителия, деформация бронхов из-за перибронхиального разрастания соединительной ткани). Снижение эластичности легких (уменьшается эластическая тяга легких). Увеличение объема воздухоносных путей и, следовательно, мертвого пространства с соответствующим снижением доли альвеолярной вентиляции ухудшают условия газообмена в легких.

Старение иммунной системы

Инволюция тимуса: потеря клеточности, снижение выхода наивных Т-клеток; снижение секреции гормонов тимуса (тимозина, тимопоэтина, тимулина), задействованных в дифференцировке Т-клеток. Заместительная терапия гормонами тимуса способна восстановить функциональность иммунной системы в старости.

Развивающееся в старости истощение иммунной системы (в первую очередь, уменьшение количества Т-лимфоцитов и нарушения дифференцировки В- лимфоцитов) приводит не только к снижению способности противостоять инфекциям, но и к повышению вероятности аутоиммунных заболеваний и злокачественных образований.

Пищеварительная система Атрофические изменения жевательной мускулатуры и слюнных желез. Снижение секреции слюны, ее ферментативной активности, Выпадение зубов, ослабление жевательной мускулатуры Атрофия слизистой оболочки пищевода, снижение тонуса его мускулатуры и внутрипищеводного давления, ослабление перистальтики. Атрофические изменения слизистой и мышечной оболочек желудка. Склерозирование артериальных сосудов, уменьшение плотности капилляров ухудшают кровоснабжение желудка. Снижается секреторная функция желудка: уменьшаются количество базального и стимулированного желудочного секрета, продукция соляной кислоты, пепсина и гастромукопротеина. Падают общий тонус желудка, его двигательная активность, сила сокращений, укорачивается период работы. С возрастом увеличивается длина кишечника, уменьшается толщина слизистой оболочки кишки за счет укорочения кишечных ворсинок и уменьшения криптогенного слоя, а также продукция кишечных ферментов. Уменьшается размер и масса печени

Опорно-двигательная система Масса мышц Масса костей Масса жира

Старение скелета четко коррелирует с уменьшением роста человека. Рост уменьшается в основном за счет увеличения кривизны позвоночника, снижения высоты межпозвоночных дисков и суставного хряща.

Скелет Остеопения: ненормально низкая масса костной ткани. Различают несколько типов остеопенических поражений; при старении развивается остеопороз. Остеопороз: одновременная потеря органического матрикса и минеральных веществ из-за низкой активности остеобластов. Основной дефект при остеопорозе – истончение балок губчатого вещества кости и компактного вещества. При остеопорозе нарушается связь между пересекающимися балками; отдельные балки перфорируются и могут ломаться. В результате кость становится хрупкой.

Первичный остеопороз Постклимактерический остеопороз (остеопороз типа I) наблюдается у женщин в возрасте 50–75 лет. Основные осложнения: переломы тел позвонков, костей предплечья и запястья. Старческий остеопороз (остеопороз типа II) поражает женщин и мужчин старше 70 лет. Основные осложнения: переломы шейки бедренной кости, проксимальных отделов плечевой и большеберцовой кости, костей таза.

Постклимактерический остеопороз Скорость потери костной массы после 30 лет у женщин выше, чем у мужчин. Кроме того, в первые 5 лет после наступления менопаузы потеря костной массы сильно ускоряется. Остеопороз у женщин в постменопаузе (50–75 лет) встречается в 8–10 раз чаще, чем у мужчин того же возраста.

Adolf Lindfors, 41 год. Старейший олимпийский чемпион по борьбе (1920 г) Средний возраст олимпийских чемпионов по борьбе: ~ 27 лет. Мышцы

Олимпийские чемпионы по борьбе: распределение по возрастам

Мышцы У человека к годам максимальная сила произвольного мышечного сокращения снижается на 20-40% (независимо от пола). В среднем, мышечная сила у пожилых людей падает на 1-4% в год. Некоторую роль при этом играет сокращение силы в расчете на единицу мышечной массы, однако в основном это – следствие саркопении.

Саркопения Саркопения – это обусловленное возрастом дегенеративно-атрофическое изменение мышечной ткани. В старости саркопения неизбежна, но степень выраженности может сильно варьировать. В медицине термин применяется обычно, если отклонение мышечной массы превышает 2 ст. отклонения от нормы для контрольной группы молодых, здоровых людей.

Мочевыделительная система Склероз почечных сосудов вызывает снижение почечного кровотока. Облитерация клубочковых петель приводит к последующему запустеванию клубочков и атрофии канальцевой системы. Количество функционирующих нефронов сокращается. Снижается скорость клубочковой фильтрации показатель, тесно связанный с почечной гемодинамикой.

Старение сопровождается снижением всех почечных функций азото- и водовыделительной, электролитно- выделитильной. Клиренс ряда электролитов у престарелых по сравнению с молодыми людьми снижен на 2040%. Почечные механизмы регуляции кислотно- основного состояния организма становятся менее надежными. Ослабевает нервный механизм регуляции деятельности почек, повышается значимость гуморального звена. Уплотняются и теряют эластичность стенки мочевыводящих путей; происходит атрофия мышечного слоя, снижается сократительная способность, ослабевают сфинктеры.

Возрастные изменения эндокринной системы Регуляция обмена глюкозы инсулином Гормон роста\IGF-I Паратиреоидный гормон (ПТГ) Мелатонин Половые гормоны

С возрастом чувствительность к инсулину падает, что приводит к повышению уровня глюкозы в крови Yashin et al (2009). Maintaining physiological state for exceptional survival: What is the normal level of blood glucose and does it change with age? Mechanisms of Ageing and Development, 130(9), LS = продолжительность жизни

Система гормон роста (GH) – IGF-1 Гормон роста выделяется гипофизом импульсами, интенсивность которых возрастает вскоре после начала сна. С возрастом ночной пик секреции гормона роста снижается. Концентрация IGF-1 в плазме крови также снижается с возрастом

Уровень IGF-1 в крови, BR Pedro Weslley Rosario Arq Bras Endocrinol Metab vol.54 no.5 São Paulo

IGF-1 Levels (Somatomedin C) AgeMale (ng/ml)Female (ng/ml) 2 months - 5 years years years years years years years >55 years Уровень IGF-1 в крови, USA

Паратиреоидный гормон (паратгормон, ПТГ) Marcus R, Madvig P, Young G 1984 Age-related changes in parathyroid hormone and parathyroid hormone action in normal humans. J Clin Endocrinol Metab 58:223–230

ПТГ вырабатывается паращитовидными железами и является одним из основных регуляторов кальциевого обмена. Секреция гормона находится под влиянием изменений уровня кальция крови. ПТГ снижает выделение кальция и увеличивает выделение фосфора из организма с мочой, действуя на канальцы почек. Способствует поступлению кальция и фосфата из костей в кровь, угнетая активность остеобластов; активируя остеоциты и остеокласты, способствует увеличению пула остеокластов.

Мелатонин Мелатонин – основной гормон эпифиза (шишковидной железы).

Мелатонин

Старение и репродуктивные функции (мужчины) Некоторое снижение уровня тестостерона Изменения в тканях семенников Падение эректильной функции Снижение качества спермы Все вышеперечисленные изменения 1)имеют значительный разброс по выраженности 2)наступают медленно и постепенно

Jean M. Kaufman and Alex Vermeulen, Endocrine Reviews 26(6):833–876 Возраст (лет)

Старение и репродуктивные функции (женщины). Снижение количества яйцеклеток (от нескольких миллионов у пятимесячного плода до ~1000 к началу наступления менопаузы) Постепенное повышение гипоталамического порога для действия половых гормонов

После менопаузы радикально изменяется гормональный профиль для эстрогена, прогестерона, и двух гормонов гипофиза: фолликулостимули- рующего гормона (ФСГ) и лютеинизирующего гормона (ЛГ).

Бесплодие /Resources/Patient_Resources/Fact_Sheets_and_Info_Booklets/agefertility.pdf

Хромосомные аберрации плода

В процессе старения у человека наблюдается постепенное снижение функциональности всех основных жизненных систем Многие особенности старения человека являются узкоспецифичными; у других организмов также есть свои видоспецифичные особенности старения.

Потеря клеточности, возможно, является универсальной чертой физиологических проявлений старения