.
С возрастом снижается ЖЕЛ за счет дыхательного объема, резервного объема вдоха и выдоха, но возрастает остаточный объем, физиологическое мертвое пространство.
Дыхание учащается, и минутный объем (МОД) повышается до 200 % от должного; несмотря на это, снижается альвеолярная вентиляция – снижается эффективность внешнего дыхания и коэффициент использования кислорода легких, повышается альвеолярно-артериальный градиент кислорода и другие сходные показатели.
Снижение содержания кислорода в капиллярной сети и тканях характеризует в целом кислородный режим старого организма как менее эффективный и напряженный.
Рис. 9. Возрастные изменения ЖЕЛ у человека
Повышение легочной вентиляции при физической нагрузке у пожилых достигается в основном за счет учащения дыхания, при этом даже при малых нагрузках развивается выраженная гипоксемия. Восстановительный период более растянут, хотя в первые минуты изменения МОД более выражены, чем у молодых. Для регуляторных процессов характерна повышенная чувствительность хеморецепторов к гипоксическим агентам, наряду со значительным снижением рефлексов механорецепторов.
В целом для дыхательной системы, как и для остальных систем организма, типична неадекватно большая реакция на слабые нагрузки и недостаточная мощность для средних и больших нагрузок.
Ниже показано повышение с возрастом концентрации углекислого газа в артериальной крови и альвеолярно-артериальной разницы напряжения кислорода, что указывает на развитие дыхательной недостаточности с возрастом.
Рис. 10. Повышение с возрастом альвеолярно-артериальной разницы напряжения кислорода (по Кишкун, 2008)
Старение костно-мышечной системы и эпителия
В процессе старения утончается многослойный плоский эпителий (за счет шиповатого и зернистого слоя), снижается пролиферативная активность клеток, рост и самообновление эпителия, в базальных клетках увеличивается содержание меланина (типичное для старения потемнение кожи), почти полностью отсутствуют эпидермальные макрофаги (снижение местного иммунитета).
Многослойный плоский эпителий влагалища редуцируется, снижается устойчивость к инфекциям (сенильный вагинит).
В тонком кишечнике уменьшается количество слизеобразующих бокаловидных клеток. Снижение активности пристеночного переваривания ведет к синдрому мальабсорбции, а снижение активности всасывания, в частности витамина В12, – к мегалоподобной анемии.
Реснитчатый эпителий бронхов уплощается и теряет реснички, местами наблюдается метаплазия в многослойный плоский эпителий.
В железистом эпителии снижается число и функция желез.
Соединительная ткань резко изменяется с возрастом, замещая паренхиматозную. Фибробласты превращаются в фиброциты, снижается скорость самообновления ткани и увеличивается ее жесткость, гиалинизируются коллагеновые волокна, увеличивается содержание оксипролина и оксилизина. Эластические волокна набухают и фрагментируются, откладывается кальций (кальциноз органов).
Гладкая мускулатура сосудов и внутренних органов атрофируется, снижается ее тонус, способствуя развитию грыж и дивертикулов (пищевод). В кишечнике снижается тонус, развивается атония. В желудке гладкомышечные клетки подвергаются жировому перерождению, гомогенизации и вакуолизации.
Изменения поперечнополосатой мускулатуры в старости характеризуются одновременным наличием неизмененных, гипертрофированных и атрофированных волокон.
Рис. 11. Возрастные изменения силы – динамометрия
Рис. 12. Возрастные изменения силы – эргометрия, Вт
Наиболее явные возрастные изменения связаны со старением костно-мышечной системы. С 25 лет доля безжировой массы тела сокращается примерно на 4 % в каждое десятилетие, а после 50-летнего возраста это сокращение доходит до 10 % и сопровождается пропорциональным увеличением доли жировой ткани.
Снижение мышечной массы происходит соразмерно возрастному убыванию силы, что является важнейшим проявлением старения – развитием синдрома саркопении.
Остеопороз
Характерным признаком старения является остеопороз, в результате которого потеря трабекулярной костной массы достигает 60 %, а кортикальной – 35 %. Остеопороз увеличивает риск переломов.
Возрастной остеопороз (ОП) непосредственно связан с окончанием роста и развития и с климактерическим синдромом.
Потеря костной массы составляет после достижения пика, начиная с 30 лет, у мужчин – 0,3–0,5 % в год; у женщин – 0,7–1 % в год, причем в менопаузе потеря увеличивается. Раньше и больше ОП выражен в губчатой кости (позвоночник) как более функциональной ткани, но затем значительные изменения наблюдаются и во всех типах костной ткани. Потеря костной ткани на 80 % определяет ее хрупкость, но важное значение имеет и микроархитектоника – нарушение расположения трабекул кости.
Остеопороз II типа – сенильный ОП – характеризуется истончением трабекулярных пластин, кортекса и увеличением его порозности; развивается линейно у мужчин и ускоренно после менопаузы у женщин.
Механизм развития остеопороза представляет собой:
• снижение количества матрикса, синтезируемого остеобластами; уменьшение числа остеобластов (ОБ) с возрастом;
• отрицательный костный баланс ОБ с остеокластами (ОК);
• увеличение единиц ремоделирования, которые прекращают развитие после фазы реверсии (недостаток ОБ) с образованием лакун резорбции;
• недостаточность числа предшественников ОБ и ОК;
• снижение образования матрикса (изменение микроокружения).
Таким образом, с возрастом снижается ремоделирование кости. У женщин снижение эстрогенов сопровождается вторичным гиперпаратиреоидизмом (реакция на потерю кальция). Снижается ОБ- и ОК-генез с переключением на адипоцитогенез (снижается ИЛ-11 – мощный ингибитор адипоцитогенеза), снижается инсулинозависимый фактор роста и баланс костных морфогенетических белков: КМФ-2/КМФ-4 и ИЛ-1/ИЛ-11.
Для диагностики остеопороза используют:
• тесты на кальций, фосфор, паратгормон – они предназначены для общей оценки состояния минерального обмена и его регуляции;
• тесты на остеокальцин сыворотки и экскрецию ДПИД с мочой – для оценки маркеров костного метаболизма. Важное значение в развитии ОП имеет и возрастной иммунодефицит.
На уровне суставных хрящей наблюдается повышенная плотность субхондральной кости и образование остеофитов с одновременной атрофией волокнисто-хрящевой и синовиальной ткани. В конечном итоге формируется остеоартроз и дегенеративные поражения тазобедренных и коленных суставов, суставов стоп и кистей рук: отмечается неустойчивость и боль в суставах, со временем развивается нарушение равновесия и ограничение двигательной активности.
Дегенеративные костные изменения, связанные со старением, влияют на уровень повреждения шейного отдела позвоночника. У людей моложе по возрасту наиболее мобильными являются сегменты между С4 и С7 позвонками и, как следствие, большинство переломов происходят на этом уровне. У пожилых дегенеративные изменения приводят к ограничению подвижности указанных сегментов, и наиболее мобильной частью шейного отдела становится С1-С2 сегмент.
В нижних отделах позвоночника потеря трабекулярной костной массы, как правило, влечет за собой переломы передней части тела позвонка, при этом задние элементы остаются интактными. Такой тип повреждений редко сопровождается явным неврологическим дефицитом.
Кожа с возрастом атрофируется, теряет влагу и тургор, кровоток в ее сосудах замедляется, уменьшается количество подкожного жира. Вследствие этого кожные покровы становятся более хрупкими и у лежачих больных склонными к трофическим изменениям и пролежням.
Старение системы крови
Изменения крови с возрастом относительно невелики. Вязкость крови обычно не меняется, отмечается некоторое увеличение осмотической стойкости эритроцитов за счет бедности ретикулоцитами вследствие снижения новообразования эритроцитов. Несколько повышается СОЭ, система гемостаза значимо не страдает.
Выраженно страдают органы кроветворения и иммунитета: жировое перерождение костного мозга и атрофия тимуса.
Химический состав крови изменяется мало, но можно отметить уменьшение альбуминов и повышение глобулинов, особенно бета- и гамма-фракций, что связывают с изменением витаминного обмена и нарушениями системы иммунитета, в том числе с развитием аутоиммунных процессов. Соотношение альбумин/глобулины является хорошим показателем биологического возраста.
Содержание ионов Na+ и К+ не меняется, однако снижение экскреции К+ с мочой указывает на развитие некоторого калиевого дефицита и повышение потребности пожилых в калии. В эритроцитах содержание К+ повышается. Содержание ионов Cl– в эритроцитах увеличивается, но сохраняется таким же в крови.
В поздних возрастах повышается содержание ионов Mg2+ в венозной крови при сохранении его в эритроцитах.
Уровень железа в крови снижается в старости, ввиду снижения всасываемости в желудочно-кишечном тракте и снижения трансферрина. Падает также, начиная с 50 лет, содержание кобальта, никеля, цинка и меди – кофакторов кроветворения.
Содержание в крови, морфология эритроцитов и цветной показатель с возрастом не меняются, но возрастает время жизни эритроцитов и снижается число ретикулоцитов. В миелограмме отмечается задержка созревания эритроцитарного ростка на уровне полихроматофильного нормобласта. Снижение активности костного мозга и замещение его жировой тканью – типичная для ст