Классификация возрастных периодов

Кафедра биохимии

Утверждаю

Зав. каф. проф., д.м.н.

Мещанинов В.Н.

_____‘’_____________2006 г

ЛЕКЦИЯ № 31.1

Тема: Биохимия старения

Факультеты: лечебно-профилактический. 2 курс.

Старение — это разрушительный процесс, который развивается из-за нарастающего с возрастом повреждения организма внешними и внутренними факторами.

Процесс старения неотделим от процесса развития организма. Он возникает в минимальных проявлениях с момента рождения, существенно активируется в среднем возрасте и проявляется в развернутом виде в конце жизни. Он происходит на всех уровнях организации живого организма: молекулярном, клеточном, органном, системном и организменном.

Исследованием явления старения и методов влияния на него занимаются геронтология и гериатрия.

Геронтология – наука, изучающая причины старения, механизмы возрастной инволюции, способы замедления процессов старения, механизмы действия геропротекторов.

Гериатрия – наука об особенностях лечения пожилых пациентов.

Основными причинами развития геронтологии и гериатрии связаны:

1. с успешными результатами увеличения продолжительности жизни в эксперименте (у холоднокровных в сотни раз, у лабораторных теплокровных животных на 20-60%, у человека — на 10-12%).

2. с низким значением средней продолжительности жизни населения в России, и особенно, в Свердловской области (в 2000 году в Японии, Канаде, Швеции и ряде других развитых стран свыше 80 лет, в России - 65,0 лет, в Свердловской области - 63,7лет).

3. наличием возрастной патологии и возрастных особенностей лечения многих заболеваний.

4. большим числом пациентов пожилого и старческого возраста (более 2/3 от всего числа).

КЛАССИФИКАЦИЯ ВОЗРАСТНЫХ ПЕРИОДОВ

В настоящее время в России принята следующая классификация возрастных периодов онтогенеза: 35-59 лет — средний (зрелый) возраст, 60-74 — пожилой, 75-89 — старческий, свыше 90 лет — возраст долгожителей.

ПРИЧИНЫ СТАРЕНИЯ. ТЕОРИИ СТАРЕНИЯ, ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ

Причины старения неизвестны. В настоящее время существует 300 теорий, объясняющих вероятные причины старения.

Выделяют следующие группы теорий, рассматривающих старение как:

1. результат накопления повреждений клеток в течение жизни (свободно-радикальная теория, группа иммунологических теорий, теория эндогенной интоксикации);

2. генетически запрограммированный процесс (теория соматических мутаций, теломеразная теория и др.);

3. многопричинный процесс (адаптационно - регуляторная теория, другие синтетические теории).

Свободно-радикальная теория старения

Осноположниками теории явились Эмануэль (СССР, 1958) и Харман (США, 1956). В основе этой теории лежит предположение что, свободнорадикальные реакции и продукты этих реакций вызывают повреждение и гибель клеток, и в целом старение организма.

Данную теорию подтверждают следующие факты:

1. увеличение средней продолжительности жизни животных при подавлении у них реакций СРО с помощью антиоксидантов. Наиболее изученным антиоксидантом является ионол (дибунол). Он ингибирует реакции СРО, увеличивает уро­вень АОА, стабилизирует клеточные мембраны, стимулирует дезинтоксикационную функцию печени, мобилизует защитные силы организма и увеличивает у животных среднюю продолжительность жизни.

2. существует обратная корреляция видовой продолжительности жизни с активностью СРО и прямая корреляция видовой продолжительности жизни с АОА (активностью СОД, содержанием β-каротина, α-токоферола и мочевой кислоты в сыворотке крови).

3. при старении часто АОА снижается, а уровень СРО возрастает. Даже если при старении интенсивность реакций СРО оказывается сниженной, под действием экстремальных состояний она возрастает больше, чем у молодых и взрослых людей и животных.

ОБЩИЕ МЕХАНИЗМЫ СТАРЕНИЯ

Для развития старения характерны:

I. Гетерохронность — различие во времени наступления старения отдельных тканей, органов и систем. Например: атрофия вилочковой железы происходит в 13-15 лет, половых желез — в климактерическом периоде, а функции гипофиза сохраняются до глубокой старости.

II. Гетеротопность — неодинаковая выраженность процесса старения в различных органах и структурах одного и того же органа. Например: пучковая зона коры надпочечников стареет медленнее сетчатой зоны.

III. Гетерокинетичность — развитие возрастных изменений с различной скоростью. Например: в костно-суставной системе признаки старения медленно возникают и прогрессируют, а в ЦНС — быстро.

IV. Гетерокатефтенность — разнонаправленность возрастных изменений, связанная с подавлением одних и активацией других жизненных процессов в стареющем организме.

В этом смысле все возрастные сдвиги показателей обмена веществ и функций можно разделить на 3 группы:

1. Прогрессивно снижающиеся с возрастом: сократительная способность сердца, функция пищеварительных желез, гормонообразование.

2. Существенно не изменяющиеся к старости: КОС, мембранный потенциал, морфологический состав крови (содержание в крови эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов).

3. Прогрессивно возрастающие: скорость синтеза некоторых гормонов, содержание в крови холестерина, лецитина.

 

ВИДЫ СТАРЕНИЯ

Выделяют 3 вида старения: физиологическое замедленное,физиологическое (у основной массы населения) и патологическое ускоренное.

Замедленное старение наблюдается у долгожителей (лица, чьи родители прожили более 81 года, прожили, по крайней мере, на 6 лет больше тех, чьи родители умерли, не дожив до 60-летия).

Долгожительство человека, как и других биологических видов, определяется высокой индивидуальной гомозиготностью.

 

Ускорение процессов старения происходит под действием неблагоприятных факторов:

· вредных привычек (алкоголь, курение, наркотики и др.);

· низкой двигательной активности;

· высококалорийном питании;

· дефиците витаминов и микроэлементов;

· наличии патогенной микрофлоры;

· иммунодефицитных состояниях;

· стрессе;

· хронических отравлениях и интоксикациях (в т. ч. эндогенных и на производстве), наличии патологий сердечно-сосудистой, дыхательной, выделительной системы, ЖКТ, печени и т.д.

Ранние роды и большое число негативно сказываются на продолжительности жизни женщин. Шансы дожить до 100 лет имели больше те женщины, которые родили первенца после 40 лет. Мужья также живут дольше, если число произведенных ими детей было не слишком велико.

Значительное сокращение продолжительности жизни наблюдается при наследственных заболевания преждевременного старения - прогериях. Прогерии встречаются чрезвычайно редко, и их частота обычно не превышает 1 на 10 миллионов. Полагают, что наследование идет по аутосомно-рецессивному типу с неполной пенетранностью (количественный показатель фенотипической изменчивости проявления гена).

Выделяют две основные формы наследственной прогерий:

· Синдром Хатчинсона-Гилфорда (прогерия детей, progeria infantialis)

· Синдром Вернера (прогерия взрослых, progeria adultorum)

Обоим синдромам свойственно ускоренное развитие обычных признаков естественного старения, однако, в первом случае они начинают развиваться с рождения, и больные редко доживают до 20 лет. Во втором случае ускоренное старение начинается с периода полового созревания и продолжительность жизни может достигать 30-40 лет.

Смерть наступает при характерных для глубокой старости явлениях угасания функций либо от типичной возрастной патологии, включая рак, сердечную недостаточность, мозговые нарушения и другие заболевания.

 

Антиоксиданты

При старении активность многих процессов, генерирующих свободные ради­калы, снижается. Одновременно в еще большей степени снижается мощность АОЗ, и в результате возникает относительное преобладание прооксидантов над антиоксидантами и возрастает число повреждений биоструктур свободными радикалами.

Введение антиоксидантов токоферола, аскорбиновой кислоты существенно (на 14-38%) уве­личивает продолжительность жизни у животных.

Основные принципы антиоксидантной терапии: 1) приоритет природных антиоксидантов (экстракты из морских беспозвоночных, водоросли, планктон, жень-шень, элеутерококк и др. биогенные стимуляторы); 2) одновременное применение липидорастворимых (токоферолы, убихиноны, ретиноиды, каротиноиды и др.) и водорастворимых антиоксидантов (глютатион, метионин, аскорбиновая кислота и др.); 3) регулярное исследование лабораторных показателей при использовании антиоксидантов.

Гормоны

Тестостерон уменьшает, эстрадиол увеличивает продолжительность жизни. Другие гормоны также по-разному влияют на нее. Однако, при систематическом введении гормонов следует иметь в виду, что это приводит к дисгормональным нарушени­ям.

ВИТАМИНЫ

Высокой активностью обладают витамины, поскольку влияют на все виды об­мена веществ и функционирование всех органов и систем. А при старении развивается поливитаминный дефицит. Примене­ние декамевита, квадевита месячными курсами после 35 лет 2-3 раза в год увеличивает продолжительность жизни людей на 6-10%.

АНЕСТЕТИКИ.

Применение новокаина по специально разработанной схеме введения увели­чивает продолжительность жизни у людей на 11-18%, правда, имелись и некото­рые отрицательные последствия (увеличение частоты аллергических реакций, ухудшение коронарного кровообращения). Предполагаемый механизм геропротекторного действия – снятие перегрузки ЦНС избыточной импульсацией с периферии.

СТАБИЛИЗАТОРЫ ЛИЗОСОМАЛЬНЫХ МЕМБРАН

Аспирин, пантотеновая кислота, производная преднизолона стабилизируют лизосомальные мембраны и увеличивают продолжительность жизни. В основе механизма – уменьшение вероятности аутолиза клетки собственными гидролазами.

ЭНТЕРОСОРБЦИЯ

С возрастом в организме увеличивается образование токсических веществ (в кишечнике), уменьшается интенсивность системы микросомального окисления.

В качестве энтеросор­бентов используются активированный уголь, полифепан, микрокристаллическая целлюлоза. Ведущий механизм – сорбция токсических веществ. Это приводит к возрастанию продолжительности жизни на 40% (у животных).

ГАЗОВАЯ ТЕРАПИЯ

Режим газового состояния организма является важным регуляторным звеном жизнедеятельности. Условия газоснабжения существенно определяют функционирование органов и систем организма, могут оказывать регулирующее или повреждающее воздействие. В настоящее время считается доказанным, что общим неспецифическим звеном повреждения организма при нарушении его газового режима является активация процессов СРО липидов, которой в общей патологии придается большое значение, особенно в возрастном аспекте (свободнорадикальная теория старения). В литературе на разных моделях показана прооксидантная роль гипоксии.

При старении организма происходит нарушение транспорта и утилизации кислорода тканями, что приводит к развитию гипоксии. Показано, что в пожилом и старческом возрасте снижается диффузия О₂ в кровь, снижается его парциальное напряжение в крови и утилизация в тканях, том числе поглощение эритроцитами. С возрастом происходит неравномерное распределение О₂ в организме, что проявляется в ограничении кислородного режима некоторых органов и тканей при старении. В процессе возрастной инволюции организма происходит закономерное линейное снижение уровня максимального потребления О₂. Показано, что у лиц пожилого и старческого возраста имеет место нарушение утилизации кислорода тканями. Последнее обстоятельство приводит к накоплению недоокисленных продуктов обмена и прогрессированию метаболического ацидоза. При этом снижается рСО₂ периферической крови, что расценивается как респираторная адаптация к метаболическому ацидозу. Для старого организма характерна повышенная чувствительность и сниженная устойчивость к гипоксическим воздействиям, поскольку кислородный режим недостаточно эффективен.

Методы газовой терапии перспективны для применения в гериатрии, они выгодно отличаются от средств медикаментозного геропротекторного воздействия.

Газовая среда использованных режимов прерывистой нормобарической гипоксии (ПНГ) и гипербарической оксигенации (ГБО), в связи со способностью снижать уровень показателей СРО липидов периферической крови, является наиболее эффективной в отношении замедления процессов возрастной инволюции у пациентов зрелого возраста. Она не оказывает существенного влияния на темп старения пациентов пожилого и старческого возраста.

 

Следует стремиться к триединству эффектов при применении геропротекторов: 1) пролонгирующий – увеличение продолжительности жизни; 2) профилактический – отдаление сроков возникновения возрастной патологии; 3) ювеналогический – замедление темпа старения, уменьшение биологического возраста человека.

Цель геронтологии — не только продлить жизнь, но и улучшить ее качество, сделать активнее, творчески насыщеннее, а организм человека - трудоспособнее.

Кафедра биохимии

Утверждаю

Зав. каф. проф., д.м.н.

Мещанинов В.Н.

_____‘’_____________2006 г

ЛЕКЦИЯ № 31.1

Тема: Биохимия старения

Факультеты: лечебно-профилактический. 2 курс.

Старение — это разрушительный процесс, который развивается из-за нарастающего с возрастом повреждения организма внешними и внутренними факторами.

Процесс старения неотделим от процесса развития организма. Он возникает в минимальных проявлениях с момента рождения, существенно активируется в среднем возрасте и проявляется в развернутом виде в конце жизни. Он происходит на всех уровнях организации живого организма: молекулярном, клеточном, органном, системном и организменном.

Исследованием явления старения и методов влияния на него занимаются геронтология и гериатрия.

Геронтология – наука, изучающая причины старения, механизмы возрастной инволюции, способы замедления процессов старения, механизмы действия геропротекторов.

Гериатрия – наука об особенностях лечения пожилых пациентов.

Основными причинами развития геронтологии и гериатрии связаны:

1. с успешными результатами увеличения продолжительности жизни в эксперименте (у холоднокровных в сотни раз, у лабораторных теплокровных животных на 20-60%, у человека — на 10-12%).

2. с низким значением средней продолжительности жизни населения в России, и особенно, в Свердловской области (в 2000 году в Японии, Канаде, Швеции и ряде других развитых стран свыше 80 лет, в России - 65,0 лет, в Свердловской области - 63,7лет).

3. наличием возрастной патологии и возрастных особенностей лечения многих заболеваний.

4. большим числом пациентов пожилого и старческого возраста (более 2/3 от всего числа).

КЛАССИФИКАЦИЯ ВОЗРАСТНЫХ ПЕРИОДОВ

В настоящее время в России принята следующая классификация возрастных периодов онтогенеза: 35-59 лет — средний (зрелый) возраст, 60-74 — пожилой, 75-89 — старческий, свыше 90 лет — возраст долгожителей.