Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Физиология старения

Физиология старения

Процесс старения начинается и прекращается не внезапно. Он начинается с того момента, когда мы появляемся на свет, и неумолимо продолжается до тех пор, пока мы не умрем. Его воздействие становится очевидным примерно в возрасте между двадцатью и тридцатью годами и все больше и больше усиливается с каждым последующим годом.

Но что же происходит с нашей физиологией, когда мы стареем? Как этот процесс влияет на нас на клеточном уровне, на уровне отдельных систем и на организм в целом?

Ученые исследовали этот вопрос на протяжении многих лет и имеют довольно хорошее представление обо всех основных факторах старения. В целом об этих факторах знают многие люди, однако некоторые сведения могут вас удивить.

Примерно в возрасте тридцати лет начинается постепенное ухудшение функционирования различных систем. Иммунная система, например, постепенно становится все менее и менее эффективной (подвергая нас большему риску заболевания), и мышечные ткани начинают терять свой тонус (особенно если мы регулярно не тренируемся). Объем мышц уменьшается по отношению к объему массы жира, начиная приблизительно с тридцатилетнего возраста (и эта диспропорция увеличивается вплоть до восьмидесяти и более лет), и максимальное образование жировых отложений происходит примерно в пятидесятилетнем возрасте. В основном жир скапливается в области живота, ягодиц и бедер. Кроме того, живот начинает обвисать еще больше из-за потери мышечного тонуса. Это влияет даже на нашу силу: если в тридцать лет мы может поднять вес в 45 килограмм, то после пятидесяти и шестидесяти — приблизительно в 34 кг.

Наш обмен веществ начинает изменяться (мы легче набираем вес и гораздо труднее его сбрасываем), и наш пищеварительный тракт, который раньше был способен легко переваривать все, что мы в него забрасывали, становится вялым и гораздо более чувствительным. Внезапно мы обнаруживаем, что наш любимый обед из кукурузных лепешек и перца чили, запитых кружкой пива, уже не служит для нас эффективным «топливом», как это было раньше. В то же время снижение уровня переносимости глюкозы увеличивает риск развития диабета (особенно если мы очень тучны), и повышение уровня кровяного давления увеличивает риск появления болезни сердца (особенно если мы добавляем много соли в еду).

Сердце действительно начинает претерпевать значительные изменения по мере того, как мы стареем.

Как только нам исполнилось сорок лет, сердечная мышца может увеличиться, чтобы усилить циркуляцию крови и таким образом компенсировать недостаточно эффективное кровоснабжение в результате закупорки и отвердения артерий. В то же самое время покрывающая сердце мышца может стать более толстой, в результате чего происходит снижение поставки кислорода к мышечной ткани, приводящее, в свою очередь, к сокращению дыхательной способности. Суть сказанного заключается в следующем: даже минимальная физическая нагрузка становится для нас тяжелой и утомляет нас гораздо быстрее, чем раньше.

Цвет и эластичность кожи начинают ухудшаться после двадцати лет, поскольку уменьшается количество коллагена, хотя в целом скорость процесса старения кожи определяется множеством факторов, включая наследственность, образ жизни и влияние окружающей среды.

У людей, которые в молодости проводили много времени на солнце, кожа становится грубой (и увеличивается риск заболевания раком кожи) гораздо быстрее, чем утех, кто предпринимал меры предосторожности. Истончение внешних слоев кожи приводит к тому, что она становится обвисшей примерно к пятидесяти годам, а повреждения, вызванные чрезмерным пребыванием на солнце, и вместе с тем увеличение количества пигментных клеток, известных как меланоциты, приводят к появлению так называемых печеночных пятен и других неприглядных кожных дефектов. Кожа также становится более сухой, в результате чего появляется большая потребность в увлажнителях, а кроме того, она гораздо больше подвержена повреждениям.

Влияние процесса старения также заметно по изменениям, происходящим с волосами. Сальные железы в скальпе начинают иссякать по мере того, как мы становимся старше, что приводит к тому, что волосы становятся более тонкими и ломкими. И один из самых очевидных признаков старения - седые волосы - появляется тогда, когда клетки волос постепенно прекращают производить пигмент. Исследователи обнаружили, что среди европейцев почти у половины мужчин и женщин к пятидесяти годам появляется заметная седина волос, и часто волосы полностью становятся седыми, в то время как среди неевропейцев лишь немного «серебряных нитей среди золотых» появляется приблизительно к шестидесяти годам или немного раньше. Что касается влияния возраста на состояние волос, то у мужчин оно проявляется хуже, чем у женщин; почти половина всех мужчин примерно к пятидесяти годам подвержены в той или иной степени облысению.

Возраст также влияет на мозг. Исследователи заметили, что размер мозга становится меньше в среднем на шесть процентов за всю жизнь, что приводит к потере когнитивных способностей, таких как способность запоминания, принятия решения и усвоение новой информации. Забывчивость, несомненно, является одной из самых распространенных проблем, на которую обычно «жалуются» пожилые люди, хотя она чаще всего происходит из-за недостатка поступления кислорода в мозг или из-за недостаточно активного использования мозга, чем в результате болезни Альцгеймера или других расстройств мозга.

На самом деле выражение «используй мозг — или потеряй его» абсолютно верно; исследования обнаружили, что пожилые люди, которые любят разгадывать загадки, много читают или регулярно занимаются другими видами умственной деятельности, имеют гораздо лучшую память, чем те, кто этого не делает.

Наступление старости также отражается на органах чувств, особенно на способности ощущать запах и вкус, которые очень тесно связаны с ощущением удовольствия от потребления пищи.

Рецепторы вкуса во рту и обонятельные рецепторы в носу становятся все менее и менее чувствительными, из-за чего очень многие пожилые люди жалуются на то, что еда больше не доставляет им радости, как это было когда-то. (Это также объясняет тот факт, что многие люди преклонных лет едят меньше, чем они ели в молодые годы.) Как и большинство других признаков процесса старения, снижение способности ощущать вкус и запах может также быть вызвано недостатком питательных веществ, таких, например, как цинк, а также факторами окружающей среды и образа жизни — особенно курения.

Зрение также становится хуже по мере того, как мы стареем. Потеря эластичности хрусталика часто приводит к появлению пресбиопии (возрастная неспособность сосредоточиться на объектах, которые находятся рядом), и ночная слепота может стать более явной в результате постепенной потери фоторецепторов сетчатки глаза. Кроме того, пожилые люди часто с трудом различают цвета, особенно желто-синего цветового спектра, поскольку роговица (прозрачная оболочка, расположенная поверх зрачка) утолщается и приобретает несколько желтоватый цвет. Возраст также делает нас более уязвимыми и предрасположенными к другим разнообразным расстройствам зрения, включая катаракту, глаукому, диабетическую ретинопатию и макулярную дегенерацию. Сухость глаз является обычной проблемой многих пожилых людей, которая возникает в результате сокращения количества вырабатываемой слезы. У них также появляются морщины, и наблюдается растяжение кожи вокруг век из-за потери упругости и уменьшения эластичности мышц век. Кроме того, уменьшение количества жира в коже вокруг глаз приводит к тому, что глазное яблоко перемещается глубже в череп, ограничивая тем самым поле зрения.

Слуховая способность обычно достигает пика в период полового созревания и постепенно снижается после прохождения этой возрастной стадии, хотя многие представители поколения, рожденного в период демографического взрыва, несомненно, ускорили процесс постепенного ухудшения слуха тем, что любили в годы молодости слушать очень громкую музыку. В действительности медики предвещают дальнейшее ухудшение проблем, связанных со слухом, среди бэбибумеров, которым сейчас пятьдесят и меньше лет, в результате недостаточных мер предосторожности, предпринятых в период их юности, в возрасте после двадцати и тридцати лет. Вообще говоря, чувствительность к более высоким тонам теряется в первую очередь среди мужчин. Пища, окружающая среда, характер работы и другие факторы могут также играть роль в потере слуховой способности с наступлением старости.

Значительное уменьшение плотности костной ткани и ухудшение ее минерального содержания также является наиболее характерным признаком старения. Ломкость костей, возникающая в результате снижения уровня кальция, — болезнь, известная под названием «остеопороз», - обычно чаще поражает женщин, чем мужчин, особенно после наступления менопаузы, хотя мужчины, конечно, тоже подвержены такому риску. Кроме того, что старые кости более легко ломаются и гораздо труднее восстанавливаются. Регулярное потребление кальция на протяжении всей жизни является самым лучшим и самым легким способом обеспечения крепости костной ткани в более поздние годы жизни, но большинство людей даже не задумываются об этом до тех пор, пока не будет слишком поздно.

Даже наш мочевой тракт подвержен влиянию возраста. Примерно после тридцати лет почки начинают уменьшаться в размере и менее эффективно функционировать, а мочевой пузырь начинает терять свою эластичность, что приводит к возникновению проблемы недержания мочи. Мочевая несдержанность является характерной проблемой пожилых людей, которой страдают приблизительно 20 процентов тех, кто живет дома, и 75 процентов тех, кто живет в домах престарелых. Иногда проблему недержания мочи можно решить с помощью хирургической операции, комплекса упражнений Кегеля или методом, называемым биологической обратной связью. Однако многие пожилые люди отказываются обращаться за помощью к врачу для решения этой смущающей и приводящей к социальной изоляции проблемы.

Наконец, следует сказать о сексе. По представлению многих людей — включая очень большое число врачей — пожилые люди — это «бесполое население», которое уже не желает или не ищет интимной близости. Однако многочисленные исследования обнаружили, что это совершенно не соответствует действительности; большинство пожилых людей продолжают наслаждаться здоровой и полноценной сексуальной жизнью, даже если им уже больше семидесяти, восьмидесяти и более лет.

Однако прошедшие годы действительно дают о себе знать некоторыми изменениями. Большинство женщин вступают в период менопаузы в возрасте около пятидесяти лет, когда уровень эстрогена резко падает и овуляция прекращается. Недостаток эстрогена в организме часто приводит к тому, что влагалищная ткань становится более тонкой, и количество выделений, обеспечивающих смазку влагалища в момент возбуждения, уменьшается, что делает половой акт болезненным, если женщина предусмотрительно не использовала специальное средство для смазки. Некоторые женщины также испытывают недостаток либидо после наступления менопаузы, хотя другие женщины говорят, что их сексуальное желание никогда прежде не было столь сильным. Очевидно, это зависит от индивидуальных особенностей организма.

Мужчины также испытывают многочисленные возрастные изменения в сексуальной жизни. После сорока лет сила эрекции постепенно начинает уменьшаться, что сказывается на эякуляции. Пожилым мужчинам также требуется больше времени для «отдыха» между сексуальными актами, и они могут испытывать. потерю либидо и страдать из-за других проблем в результате недостатка тестостерона или других гормонов (уровень тестостерона у мужчин падает почти до 40 процентов на протяжении пяти десятилетий между тридцатью и восемьюдесятью годами). У обоих полов лобковые волосы могут стать седыми или более скудными с возрастом, хотя это никак не отражается на их сексуальных возможностях.

Возраст от 18 до 29 лет принято считать молодежным, а от 30 до 55 лет (женщины) и 60 лет (мужчины) — зрелым.

В возрастном интервале 18—29 лет у человека сохраняется высокий уровень тренируемости двигательной функции, особенно ее силовых проявлений и работоспособности, складываются благоприятные предпосылки для занятий различными видами спорта и достижения в них высоких спортивных результатов.

В возрастном интервале 30—60 лет наступает медленное, но неуклонное снижение ряда показателей физического развития и уровня физического потенциала человека. Причем масса тела, частота дыхания, систолическое давление изменяются в сторону увеличения, а показатели физической подготовленности снижаются.

Мышцы человека зрелого возраста в основном сохраняют свои функциональные свойства, однако регрессивные изменения морфологических характеристик аппарата движения заметны уже после 30—35 лет. Это относится прежде всего к снижению эластичности связочного аппарата, понижению его прочности, возрастанию хрупкости костей, окостенению ряда элементов позвоночного столба, снижению подвижности в суставах (В.К. Бальсевич, В.А. Запорожанов, 1987).

После 30 лет начинает уменьшаться скорость двигательной реакции, что связано также с понижением возбудимости нервных центров и мышц и уменьшением их лабильности. С возрастом заметно ухудшаются координационные способности, снижается способность к освоению новых движений. Снижается также продуктивность умственной деятельности, главным образом в количественных параметрах, что приводит к более быстрой утомляемости.

Современные данные геронтологии свидетельствуют о том, что инволюционный период развития человека начинается в 30—35 лет, когда осуществляется переход от первого зрелого возраста во второй. Этот период, как плато, разделяет эволюционные и инволюционные периоды развития.

Характер возрастных изменений морфофункциональных свойств аппарата движения человека зависит от образа жизни, уровня и содержания его физической активности. Научные и практические данные говорят о том, что в принципе можно управлять процессом инволюционных изменений, замедляя регресс организма с помощью рациональной двигательной деятельности. Правильная организация физической активности в соответствии с возрастными особенностями человека предполагает систематическую физическую тренировку со средней и невысокой интенсивностью нагрузок, разнообразных по характеру воздействия на организм.

Исходя из естественных возможностей организма людям в возрасте до 50 лет можно выполнять физические нагрузки умеренно развивающего характера в пределах 60—75% собственного МПК, а старше 50 лет — поддерживающие нагрузки в пределах 50% МПК (Н. Амосов, 1985).

Оба эти типа нагрузок можно определить по частоте пульса, так как между ЧСС и МПК обнаружена линейная зависимость. Уровень аэробных затрат, который обеспечивает ту или иную выполняемую физическую нагрузку, можно определить по специальной таблице.

Таблица отражает уровень физической нагрузки практически на любом уровне МПК независимо от пола и возраста, начиная с 20 лет и кончая 70 годами. Например, на уровне 75% МПК мужчина в возрасте 25 лет должен выполнять физическую нагрузку с частотой пульса, равной 161 уд./мин.

В молодом и зрелом возрасте рекомендуется заниматься физическими упражнениями не реже 3 раз в неделю с дополнительным занятием оздоровительного и рекреационного характера. Продолжительность занятия не должна превышать 2 ч для лиц молодого возраста и 1,5 ч для людей зрелого возраста. Следует отметить, что интенсивность занятий на начальном этапе не должна превышать 40—45% МПК.

Активные занятия почти в любом возрасте повышают жизненный тонус организма, противодействуют различного рода заболеваниям, особенно сердечно-сосудистым и простудным. Люди зрелого возраста, систематически занимающиеся физической культурой, в 2—3 раза реже болеют, а по физической подготовленности и состоянию здоровья приравниваются к лицам на 10—15 лет моложе себя (Р.Е. Мотылянская, 1967).

Психологические особенности в пожилом и старческом возрасте

Проблема старения и старости является объектом особой междисциплинарной отрасли знания – геронтологии. В центре внимания геронтологии находятся биологические, психологические и социологические аспекты старения.

Биологический подход к старению ориентирован, прежде всего, на обнаружение телесных причин и проявлений старения. Биологи рассматривают старение как закономерный процесс, протекающий в течение постнатальной жизни организма и сопровождающийся столь же закономерными изменениями на биохимическом, клеточном, тканевом, физиологическом и системных уровнях (В.В. Фролъкис, 1988; Е.Н. Хрисанфова, 1999).

В зарубежной геронтологии широкое распространение получили четыре основополагающих критерия старения, которые в 60-е годы XX в. были предложены известным геронтологом Б. Стрехлером:

старение, в отличие от болезни, представляет собой универсальный процесс, ему подвержены все без исключения члены популяции;
старение является прогрессирующим непрерывным процессом;
старение есть свойство любого живого организма;
старение сопровождается дегенеративными изменениями (в противовес изменениям организма при его развитии и взрослении).

Таким образом, старение человека представляет собой базовый универсальный биологический процесс, который, однако, реализуется в конкретных социокультурных условиях. Поэтому геронтология рассматривает старение как комплексное явление, включающее личностные, социальные и даже экономические аспекты жизни человека. Об этом свидетельствует также тот факт, что такие показатели, как продолжительность жизни и схемы периодизации, отмечающие начало старения и длительность его протекания, подвержены заметным изменениям.

К числу наиболее значимых, глобальных явлений, наблюдавшихся в XX веке, относится радикальное (почти в два раза) увеличение продолжительности жизни. С этим связано изменение взглядов на периодизацию старения.

В начале века немецкий физиолог М. Рубнер предложил возрастную классификацию, в которой начало старости устанавливалось в 50 лет, а почтенная старость начиналась с 70 лет. В 1905 г. известный американский медик В.Аслер утверждал, что 60 лет надо считать предельным возрастом, после чего старики становятся в тягость себе и обществу. В 1963 г. на Международном семинаре ВОЗ по проблемам геронтологии была принята классификация, выделяющая три хронологических периода в позднем онтогенезе человека: средний возраст (45-59 лет), пожилой возраст (60-74 года), старческий возраст (75 лет и старше). В отдельную категорию были выделены так называемые долгожители (90 лет и старше). В соответствии с последними данными, возраст 60-69 лет определяется как предстарческий, 70-79 лет – как старческий, 80-89 лет – как позднестарческий, 90-99 лет - как дряхлость (Крайг, 2000).

Следует, однако, иметь в виду, что любая схема выделения и классификации инволюционного, или регрессивного, возраста достаточно условна, поскольку физиологи еще не располагают данными для исчерпывающей характеристики каждой из перечисленных выше стадий онтогенеза. Принято считать, что регрессивные изменения биохимических, морфологических и физиологических показателей статистически коррелируют с увеличением хронологического возраста. Наряду с этим, как и в детстве, при оценке старения необходимо различать понятия биологического и календарного/ хронологического возрастов. Однако оценка биологического возраста при старении является одной из дискуссионных проблем возрастной физиологии.

Определение биологического возраста требует точки отсчета, отталкиваясь от которой, можно количественно и качественно охарактеризовать психосоматический статус человека. В детстве биологический возраст определяют с помощью понятия статистической нормы, где точкой отсчета служат средние групповые или популяционные данные, характеризующие уровень развития структуры или функции в данной выборке в текущий момент времени. Подобный подход к оценке биологического возраста при старении весьма затруднителен, поскольку оно часто осложнено разнообразными заболеваниями и нет четкого представления о том, как должно протекать естественное старение, не осложненное болезнями.

Тем не менее, как указывал известный физиолог И.А. Аршавский, по биохимическим и физиологическим параметрам можно определить среднее значение максимальной степени неравновесности (потенциальной лабильности различных систем организма), характерное для физиологически здоровых людей в стационарном (взрослом) состоянии, и таким способом приобрести точку отсчета (И.А. Аршавский, 1975). Отталкиваясь от нее, можно попытаться оценить истинный биологический возраст после завершения стационарного периода. Возможно, что в будущем будут установлены надежные методы оценки биологического возраста при старении. Например, при оценке электрофизиологических показателей – временных и амплитудных параметров ответов коры мозга - получают кривые старения, которые позволяют оценить возраст по показателям функционирования коры мозга.

Проблема, однако, состоит в том, что при старении, как и в детстве, действует принцип гетерохронности. Он проявляется в том, что у человека не все органы и системы стареют одновременно и с одинаковой скоростью. Для большинства из них процессы старения начинаются задолго до наступления старости. Многие эффекты старения не обнаруживают себя до поздней взрослости не только потому, что процессы старения развиваются постепенно, но и потому, что наряду с процессами старения в организме параллельно протекают компенсаторные процессы витаукта.

Кроме того, нельзя упускать из виду тот факт, что хотя старение – процесс закономерный и нормативный, оно имеет большой спектр индивидуальных различий. На этой стадии онтогенеза различия между календарным и биологическим возрастами могут быть выражены сильнее, чем в детстве. Индивидуальные особенности старения человека обусловливают существование различных вариантов старения. Клинико-физиологические показатели позволяют выделить несколько синдромов старости: гемодинамический (изменения в сердечно-сосудистой системе), нейрогенный (изменения в нервной системе), респираторный (изменения в дыхательной системе).

По темпам старения выделяют ускоренное, преждевременное (акселерированное) старение и замедленное, ретардированное, старение. Описано крайнее выражение ускоренного старения – прогерия, когда признаки старения проявляются даже у детей. Замедленное старение свойственно долгожителям (В.В. Фролъкис, 1988).

Старение организма в целом связывается прежде всего с нарушениями механизмов саморегуляции и процессов переработки информации на разных уровнях жизнедеятельности. Особое значение в механизмах старения на клеточном уровне имеет нарушение передачи информации в системе генетического аппарата клеток, на уровне целостного организма – в системе нейрогуморальной регуляции. Вследствие этого старение представляет собой тотальный процесс, охватывающий весь организм человека, и его проявления можно обнаружить во всех органах, системах и функциях.

Внешние телесные изменения при старении хорошо известны (седина, морщины и др.). Кроме того, изменения в структуре скелета приводят к уменьшению роста, который может снизиться на 3-5 см в связи со сжатием межпозвоночных дисков. Возникает остеопороз (деминерализация костей, выражающаяся в утрате ими кальция), в результате кости становятся хрупкими. Уменьшается мышечная масса, вследствие чего снижаются сила и выносливость. Кровеносные сосуды теряют эластичность, некоторые из них закупориваются, из-за этого ухудшается кровоснабжение организма со всеми вытекающими отсюда последствиями. Эффективность работы сердечно-сосудистой системы в целом снижается, ослабевает способность легких к осуществлению газообмена. В иммунной системе снижается выработка антител, и защитные силы организма ослабевают. В то же время регулярные физические упражнения, способствующие укреплению мышц, в пожилом возрасте улучшают соматический статус организма.

Систематическое изучение возрастной эволюции и инволюции сенсорно-перцептивных функций человека проводилось в 60-е годы в школе Б.Г.Ананьева. В этих исследованиях было установлено, что онтогенетические изменения сенсорной (для зрения, слуха) и пропреоцептивной чувствительности имеют общий характер. Чувствительность возрастает к периоду ранней юности, затем стабилизируется и, начиная с 50-60 лет, снижается. На фоне этой общей тенденции, однако, наблюдаются некоторые возрастные спады и подъемы. Другими словами, и на стадии позитивного развития, и в ходе инволюции изменение чувствительности осуществляется в соответствии с принципом гетерохронности.

Показательна в этом плане возрастная динамика цветочувствительности. За исключением общего оптимума, который наблюдается приблизительно в 30 лет, т. е. значительно позднее по сравнению с общей светочувствительностью и остротой зрения, все частные виды чувствительности к различным длинам волн изменяются по-разному. Начиная с 30 лет происходит значительное и неуклонное снижение чувствительности к крайним длинноволновым и коротковолновым цветам - красному и синему. В то же время чувствительность к желтому цвету не снижается даже после 50 лет. В отношении слуховой чувствительности установлено, что ее возрастающее снижение распространяется на высокочастотную часть звукового диапазона и начинается с 30 лет. Если в качестве эталона использовать пороги слышимости двадцатилетних, то оказывается, что потери чувствительности возрастают в следующем порядке: в 30 лет – на 10 дБ, в 40 лет – на 20 дБ, в 50 лет – на 30 дБ. Сходные тенденции наблюдаются и в других видах сенсорных модальностей.

Однако, как подчеркивал Ананьев, в случаях, когда профессия предъявляет повышенные требования к органам чувств (например, требования к зрительным функциям у летчиков), их функционирование даже в зрелом возрасте остается на высоком уровне. Любая сенсорная функция проявляет свой действительный потенциал лишь в том случае, если находится систематически в состоянии полезного для нее оптимального напряжения.

Возрастные изменения с неизбежностью затрагивают и мозг человека. Процессы, происходящие в головном мозге стареющего человека, ошибочно было бы считать просто угасанием. В действительности при старении мозга имеет место сложная перестройка, ведущая к качественному изменению его реакций. Возрастные изменения имеют различные морфофункциональные проявления. Различают общие и частные изменения. К общим относят изменения, свидетельствующие о снижении функций энергообеспечивающих структур и аппарата, ответственного за синтез белка. Частные изменения целесообразно анализировать на уровнях: отдельного нейрона, нервной ткани, отдельных структурных образований, входящих в состав мозга, и целого мозга как системы.