Главная страница
qrcode

Данилова П.А.501-81Б. Старение. Теории старения


Скачать 41.11 Kb.
НазваниеСтарение. Теории старения
Дата06.01.2021
Размер41.11 Kb.
Формат файлаdocx
Имя файлаДанилова П.А.501-81Б.docx
ТипРеферат
#44774
Каталог

Российская Федерация

Ханты-Мансийский автономный округ

Департамент образования и науки

Бу во «Сургутский государственный университет ХМАО-Югры»

Медицинский институт

Факультет: Лечебное дело

Реферат

по дисциплине: «Патологическая физиология»

на тему: «Старение. Теории старения.»

Выполнил: студент 501-81Б гр. 3 курса

Данилова Полина Александровна

Проверил: старший преподаватель

Кавушевская Наталья Сергеевна

Сургут 2020 г

Содержание


1

















Введение
Современный этап развития человеческого общества характеризуется важным социальным явлением – прогрессирующим старением населения во многих странах мира, т.е. увеличением относительной и абсолютной численности людей старших возрастов. В настоящее время это свойственно главным образом развитым странам, однако тенденция к постарению населения отмечается и в развивающихся странах.

Согласно прогнозам, ВОЗ в текущем столетии процесс старения населения охватит почти все страны мира.

Постарение населения оказывает влияние на экономическую политику страны, структуру и функции семьи, выдвигает новые важные проблемы для здравоохранения. Поэтому в последние десятилетия получила бурное развитие геронтология - наука, изучающая закономерности процесса старения. Перед геронтологией стоят важные тактические и стратегические задачи. Тактические задачи - ликвидация основных причин, укорачивающих жизнь человека, создание условий для полного использования биологических и видовых возможностей продления жизни, продление жизни до верхнего видового предела.

Стратегическая задача - оказание влияния на биологические механизмы старения, изменение запрограммированной продолжительности жизни; "прорыв" через видовые пределы продолжительности жизни.
    Понятие о старении. Общая характеристика процесса старения Старение – неизбежно возникающий, закономерно развивающийся разрушительный процесс ограничения адаптационных возможностей организма, увеличения вероятности смерти, сокращения продолжительности жизни, способствующий развитию возрастной патологии.[2]

    Процесс старения характеризуется:

     гетерохронностью, т.е. различным временем наступления старения в разных тканях, органах и системах органов (например, атрофия тимуса начинается в 13-15 лет, половых желез – в климактерическом периоде);

     гетеротопностью, т.е разной выраженностью процесса старения в различных органах, в различных структурах одного и того же органа (например, старение пучковой зоны коры надпочечников выражено меньше, чем клубочковой и сетчатых зон);

     гетерокинетичностью, т.е. развитием возрастных изменений с различной скростью;

     гетерокатфтенностью, т.е. разнонаправленностью возрастных [2]

      Виды старения, факторы, влияющие на его темп Различают нормальное (физиологическое) и патологическое (преждевременное) старение.

      Физиологическое старение характеризуется гармоничным, плавным, постепенным развитием старческих изменений, типичных для данного вида, сокращающим его адаптационные резервы. И.И.Мечников считал, что естественный (физиологический) ход старения человека может закончиться его физиологической смертью, которая нередко сопровождается даже "приятными ощущениями". Такое социально-биологическое явление, как, доживаемость человека до высоких возрастных рубежей называется долголетием. Верхние пределы фактического долгожительства установить трудно, поскольку глубокие старики часто ошибаются, в определении своего возраста. Достоверным доказательством долгожительства является существование потомков в пятом поколении. (Предполагаемый рекорд долгожительства принадлежит азербайджанцу Ширали Муасимову. дожившему до 168 лет). [1]

      Долголетие обуславливается значительной выраженностью приспособительных механизмов, обеспечивающих физиологически гармоничный характер старения. Причем основные физиологические системы изменяются плавно, состояние ряда систем (состав крови, состояние центральной нервной, эндокринной, сердечно-сосудистой систем) по многим параметрам аналогично таковому у лиц молодого возраста. Для долгожителей (макробиоты), как правило, характерны сильный, уравновешенный тип высшей нервной деятельности, сохранность умственных и физических сил, активности и работоспособности, хорошая память, интерес к событиям и явлениям окружающего мира, устойчивость к стрессовым ситуациям; слабая восприимчивость к инфекционным и неинфекционным заболеваниям (естественная старость), длительный детородный период, интенсивная плодовитость. Большинство долгожителей отмечается среди сельских жителей, чаще крестьян, продолжающих работать в пожилом возрасте и имеющих прочный жизненным стереотип, отказывающихся от вредных привычек, живущих налаженной, благополучной долгой семейной жизнью. Многие из них предчувствуют приближение смерти, собирают семью, отдают необходимые распоряжения, укладываются в определенной позе и спокойно умирают во время сна ("физиологическая смерть", смерть от возраста, без какого-либо нозологического ее обоснования; любое обыденное воздействие может привести к смерти).

      Патологическое (преждевременное) старение проявляется ускоренным темпом данного процесса, опережающим средний уровень в той группе, к которой человек принадлежит. При этом биологический возраст опережает возраст паспортный (календарный). Ускоренное старение приводит к раннему проявлению возрастной патологии. Оно может наступить уже в возрасте 40--50 лет. Темп старения определяется воздействием внутренних факторов, в первую очередь наследственных (первичное старение, генетически детерминированное и неизменное) и факторов внешней среды, в том числе социально-экономических (вторичное старение). [1]

      К социально-экономическим факторам, влияющим на процесс относятся: условия и характер труда, степень материальной обеспеченности особенности питания, жилищных условий, культурный уровень и образ жизни населения, природные условия, качество медицинской помощи и т.п.

      Ускорению процесса старения, его преждевременному развитию способствуют: загрязнение окружающей среды, повышенный уровень ионизирующего излучения, метеорологические и профессиональные факторы, ограничение двигательной активности, курение, нерациональное питание, приводящее к тучности, стрессовые ситуации.

      Дифференцировать первичные признаки старения от вторичных, являющихся следствием заболевания, сопровождающего процесс старения, довольно трудно, однако возможно (таблица)

        Процессы старения Старение является неотвратимой стадией развития всех живых существ, которым удалось прожить достаточно долго. Процесс старения характеризуется развитием структурных и функциональных изменений, которые ограничивают способность организма поддерживать состояние гомеостаза при действии разнообразных стрессоров, вызывают снижение резистентности и обусловливают повышенную заболеваемость людей пожилого и старческого возраста, что приводит в итоге к полной утрате жизнеспособности.

        Изменения в органах и тканях имеют генерализованный характер (см. табл. 1.), хотя и могут развиваться неодновременно.

        Внешними проявлениями старения являются дистрофические изменения кожи и ее придатков: она истончается, становится морщинистой, уменьшается количество потовых и сальных желез, седеют и выпадают волосы. Разрушаются зубы. Происходит уменьшение массы тела за счет снижения объема мышечной и костной ткани и уменьшения количества внутриклеточной жидкости. Снижается плотность костной ткани, она разрыхляется (остеопороз), в связи с этим возрастает частота переломов. Нередко возникает кифоз вследствие сплющивания тел позвонков. Снижается мышечная сила. Проблемы, с которыми сталкиваются старые люди, - это ходьба и подъем по лестнице, самообслуживание, понижение ясности зрения и остроты слуха, недержание мочи, нарушение интеллектуальных функций. В основе указанных изменений лежат атрофические процессы в различных тканях, замещение клеток, выполняющих специфические функции, соединительной и жировой тканями, в мозгу - глией. Этому способствуют генетические изменения в клетках и ухудшение кровоснабжения из-за прогрессирующего склероза сосудов и снижения функции сердца.

        Изменения в различных системах организма в процессе старения

        Таблица 1
        Вид системы
        Характеристика возрастных изменений
        Нервная система
        Снижается в той или иной степени масса мозга, уменьшается количество нейронов в коре головного мозга, мозжечка и ядрах

        подкорки; увеличивается количество клеток глии. В нейронах

        изменяется активность ряда ферментов, что ведет к нарушению

        синтеза и обмена нейромедиаторов, например дофамина.

        Снижаются память, скорость образования условных рефлексов,

        познавательные способности
        Органы чувств
        Снижается острота зрения и слуха, нарушаются обоняние и

        вкусовая чувствительность
        Эндокринная система
        Уменьшается секреция гормонов щитовидной, поджелудочной и

        половыми железами, корой надпочечников, аденогипофизом и

        эпифизом. Снижается реакция β-клеток поджелудочной железы на

        гипергликемию и чувствительность тканей к действию инсулина
        Сердечно-сосудистая система
        Уменьшаются минутный объем и сердечный индекс, максимальная

        частота сердечных сокращений, скорость кровотока. Повышаются

        периферическое сопротивление сосудов и системное артериальное

        давление. Нарастает риск развития ишемической болезни сердца в

        связи с повышенным содержанием в крови холестерина,

        липопротеинов низкой и очень низкой плотности
        Органы дыхания
        Снижаются максимальная вентиляция и жизненная емкость легких, увеличивается остаточный объем воздуха в легких
        Система органов пищеварения
        Снижаются секреция пищеварительных ферментов и HCl, объем пищеварительных соков, двигательная функция желудка и

        кишечника; иногда возникают нарушения глотания
        Мочевыделительная система
        Уменьшаются количество функционирующих нефронов, уровень клубочковой фильтрации, концентрационная способность почек; замедляется выведение с мочой лекарственных препаратов; ночной диурез превалирует над дневным (никтурия). У женщин нередко возникает недержание мочи, у мужчин - затруднение

        мочеиспускания в связи с аденомой предстательной железы
        Система гемостаза
        Повышаются как прокоагулянтная, так и антикоагулянтная активность крови, однако последняя возрастает в меньшей степени, чем первая; снижается антиагрегационная способность стенок сосудов, что способствует образованию тромбов
        Иммунная система
        Ослабевает клеточный и гуморальный иммунитет. Возможно развитие иммунодефицита. Усиливаются аутоиммунные реакции
        Проявления старения на уровне клеток. Как в стареющих фибробластах в культуре (in vitro), так и в клетках многих тканей при старении снижается скорость процессов транскрипции и трансляции на уровне генома, нарастает количество хромосомных мутаций; происходит увеличение количества лизосом, тогда как число митохондрий уменьшается. Понижается чувствительность клеток к различным ростовым факторам и гормонам, что связано с уменьшением числа рецепторов и нарушениями в пострецепторной передаче сигналов. Замедляется деградация белков, что связано со снижением активности внутриклеточных протеаз. Увеличивается количество структурно измененных белков. В клетках накапливается липофусцин.

        В связи с пониженной доставкой кислорода, уменьшением в клетках количества митохондрий и нарушением синтеза дыхательных ферментов угнетаются процессы тканевого дыхания и окислительного фосфорилирования. В результате снижается синтез макроэргических соединений, что ограничивает функциональные резервы клеток и возможность синтеза различных веществ. Ослабляется работа энергозависимых мембранных насосов. В связи с этим в клетках повышается содержание Na+, Ca2 + и Cl- , а содержание калия, магния и фосфора снижается.

        Обнаруживается дисбаланс ферментативной активности - у одних ферментов она понижена, у других повышена; к числу последних относятся моноаминооксидаза, сукцинатдегидрогеназа, альдолаза и др.

        Следует иметь в виду, что при старении изменяются некоторые показатели, характеризующие метаболические процессы. В частности, возрастает средняя концентрация глюкозы в крови (до 6,7 ммоль/л) и мочевины (до 8,9 ммоль/л), существенно снижается содержание альбуминов в плазме крови.

        Биологическая наука, занимающаяся изучением изменений в организме при старении, называется геронтологией. Одной из задач, которую она пытается разрешить, является выяснение причин и механизмов старения. [3]
          Теории старения Механизмы старения достаточно сложны и многообразны. Сегодня существует несколько альтернативных теорий, которые отчасти противоречат друг другу, а отчасти – дополняют. Современная биология уделяет проблеме старения очень большое внимание, и с каждым годом появляются новые факты, позволяющие глубже понять механизмы этого процесса.
          Молекулярно-генетические теории Гипотеза, согласно которой причиной старения являются изменения генетического аппарата клетки, является одной из наиболее признанных в современной геронтологии.

          Молекулярно-генетические теории подразделяются на две большие группы. Одни ученые рассматривают возрастные изменения генома как наследственно запрограммированные. Другие считают, что старение – результат накопления случайных мутаций. Отсюда следует, что процесс старения может являться или закономерным результатом роста и развития организма, или следствием накопления случайных ошибок в системе хранения и передачи генетической информации.
          Теломерная теория (теория маргинотомии) Теория маргинотомии сформулирована А. М. Оловниковым в 1971г. Позже получила название теломерной теории старения. Теория основана на двух обстоятельствах: наличия концевой недорепликации ДНК и существования лимита Хейфлика. В 1961 г. Л. Хейфлик обнаружил, что 24 количество делений соматических клеток ограничено и составляет для клеток человека 40-60.

          Согласно теломерной теории, при делениях соматических клеток теломеры хромосом постепенно укорачиваются. При приближении длины теломер к критическому уровню клетки начинают стареть, а по достижении этого уровня погибают.

          А.М. Оловников (1971) предположил, что в половых клетках должна экспрессироваться особая форма ДНК-полимеразы, которая ответственна за поддержание стабильной длины теломер на концах хромосом этих клеток. Эта гипотеза нашла подтверждение в 1985 г., когда предсказанная полимераза была идентифицирована как теломераза (Д. Шостак, Э. Блэкберн, К. Грейдер, Нобелевская премия по физиологии и медицине 2009 года). Факты, подтверждающие теорию:

           существует зависимость количества делений клеток в культуре от возраста донора (чем старше донор, тем меньше количество клеточных делений);

           если заморозить культуру клеток, прошедшую определенное количество удвоений (например, 20), то после размораживания клетки этой культуры окажутся в состоянии поделиться лишь оставшееся число раз до лимита (в данном примере еще около 30 раз);

           показана корреляция между видовой продолжительностью жизни животного и количеством делений его клеток в культуре;

           за несколько делений до остановки размножения рост популяции плавно замедляется, клетки становятся более крупными из-за увеличения промежутков времени между делениями, изменяются активность ферментов, интенсивность биосинтеза (аналогичные изменения обнаруживаются in vivo при старении целостного организма);

           теломеры в клетках больных прогерией сильно укорочены (в разной степени при разных формах прогерий), лимит Хейфлика резко ограничен и фенотипические проявления старения развиваются значительно раньше;

           введение методами генной инженерии в культивируемые клетки гена теломеразы приводит к заметному увеличению количества делений (лимит Хейфлика превышен в таких клетках на 20 делений), т.е. поддержание длины теломер предупреждает остановку делений и гибель культуры.

          Факты, опровергающие теорию:

           даже у пожилых людей репликативный потенциал делящихся клеток далеко не исчерпан (фибробласты, выделенные у 90-летних доноров, 25 делились в культуре только на 20 раз меньше, чем фибробласты эмбриона);

           возрастные изменения обнаруживаются и в неделящихся клетках (нейронах ЦНС) и редко делящихся клетках (мышечная ткань), т.е. старение и гибель обусловлены не тем, что достигнут лимит делений;

           в клетках мышей теломерные последовательности в десять раз длиннее, чем в клетках человека, но лимит Хейфлика составляет только 20 делений;

           клетки человека, зараженные вирусом SV40, совершают 20-60 делений сверх лимита Хейфлика, при этом у них отсутствует теломераза и продолжается укорочение теломер;

           в некоторых случаях (кератиноциты, клетки молочной железы) введение в клетки гена теломеразы вызывает удлинение теломер, но не увеличивает лимит Хейфлика;

           теломерная теория не может объяснить других возрастных изменений наследственного аппарата клетки: увеличение разрывов в цепях ДНК, изменение степени метилирования оснований, усиление прочности связывания белков с ДНК, снижение активности ферментов (в т.ч. ферментов репарации ДНК).

          Позднее А.М. Оловников (2003) предложил редусомную теорию старения, в которой в качестве основной причины старения рассматривается укорочении редумер – перихромосомных линейных молекул ДНК. [3]
          Элевационная теория старения Предложена Дильманом В.М. в 1987г. Согласно этой теории, основная причина старения – возрастное повышение порога чувствительности гипоталамуса к регуляторным сигналам, поступающим от нервной системы и желез внутренней секреции. Этот процесс приводит к возрастному включению и выключению функции репродуктивной системы, к возрастным изменениям гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы. Следствием аналогичных возрастных изменений в системе метаболического гомеостата, регулирующего аппетит и энергетическое обеспечение функций организма энергетическое, является нарастание с возрастом содержания жира в теле, снижение чувствительности тканей к инсулину (предиабет) и развитие атеросклероза.

          Впоследствии были подтверждены данные о постепенном увеличении с возрастом уровня гонадотропинов в крови у женщин. В качестве основной причины этого увеличения В.М. Дильман рассматривал постепенное 26 повышение порога чувствительности гипоталамуса к гомеостатическому торможению половыми гормонами. Возрастное увеличение веса тела, содержания жира он считал следствием генетически запрограммированного повышения порога чувствительности гипоталамического центра насыщения к «глюкозному и инсулиновому сигналам», причем ведущее значение в развитии метаболических нарушений придавалось инсулину.

          Гиперинсулинемия может способствовать окислительному стрессу и тем самым независимо от гипергликемии ускорять старение и формирование ассоциированных с возрастом заболеваний, таких как сахарный диабет, атеросклероз, гипертоническая болезнь и рак. Гиперинсулинемия развивается вторично в связи с нарушенной способностью инсулина стимулировать метаболизм глюкозы в скелетных мышцах (резистентость к инсулину). Разработка лекарственных средств, восстанавливающих чувствительность к инсулину и снижающих уровень инсулина, может стать перспективным направлением в профилактике рака и увеличении продолжительности жизни.[3]
          Адаптационно-регуляторная теория В.В. Фролькиса  В отличие от предыдущих авторов, В.В. Фролькис рассматривает старение как сложный, многофакторный, внутренне противоречивый процесс. Старение характеризуется, с одной стороны, угнетением обмена веществ, а с другой – адаптацией организма к изменяющимся условиям существования.

          Процесс старения захватывает все уровни регуляции организма:
          на уровне генетического аппарата – сокращение числа активных генов;
        1. на уровне энергетического обмена – замена кислородного окисления на бескислородное;
        2. на уровне общерегуляторных систем – сдвиги в центральной нервной системе, разлад между корой и подкоркой.
          Примерами адаптации организма в процессе старения можно назвать увеличение числа ядер и органелл в клетках, переход от кислородного этапа к гликолизу, повышение чувствительности клеток к гормонам.[6]
          Стохастические (вероятностные) теории Согласно этой группе теорий, старение – результат случайных процессов на молекулярном уровне. Об этом мы говорили выше: многие исследователи считают, что старение – это следствие накопления случайных мутаций в хромосомах в результате изнашивания механизмов репарации ДНК – исправления ошибок при ее копировании во время деления клеток.
          Теория свободных радикалов Согласно свободнорадикальной теории, повреждение генома и других клеточных структур в процессе старения происходит в основном под действием свободных радикалов кислорода, которые образуются при тканевом дыхании в качестве его побочного продукта. Большая их часть подвергается в клетках обезвреживанию с помощью системы антиоксидантов, но некоторые сохраняют активность и взаимодействуют с различными внутриклеточными структурами, вызывают мутации, стимулируют перекисное окисление липидов, нарушают структуру и функцию клеточных мембран. Полагают, что под действием кислородных радикалов в первую очередь повреждается ДНК митохондрий, так как она является менее защищенной, чем ядерная, из-за отсутствия в митохондриях гистонов и ферментов, осуществляющих репарацию поврежденных участков ДНК. Кроме того, именно в митохондриях образуется наибольшее количество радикалов кислорода в связи с утечкой электронов из дыхательной цепи. Во многих тканях старых индивидуумов были обнаружены различные виды мутаций митохондриальной ДНК (точковые мутации, делеции, дупликации).[1]
          Старение – это ошибка Гипотеза «старения по ошибке» была выдвинута в 1954 г. американским физиком М. Сциллардом. Исследуя эффекты воздействия радиации на живые организмы, он показал, что действие ионизирующего излучения существенно сокращает срок жизни людей и животных. Под воздействием радиации происходят многочисленные мутации в молекуле ДНК и инициируются некоторые симптомы старения, такие как седина или раковые опухоли. Из своих наблюдений Сцилард сделал вывод, что мутации являются непосредственной причиной старения живых организмов. Однако он не объяснил факта старения людей и животных, не подвергавшихся облучению.

          Его последователь Л. Оргель считал, что мутации в генетическом аппарате клетки могут быть либо спонтанными, либо возникать в ответ на воздействие агрессивных факторов – ионизирующей радиации, ультрафиолета, воздействия вирусов и токсических (мутагенных) веществ и т.д. С течением времени система репарации ДНК изнашивается, в результате чего происходит старение организма.[5]
          Теория апоптоза (самоубийства клеток) Академик В.П. Скулачев называет свою теорию теорией клеточного апоптоза. Апоптоз (греч. «листопад») – процесс запрограммированной гибели клетки. Как деревья избавляются от частей, чтобы сохранить целое, так и каждая отдельная клетка, пройдя свой жизненный цикл, должна отмереть и ее место должна занять новая. Если клетка заразится вирусом, или в ней произойдет мутация, ведущая к озлокачествлению, или просто истечет срок ее существования, то, чтобы не подвергать опасности весь организм, она должна умереть. В отличие от некроза – насильственной гибели клеток из-за травмы, ожога, отравления, недостатка кислорода в результате закупоривания кровеносных сосудов и т.д., при апоптозе клетка аккуратно саморазбирается на части, и соседние клетки используют ее фрагменты в качестве строительного материала.

          Самоликвидации подвергаются и митохондрии – изучив этот процесс, Скулачев назвал его митоптозом. Митоптоз происходит, если в митохондриях образуется слишком много свободных радикалов. Когда количество погибших митохондрий слишком велико, продукты их распада отравляют клетку и приводят к ее апоптозу. Старение, с точки зрения Скулачева, – результат того, что в организме гибнет больше клеток, чем рождается, а отмирающие функциональные клетки заменяются соединительной тканью. Суть его работы – поиск методов противодействия разрушению клеточных структур свободными радикалами. По мнению ученого, старость – это болезнь, которую можно и нужно лечить, программу старения организма можно вывести из строя и тем самым выключить механизм, сокращающий нашу жизнь.

          По мнению Скулачева, главная из активных форм кислорода, приводящих к гибели митохондрий и клеток – перекись водорода. В настоящее время под его руководством проходит испытания препарат SKQ, предназначенный для предотвращения признаков старения.

            Заключение Старение отдельных морфофункциональных структур тела, преимущественно внутриклеточных и клеточных, начинается с рождения, начинает проявляться преимущественно во второй половине жизни, особенно в пострепродуктивном (последетородном) периоде. Обстоятельства жизни могут приближать либо отдалять его наступление, усиливать или ослаблять его темп.

            Старение обычно происходит постепенно, иногда манифестируя под влиянием каких-либо неблагоприятных обстоятельств жизни. Старость же нередко проявляется внезапно.

            Старость в большинстве случаев тихо и коварно подкрадывается к человеку. Он легко соглашается с тем, что выглядит много моложе своих лет, он не чествует из груза. Но постепенно начинает замечать, что его уже не радует то, что недавно приносило удовольствие; желаемое всё труднее становится действительным; интересы все более ограничивается; он замечает, что не может, как прежде, ходить без усталости и неожиданно останавливается из-за нехватки воздуха, давления за грудиной или боли в пояснице; при взгляде в зеркало замечает предательские «гусиные лапки» морщинок у глаз, посеребрение волос на висках; при езде в транспорте неожиданно кто-то уступает ему место. Вот она - подходит старость!
              Список литературы
            1. Основы биологии старения: учебно-методическое пособие / Е.П. Дрождина, О.В. Столбовская, Н.А. Курносова, Н.А. Михеева. – Ульяновск: УлГУ, 2017. – 46 с. г.
            2. Патофизиология : учебник : в 2 т. / под ред. В.В. Новицкого, Е.Д. Гольдберга, О.И. Уразовой. - 4-е изд., перераб. и доп. - ГЭОТАР-Медиа, 2009. - Т. 1. - 848 с. : ил.
            3. Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина» «Патофизиология старения человека» , А.Н. Нурмухамбетов М.К. Балабекова А.А. Аканов, 2013 г.

        перейти в каталог файлов


связь с админом