Проблемы геронтологии презентация

И.И. МЕЧНИКОВА

Кафедра медицинской биологии

и социальных позиций.

Гериатрия - наука, изучающая особенности развития, течения, лечения и предупреждения заболеваний у людей старческого возраста.

Многие вещи нам непонятны не потому, что наши понятия слабы,
но потому, что сии вещи не входят в круг наших понятий.
Козьма Прутков. Плоды раздумья

количество прожитого времени.

По классификации ВОЗ:

45 - 59 лет - средний возраст,
60 - 74 - пожилые,
75 - 89 - старые,
90 - > - долгожители

2. Биологический возраст - это мера старения организма, его здоровья, предстоящей продолжительности жизни.

старость -заключительный этап онтогенеза

адаптации организма, это процесс, увеличивающий вероятность смерти, сокращающий продолжительность жизни, способствующий появлению возрастной патологии при первичном изменении в наследственном аппарате"
(Фролькис В.)

протяжении доисторического и исторического периодов (экономически развитые страны).

Рис 2. Изменение структуры умерших взрослых по причинам смерти на протяжении всего существования человечества.

и бронзовом веках (т.е. доисторический период) ПЖ не превышала 18-25 лет (по костным останкам).

Основные причины смерти - насильственные (от собратий, от животных, неблагоприятных факторов внешней среды).
Общество без стариков, люди умирали, не достигнув старости.

Во времена Юлия Цезаря ср. ПЖ составляла 25-30 лет (изучается по надгробным эпитафиям).

- % насильственных смертей ↓.
- Основные причины смерти - инфекционные болезни (дыхательные инфекции, туберкулёз, кишечные инфекции).

Европе ср. ПЖ была равна 23-28 годам.

Основная причина смерти - инфекционные заболевания (эпидемии чумы, холеры, оспы, малярии).
- % насильственных смертей ↓.

Противоэпидемические мероприятия привели к росту продолжительности жизни.
Затем на первое место вышли другие инфекционные заболевания - дифтерия, туберкулез, воспаление легких.

века ср. ПЖ неуклонно росла вверх.

Благодаря открытию противомикробных препаратов (в 1933 году - сульфаниламидов), сывороток, антибиотиков (середина 40-х годов XX века) снизилась смертность от инфекционных болезней.

К середине XX века ср. ПЖ достигла 51 года.

Сокращение смертности детей в раннем возрасте.

XX века ПЖ достигла 74 лет.

Основные причины смерти –№1. СС заболевания, № 2. Злокачественные заб-ния

Прогноз - в будущем на первом месте могут оказаться вирусные заболевания.

За последние 160 лет ПЖ в экономически развитых странах постоянно увеличивалась со средней скоростью 3 мес/год.

продолжительности жизни:

1, 2 - исторические этапы эволюции кривой дожития;
3 - современный вид кривой дожития;
4 - предельный вид кривой дожития при сохранении тенденции (кривая приближается к прямоугольнику).

Б. Схема, иллюстрирующая новые представления о тенденции изменения продолжительности жизни людей:

3 - современный вид кривой дожития;
4,5,6 - прогнозируемые типы кривой дожития.

А

Б

в 1986 г.).

Жанна Кальман -122 г. 8 мес. (скончалась в 1997 г.).

90 лет переживает 1\20 000,
100 лет переживает 1\30 000

Каков видовой предел ПЖ человека или максимальная ПЖ?

И сказал Господь: не вечно Духу Моему быть пренебрегаемым человеками, потому что они плоть; пусть будут дни их сто двадцать лет. (Бытие. 6,3)

учетом социальных факторов и биологического старения.

Какова средняя ПЖ человека

1 - умершие от травм;
2 - умершие на фоне физического старения от болезней;
3 - умершие на фоне благоприятной наследственности и
находившиеся в течение жизни в благоприятных социальных и
естественных условиях (М1 ≈ 87 лет).

55, ♂ - 60

баланс:

- эстрогены - подготавливают женщину к стрессам,
- андрогены - не выполняют этой функции

► метаболизм у ♂ в 1,2 раза (на 20%) интенсивней,

♂ - «спринтер» - приспособлен для сильной кратковременной нагрузки,
♀ - «стайер» - приспособлена к умеренным длительным нагрузкам

► эстрогены имеют защитные свойства, присущие, прежде всего, в отношении сердечнососудистой системы

► ХХ хромосомы более надёжны чем ХУ у ♂

► у ♂ высокая готовность пойти на риск, что часто заканчивается потерей здоровья или даже фатально

► ♂ более чувствительные и ранимые существа. …

♂ - орех; ♀ - спелый персик.

► Разница в реакции на стресс

- у ♀ стресс, она его гасит на близком окружении
- у ♂ стресс, он гасит его внутри

(физиологическая),
2. Патологическая (преждевременная).

нарушения наследственного аппарата.

- Синдром Гетчинсона-Гилфорда (прогерия детского возраста).

Проявляется с первых лет жизни признаками, характерными для старческого изменения организма. Смерть наступает в среднем в 13 лет (редко доживают до 27 лет) на фоне полного одряхления организма.

Сейчас на Земле ≈ 12 больных ежегодно.

нарушения наследственного аппарата.

- Синдром Вернера (прогерия взрослых) наследуется по аутосомно-рецессивному типу. В основе - поражение соединительной ткани. Заболевание проявляется с 20 - 30 лет.

- кожа истончённая, резко натянута, видна сеть кровеносных сосудов,
- подкожно-жировая клетчатка и мышцы атрофируются,
- ↓ интеллекта,
- черты лица заостряются, "птичий" нос, резко выступает подбородок, ротовое отверстие суживается,
- . . .

- умирают в возрасте 40 лет от глубокой старости.

нарушения наследственного аппарата.

- Синдром Вернера (прогерия взрослых) наследуется по аутосомно-рецессивному типу. В основе - поражение соединительной ткани. Заболевание проявляется с 20 - 30 лет.

24 года

26 лет

Альвидас (Литва). 1999 год.

характеризуется следующими признаками:

- изменение осанки (ухудшение состояния межпозвоночных хрящей) ↓

← истончается компактное и губчатое вещество костной ткани (утрата кальция, влечёт за собой уменьшение веса скелета на 3% каждые десять лет => выпадение зубов и перелом шейки бедренной кости).

изменение формы тела; уменьшение размеров тела;
ослабление мускульной силы.

характеризуется следующими признаками:

характеризуется следующими признаками:

- Старение кожных покровов:

● Морщины.
● Бородавки, родинки.
● Пигментные пятна.
● Потеря эластичности, дряблость
(♀ 30 лет = ♂ 80 лет)
● Сухость и шершавость кожи в связи с уменьшением количества потовых желез.
● Из-за ослабления соединительных тканей лицевые мышцы все более обвисают → ☹
● Выпадение и поседение волос (на голове и теле).

характеризуется следующими признаками:

В эндокринной системе:

● Уменьшается активность щитовидной, поджелудочной желез.

● Изменяется баланс половых гормонов.

♂ - ↓ конц. андрогенов в крови,
↑ относительное содержание эстрогенов

♀ - ↓ конц. эстрогенов в крови,
↑ относительное содержание андрогенов

характеризуется следующими признаками:

Сердечно-сосудистая система:

● Изменение стенок сосудов, приводящее к атеросклерозу.
● Увеличивается артериальное давление.
● Уменьшается сократительная активность сердца.

- Ослабевает зрение, слух.

- Снижается чувствительность к запаху и вкусу.

характеризуется следующими признаками:

Нарушение нервной регуляции (гибель нейронов составляет от 15 до 75%).

● ухудшение памяти, внимания, психомоторной активности => ослабление способностей к обучению,
● нарастает психическая ригидность (консерватизм в суждениях, отрицательное отношение к новому, восхваление прошлого, склонность к поучениям, переоценка собственной личности),
● часто ретроградная амнезия (особенно быстро забываются недавние факты и события),
● дрожь конечностей и так далее.

энцефалопатия
после 30-35 лет атеросклероз у 75% ♂ и 38%♀, смертность от инфарктов и инсультов – 58%

● гипертоническая болезнь (ГБ)
● эмфизема легких
● неопластические процессы легких, органов пищеварения, кожи
● хронический гастрит с секреторной недостаточностью
● жёлчнокаменная болезнь (холелитиаз)
● хронический пиелонефрит
● сахарный диабет
● остеохондроз позвоночника
● артрозы
● психическая депрессия (10%)
● катаракта, глаукома
● тугоухость и др.

● аденома предстательной железы, у мужчин 40-49 лет 11,3%, старше 80 лет 81,4%

● болезнь Альцгеймера - прогрессирующая потеря памяти, приводящая к слабоумию и смерти. Старше 65 лет страдает каждый седьмой. После 85 лет - каждый третий.

цитоплазме ( ~ 90% → 60%),
- изменяются ядерно-цитоплазматические отношения,
- ↓ содержания АТФ,
- ↓ активность ферментов,
- ↓ активность синтеза ДНК, РНК, белка,
- ↑ процесс возникновения хромосомных абераций,
- ↓ регенерационная способность,
- в цитоплазме накапливаются свободные радикалы,
- ↓ митотическая активность клеток,
нарушение липидного обмена - в крови ↑ содержания холестерина,
триглицеридов, атерогенных липидов, неэстерофицированных жирных кислот
=> атеросклероз,
накопление липофусцина (пигмент изнашивания) в клетках нервной, СС и
мышечной систем.
- ↓ клеточная масса => атрофия органов и тканей:
- ↓ число нейронов в мозгу на 10-20%, в некоторых отделах 30-50%,
- ↓ число нефронов на 30-50%,
- ↓ число альвеол на 30-50%,
- ↓ число мышечных клеток
нарушаются функции клеток:
- ↓ способность нейронов воспринимать и проводить импульс,
- ↓ секреторная способность специализированных клеток,
- ↓ сократительная способность мышечных клеток (в т.ч. сердца). …

быть:

Разнонаправленными:

1) прогрессивное снижение функций с возрастом;
2) с возрастом функции существенно не изменяются;
3) увеличение показателей с возрастом.

Гетерохронными - наступление изменений в разных органах и тканях происходят не одновременно.

Гетеротонными - не одинаковая выраженность изменений в различных структурах.

Гетерокинетичными - различная скорость нарастания возрастных изменений в разных органах и тканях.

Гипотезы, имеющие только исторический интерес.

Аутоинтоксикационная теория старения И.И. Мечникова

- самоотравление организма ядовитыми веществами, всасывающимися из кишки.

Бактерии, обитают в толстой кишке

гниение содержимого

яды (токсины)

всасываются в кровь

пагубно действуют на: 1. нервные клетки,

2. макрофаги, вызывая патологический фагоцитоз, разрушающий организм,

что и приводит к старению

Предотвращение этого явления - употребление молочнокислых продуктов (простокваши), создающих кислую среду и нормализующих флору.

Гипотезы, имеющие только исторический интерес.

Аутоинтоксикационная теория старения И.И. Мечникова

- самоотравление организма ядовитыми веществами, всасывающимися из кишки.

Но! Опыты по замене микробов толстой кишки на палочку молочнокислого брожения, и попытки вообще удалить толстый кишечник не привели к желанному результату. Чего, впрочем, и следовало ожидать.

Оказалось, что безмикробные линии животных (мышей, крыс) живут значительно меньше, чем нормальные, у них снижен иммунитет и они страдают авитаминозом.

Гипотезы, имеющие только исторический интерес.

Эндокринные теории старения.

Эта группа гипотез рассматривала старение, как процесс угасания деятельности эндокринных желез.

- 1889 г., французский эндокринолог-физиолог С. Броун-Секар сообщил об омолаживающем действии вытяжек из семенных желез молодых животных:

► повышает физическую активность,
► возвращает половую потенцию - "помолодел на тридцать лет"

Гипотезы, имеющие только исторический интерес.

Эндокринные теории старения.

Эта группа гипотез рассматривала старение, как процесс угасания деятельности эндокринных желез.

- В 20-х гг. ХХ в. австрийский геронтолог Штейнах пересаживал старым животным семенники молодых животных и также отметил омолаживающий эффект.

Гипотезы, имеющие только исторический интерес.

Эндокринные теории старения.

Эта группа гипотез рассматривала старение, как процесс угасания деятельности эндокринных желез.

- И наконец, французский хирург С.А. Воронов пересаживал старым людям половые железы животных и утверждал, что у них:

► исчезает дряхлость,
► возвращаются утраченные (половые) функции,
► увеличивается работоспособность.

Но! Все эффекты гормональной терапии носили временный характер.

момент, можно разбить на 2 направления:

Старение

как процесс возрастного накопления «ошибок» и повреждения биологических механизмов.

находится под прямым
генетическим контролем
(генов или ген. программ)

гипотезы повреждения структур (ферментов)
свободными радикалами

гипотезы накопления соматических
мутаций

(нарушение антиоксидантных механизмов)

(нарушение антимутационных механизмов)

нарушения структуры ДНК (что приводит к нарушению транскрипции и трансляции) и белков.

Со временем "поломок" становится все больше, и происходит срыв адаптации. Белки становятся "неполноценными". Это ведет к нарушению всех жизненно важных функций и, в конце концов, заканчивается смертью.

под прямым генетическим контролем (генов или генетических программ)

► Наличие в природе видов у которых вслед за размножением наступают изменения приводящие к гибели.

Пр.: Тихоокеанские лососи (горбуша, нерка) - пусковой механизм связан с режимом секреции половых гормонов.

Нерка (Oncorhynchus nerka)

под прямым генетическим контролем (генов или генетических программ)

► Влияние отдельных генов на продолжительность жизни.

Пр.: Синдром Марфана →
- арахнодактилия,
- подвывих хрусталика,
- аневризма аорты,
- повышенный выброс адреналина,
- сокращение продолжительности жизни.

под прямым генетическим контролем (генов или генетических программ)

► Продолжительность жизни является видовым показателем, при этом связана с другими, такими как длительность эмбрионального развития и возрастом достижения половой зрелости.

под прямым генетическим контролем (генов или генетических программ)

► Величина продолжительности жизни у монозиготных близнецов более близки чем у дизиготных

► Наличие наследственных болезней с ранним проявлением признаков старения: Синдром Гетчинсона-Гилфорда и синдром Вернера

► Продолжительность жизни лабораторных животных одного вида (но разных линий), содержащихся в абсолютно одинаковых условиях, может различаться чуть ли не в 2 раза

► 1987 г. открыт ген старости у грибов. Митохондрии в клетках долгоживущих грибов защищены от действия свободных радикалов

под прямым генетическим контролем (генов или генетических программ)

► 1992. Червь Caenorhabditis elegans, после блокирования двух генов живет в четыре раза дольше своих диких родичей

► 2000. Ген продления жизни дрозофилы назвали "Я все же не мертв" ("I’m not dead yet"- Indy). У дрозофилы средняя ПЖ увеличилась почти в 2 раза (с 37 до 71 дня)

► 23 января 2003 г. умерла знаменитая мышь (Мафусаил), прожившая в два с лишним раза дольше, чем обычные мыши. 4 г. 11 мес. и 3 нед. - это эквивалентно 180-200 гг. человеческой жизни. Ген, кодирующий белок p66shc, у мутантных мышей не работает

под прямым генетическим контролем (генов или генетических программ)

под прямым генетическим контролем (генов или генетических программ)

► Программа суицида реализована на уровне клеток. Апоптоз - запрограммированная гибель клеток

По существу, это «гены долголетия».

1-ая группа - инактивированных генов - затрудняют усвоение пищи и являются эквивалентом резкого ограничения диеты.

2-ая группа - увеличение числа копий генов или гиперактивации кодируемых ими продуктов - отвечающих за способность организма противостоять стрессу.

=> увеличение продолжительности жизни

под прямым генетическим контролем (генов или генетических программ)

Но!

Ген, генетическая программа является результатом эволюции, закреплённым в результате естественного отбора, для какой-либо цели.
Как смерть может быть инструментом эволюции, когда программа старения или ген не проявляли своего действия в прошлом?

Пр.: В 1 год жизни остается в живых ≈ 25% синиц каждого поколения. Т.о. средняя продолжительность этих птиц 1,4-1,5 г. В лабораторных условиях птицы достигают 9-летнего возраста. Рекорд - зяблик 29 лет.

"Наши недостатки суть продолжение наших достоинств"

под прямым генетическим контролем (генов или генетических программ)

Но!

Коэффициент наследуемости - мера сходства между родственниками по изучаемому признаку.

К.н. для продолжительности жизни детей и родителей ≈ 0,02-0,13, т.е. очень низок (к.н. роста = 0,7), т.о. специальной генетической программы старения нет.

Но!

Старение находится под генетическим контролем путём изменения его скорости, или гены противостоят процессу старения, что снижает его скорость или риск заболеть какими-либо болезнями.

фибробластов ограничено:
- эмбриональные кл. кол. делений - 50±10.
- у 20 летнего человека - 30±10;
- старше 20 лет - 20±10.

Рис.1. Первоначальная версия поведения диплоидных фибробластов (из-за неправильной оценки жизнеспособности).

Рис.2. Реальная оценка

университете подтверждена гипотеза А. М. Оловникова о защитной роли теломеров (концевых участков хромосом).

При клеточном делении ДНК сначала развертывается, затем реплицируется, однако процесс создания копии завершается до завершения развертывания ДНК, поэтому дочерняя молекула получается укороченной.

Теломеры играют защитную роль для хромосом. Срок защитного действия теломеров ограничен, поскольку именно они являются жертвами укорачивания цепочки ДНК. После ряда делений они исчезают, оставляя гены без защиты.

Теломераза восстанавливает утраченные в ходе клеточного деления теломеры.

О2. Точнее, активные формы молекулы кислорода - свободные радикалы (О2-), разрушающие клетку изнутри.

1. защищают организм

антиоксиданты -
обезвреживают действие СР.

свободные радикалы -
имеют не спаренный электрон на внешней орбите.

перекисное окисление

Но! С возрастом их активность падает.

2. повреждают кл.

- накопление дефектов и износа.

а

б

возраст

Рис. Реально наблюдаемая возрастная динамика смертности.

возраст

Ваша теория и солидна и остроумна. Впрочем, ведь все теории стоят одна другой…
Воланд «Мастер и Маргарита»
М.А.Булгаков.

старение как сложный, многокомпонентный, разнонаправленный процесс противоречивый по своей сущности.

В результате старения происходит мобилизация адаптивных механизмов, направленных на увеличение продолжительности жизни. Старение вызывает:

1. активацию ранее репрессированных генов => появление новых белков (старения),
2. репрессию ранее активных генов => если ген уникальный - выпадает белок,
3. нарушение соотношения активности отдельных генов и отдельных белков.

Т.о. старение первично вызывает изменение в регуляторных генах → изменение структурных генов → нарушение функции, гибель клетки, болезнь (атеросклероз, рак, диабет, б. Альцгеймера) → усиливают старение

своим ремеслом,
Я знаком с высшей правдой и с низменным злом.
Все тугие узлы я распутал на свете,
Кроме смерти, завязанной мертвым узлом
Омар Хайям. Перевод Плисецкого Г.

я любила и люблю? Они так любили меня, это наполняло мою жизнь затаённым восторгом и смыслом. А теперь... Я уже не умею любить как прежде, я теперь спокойно думаю о них. Что происходит? Это так печально, неужели это зачем-нибудь нужно? Наверное, да. Наверное, человеческая старость и увядание, также как и яркая молодость имеют какой-то неведомый нам космический смысл. Не зная его, мы должны в него поверить и принять без уныния. Надеюсь, когда-нибудь у меня это получится».
Посетительница сайта - http://www.health.am/klim/

не укорачивать её"
Сенека

Биологический возраст - это мера старения организма, его здоровья, предстоящей продолжительности жизни.

По данным экспертов ВОЗ, здоровье человека зависит от:

20 % - предрасположенности к наследственным болезням;
20 % - экологических факторов;
10 % - качества медицинской помощи;
50 % - образа жизни.

Семейный образ жизни.

В больницах от инфаркта миокарда погибают:

Умеренные и регулярные стрессорные воздействия.

объему и качеству).

Малокалорийная пища продлевает жизнь подопытных животных на 30-80%.

Ограничительная диета отодвигает во времени
наступление ряда заболеваний.

Тучные люди в среднем живут на 10-12 лет меньше.
Каждый килограмм избыточного веса ↓ ПЖ на 2%.

объему и качеству).

Рекомендации по пище:

- должна быть со сниженной калорийностью,
основной источник калорий белки и углеводы
растительного происхождения (фруктов ≈ 300 г. в день, овощей ≈ 400),
- ограничение жирного, сладкого, солёного,
содержать достаточное количество витаминов и
микроэлементов,
с высоким содержанием клетчатки и пектиновых
веществ.

Гарвардская пищевая пирамида, 2008

- соблюдать биоритмы.
- бессонница - самый разрушающий фактор.

Активный двигательный режим.

И. А. Аршавский - "правило скелетной мышцы" - продолжительность жизни зависит от физической активности.

- домашние кролики живут 4-6 лет, а дикие зайцы 10-12 лет,
- домашняя свинья живет 15 лет, а дикий кабан 30 лет,
- белка - дольше крысы ...

Физическая нагрузка - мощное средство профилактики
заболеваний ССС => продлевает ПЖ.
- Максимальные нагрузки (большой спорт) резко снижают ПЖ.
Гипокинезия и гиподинамия (снижение физической
активности) - укорачивает жизнь особенно у пожилых людей.

ПЖ напрямую зависит от уровня интеллекта.
"Ленивый разум разрушается быстрее"

Отказ от курения.

ПЖ курильщика снижается на 7-8 лет.

Жизнерадостность!!!

Благоприятная экологическая обстановка

С, Е, В9, Р
- ликопин,
- токотриенолы,
- антоцианидины
- …

II. синтетические:
- дибунол,
- глютатион-пероксидаза
- эпиталамин
- ...

от токсинов при помощи сорбентов, введённых per os

Желудочный и кишечный сок - 8-9 л. в сутки
→ При завершении пищеварения все это количество жидкости всасывается обратно
=> Добавляя в пищу сорбенты, можно задерживать всасывание в организм токсических веществ из кишечника.

В экспериментах на крысах:
- ↓ общих липидов, триглицеридов, холестерина,
=> ↓ атеросклероз, ↑ ПЖ на 30-40%.