3 курс / Патологическая физиология / Учебник Атаман Патфиз
.pdf7.8. Какие факторы влияют на индивидуальную продолжи тельность жизни человека?
Показано, что на продолжительность жизни отдельного индиви
дуума оказывают влияние следующие факторы.
1. Пол. Женщины в среднем живут на 5-10 лет дольше мужчин.
2. Географические факторы. Наибольшее количество долгожите
лей обнаружено в горах Кавказа, в южной части Эквадора и в северо
восточном Пакистане.
3. |
Социально-экономические факторы (условия жизни, работы, от- |
дыха). |
. |
|
|
4. |
Эколоzические факторы. |
5.Заболеваемость.
6.Семейное положение. Как правило, холостяки, вдовы, разведен
ные живут меньше, чем состоящие в браке.
7.9. Назовите основные закономерности процесса старения.
1 . Гетерохронность - разное время появления возрастных изме нений в разных тканях, 0рганах и системах.
Так, инволюция вилочковой железы начинается в возрасте 13-15 лет, а инволюция половых желез - в возрасте 48-52 года.
2.Гетеротопность - неодинаковая выраженность процесса старе ния в разных органах и структурах одного и того же орган: .
Например, старение пучковой зоны коры надпочечников выраже-,
но в меньшей степени, чем клубочковой и сетчатой.
3. Гетерокинетичность - развитие возрастных изменений с раз личной скоростью.
В одних органах возрастные изменения развиваются рано, мед
ленно и плавно, в других - позже, но стремительно.
4. Гетерокатефтентность - разнонаправленность возрастных из
менений.
Это свойство связано с угнетением одних и активацией других
жизненных процессов в стареющем организме.
1 . 10. Какими структурными изменениями проявляется ста
рение?
В процессе старения на клеточном уровне обнаруживаются при
знаки повреждения. Уменьшаются размеры ядра, оно сморщивается,
появляются ядерные включения неизвестного происхождения. Уве
личивается объем цитоплазмы, происходит ее вакуолизация, появля
ется много включений, состоящих из липофусцина и гемосидерина.
Уменьшается количество митохондрий, рибосом, общая площадь
цистерн эндоплазматического ретикулума. В то же время возрастает
57
количество лизосом, уменьшается устойчивость лизосомных мем бран. На тканевом и органном уровнях отмечаются явления атрофии -
уменьшается количество функционально активных клеточных элемен тов паренхимы. Если общая клеточная масса организма человека в возрасте 25 лет составляет 47% массы тела, то в возрасте 70 лет - только 36%,
Одновременно увеличивается количество функционально неак
тивных компонентов органов и тканей - развивается их физиологиче
ский склероз.
На уровне организма в целом старение проявляется характерным
видом старого человека: изменяется кожа, она становится тонкой с морщинами и пигментными пятнами; меняется осанка; происходит ат рофия скелетных мышц и жировой ткани; появляется седина.
7. 1 1. Какими функциональными изменениями проявляется старение?
В процессе старения уменьшается функциональная активность клеток, тканей, органов и систем; уменьшаются их функциональный резерв и надежность.
На уровне клеток отмечаются нарушения электрофизиологиче ских процессов (изменения потенциалов действия и покоя, уменьше ние скорости распространения возбуждения и др.); уменьшение ми грационной способности клеток; нарушения эндо- и экзоцитоза, сократимости, процессов клеточного деления, межклеточных взаимодейст вий и рецепции.
Отмечаются нарушения сенсорной, интегративной, двигательной и вегетативной функций нервной системы. Функция одних эндокринных желез (половых, щитовидной) угнетается, деятельность других (адено гипофиз) - наоборот, увеличивается. Существенные изменения пре терпевает функция системы кровообращения: уменьшаются минутный и ударный объемы сердца, увеличивается общее периферическое со
противление и артериальное давление, развивается возрастной атеро склероз.
Уменьшаются статические и динамические показатели легочной вентиляции, секреторная и двигательная активность органов пищева-
рения. Нарушаются антитоксическая функция печени, выделительные функции почек. На уровне организма в целом увеличивается утомляемость, уменьшается трудоспособность и адаптационные возможности орга низма.
58
7.12. Какие биохимические признаки характерны для старе
ния?
При старении в клетках появляются и накапливаются несвойст венные норме вещества - липофусцин, амилоид. Образуются ано
мальные белки, имеющие внутримолекулярные "сшивки"; изменяется
активность многих ферментов. В соединительной ткани появляется
"старый" коллаген, плохо растворимый, с многочисленными внутри- и
1..1сжмолекулярными "сшивками".
Нарушается функционирование генома клеток: расстраивается ре
гуляция работы генов, возникают мутации, страдают процессы транс крипции.
Существенные изменения претерпевает энергетический обмен: уменьшается интенсивность тканевого дыхания и увеличивается ак гишюсть гликолиза, уменьшается содержание АТФ и креатинфосфата " клетках; угнетается активность АТФ-аз.
Во многих структурах увеличивается интенсивность пероксидного окисления липидов.
Вкрови возрастает содержание холестерина, липопротеинов очень низкой и низкой плотности.
1.13.В чем сущность теорий генетически запрограммиро ванного старения?
Всоответствии с этими теориями, старение, как и другие этапы индивидуального развития, является генетически запрограммирован
ным процессом.
Существует генетическая программа старения, реализация кото
рой начинает осуществляться с определенного возраста. Факторы
внешней среды, если и влияют на темпы развития старения, то незна чительно. Механизмы старения сложились в эволюции как инструмент, ко торый ограничивает продолжительность индивидуальной жизни. Вы
мирание отдельных особей, т.е. смена одних поколений другими, обес
печивает лучшее приспособление вида в целом к условиям существо
вания. |
|
В качестве |
доказательства основных положений этих теорий |
приводят факт |
существования больших· различий в максимальной |
продолжительности жизни отдельных видов. Кроме того, известно,
что продолжительность жизни однояйцевых близнецов почти одина кова.
Экспериментальной основой теорий генетически запрограммиро
ванного старения является открытие Хейфликом лимита клеточного деления (лимита Хейфлика). Было показано, что клетки могут делить-
59
ся только определенное количество раз. Это количество заложено в генетической программе клетки.
Так, фибробласты новорожденного человека, перенесенные в культуральную среду, дают 50 делений и не больше. Если брать фиб
робласты у особей разного возраста, то чем старше особь, тем меньшее число делений дают клетки в культуре, и наоборот.
Количество делений клеток в культуре зависит от продолжитель
ности жизни представителей данного вида. Так, лимит Хейфлика у мышей значительно меньше, чем у человека.
По расчетам Хейфлика, максимальная продолжительность жизни человека должна составлять 110-120 лет, что до определенной степени подтверждается.
7.14. В чем сущность теорий накопления повреждений, объ
ясняющих причины старения?
В соответствии с теориями накопления повреждений, старение является вероятностным (стохастическим) процессом. Другими слова ми, старение не запрограммировано, оно развивается вследствие дей ствия на организм разнообразных повреждающих факторов внешней и внутренней сред. Влияние этих факторов ведет к накоплению в орга низме невосстанавливаемых повреждений. Таким образом, с возрастом увеличивается вероятность старения.
К факторам, способствующим развитию старения, относятся ио низирующая радиация (даже фоновый уровень), химические факторы, предыдущие инфекции, случайные колебания температуры и рН в микрообъемах и др.
Сходясь в главном, разные теории этой группы отдают предпоч тение какому-либо одному фактору повреждения как причине старе ния. Отсюда и названия теорий: теория соматических мутаций, теория "ошибок", теория свободных радикалов, теория "сшивок" макромоле кул, теория аутоиммунного старения и др.
7. 15. Объясните сущность синтетических теорий старения.
Синтетические теории объединяют основные положения теорий генетически запрограммированного старения и теорий накопления по вреждений.
Считают, что в организме генетически детерминированы не про
должительность жизни и активные механизмы старения, а свойства организма, от которых зависит темп развития старения. Старение по существу является побочным продуктом нарушения функционирова ния этих систем.
Факторы внешней и внутренней сред могут ускорять старение, внося в него стохастический элемент.
60
В соответствии с синтетическими теориями ин
дивидуальная продолжительность жизни определя
ется главным образом стохастическими эффектами,
в то время как видовая - генетически детерминиро
ванными факторами.
Наибольшее развитие эти взгляды получили в
адаптационно-регуляторной теории (В.В.Фролькис)
игипоталамической теории (В.М.Дильман).
7.16. Какими механизмами, препятствующи-
ми старению, располагает организм? |
В.В.Фролькис |
Процессы, происходящие в организме во время |
|
старения, можно разделить на две группы: |
1 ) разрушительные - соб |
ственно старение и 2) восстановительные, т.е. механизмы антистаре ния или механизмы продления жизни. Последние, по В.В.Фролькису,
получили название в и т а у к т а (vita - жизнь, |
auctum - увеличивать). |
|||||||
Полагают, что каждому механизму старения соответствует опре |
||||||||
деленный механизм витаукта: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Механизмы старения |
|
Механизмы витаукта |
|||||
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
||||
|
Повреждение ДНК |
|
Системы репарации ДНК |
|
|
|||
|
|
|
|
|||||
|
Свободные радикалы и |
|
Антиоксидантные системы |
|
||||
|
пероксиды |
|
|
|
|
|
|
|
|
Токсические продукты |
|
Механизмы детоксикации |
|
||||
|
|
|
|
|||||
|
Повреждение клеток |
|
Репаративный синтез клеточных |
|
||||
|
|
|
СТРУКТУР |
и |
ДР. |
(см. разд. 1 1) |
||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Гибель клеток |
|
Компенсаторная гиперфункция |
|
||||
|
|
|
и гипертрофия оставшихся |
|||||
|
|
|
клеток |
|
|
|
|
|
|
Гипоксия |
|
Антигипоксические механизмы |
|
||||
|
|
|
|
|||||
|
Стресс |
|
Механизмы ограничения |
|
||||
|
|
|
стресса |
|
|
|
|
|
1. 17. Какая связь существует между старением и болезня
ми человека?
Существует единство, неразрывная связь старения и болезней, не означающая однако их тождества. До сих пор продолжается давний
спор о соотношении старения и болезней. Две крайние точки зрения
на этот счет могут быть сформулированы следующим образом:
"старость - это болезнь" и "старение - это нормальный физиологиче
ский процесс". Многие ученые помещают старость на полпути между
здоровьем и болезнью.
6 1
К старости болезни накапливаются, вновь возникают, приобрета
ют качественные и количественные особенности течения и, вследствие снижения приспособительных возможностей организма, становятся
причиной его гибели. Старость подводит человека к краю пропасти, куда его сбрасывают болезни (В.В.Фролькис).
Старение способствует развитию многих болезней, которые в ко нечном итоге приводят к смерти. К таким болезням, в частности, от носятся атеросклероз, ишемическая болезнь сердца, гипертоническая болезнь, сахарный диабет, злокачественные опухоли, паркинсонизм.
С другой стороны, старение, способствуя развитию одних болез ней, затрудняет развитие других. Так, благодаря возрастным измене ниям реактивности организма пожилые и старые люди реже болеют ревматизмом, язвенной болезнью, бронхиальной астмой, гипертирео зом. Некоторые ученые считают, что если до 70-летнего возраста нет бурного развития атеросклероза, то в дальнейшем этот процесс резко
не прогрессирует.
7. 18. Что такое прогерия?
П р о г е р и я - это патологическое старение, возникающее в ре зультате действия на организм патогенных факторов. Примером являет ся синдром Гетчинсона-Гилфорда. Это аутосомно-рецессивное наследст
венное заболевание. Его первые признаки появляются очень рано, уже на первом году жизни. Характерны задержка роста, поседение волос, об лысение, кожа приобретает старческий вид, развивается катаракта, атеро склероз. Смерть, как правило, наступает на 1-2-ом десятилетии жизни.
7 . 19. Что такое геропротекция? Какие подходы она использу ет?
Г е р о п р о т е к ц и я - это направление в медицине, изучающее пути увеличения продолжительности жизни, замедления темпов ста рения, отдаления сроков возникновения патологии, связанной с воз растом человека.
Считают, что факторами продления жизни являются диета, двига тельная активность, антиоксиданты. Изучается геропротекторное дей ствие физиологически активных веществ (поливитаминные комплек сы, геровитал, аспирин, латирогены, микроэлементы) и энтеросорбен
тов.
8.РОЛЬ РЕАКТИВНОСТИ В ПАТОЛОГИИ
8.1. Что такое реактивность?
Ре а к т и в но ст ь - это свойство организма и его структур отве
чать изменениями жизнедеятельности на действие факторов внешней
среды.
Реактивность обеспечивает взаимодействие организма с окружаю щим миром. Она существенно влияет на развитие и течение болезней.
8.2. Приведите примеры проявлений реактивности на разных
уровнях организации живых объектов.
На молекулярном уровне - сдвиг кривой диссоциации оксиге
моглобина вправо в условиях ацидоза, вызванного гипоксией (эффект Бора).
На клеточном уровне -- осуществление фагоцитоза лейкоцитами в ответ на внедрение в ткани микроорганизмов.
На тканевом уровне - развитие сложного комплекса реакций под названием "воспаление" в ответ на действие повреждающих факторов
(см. разд. 14).
На органном уровне - увеличение частоты сердечных сокращений при повышении температуры крови.
На систе.мном уровне - реакции систем внешнего дыхания, кро вообращения и крови при кислородном голодании (см. разд.19).
На уровне организма в целом - сложные ориентировочные реак
ции в ответ на действие звуковых и световых сигналов.
8.3. Какие выделяют виды реактивности?
Реактивность бывает:
а) видовой, групповой и индивидуальной.
Видовая реактивность присуща всем особям данного вида, группо вая - определенной группе особей, индивидуальная - конкретному
индивидууму;
б) неспецифической и специфической.
Неспецифическая (первичная, простая) реактивность проявля ется при действии разнообразных факторов на организм. В ее осно ве - генетически запрограммированные стандартные варианты от
вета (например, защитно-компенсаторные реакции при действии
высокой и низкой температур, при кислородном голодании; фаго
цитоз и др.).
Специфической называется иммунологическая реактивность (см.
разд. |
9); |
в) физиологической и патологической.
63
Н.Н.Сиротинин
(1896-1977)
Физиолоzическая реактивность охватывает реак ции здорового организма. ПатолоzичеС1<оЙ называют качественно измененную реактивность при действии патогенных факторов на организм. Ее примером яв ляется аллергия (см. разд. 10);
г) повышенной (zиперергuя), пониженной (zипо ергuя) и извращенной (дизергuя).
Большое значение в развитии учения о разных видах реактивности принадлежит работам Н.Н.Си ротинина и его учеников.
8. 4. Какие факторы влияют на реактивность организма человека?
1. Возраст. Для раннего детского возраста характерна низкая ре активность. Она постепенно возрастает, становится максимальной у взрослых, а в пожилом возрасте начинает уменьшаться.
2.Пол.
3.Наследственность.
4.Конституция (см. разд. 6).
5.Функциональное состояние нервной, эндокринной, иммунной
систем и соединительной ткани.
6. Факторы окружающей среды (климат, характер питания, соци альные условия и др.).
8.5. Что такое резистентность?
Ре з и с т е н т н о ст ь - это устойчивость организма к действию патогенных факторов.
8. 6. Какие выделяют виды резистентности?
Резистентность бывает пассивной и активиой, неспецифичеС1<оЙ и специфической. В основе специфической резистентности лежит имму
нологическая реактивность (см. разд. 9). |
|
8. 7. Что такое |
пассивная и активная резистентность? |
чем их различие? |
|
П а с с и в н а я |
р е з и с т е н т н о с т ь - это нечувствительность к |
В
действию патогенного фактора, невосприимчивость к нему. Она воз никает в том случае, когда взаимодействие организма с патогенным фактором невозможно или затруднено. Пассивная резистентность яв ляется энергонезависимой и может быть обусловлена следующими ме ханизмами:
1)существованием преград для взаимодействия патогенного фак тора со структурами организма (биологические барьеры);
2)отсутствием или разрушением структур организма, способных
64
взаимодействовать с патогенным фактором, например отсутствием ре
цепторов к патогенным вирусам;
3)уничтожением патогенного фактора механизмами, не связан ными с реакцией организма на действие· этого фактора (например,
уничтожение холерного вибриона желудочным соком);
4)замедлением реализации патогенетических механизмов, запус каемых взаимодействием организма с патогенным фактором (напри
мер, увеличение пассивной резистентности при гипотермии).
Акт и в н а я р е з и ст е н т н о с т ь (сопроти:вляемость) - это ус
тойчивость, которая обеспечивается комплексом защитно-компенсатор ных реакций, направленных на уничтожение патогенного фактора и
последствий его действия. Активная резистентность является энерго зависимой, ее основу составляют механизмы реактивности (например, фагоцитоз, синтез антител, реакции клеточного иммунитета).
8.8. Как взаимосвязаны реактивность и резистентность?
Между реактивностью и резистентностью существует сложная взаимосвязь. Возможны разные ее варианты.
1. Увеличение реактивности вызывает повышение активной рези
стентности. Например, при повышении температуры тела увеличива
ется образование антител, что повышает активную резистентность к инфекциям.
2.Увеличение реактивности вызывает уменьшение активной ре зистентности. Так, увеличение образования антител может быть при чиной аллергии, при которой уменьшается устойчивость организма к действию веществ антигенной природы.
3.Уменьшение реактивности приводит к уменьшению активной резистентности. Например, уменьшение образования антител умень шает активную резистентность к инфекциям.
4.Уменьшение реактивности сопровождается увеличением пас сивной резистентности. Так, при гипотермии увеличивается пассив ная резистентность к инфекциям, интоксикациям и действию дру
гих патогенных факторов (например, у животных во время зимней
спячки).
8.9. Назовите механизмы неспецифической резистентности, обеспечивающие устойчивость организма к действию ин фекционных агентов.
1. Ареактивность клеток 2. Физические и физико-химические факторы. 3. Биологические барьеры. 4. Антагонистические взаимоот
ношения между нормальной и патогенной микрофлорой. 5. Функцио нирование физиологической системы соединительной ткани. 6. Гумо-
65
ральные факторы неспецифической резистентности. 7. Фагоцитоз. 8. Воспаление.
Изучению неспецифических механизмов проти воинфекционного иммунитета были посвящены ра боты одного из учеников А.А.Богомольца - Е.А.Та таринова.
8. 10. Что понимают под ареактивностью клеток, характеризуя механизмы неспеци
фической резистентности к инфекциям?
А р е а к т и в н о ст ь к л е т о к - это их неспо собность взаимодействовать с инфекционным аген
том. Она может быть обусловлена: а) отсутствием на поверхности клеток рецепторов к вирусам; б) отсутствием в клет ках рецепторов к бактериальным токсинам; в) связыванием токсина рецепторами клеток, которые не чувствительны к его действию (экра нирование рецепторов).
8. 1 1. Какие физические и физико-химические факторы явля ются факторами неспецифической резистентности орга низма к инфекциям?
t." Температура. У птиц уровень температуры обеспечивает их не чувствительность к возбудителю сибирской язвы. При повышении температуры тела нарушается репродукция многих вирусов и они по гибают.
2. Значение рН среды. В кислом содержимом желудка погибают многие возбудители инфекционных болезней, в частности, холерный вибрион. В очаге воспаления создается высокая концентрация ионов
водорода, что вызывает повреждение микроорганизмов, находящихся здесь.
3. Напряжение кислорода в тканях. В обычных условиях р02 в
тканях таково, что препятствует развитию анаэробных инфекций.
8. 12. Как классифицируются биологические барьеры орга низма?
Биологические барьеры делят на внешние и внутренние. Внешними барьерами являются кожа и слизистые оболочки. Среди внутренних выделяют органы-барьеры (печень) и гистоге
матические барьеры. Последние разделяют кровь и ткани. Гистогематические барьеры подразделяют на неспециализирован
ные и специализированные. Неспециализированные представляют со бой стенку капилляра и состоят из щщотелия и базальной мембраны. В состав специализированных барьеров входят дополнительные струк-
66