1Wpływ procesu starzenia się na poszczególne układy organizmuKatarzyna Wieczorowska-Tobis
Starzenie się rozumieć należy jako stopniowe pogorszenie funkcji narządów i układów wywołane upływem czasu, co prowadzi do zmniejszenia możliwości adaptacyjnych w sytuacjach stresowych. Oznacza to, że wraz w wiekiem w przypadku zadziałania czynnika potencjalnie chorobotwórczego coraz trudniej jest utrzymać homeostazę, czyli coraz łatwiej dochodzi do procesu chorobowego. To zawężenie homeostazy typowe dla wieku podeszłego nosi nazwę homeostenozy. Podkreślić jednak trzeba, że według współczesnych koncepcji starzenia się sam ten proces nie powoduje zmian tak dużych, aby wystarczyły one do powstania procesów chorobowych. Nie budzi jednak wątpliwości, że utrudnienie adaptacji sprzyja występowaniu patologii, tak więc starzenie się zwiększa tendencję występowania dla wielu chorób.
Moment, w którym rozpoczyna się pogorszenie funkcji narządów, jest indywidualnie zmienny, podobnie jak tempo ich przebiegu. Uważa się jednak, że najczęściej proces ten rozpoczyna się pomiędzy 30. i 40. rokiem życia. Postępuje on bardzo wolno, ale jednak ciągle w tempie około 0,75-1,0% rocznie. Jednym z podstawowych determinantów jego tempa jest aktywność fizyczna.
Scharakteryzowany powyżej proces starzenia się uznawany jest za normalny (tzw. starzenie się zwyczajne) - zachodzi u każdej osoby, w warunkach zdrowia, czyli bez udziału chorób przewlekłych. Starzenie się w obecności chorób to tzw. starzenie się patologiczne. Jest ono zawsze szybsze od zwyczajnego (normalnego). Choć definicje dwóch przedstawionych powyżej procesów starzenia się w sposób znaczący się różnią, to jednak w rzeczywistości często trudno jest postawić jednoznaczną granicę pomiędzy nimi, a jest to konieczne, aby wszystkie procesy chorobowe leczyć.
Jednym z parametrów, którego zmiany obserwuje się w procesie starzenia się najwcześniej, jest VO2max (maksymalna zdolność utylizacji tlenu). Uważa się, że zaczyna się on obniżać już po 25. roku życia. Charakteryzuje on wydolność fizyczną i zależy jednocześnie od kilku parametrów opisujących zmiany w różnych tkankach/narządach. Są to m.in. sprawność przepompowywania krwi przez serce, prawidłowa wymiana gazowa w płucach, prawidłowy transport tlenu do tkanek (w tym stężenie hemoglobiny) czy masa i stan komórek mięśni szkieletowych (w tym sprawność układów utylizujących tlen - mitochondriów).
Wraz z wiekiem dochodzi do zwolnienia tempa przemiany materii, co w skojarzeniu ze zmniejszeniem aktywności ruchowej jest przyczyną zmniejszonego zapotrzebowania energetycznego w starości. Wolniejsze tempo przemian związane jest z mniejszą utylizacją hormonów tarczycy, a co za tym idzie - zmniejszoną ich syntezą i uwalnianiem z gruczołu (stężenia w surowicy pozostają bez zmian). Tak więc brak dostosowania diety powoduje stopniowy przyrost wagi. Jednocześnie zmienia się skład ciała: zmniejszeniu ulega tzw. beztłuszczowa masa ciała (głównie dotyczy to masy mięśniowej), a jej miejsce zajmuje tkanka tłuszczowa. Zawartość tej ostatniej pomiędzy 30.-40. a 70.-80. rokiem życia wzrasta o 30-35% u mężczyzn, a u kobiet - nawet o 40-45%. Równocześnie dochodzi do zmniejszenia objętości przestrzeni wodnej, co zwiększa ryzyko odwodnienia w starości.
Co więcej, przy zachowaniu tej samej masy ciała przez całe życie wraz z wiekiem zwiększa się wskaźnik masy ciała (BMI - ang. body mass index). Wynika to ze zmniejszenia wzrostu w konsekwencji m.in. zmniejszenia wysokości krążków międzykręgowych w związku ze zmniejszeniem ich uwodnienia. Za rekomendowane uznaje się więc wartości od 22 kg/m2 (według niektórych autorów nawet 23 kg/m2) do 27 kg/m2 (lub odpowiednio: 28 kg/m2), a nie jak u osób młodszych - 20-25 kg/m2.
Zmienia się również rozmieszczenie tkanki tłuszczowej w organizmie. Jest to konsekwencja zmniejszenia syntezy i sekrecji hormonu wzrostu, co uważa się za jedną z przyczyn zmniejszenia masy mięśniowej i tendencji do kumulacji tkanki tłuszczowej w rejonie brzucha. Tutaj jednak nie ma obecnie zgody na przesunięcie granic definiowania otyłości brzusznej w populacji osób starszych.
Poniżej scharakteryzowano najważniejsze zmiany w wybranych układach, nie tyle wynikające z procesu starzenia się, ile charakteryzujące zdecydowaną większość osób starszych.
Zmiany w układzie ruchu. Zmiany w układzie ruchu dotyczą wszystkich jego elementów. Jeśli chodzi o masę mięśni, to uważa się, że jej zmniejszenie postępuje nawet w tempie 1% rocznie u osób prowadzących siedzący tryb życia, tak więc porównanie masy mięśniowej u 30-40-latka i 80-90-latka może wskazywać na różnice nawet do 50%. U osób aktywnych fizycznie tempo tego procesu ulega zwolnieniu według niektórych autorów nawet o 50%.
Ubytek dotyczy głównie włókien typu II (włókna szybko się kurczące, o metabolizmie tlenowo-glikolitycznym), w wyniku czego u osób starszych podczas aktywności fizycznej dochodzi do szybszego zmęczenia. Jednocześnie też zmniejsza się zdolność do wykonania znacznego wysiłku w krótkim okresie.
Pogorszeniu ulega również unerwienie mięśni (w układzie nerwowym wraz z wiekiem zmniejsza się liczba jednostek ruchowych w rdzeniu kręgowym), co sprzyja ich zanikowi.
Jednocześnie dochodzi do zmian w obrębie chrząstek stawowych i pogorszenia ich ukrwienia, co z jednej strony zwiększa ich podatność na uszkodzenia nawet w przypadku mikrourazów, a z drugiej - utrudnia procesy regeneracji i tak mniej sprawne w związku z przewagą procesów inwolucyjnych typowych dla starzenia się. Wszystko to powoduje, że zmiany zwyrodnieniowe w obrębie stawów kończyn dolnych są najczęstszym procesem patologicznym obserwowanym w starości. Mikrourazom stawów sprzyja też nieprawidłowe obciążanie stawów, w tym również nadmierna masa ciała.
Zmiany w strukturze kolagenu są jedną z przyczyn zmniejszenia elastyczności więzadeł i torebek stawowych, prowadzącej do zmniejszenia zakresu ruchów w stawach, kolejnej ważnej przyczyny zwiększonej urazowości w starości.
Typowe zmiany w procesie starzenia się dotyczą też tkanki kostnej, w obrębie której dochodzi do ujemnego bilansu procesu przebudowy (remodelingu). Oznacza to, że wraz z wiekiem w miejsce zresorbowanej starej tkanki powstaje coraz mniej nowej w konsekwencji względnej (ale narastającej w czasie) przewagi aktywności osteoklastów nad osteoblastami. Proces ten ulega przyspieszeniu u kobiet w okresie menopauzy. W jego wyniku zmniejszeniu ulega zarówno masa, jak i gęstość tkanki kostnej. Zmiany dotyczą w znacznie większym stopniu kości gąbczastej niż zbitej - u kobiet pomiędzy 30.-40. a 80. rokiem życia jej masa zmniejsza się nawet o 40%; u mężczyzn tylko nieco mniej - do 30%. Powoduje to, że osteoporoza jest kolejną typową chorobą dla starości.
Zmiany w układzie krążenia. Do typowych wynikających z procesu starzenia się zmian w obrębie serca należy zmniejszenie zdolności relaksacji włókien mięśniowych sprzyjające występowaniu rozkurczowej niewydolności serca.
Jeśli chodzi o czynność skurczową, to w spoczynku ulega ona tylko niewielkim zmianom. W związku z niewielkim zwolnieniem czynności serca dla zachowania objętości przepompowywanej podczas minuty (pojemność minutowa) objętość wyrzutowa musi proporcjonalnie wzrosnąć (pojemność minutowa jest iloczynem objętości wyrzutowej i częstości pracy serca).
Znacznie większe zmiany obserwuje się podczas wysiłku, zwłaszcza znacznego. Czynność serca może być nawet o 1/4 mniejsza niż w warunkach analogicznego obciążenia u osób młodych, a kurczliwość - mniejsza nawet o połowę (choć parametr ten nie różni się w spoczynku w porównywanych grupach wiekowych). Oznacza to, że w starości znacznie zmniejsza się tolerancja wysiłku.
Zmiany dotyczą też ścian naczyń. Zmniejszenie elastyczności ścian naczyń żylnych jest czynnikiem ryzyka występowania zmian żylakowych. Naczynia tętnicze także mają mniejszą elastyczność, co jest jedną z przyczyn wzrostu ciśnienia tętniczego krwi. Ponieważ wartości referencyjne ciśnienia są niezależne od wieku, to w starości nawet niewielki dodatkowy wzrost prowadzi do nadciśnienia. Typowa dla tego okresu jest więc znaczna częstość nadciśnienia skurczowego.
Równocześnie (po 60. roku życia) ciśnienie rozkurczowe zaczyna się obniżać. Wzrost różnicy pomiędzy wartościami ciśnienia skurczowego i rozkurczowego (tzw. ciśnienie tętna) zwiększa ryzyko występowania zmian niedokrwiennych w mięśniu sercowym, wywołując z jednej strony zwiększenie zapotrzebowania kurczącego się mięśnia sercowego na tlen, a z drugiej - mniejsze jego dostarczanie.
Starzenie się, w związku m.in. ze zmniejszeniem produkcji tlenku azotu przez śródbłonek naczyń, również nasila ryzyko miażdżycy. Nie oznacza to jednak, że miażdżyca jest konsekwencją zwyczajnego starzenia się. Jednak zmieniona funkcja komórek śródbłonka w starzeniu się łatwiej ulega dalszym zaburzeniom w przypadku zadziałania dodatkowego czynnika uszkadzającego, a zatem łatwiej wtedy o powstanie miażdżycy.
Zmiany w układzie krążenia typowe dla starzenia się (poza wymienionymi również zmniejszenie wrażliwości baroreceptorów) zwiększają też ryzyko powstawania hipotonii ortostatycznej. Podobnie jak w przypadku wielu innych, są one nasilane przez siedzący tryb życia w starości.
Zmiany w układzie oddechowym. W układzie oddechowym dochodzi do pogorszenia warunków wymiany gazowej. Nie wpływa to zasadniczo na ciśnienia parcjalne tlenu i dwutlenku węgla we krwi, ale zwiększa ryzyko występowania patologii przy zadziałaniu czynnika stresowego. Dodatkowo ma tu znaczenie, że w starzeniu się zmienia się regulacja oddychania w wyniku zmniejszenia wrażliwości chemoreceptorów (zarówno obwodowych, jak i ośrodkowych). Oznacza to, że odpowiedź na hiperkapnię i hipoksję ulega osłabieniu.
Obserwuje się narastające z wiekiem usztywnienie klatki piersiowej, powodujące, że koszt oddychania, mierzony wysiłkiem mięśni oddechowych i zużyciem tlenu, wzrasta. Jest to konsekwencją z jednej strony zmniejszenia ruchomości stawów w obrębie klatki piersiowej, a z drugiej - zmniejszeniem masy i siły mięśni oddechowych (zwłaszcza włókien typu II). U zdrowych osób starszych ma to szczególne znaczenie podczas znacznego wysiłku.
Wraz z wiekiem zmniejszeniu ulega pojemność życiowa płuc (VC - ang. vital capacity - różnica wypełnienia powietrzem płuc w fazie maksymalnego wdechu i maksymalnego wydechu). Wynika to m.in. ze zwiększenia objętości zalegającej (RV - ang. residual volume), czyli tej, która pozostaje w płucach po wykonaniu maksymalnego wydechu (pomiędzy 30.-40. a 70.-80. rokiem życia - RV się podwaja). Uważa się, że jest to konsekwencją zmniejszenia elastyczności tkanki płucnej, określanego mianem "rozedmy starczej", gdyż mechanizm zmian jest podobny do tych obserwowanych w bardziej zaawansowanej formie w rozedmie. Są one więc niejako pierwszym krokiem w kierunku tej choroby.
Osłabieniu w procesie starzenia się ulegają również mechanizmy oczyszczania dróg oddechowych. Uważa się, że dochodzi do osłabienia odruchu kaszlu i zmniejszenia klirensu rzęskowego, co sprzyja rozwojowi bakterii w drogach oddechowych. Biorąc pod uwagę równoczesne zmiany w obrębie układu immunologicznego, wszystko to razem zwiększa ryzyko infekcji.
Rozpatrując przedstawione powyżej zmiany, pamiętać jednak trzeba, że w układzie oddechowym szczególnie trudno jest odróżnić zmiany wywołane upływem czasu od tych będących konsekwencją oddziaływań środowiskowych, w tym stylu życia (dieta, aktywność fizyczna).
Starzenie się nerek. Typową zmianą dla procesu starzenia jest ograniczenie czynności nerek. Z wiekiem pogorszeniu ulega ich ukrwienie i obniża się filtracja kłębuszkowa (GFR - ang. glomerular filtration rate). Ten ostatni parametr określa sprawność, z jaką nerki oczyszczają osocze z produktów przemiany materii. Tempo tych zmian szacuje się na 0,8-1,0 ml/min i określa się je jako nefropatię zależną od wieku, gdyż obserwowane zmiany mają charakter identyczny jak opisywane w procesach chorobowych nerek. Wiadomo, że wartości GFR poniżej 60 ml/min znacznie zwiększają ryzyko powikłań sercowo-naczyniowych u młodszych chorych, jednak nie jest jasne, czy w starości jest podobnie (czy tego samego należy się spodziewać u osób, u których te zmiany wynikają jedynie z procesu starzenia się).
Podobnie jak w innych narządach i układach, wraz z wiekiem w nerkach dochodzi do ograniczenia możliwości adaptacyjnych. Oznacza to zmniejszoną zdolność przystosowywania do zmiany objętości wypijanych płynów. Zwiększenie podaży płynów niesie ze sobą ryzyko przewodnienia, a zmniejszenie - odwodnienia. Ten ostatni problem jest szczególnie częsty u chorych starszych - dodatkowo bowiem ma tu znaczenie wspomniane wcześniej zmniejszenie zawartości wody w ustroju, a także zmniejszenie wrażliwości ośrodka pragnienia, które powoduje, że osoby starsze mogą nie być świadome tego, że problem się pojawił.
Również zdolności regulacyjne stężenia elektrolitów w surowicy ulegają obniżeniu. Dotyczy to głównie sodu oraz potasu i prowadzi do zwiększonego ryzyka powstania hiponatremii czy hipokaliemii w wyniku np. stosowanego leczenia. Podobne zmiany dotyczą regulacji gospodarki kwasowo-zasadowej.
Inne zmiany. Nie tylko w procesie starzenia się, ale i w związku z dietą i siedzącym trybem życia obserwuje się wiele typowych zmian w przewodzie pokarmowym. Należą do nich przede wszystkim:
? występująca u prawie połowy osób starszych suchość w jamie ustnej,
? zwolnienie motoryki i zmniejszenie kwaśności soku żołądkowego obecne u prawie 3/4 osób po 80. roku życia,
? zwolnienie perystaltyki jelit oraz zmniejszenie powierzchni wchłaniania i pogorszenie ich ukrwienia.
Te ostatnie zmiany zwiększają ryzyko zaparć i zespołów złego wchłaniania w starości.
Pogorszeniu ulega wątrobowy przepływ krwi (o 30-35%), co znajduje odzwierciedlenie w zwolnieniu niektórych procesów metabolicznych, w tym tych obejmujących leki.
Wraz z wiekiem pogorszeniu ulega również metabolizm glukozy. Wynika to przede wszystkim z pogorszenia wrażliwości tkanek na insulinę. Znaczenie ma tu także zmniejszenie masy mięśni i wzrost zawartości tkanki tłuszczowej (zmniejsza to intensywność metabolizmu glukozy). Do ważnych czynników modyfikowalnych, które nasilają przedstawione zmiany wywołane wiekiem, należą brak ruchu i nieodpowiednia dieta. Wszystkie wymienione mechanizmy zwiększają ryzyko wystąpienia zaburzeń metabolizmu glukozy, w tym cukrzycy typu II - jednej z typowych jednostek chorobowych dla starości.
Pytania podsumowujące
1. Czym różni się starzenie zwyczajne od patologicznego?
2. Scharakteryzuj zmiany w układzie ruchu wynikające z procesu starzenia się. Wykaż, że zwiększają one ryzyko występowania wielu patologii.
3. Dlaczego rozkurczowa niewydolność serca, nadciśnienie tętnicze i cukrzyca są typowymi chorobami dla starości?
