Возрастные особенности биохимического состояния организма реферат
Обновлено: 30.06.2024
2. Иванов Д. О. Нарушения обмена глюкозы у новорожденных /Д. О. Иванов — СПб.: Изд-во Н-Л, 2011. — 103-105 стр.
Углеводы – основные поставщики энергии в питании человека. Как правило, на их долю приходится более 50% калорийности и почти ¾ веса суточного рациона. Углеводы, потребляемые с пищей, представлены главным образом крахмалом. Гликоген животных продуктов имеет в питании сравнительно малое значение. Важным компонентом молочных продуктов является лактоза.
Основным биологическим назначением углеводов в организме является обеспечение энергетических затрат. Разложение их на углекислоту и воду представляет главный источник энергии. Некоторые продукты углеводного обмена действуют как катализаторы и способствуют окислению целого ряда веществ. Углеводы используются организмом в качестве начальных соединений для биологического синтеза других веществ (например, жирных кислот, аминокислот), а также входят в состав некоторых соединений: глюкопротеидов, гепарина, нуклеиновых кислот и т.д.
Углеводы выполняю в организме человека следующие функции:
1) Энергетическая функция, заключающаяся в том, что 60% энергетических потребностей организма покрывается при утилизации углеводов;
2) Пластическая функция – углеводы входят в состав многих структур организма (нуклеиновые кислоты, мембраны клеток, основное вещество соединительной ткани);
3) Функция резерва питательных веществ – глюкоза откладывается в тканях в виде биологического полимера – гликогена. Последний в отличие от глюкозы не обладает осмотической активностью, в связи с чем присутствие больших количеств гликогена (до 10%) в тканях не сопровождается нарушениями гомеостаза;
4) Защитная функция – осуществляется мукополисахаридами, которые входят в состав секретов слизистых желез; мукополисахариды является также одним из компонентов кожи;
5) Специфические функции – углеводы входят в состав антител и факторов, определяющих групповую принадлежность крови.
Основными фазами углеводного обмена являются:
1) Расщепление полисахаридов в ЖКТ;
2) Всасывание моносахаридов в кишечнике и транспортировка их к печени;
3) Синтез и депонирование гликогена;
4) Мобилизация гликогена, превращение его в глюкозу и транспорт глюкозы клетками тканей.
Для характеристики состояния углеводного обмена применяют:
1) Определение содержания глюкозы в крови;
2) Нагрузочные пробы с глюкозой, левулезой (фруктозой), галактозой;
3) Определение влияния на уровень глюкозы в крови эндокринных препаратов: адреналина, инсулина, кортизона, питуитрина;
4) Исследование активности ферментов углеводного обмена;
5) Определение содержания гликогена или промежуточных продуктов его распада в крови;
6) Определение содержания глюкозы и кетоновых тел в моче, являющееся косвенным показателем. Наибольшее распространение получили два первых метода оценки углеводного обмена.
Глюкоза содержится и в плазме крови, и в эритроцитах, однако внутриклеточный обмен и меньшее количество воды в эритроцитах создают условия, при которых в плазме крови содержание глюкозы несколько выше, чем в цельной крови. Уровень глюкозы в венозной крови ниже, чем в артериальной. У детей, страдающих диабетом, эта разница может варьировать в значительных пределах (до 40 мг в 100 мл крови) в течение нескольких часов.
Содержание глюкозы в крови является довольно постоянной величиной и поддерживается на определенном уровне благодаря сложным нейро - гуморальным механизмам, среди которых ведущую роль играют нервная и эндокринная системы.
Основными факторами, вызывающими быстрое повышение уровня глюкозы в плазме, являются прием пищи, распад гликогена в печени и, возможно, в других тканях, образование глюкозы из жиров и аминокислот. Главнейшими факторами, снижающими содержание глюкозы в плазме крови, являются усиленное потребление глюкозы функционирующими органами, печенью, мышцами, образование липидов и глюкозурия.
Кровь у детей для определения содержания глюкозы берут, как правило, из пальца, реже из пятки или мочки уха. Эта кровь по происхождению является капиллярной или артериальной и содержит такое же количество глюкозы, как и кровь, взятая при артериальной пункции. Рекомендуется производить определение глюкозы в пределах не более часа с момента взятия крови, так как в случае хранения ее в течение длительного времени при комнатной температуре обнаруживается постепенное уменьшение содержания глюкозы в результате обмена веществ в эритроцитах и лейкоцитах.
Содержание глюкозы в плазме крови у здорового ребенка – величина довольно постоянная до тех пор, пока запасы глюкогена в печени достаточны.
Этих запасов хватает для поддержания постоянного уровня глюкозы в течение 6-12 часов у детей первых месяцев жизни и в течение 12-24 часов и более у детей старшего возраста. При истощении запасов гликогена развивается гипогликемия и ускоряется процесс использования жиров для энергетических затрат организма.
Содержание глюкозы в крови у здоровых детей колеблется в весьма широких пределах: от 3,3-5,6 ммоль/л. У детей первых 2 лет жизни наблюдаются ещё большие колебания, что, возможно, объясняется лабильностью обмена веществ в этом возрасте.
Сразу после рождения ребенка в пупочной в пупочной вене содержится на 7-10% больше глюкозы, чем в пупочной артерии. В течение первых 4 часов после перевязки пуповины содержание глюкозы начинает медленно снижаться и достигает минимума к концу 1-3-го дня. К концу первой недели жизни оно повышается до нормального для данного ребенка уровня. У детей, рождающихся с низким весом и недоношенных, как правило, содержание глюкозы в крови ниже.
У здорового ребенка после приема пищи в течение первых 30 минут уровень глюкозы в плазме заметно повышается. У детей, страдающих лихорадочными заболеваниями, это повышение бывает выражено значительнее – 30 мг% в течение первого получаса после еды. При диабете и гликогенной болезни повышение уровня глюкозы выражено ещё более резко и достигает своего максимума через 1(1/2) – 2 часа с постепенным снижением до исходного уровня через 4-5 часов.
Для более точной оценки толерантности к глюкозе, иными словами, для оценки возможностей и способностей регулирующих углеводный обмен механизмов, предложены нагрузочные тесты. Суть этих тестов сводится к введению через рот или внутривенно глюкозы (1,85-2 г на 1 кг веса) с последующим контролем за изменениями уровня глюкозы в крови в течение нескольких часов.
Инсулин не проходит транспланцентарно, его уровень у плода не зависит от содержания инсулина в крови матери, в-клетки поджелудочной железы плода только в последний триместр беременности становится чувствительными к концентрации глюкозы. Они заметно увеличиваются в объеме, и инсулин стимулирует поступление глюкозы в мышечные и жировые клетки, создавая запасы энергии к рождению ребенка. Таким образом, плод практически целиком зависит от уровня глюкозы в крови матери, так как сам не может активно ее синтезировать.
При рождении у новорожденного ребенка происходит резкое переключение метаболизма, направленное на самостоятельное образование глюкозы. В связи с этим, недоношенные дети имеют многочисленные причины для развития гипогликемии. Во-первых, у них меньше энергетических запасов (гликоген печени и жир). Во-вторых, они имеют более высокие концентрации инсулина. В-третьих, у недоношенных новорожденных гораздо хуже развиты механизмы глюконеогенеза. Имеется еще достаточно большое количество состояний неонатального периода, сопровождающихся нарушением метаболизма глюкозы в виде гипогликемии.
Гипогликемия чаще развивается у детей младшего возраста в силу меньшего содержания гликогена в печени и характерной для них лабильности всех видов обмена веществ, в частности, углеводного. Установлено, что печень новорожденного в норме содержит 2-3 г гликогена на 100 г., в то время как в печени детей старшего возраста его количество достигает 6-8 г.
В качестве сопутствующего состояния при гипогликемии часто наблюдается кетоз, который может быть иногда первым явным признаком ее существования. Кетоз связан с истощением запасов гликогена в печени.
У многих здоровых новорожденных и особенно у недоношенных в первые дни и недели жизни определяется физиологическая галактозурия (до 60 мг на 100 мл мочи). При пероральной или внутривенной нагрузке галактозой у новорожденных развивается гипергликемия, взрослые реагируют на эту нагрузку снижением содержания глюкозы в крови. Активность галактозо-1-фосфат-уридилтрансферазы в крови новорожденного ребенка сравнительно высока и ещё больше увеличивается в грудном возрасте, а после 1 года существенно снижается. Однако фосфорилирование галактозы в печени у новорожденных ограничено, что объясняет наличие транзиторной галактоземии и галактозурии в этом периоде жизни.
Частью из тяжелых форм нарушения углеводного обмена являются гликогенные болезни. Под этим термином понимают наследственные нарушения углеводного обмена, характеризующееся избыточным отложением гликогена в печени, почках. Содержание глюкозы в крови у таких больных характеризуется небольшим снижением ниже нормы (60-50 мг%). В моче содержится ацетон, но сахар не определяется. Так как при гликогенной болезни превращение глюкозы из гликогена печени и других органов очень затруднено, то после 6-12 часового голодания может наступить значительная гипогликемия.
Практическое значение приобретает определение в крови другого моносахарида – галактозы, так как описаны редкие случаи галактоземии – заболевание, при котором организм ребенка с рождения неспособен регулировать обмен галактозы. В моче у детей с галактоземией постоянно содержится галактоза, небольшое количество белков и никогда не обнаруживается ацетон. Галактозурия и протеинурия исчезают через несколько дней после прекращения приема галактозы с пищевыми продуктами, главным образом молоком.
С помощью высокочувствительных методов углеводы обнаруживаются в моче здоровых детей. Так, в суточной моче недоношенных может содержаться до 130 мг углеводов, у доношенных – до 80 мг, причем половину этого количества составляет лактоза, кроме того, выводится много фруктозы (20-40 мг) и 10 – 20 мг глюкозы.
В суточной моче детей грудного возраста содержатся следующие углеводы: глюкоза – до 15 мг, галактоза – до 10 мг, лактоза – до 35 мг, фруктоза – менее 10 мг, ксилоза – менее 30 мг, арабиноза – менее 30 мг.
Заключение:
Метаболизм глюкозы имеет специфические особенности у детей:
- В тканях новорожденного и ребенка первых месяцев жизни активно протекает анаэробный гликолиз. Это в значительной степени обеспечивает устойчивость детей к гипоксии и обеспечивает возможность использовать метаболиты гликолиза для синтеза соединений других классов.
- Метаболизм глюкозы по пентозофосфатному пути (ПФП) резко активируется после рождения ребенка. Этот вид утилизации глюкозы обеспечивает растущие ткани достаточным количеством фосфопентоз и НАДФН, необходимых для синтеза нуклеотидов, стероидов и жирных кислот.
- Синтез и накопление гликогена в печени определяются особенностями функционирования организма ребенка на конкретном этапе развития.
Биосинтез гликогена идет активно у плода в последние 2-3 месяца внутриутробного развития. Содержание этого полисахарида в печени плода в последние недели беременности может достигать 10% массы органа (у взрослого 4%).
Статья посвящена исследованию возрастных изменений физиолого-биохимических показателей у людей с различной степенью активности вегетативной нервной системы. Отмечено, что динамика физиолого-биохимических показателей крови в сравниваемых возрастных группах находится в пределах физиологической нормы и не зависит от типа вегетативной регуляции. По сравнению с нормотониками в возрастной группе от 18 до 22 лет намечается выраженная тенденция к снижению значений, тогда как в возрасте 40–45 лет – к повышению показателей крови. Об истинном характере возрастных изменений при различных типах регуляции ВНС можно судить по таким показателям, как холестерин+глюкоза, коэффициенты атерогенности и де Ритиса.
2. Вейн А.М. Заболевания вегетативной нервной системы / А.М. Вейн, Т.Г. Вознесенская, В.Л. Голубев. – М., Медицина, 1991. – 624с.
3. Вейн А.М. Вегетативные расстройства. Клиника. Диагностика. Лечение /А.М. Вейн. –М.: Медицина, 1998. –740с.
4. Камышников В.С. Методы клинических лабораторных исследований / В.С. Камышников. – М.: МЕДпресс-информ, 2009. – 752с.
5. Кишкун А.А. Руководство по лабораторным методам диагностики / А.А. Кишкун. – М.: Издат. группа ГЕОТАР-Медиа, 2007. – 798с.
6. Комаров Г. Д. Полисистемный саногенетический мониторинг / Г. Д. Комаров, В. Р. Кучма, Л. А. Носкин. – М. : МИПКРО, 2001. – 344 с.
7. Минин В.В. Особенности вегетативных и эндокринных функций у сельских и городских школьников пубертатного возраста: автореф. дисс. … канд. биол. наук. – Томск, 2002. – 22с.
9. Cohen L. DNA repair capacity in medical students during exam stress / Cohen L., Marshall, G. D., Cheng, L., Argarwal, S. K., Wei Q. // J. Behav. Med. 2000. V. 23. № 6. – P. 531-544.
Физиологическим маркером выявления механизмов индивидуальной изменчивости и реагирования на средовые экологические факторы может служить оценка функционирования вегетативной нервной системы (ВНС) [1].
Любой адаптационный процесс связан с перестройкой регуляции как центральных, так и эффекторных звеньев вегетативной нервной системы (ВНС).
Согласно современным взглядам, в основе вегетативных дисфункций наряду с конституционально-генетической предрасположенностью лежат фенотипические модификации различных уровней регуляции [6]. Это определяет необходимость комплексного изучения и сопоставления различных звеньев регуляции.
Установлено, что мишенью первичного воздействия комплекса факторов внешней среды на организм человека являются регуляторно-метаболические параметры организма. Характер взаимодействия функциональных систем организма, направленных на поддержание гомеостаза, их устойчивость в процессе адаптации организма человека к постоянно меняющейся внешней и внутренней среде во многом зависит от типов вегетативной регуляции (ваготонический, нормотонический, симпатикотонический).
Вегетативной нервной системе принадлежит важнейшая, во многом решающая роль в жизнедеятельности организма. Тяжелые вегетативные нарушения, как правило, несовместимы с нормальной жизнедеятельностью, что подтверждается рядом исследований [2].
В современной биологии и медицине назначение ВНС рассматривается в двух аспектах. Согласной первому, функции ВНС сводятся к поддержанию гомеостаза. Это осуществляется надежными механизмами, выработанными в ходе филогенеза, которые позволяют организму успешно адаптироваться к меняющимся факторам внешней и внутренней среды. Нарушение гомеостаза не только проявляется множеством разнообразных вегетативных расстройств, но и существенно меняет поведение человека [7,9].
Вторым аспектом функционирования ВНС является обеспечение ею различных форм психической и физической деятельности. В период напряженной деятельности происходит значительная мобилизация энергетических ресурсов, кардиоваскулярной, респираторной и других систем на фоне резкого усиления катаболических процессов. Осуществляются процессы, как бы противоположные удержанию гомеостатического равновесия, но необходимые для осуществления конкретных форм поведения, в том числе и в экстремальных условиях. Расстройство вегетативного обеспечения той или иной функции нарушает поведение человека и обуславливает его дезадаптацию к изменившимся условиям.
Широкая распространенность вегетативной дисфункции среди населения очевидна, в том числе и среди людей, считающих себя практически здоровыми. Как показали многочисленные эпидемиологические исследования, в популяции вегетативные нарушения, начиная с пубертатного возраста, встречаются в 80 % наблюдений [3].
В связи с вышеизложенным целью нашего исследования явилось изучение возрастных особенностей изменения физиолого-биохимических показателей у людей с различной степенью активности вегетативной нервной системы.
Результаты и их обсуждение. Известно, что большинство нервных эффектов в организме осуществляется через изменение сосудистого тонуса, кровообращения, как в целом организме, так и в отдельных органах. Поэтому дисфункция вегетативных структур сопровождается сосудистыми нарушениями адекватности сосудистого тонуса в ответ на предъявляемые требования внешней и внутренней среды.
Общеизвестно, что ВНС участвует в регуляции биохимических и физиологических процессов.
В табл. 1,2 представлены результаты исследования физиолого-биохимических показателей крови в зависимости от возраста и типа вегетативной регуляции.
Физиолого-биохимические показатели крови в возрастной группе от 18 до 22 лет при различных типах вегетативной регуляции
Липопротеиды высокой плотности
Липопротеиды низкой плотности
Индекс де Ритиса
Сравнение динамики показателей крови в двух возрастных группах позволяет сделать вывод о выраженной тенденции к снижению значений в более молодой возрастной группе и к повышению – в более взрослой. Так, у симпатоников в возрасте 18–22 года относительно нормотоников отмечено значительное повышение содержания холестерина (на 25 %), ЛПВП (на 17 %) и эритроцитов (на 20 %) и незначительный рост уровня глюкозы и гемоглобина (на 7–8 %). У ваготоников, напротив, понижены холестерин – на 31 %, глюкоза – на 14 %, АСТ – на 13 %; эритроциты и гемоглобин – на 17 и 8 % соответственно. Как у симпатоников, так и у ваготоников этого возраста снижается содержание триглицеридов, ЛПНП и трансаминаз.
Физиолого-биохимические показатели крови в возрастной группе от 40 до 45 лет при различных типах вегетативной регуляции
Липопротеиды высокой плотности
Липопротеиды низкой плотности
Индекс де Ритиса
У представителей с преобладанием симпатической регуляции в возрасте 40–45 лет значительно повышены концентрации холестерина (на 68 %), ЛПВП (на 140 %) и трансаминаз (на 117 %). У ваготоников также повышен уровень ЛПВП и ЛПНП (на 38–40 %) и трансаминаз (АСТ – на 42 %, АЛТ – на 18 %).
В обеих рассматриваемых группах этого возраста наблюдается снижение содержания эритроцитов и гемоглобина, что сопровождается ростом цветового показателя. Это свидетельствует о наличии гиперхромной анемии, которая развивается в результате нарушения эритропоэза и характеризуется поступлением в периферическую кровь незрелых предшественников эритроцитов – мегалобластов, содержащих большое количество железа, но обладающих резко сниженной способностью к переносу кислорода. Появление этих клеток в периферической крови обусловлено дефицитом в организме витамина В12 и/или фолиевой кислоты (витамина В9), необходимых для нормального созревания эритроцитов.
Рис. 1. Динамика физиолого-биохимических показателей крови у симпатоников и ваготоников в возрасте 18–22 года (по отношению к нормотоникам)
Рис. 2. Динамика физиолого-биохимических показателей крови у симпатоников и ваготоников в возрасте 40–45 лет (по отношению к нормотоникам)
Несмотря на обнаруженные отличия, следует отметить, что все показатели находятся в пределах физиологической нормы. В этой связи важным представляется рассмотрение некоторых коэффициентов. Для оценки степени изменения липидного обмена в рассматриваемых группах нами был вычислен коэффициент атерогенности (КАт), характеризующий соотношение вредного и полезного холестерина в крови человека. От этого соотношения во многом зависит риск заболевания атеросклерозом.
При расчете коэффициента атерогенности учитывается общий уровень холестерина и уровень липопротеидов высокой плотности (ЛПВП). ЛПВП называют хорошим, или полезным холестерином, поскольку он оказывает антиатерогенное действие. Существуют также липопротеиды низкой плотности (ЛПНП) – это вредный холестерин, способствующий развитию атеросклероза.
Из наших данных видно, что как у симпатоников, так и у ваготоников обеих возрастных групп отмечается снижение КАт относительно нормотоников. Очевидно, что независимо от типа регуляции включаются компенсаторные механизмы, препятствующие накоплению вредного холестерина в сосудах. У симпатоников в обеих возрастных группах отмечено повышение содержания холестерина с большей выраженностью в возрасте 40–45 лет. Это очевидно, поскольку известно, что симпатическая нервная система способствует мобилизации жира из жировых депо путем выхода холестерина в кровь. При этом в интиму сосудов проникают ЛПНП и ЛПВП. Первые транспортируют внутрь клеток холестерин и подвергаются там необратимому катаболизму, вторые выносят холестерин из клеток в плазму крови. При этом у симпатоников в возрасте от 18 до 22 лет усиливается катаболизм ЛПНП, о чем свидетельствует снижение их уровня на 22 %. При этом увеличивается на 16 % количество ЛПВП, обеспечивая вынос холестерина в плазму. У симпатоников в возрасте 40–45 лет снижен катаболизм ЛПНП (на 48 %), однако, это компенсируется значительным (в 2,4 раза) повышением ЛПВП, за счет чего и отмечается более высокое содержание холестерина в крови по сравнению с более молодой возрастной группой.
У ваготоников независимо от возраста отмечено снижение количества холестерина в крови (в большей степени в возрасте 18–22 года). В данном случае это связано с функцией парасимпатической нервной системы восстановления и накопления энергетических ресурсов. При этом в возрасте 18–22 года это обусловлено снижением липопротеидов как низкой, так и высокой плотности. В возрасте же 40–45 лет содержание ЛПВП и ЛПНП повышено примерно в одинаковой степени, что обеспечивает сохранение холестерина в тканях и снижает его содержание в крови.
В традиционной клинической практике повышенное внимание уделяется лишь высоким значениям холестерина, прежде всего, из-за опасения атеросклероза. А дефицитное содержание холестерина не рассматривается, более того, считается благоприятным фактором. На самом деле низкий холестерин не менее опасен и указывает на серьезные нарушения обмена веществ [8].
В наших исследованиях значения холестерин+глюкоза ниже 10 отмечены у симпатоников в возрасте 18–22 года и ваготоников обеих возрастных групп. Это свидетельствует об энергодефиците в этих группах, связанном, очевидно, с неспецифическим стрессовым состоянием, вероятно, в фазе напряжения.
Наибольшее клинико-диагностическое значение имеет определение аминотрансфераз – ферментов, катализирующих межмолекулярный перенос аминогруппы между амино- и кетокислотами. Изменение соотношения аминотрансфераз определяет интенсивность метаболических процессов [8]. Увеличение активности аминотрансфераз в плазме крови отмечено при острых и хронических воспалительных процессах в печени, инфаркте миокарда, некрозе и травме скелетных мышц [4].
Поскольку колебания активности трансаминаз в рассматриваемых группах находились в пределах нормы, нами был вычислен коэффициент де Ритиса – соотношение АСТ/АЛТ. Из представленных данных видно, что у симпатоников более молодой возрастной группе отмечается повышение данного показателя. Это свидетельствует о росте активности АСТ по отношению к АЛТ, что может указывать на усиление процессов катаболизма, а также на наличие изменений в сердечной мышце. У ваготоников 18–22 лет, а также у симпатоников и ваготоников более старшей возрастной группы, напротив, коэффициент де Ритиса снижен, что может свидетельствовать об усилении процессов анаболизма, а также об изменениях в работе печени.
Вследствие того, что основная часть АЛТ сосредоточена в цитозоле и легко высвобождается при его повреждении, активность АЛТ может повышаться при любых воспалительных процессах. АСТ, в противоположность АЛТ, является митохондриальным ферментом и повышение ее уровня в плазме крови может свидетельствовать о более глубоких изменениях в структуре клетки. В данном случае, исключая патологический процесс, гиперферментацию по АСТ можно рассматривать как маркер интенсификации работы митохондрий, при котором сердце способно работать в щадящем режиме, сохраняя в норме основные гемодинамические параметры [5,8].
Примеры показывают, что помимо абсолютных показателей обязательно необходимо рассчитывать их соотношения, которые раскрывают истинный характер изменений.
Таким образом, на основании полученных данных можно заключить, что изучение биохимических показателей крови является дополнительным объективным маркером возрастных изменений функционального состояния организма при различным типах вегетативной регуляции.
Рецензенты:
Сулаквелидзе Т.С., д.м.н., профессор, зав. кафедрой нормальной физиологии ДГМА Дагестанская государственная медицинская академия, г.Махачкала;
Черкесова Д.У., д.б.н., профессор кафедры зоологии и физиологии животных ДГУ Дагестанский государственный университет, г.Махачкала.
Известно, что к 70 годам инволюции подвергается до 40% нефронов (даже при отсутствии первичной патологии почек), на 30—40% снижается дезинтоксикационная функция печени, у 48—60% лиц пожилого и старческого возраста развивается анемия, обусловленная жировым перерождением костного мозга. Наличие вредных привычек (курение, регулярное употребление алкоголя) усугубляет выраженность возрастных функциональных изменений органов и систем. В связи с изменениями объемов водных пространств организма (> 20%) и снижением основного обмена (50—60%) существенно изменяется фармакокинетика лекарственных препаратов. Все это заставляет существенно корректировать традиционные методы анестезии у пациентов пожилого и старческого возраста.
По этой причине целесообразно коснуться наиболее значимых аспектов клинической морфофизиологии стареющего организма.
Нарушается синаптическая передача, снижается продукция нейротрансмиттеров. Вследствие этого позднее пробуждение больного нередко ошибочно трактуется анестезиологами, как передозировка анестетиками.
В процессе старения снижается объем циркулирующей крови (ОЦК) на 10— 30%, отмечается сгущение крови, гипопротеинемия. Уменьшается гидратация тканей, водный сектор внеклеточного пространства. Увеличивается дефицит клеточного К+, снижается концентрация Na+ в крови.
Изменения дыхательной системы при старении. На фоне уменьшения общей массы тела (возрастная дистрофия скелетной мускулатуры) снижается эффективность работы диафрагмы и межреберных мышц. Повышается ригидность грудной клетки, дыхание становится преимущественно абдоминальным.
Морфологические изменения бронхов и легочной ткани заключаются в дегенеративно-дистрофических изменениях эластических волокон, частичной атрофии альвеол (альвеолокапиллярный фиброз), атрофии слизистой оболочки бронхов, снижении активности мерцательного эпителия и дренажной функции бронхов, снижении продукции сурфактанта (нестабильность альвеол, вероятность возникновения ателектазов), возрастной эмфиземе, пневмосклерозе и в результате — в уменьшении дыхательной поверхности легких.
Все это обусловливает развитие возрастной дыхательной недостаточности различной степени выраженности даже у пациентов, не имеющих исходной патологии бронхолегочного аппарата.
Возрастные морфофункциональные изменения паренхиматозных органов. Для печени характерно уменьшение массы органа за счет снижения количества общей воды, атрофия паренхимы, жировое перерождение, снижение белковосинтезирующей и детоксикационной функций, нарушение желчевыделения и функции запирательного механизма холедохо-дуоденального соединения, снижение перфузии ткани печени на 12—22%. Все эти факторы обусловливают снижение детоксицирующей функции печени на 15—30%.
В почках у пожилых отмечено склерозирование к 70 годам 30—50% нефронов (старческий нефросклероз), увеличение экскреции Na+, снижение на 30— 40% скорости клубочковой фильтрации, уменьшение до 30—40% реабсорбции в дистальных отделах почечных канальцев, снижение диуреза до 25—40 мл/час. Ослабление выделительной функции почек (на 20—40%) крайне важно учитывать при использовании медикаментозных средств, элиминируемых почками.
Желудочно-кишечный тракт отличает повышение рН желудочного сока, частое развитие кишечного дисбактериоза, появление склонности к запорам, снижение тонуса пищеводного жома кардии, возникновение эзофагиального рефлюкса, высока вероятность регургитации, развивается недостаточность островков Лангерганса за счет склерозирования ткани поджелудочной железы, способствующих развитию сахарного диабета II типа.
Кроветворение и иммунитет характеризуются снижением иммунитета (инволютивное уменьшение титра естественных изоагглютининов до 70%), активности фагоцитов, накоплением в крови циркулирующих активных комплексов, увеличением популяции В-лимфоцитов в крови на фоне снижения числа Т-лимфоцитов, снижением количества лимфоцитов в периферической крови на 20—30%, увеличением количества циркулирующих иммуноглобулинов IgG, IgA на 20—30%, снижением уровня IgM, IgE (на 15—20%), постепенной инволюцией вилочковой железы (Т-иммунодефицит), замещением красного костного мозга жировой тканью (к 70 годам — на 30—40%), угнетением гемопоэза, уменьшением числа эритроцитов до 4 млн., частое развитие тромбоцитопении, лейкопении, склонностью к тромбообразованию за счет угнетения фибринолиза.
Сложные процессы, происходящие в стареющем организме человека, сказываются самым неблагоприятным образом на проявлениях и симптомах возникающего заболевания, нарушают метаболические процессы в нем, снижают естественные защитные механизмы, процесс восстановления нарушенных функций в органах и системах.
Длительно существующие хронические заболевания и их проявления нередко удерживают на себе внимание пациента и отвлекают его от основных признаков, имеющих прямое отношение к причине госпитализации.
Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021
Проведено систематическое исследование физиологических показателей крови в сенситивные периоды развития и выявлена специфика возрастной сенситизации организма. Получены новые данные о характере изменений и степени адаптации функциональных систем в различные сенситивные периоды развития. Выявлены системы, наиболее остро реагирующие на функциональные изменения, происходящие в организме. На основании полученных результатов выявлены возрастные маркеры сенситизации.
2. Кишкун, А.А. Руководство по лабораторным методам диагностики / А.А. Кишкун. – М.: Издат. группа ГЕОТАР-Медиа, 2007. – 798 с.
3. Камышников, В.С. Методы клинических лабораторных исследований / В.С. Камышников. – М.: МЕДпресс-информ, 2009. – 752с.
Проблема сенситивных и связанных с ними критических периодов развития на сегодняшний день часто оказывается в центре внимания специалистов самого разного профиля и открывает реальные перспективы как для интеграции разных отраслей знания о человеке, так и для комплексного изучения человека в рамках одной науки.
При рассмотрении этапов развития возникает необходимость учета как особенностей морфофункционального развития физиологических систем организма, так и их специфической чувствительности к внешним воздействиям.
На разных этапах онтогенеза чувствительность к внешним воздействиям носит специфический характер, что показано физиологическими и психологическими изменениями. В связи с этим сенситивные периоды рассматриваются как периоды наибольшей чувствительности к воздействию факторов среды.
В последние годы наметилась тенденция перехода проблемы возрастной сенситизации из психологической в физиологическую, поскольку без учета особенностей функциональных перестроек в различные возрастные периоды невозможно понимание механизмов адаптации к меняющимся условиям среды.
В связи с вышеизложенным целью исследования явилось изучение морфофизиологических особенностей организма человека в сенситивные периоды развития.
В исследовании приняли участие 150 практически здоровых людей, которые были разделены на возрастные группы, соответствующие 8 сенситивным периодам. В выбранных группах изучались физиологические показатели (пульс, давление, частота и глубина дыхания, содержание форменных элементов крови) по общепринятым методикам.
Результаты исследований представлены в табл. 1 и рис. 1-2.
Исходя из представленных данных (таб.1; рис.1), артериальное давление, как систолическое, так и диастолическое имеет почти линейную зависимость от периода сенситивного развития. Так, наименьшие показатели давления отмечены у новорожденных (65/35 мм. рт. ст.), затем оно линейно возрастает и достигает пика в старческом возрасте (150/90 мм. рт. ст.)
Физиологические показатели организма в различные сенситивные периоды развития
Сенситивные периоды развития
Рис. 1. Изменение физиологические показателей в различные сенситивные периоды
Рис. 2. Изменение ЖЕЛ (л) в различные сенситивные периоды
Частота сердечных сокращений (ЧСС), также как и АД характеризуется возрастной динамикой. У новорожденных ЧСС значительно выше, чем в остальные периоды развития и составляет 140 ударов в минуту. Это связано с недостаточной развитием регулирующего звена сердечно-сосудистой деятельности. Затем наблюдается постепенное урежение пульса. В первые годы жизни пульс еще не устойчив, не всегда ритмичен и сохраняется таковым до 6–7 лет. Начиная с 7 лет, пульс становится ритмичным, устойчивым, правильным. Эта особенность деятельности сердца объясняется тем, что к этому возрасту в основном завершается развитие нервного регуляторного механизма сердечных сокращений. Процесс урежения пульса продолжается до юношеского возраста, затем наблюдается его учащение: в старческом возрасте он достигает 100 уд/мин, что, вероятно, связано с ослаблением регулирующих влияний со стороны нервной и гуморальной систем.
Параллельно с ЧСС происходят и изменения частоты дыхательных движений, за исключением того, что, начиная с подросткового возраста, наблюдается стабильное снижение дыхания.
Для показателей ЖЕЛ не характерна линейная динамика (рис. 2). Так, пик значений ЖЕЛ приходится на период первой зрелости (4,0 л). Минимальные значения ЖЕЛ наблюдаются в периоды новорожденности (1,2 л) и старости (1,9 л).
Таким образом, анализ функционального состояния организма в различные сенситивные периоды свидетельствует о высокой чувствительности и схожести количественных показателей периодов новорожденности и старости, имеющих, однако, разную обусловленность. В первом случае отмеченные изменения связаны с адаптивными изменениями организма, во втором – с нарушением нозологических характеристик.
К одному из важнейших диагностических методов, отражающих реакцию кроветворных органов на воздействие различных физиологических и патологических факторов, относятся общеклинические исследования (концентрация гемоглобина, эритроцитов, СОЭ, цветовой показатель, содержание лейкоцитов, лейкоцитарная формула) [1, 2, 3].
Исходя из данных общеклинических исследований, наибольшие отклонения показателей отмечены в период новорожденности (возрастающая тенденция) и старости (убывающая тенденция).
Как видно из представленных данных (рис. 3-8), анализы крови новорожденных значительно отличаются от простого детского анализа крови. Это связано со спецификой развития системы крови и органов кроветворения во внутриутробном периоде. При рождении ребенка, особенно в первые месяцы, активное образование клеток крови происходит в костном мозге всех костей.
В анализе крови новорожденных абсолютный уровень гемоглобина равен 220,1±11,2 г/л. Количество эритроцитов также значительно больше, чем у взрослого, что связано с гипоксией, возникающей в период внутриутробного развития. Их число в крови новорожденных составляет 6,7±0,9x1012/л, что ведет к более высоким показателям гематокрита (55,1±1,2 %) и цветового показателя (1,2±0,001). Более высокий цветовой показатель обусловлен усиленным насыщением эритроцита гемоглобином, для того чтобы преодолеть гипоксические явления после рождения.
В анализах крови людей старческого возраста отмечены изменения, позволяющие судить о развитии анемии в этом возрасте. Так, содержание эритроцитов, гемоглобина и железа в крови снижены по сравнению с периодом первой зрелости на 23,33 и 25 % соответственно.
Рис. 3. Зависимость содержания эритроцитов от периода сенситивного развития
У пожилых людей и в старческом возрасте отмечены изменения в лабораторных показателях, характеризующих статус железа в организме. Концентрация железа в сыворотке крови снижается с возрастом. Из литературных данных известно, что содержание ферритина в сыворотке крови, как и депо железа в красном костном мозге с возрастом увеличивается [4]. Это свидетельствует о нарушении потребления железа предшественниками эритроцитов. Снижение концентрации железа в сыворотке крови пожилых людей можно объяснить ахлоргидрией или недостаточным поступлением витамина С с пищей, что снижает всасывание железа в тонкой кишке.
Рис. 4. Зависимость содержания гемоглобина от периода сенситивного развития
Обращает на себя внимание динамика скорости оседания эритроцитов в различные сенситивные периоды развития. Так, наиболее критическими для СОЭ являются подростковый (повышение до 17,0±1,2 мм/ч у девушек и до 12,0±1,1 мм/ч – у юношей), старческий (16,2±2,1 мм/ч), второй зрелости (12,2±2,1 мм/ч) и юношеский (12,0±2,1 мм/ч) периоды. В процессе старения СОЭ возрастает и у мужчин и у женщин.
Из полученных нами данных следует, что наиболее сенситивными периодами для содержания тромбоцитов являются период новорожденности, когда количество тромбоцитов повышено до 390,0±21,2 тыс/л и подростковый период, также характеризующийся повышенным (270,0±8,9 тыс/л) содержанием красных кровяных пластинок по сравнению с другими периодами.
Для соотношения объемов эритроцитов и плазмы (гематокрита) наиболее критическим является период новорожденности (Ht=55,1±1,2 %), а также периоды зрелости для мужчин (Ht=44,0±7,8 %).
Рис. 5. Зависимость содержания тромбоцитов от периода сенситивного развития
При исследовании лейкоцитарной формулы нами было установлено преобладание или уменьшение тех или иных форм в различные критические периоды. Так, период новорожденности оказался критическим почти для всех форм лейкоцитов. При рождении у детей наблюдается физиологический лейкоцитоз. Количество лейкоцитов в анализе крови новорожденного в первые дни жизни находится в пределах 15·109/л. Основная масса лейкоцитов представлена сегментноядерными нейтрофилами (49,5±1,2 %) и лимфоцитами (42,0±2,3 %). Также повышен по сравнению с остальными периодами уровень эозинофилов (3,0±0,9 %) и моноцитов (7,1±0,3 %).
Детский период (3 года) наиболее критичен для содержания лимфоцитов, уровень которых в этот период достигает 58,1±3,2 %, что приводит к явно выраженному по отношению к другим периодам лейкоцитозу (8,04·109/л).
В периоды после 40 лет отмечается преобладание сегментоядерных нейтрофилов, однако, общее количество лейкоцитов остается в пределах нормы за счет изменения соотношения других форм лейкоцитов. Так, в период второй зрелости отмечается сниженное по сравнению с другими периодами количество лимфоцитов (26,1±5,4 %).
Старческий период, также как и период новорожденности выступает в качестве критического для содержания многих форм лейкоцитов. Однако, если в период новорожденности было отмечено повышенное содержание лейкоцитов, то в этот период наблюдается как повышенное (сегментоядерные нейтрофилы), так и сниженное (общее количество лейкоцитов, моноциты) их содержание.
Таким образом, исходя из полученных нами данных можно отметить, что к наиболее чувствительным этапам онтогенеза относятся: период новорожденности (10-15 суток), детский (3-6,5 лет), подростковый (11-15 (д), 12-16 (м) и старческий (выше 90 лет) периоды. В период новорожденности у младенцев снижается артериальное давление, учащены пульс и дыхание, в крови повышено содержание многих физиолого-биохимических показателей (эритроцитов, гемоглобина, тромбоцитов, железа, лейкоцитов), что обусловлено необходимостью быстрой смены адаптационных стереотипов и повышения пластичности функциональных систем на фоне морфогенеза органов и тканей. Старческий возраст является критическим для ряда показателей кардио-респираторной системы (повышены давление, пульс, снижена частота и глубина дыхания), а также параметров системы крови. Указанные изменения свидетельствуют об ослаблении защитных свойств и срыве адаптивных возможностей стареющего организма.
Читайте также: