第二节 人体衰老
第二节 人体衰老
一、人体衰老的定义
衰老是生物随着年龄的增长,机体功能、感受性和活动能力同步地、进行性地下降的表现。生物的生命与时间流逝过程密切相关,有着一种不可逆转的联系。人类也毫不例外地严格遵循着生物界的自然规律,经历着胚胎、发育、出生、成熟、衰老、死亡的生命历程。衰老过程可以是隐蔽地发展,也可以是显性地发展,这种衰老属生理性衰老,表现在体形、解剖、生理、免疫、内分泌、思维活动等诸多方面的变化,随着衰老的进展组织器官生理功能也随之衰竭。机体在这个历程中,也可因一些因素促进衰老的发展,如创伤、疾病,这种衰老属病理性衰老。
二、人体衰老的特征
(一)人体衰老的基本特征
1.衰老的特征
(1)内因性:生物体的衰老与死亡是生物体内部因素决定的,遗传基因方面起一定的主导作用。
(2)普遍性:衰老是所有生物体的共有特性,在同种生物中各个个体都遵循大致相同的老化过程,而每个个体体内的组织、细胞、器官系统都在增龄的过程中普遍发生衰老。
(3)进行性:生物体的生长、发育、成熟、衰老的过程,随年龄的增长而逐渐地、不间断地发生老化,年龄越大老化程度越严重。
(4)有害性:生物体再生长过程中成熟期以后将发生一系列的退行性变化,体内平衡状态逐渐下降,当遭受不良刺激时,其内外平衡失调,往往发生不良反应,诱发疾病,产生并发症,甚至死亡。
2.外形衰老变化
(1)皮肤毛发的衰老:随着年龄的增长,皮肤皱纹逐渐增加。这是因为皮肤细胞脱落的速率远远超过生成的速率,导致皮肤组织大量流失,表面也会发生变化。取代脱落的新生细胞会变得越来越不受控制,其组织结构也变得越来越粗糙。细胞流失和组织的改变最将导致表皮易碎,于是生成皱纹。
衰老进程也将影响皮肤的第二层——真皮。随着年龄的增长,原有的真皮交联变得非常脆弱,替换速度越来越慢,最终导致皮肤变硬,组织失去弹性,于是皮肤就更松弛了。
年龄的增长使真皮层中脂肪组织的数量有所下降,皮肤最底层不再保持平滑,脂肪开始在局部区域沉积。连接真皮与肌肉的纤维因遇到脂肪凝块而变得很脆弱,再加上肌肉组织的减少最终导致皮肤更易受到重力的牵引,进而产生更多的皱纹。
真皮变化以及其他皮层之间的相互作用会影响皮层内大多数组织结构的外形。如弹性蛋白减少加上下巴沉积脂肪的显现,形成特有的“垂肉”和“双下巴”;下颌骨里层骨质的减少导致下颌呈现收缩的形态。
皮肤的衰老不仅仅影响下颌,鼻子、耳朵也会变得越来越宽。越来越多的脂肪和体液堆积在眼睛下部的皮肤内,形成眼袋。在相同位置上黑色素的沉着会形成凹陷眼。
当皮肤组织结构呈现无序状态时,能够生成色素的细胞开始沉着并且扩展,身体上到处都出现老年斑。衰老进程会增加身体上痣的数量,甚至还会切断滋养皮肤的血管,从而使全身皮肤呈现肉褐色。脂肪层的消失导致体内静脉血管显现,因此腿上会出现大量细小的不规则的青色纹路,称为静脉曲张。
衰老进程开始之后,这种细胞的平衡有所改变,新生的头发数量少于脱落的头发数量。这时生发细胞出现功能障碍,无法生成毛发蛋白质,头发就会减少。头发衰老的现象也体现在颜色的变化上,衰老进程开始后,发色变灰的程度会因人而异。头发失去原有的颜色,变得越来越浅,最终可以分泌色素的黑色素细胞完全消失,发干就会呈现出白色。
(2)人体外形的衰老:特征是白发苍苍(或秃发)、皮肤松弛、皮下脂肪少、前额和两颊布满皱纹、眼角鱼尾状皮肤皱褶增多、牙齿脱落、嘴巴干瘪、眼睑肿垂、腰背弓形弯曲、行动迟缓等。
1)老年性色素斑:又称老年斑,以面部和手背为多,通常60岁左右开始出现,70岁明显增多,斑块亦增大。
2)牙齿脱落:因衰老和组织萎缩,牙齿发生松动和脱落。下颌存留的牙比上颌多,门牙存留的时间比磨牙为长。残存的牙齿釉质磨损、变薄而无光泽、牙龈萎缩、根外露。由于大部分牙齿脱落后唇部与颊部丧失了原来的丰满而凹陷,呈现出固有的老年性瘪嘴貌。
3)体型变化:椎间盘弹性减少,内分泌改变,骨质疏松,使脊柱向前弯曲,胸椎向后隆起,形成老年性弯腰驼背。身高下降,肌肉萎缩,肌力下降,体重减轻。骨关节退行性改变,行动缓慢、不稳,甚至步态蹒跚。
3.体表衰老特征改变的临床意义
(1)身高、体重是反映人体形态发育的客观指标:①40岁后身高随增龄逐渐递减,至80岁可减少5~8cm。②老年人随增龄体重有增加的倾向。
(2)其他体表衰老特征:①耳垂、人中、耳长/身高比值随增龄增长,是老化指标之一。②角膜环(老年环):角膜环出现率随增龄而增加,角膜环的程度与血胆固醇与三酰甘油水平呈正相关。③毛发变白:是衰老最明显的信号,其中鼻毛变白是一个简易的衰老指示方法。④其他一些体表指标:如皮下脂肪厚度、眉梢毛长度、眼外眦的鱼尾纹数、耳毛、胸围、腹围、体型、体表面积等增龄变化,都可用作综合人的老化度。
(二)老年人衰老变化差异的特征
1.渐进性和不均匀性 人体各组织和器官衰老的速度是渐进的和参差不齐的,变化也是缓慢的,有时要隔10~20年才有明显的改变,同时所有生理指标亦非同步变化。
2.反映脏器功能的指标变化 凡维持细胞内外环境所必需的物质一般无增龄变化,凡反映组织功能的指标则有明显的增龄改变;组织和脏器的水平指标较细胞水平的指标又更易发生变化。
3.机体对刺激和反应的控制机制减弱 血糖水平随年龄变化的幅度很小,但糖负荷后,血糖恢复到正常,老人要比年轻人慢得多。
4.多器官多系统的协调功能减退 凡涉及某单一器官和单一系统的功能测定,往往变化较少或无变化,而涉及两个以上系统的效率和协调功能则变化显著。
三、人体衰老的机制
(一)衰老理论
衰老机制比较复杂,很可能是许多因素综合作用的结果。这些因素有些是独立起作用的,有些则是相互依存的。
1.基因衰老理论 认为生命的衰老、寿命的长短由生物种类的遗传特性所决定。人体是由细胞组成的,细胞衰老、死亡,生物体也随之老化。控制细胞自然生长、发育、分裂、消亡的物质是位于细胞内、带有遗传密码的脱氧核糖核酸(DNA)物质。
2.生化衰老理论 ①体细胞的突破理论。②磨损理论。③剥夺理论。④交联理论。⑤累计理论。⑥氧自由基理论。⑦内分泌理论。⑧差错理论。⑨其他:如热休克蛋白理论、糖化理论等。
3.生理衰老理论
(1)应激理论:认为长期生活过程中,遭受多次应激作用,而每次应激都遗留未能完全修复的损伤,最后使人体贮备消失殆尽。
(2)适应理论:认为衰老是机体对内外环境的适应机制逐渐衰竭所致。
(3)免疫功能减退理论:认为随着年龄的增加,免疫器官退化,正常免疫功能减弱,老年人容易感染。免疫系统对人体细胞的监测功能减弱,癌细胞或其他异常细胞就会大量繁殖起来,因此老年人患多种炎症和肿瘤的机会相应增多。免疫系统失调对正常和健康的细胞也引起免疫反应,所谓自体免疫性疾病发生率增高。
4.社会心理理论 社会环境、文化、个人的发展情况,认知能力影响人的生理,具有加速和延缓衰老的作用。
(二)机体衰老因素
1.外在因素 即细胞衰老是由于细胞所生活的介质发生改变所致。直接影响细胞生活介质的外界环境因素很多,如食物、温度、光线、射线、毒物等,它们与细胞寿命密切相关。
2.内在因素
(1)人体多种器官出现衰老现象:如肢体萎缩、皮肤弹性减弱、头发变白和稀少、表皮起皱纹、老年斑、牙齿松动脱落、身高下降、体重减轻等。
(2)躯体各组成成分的改变:体内含水量减少,细胞外液不减少脂肪增加,脏器、神经及肌肉组织萎缩和重量减少,细胞数量减少。
(3)功能改变:体力活动和精神活动低下、基础代谢率下降、生殖功能低下及其他生理功能低下和老年人的不适感觉。
(4)细胞内大分子在衰老时交联增多,可妨碍营养物质和废物的搬运。
(三)人的寿限
1.布丰寿命系数计算法 法国科学家布丰在研究哺乳动物的寿命中得到启发,哺乳动物的自然寿命为生长期的5~7倍,骨骼停止生长是动物完成生长期的标志。按此标准推算,人类的生长期为20~25岁,那么人的寿命应该是100~150岁。
2.性成熟倍数计算法 哺乳动物的寿命为性成熟期的8~10倍。人类性成熟期在14~15岁,按此推论,人的自然寿命应在110~115岁。
3.细胞分裂计算法 美国细胞生物学家海弗里克(Haiflick)通过细胞体外培养证明,人类从胚胎到成人、死亡,其细胞可进行50次以上的分裂,细胞分裂次数乘以分裂所需要的时间(即分裂周期)约2.4年,这样推算出人的寿限是120岁左右。
(四)老年医学中的年龄时限划分
1.时序年龄 又称历法年龄、年代年龄、户口年龄。是以年历为度,一年增长一岁的计算年龄,是记录每个个体从出生年月到记录年月的时间年限,表示出生后在人世间生活过的时间。
2.生物学年龄 个体的生物学年龄是由机体的组织结构、代谢和功能变化的综合结果决定的,是根据人体解剖学和生理学上的测试所推算出的年龄,从而反映人体结构与功能的实际发育程度和衰老退变的程度。
3.心理年龄 将心理功能估计的年龄称为心理年龄。心理功能主要指心理调节、承受能力和智力水平。
四、人体衰老的过程
(一)人体一生划分时序
新生儿(出生至1个月);婴儿(1个月至1岁);幼儿(1~3岁);学龄前儿童(3~7岁);少年(7~16岁);青年(16~45岁);中年(45~60岁);老年(60~80岁);高龄老人(>80岁)。
(二)中年逐渐开始衰老
(1)任何生物都有一个由盛到衰的自然生理过程,人在30岁时到达骨骼、肌肉、脏器、内分泌器官等生理发育的顶点;大约在40岁,人体各部分就会逐渐开始衰老。
(2)40~50岁时,人体防御能力已经下降,杀死各种病菌的能力减弱,杀死癌细胞的淋巴细胞数量明显减少;体重稍微增加,身高稍有降低。
(3)50~55岁时,老化速度进一步加快。皮肤开始松弛,皱纹明显增加,味觉退化;胰脏的胰酶和胰岛素分泌量减少;指甲生长减慢;易患尿频症等。多数女性月经停止,失去了生育能力。
(4)55~60岁时,老化现象加剧。脑细胞功能逐渐退化,新陈代谢变慢,脂肪聚积。
五、人体衰老变化的类型
1.无改变型 如血清的钾、钠、氯、钙和镁。
2.随龄增加型 如血压、白内障、肌酐、尿素氮、糖化血红蛋白和过氧化脂质、异常心电图等。
3.随年龄下降型 主要为器官功能,如听力、视力、眼压、心脏指数、神经传导速度、肾小球滤过率、细胞内液量、血清白蛋白、末梢血液血红蛋白等。
4.变异型 肥胖度、血糖等。
六、老年人重要器官衰老的变化
(一)概述
衰老是人生中难以逾越的生命阶段,随着衰老的进展,组织器官生理功能也随之衰减。衰老使机体环境发生变化,从而进一步加速机体衰老。
(二)老年人体液成分分布的变化(https://www.daowen.com)
(1)老年人脏器及组织日趋萎缩,人体的总水分其绝对量(根据体重和体表计算)减少,易致脱水,其中主要是细胞内液绝对量减少,细胞外液量一般无变化。
(2)老年人易致低血钾和水肿,加之调节酸碱、电解质平衡的肺肾功能减退,极易发生水、电解质紊乱。
(3)老年人基础排水量较青壮年多,为25~30ml/(kg·d),但不显性失水少于青壮年,估计为15ml(kg/d)。
(三)老年人心血管衰老的变化
1.老年人心血管的结构及功能
(1)一般从40岁后人的心血管结构及功能逐步减弱,60岁后更加明显。
(2)心脏衰老变化:①心肌细胞萎缩,心肌纤维柔顺性减退,心肌收缩效力降低;心内膜下脂肪增多,随增龄而增厚,心房内肌纤维减少,脂肪显著增多。②窦房结P细胞逐渐减少, 40岁后明显,到75岁后减至正常的10%以下,同时有进行的纤维化、脂肪浸润,老年人常会发生心动过缓。③心室内远端传导纤维减少,传导系统和心肌纤维的儿茶酚胺和其他受体数量减少,致使心脏反应迟钝。
2.血管衰老变化 ①血管的弹性纤维和平滑肌变性,使血管弹性下降,大、中血管可发生不同程度的粥样硬化,外周血管硬化,毛细血管单位面积内有效毛细血管数量减少,血流减慢,脆性增加,通透性降低。②外周阻力增加,血压升高,冠状动脉弹力减弱,平滑肌变性,脂质含量增多,管腔逐渐变窄,个别小分支可以出现阻塞现象,使心肌血供不足。③血压随增龄而增高,收缩压每年约增高5%,舒张压约增高0.37%。个体与地区间差异较大。
(四)呼吸系统衰老的变化
(1)鼻黏膜萎缩,咽淋巴组织及纤维萎缩,咽腔扩大;气管及喉软骨、肋软骨钙化和骨化。
(2)胸部活动受限,不能有效地伸展,与肋骨骨化有关。
(3)肺组织萎缩,肺泡扩大,泡壁变薄,肺组织变小变轻,肺弹性功能减退,胸廓前后径增大,肺泡总面积减少。
(4)呼吸道阻力增加,支气管壁逐渐萎缩,小气道周围组织弹性减退,管壁软化等因素有关。
(5)30岁以下的正常成年人肺活量约占肺总量的80%,到80岁时肺活量只占肺总量的68%左右。肺活量随增龄而逐渐减少,30~80岁约减少50%,平均每年约减少0.6%。每增加1岁,其肺活量减少20~25ml。由于老年人肺活量降低,气体交换减少,排出CO2的能力减弱,故老年人易胸闷、疲劳、嗜睡。余气量随年龄增大,特别是50岁以上的人,余气量增大十分显著。
(6)随着年龄的增加,老年人肺泡表面活性物质较年轻人低。老年人肺泡表面物质生成不足或失活,可发生呼吸窘迫综合征。
(五)老年人泌尿系统特点
老年人肾的肾小球数量与大小呈负相关,肾功能的增龄改变较其他器官更为显著。肾脏在出生时约50g,至青壮年达400g,至90岁约300g。肾体积随年龄增长而减少,70岁以后下降明显,80岁以上肾老化更突出。肾小球滤过功能随增龄下降的因素如下。
(1)老年人肾小球数量减少,重量减少,肾小球减少50%。
(2)随年龄增加,肾小管容积减少,间质增多,肾功能减退。
(3)40岁以后肾脏血流量逐渐下降及肾内细小动脉硬化引起的功能性滤过率逐渐下降。90岁的老人肾血流量约为年轻人的一半。肾小球的滤过率,40岁以后每年平均降低1%,肾小管的浓缩功能差,尿比重下降,对酸碱负荷的反应迟钝。
(4)老年人尿道因纤维化而变坚硬,膀胱肌肉萎缩,有纤维组织出现,易发生膀胱憩室。膀胱容量减少,老年人的膀胱充满与排空皆不能充分,故老年人夜间会出现尿频。膀胱与尿道括约肌相应萎缩,往往表现为排尿困难与小便失禁。
(六)内分泌系统功能与衰老
甲状腺功能及变化随年龄的增长常发生纤维化和萎缩,导致体积减小,总量减轻,通常成年人甲状腺总量平均为20~30g,50岁以后有所减轻,90岁以上总量多数只有10g左右。血清T4水平老年人均值较年轻人低,甚至可下降20%。老年人血清中T3水平明显少于年轻人,有时只有年轻人的一半。
1.甲状旁腺的变化 老年妇女雌二醇明显降低,对PTH的抑制减弱,因而表现为PTH功能亢进。
2.性腺激素和胰岛素的变化
(1)男性血清睾酮浓度随年龄的增长而降低。男性睾酮含量在50岁开始下降,80岁时下降至年轻人的40%。
(2)女性雌二醇在40~50岁急剧下降,年轻妇女血清中的含量为61~437ng/L,老年人可降低至40ng/L以下,相当于年轻人的1/4~1/8。
(3)胰岛素的变化:胰岛细胞随增龄而数量逐渐减少,胰岛素分泌下降,分泌延迟,胰岛素受体功能也产生改变。体内血糖水平随年龄增长而逐渐升高,糖耐量实验也发生变化。由于老年人胰岛素受体的敏感性往往降低,容易导致胰岛素抵抗的发生。
3.肾上腺皮质功能的变化 老年人因其降解率减低,从而继发引起分泌率减少,约为正常成人的2/3。
4.老年人激素分泌的变化 ①激素分泌低下:女性闭经后血中雌激素急骤下降,但不下降至零。男性雄激素随着增龄亦逐渐下降。②激素分泌亢进:如下丘脑分泌的促黄体生成素释放明显上升。③基本不发生变化:有血中的皮质醇、促甲状腺激素、醛固酮、儿茶酚胺和胰岛素等。
(七)免疫系统衰老的变化
1.内在因素
(1)自身免疫作用使免疫细胞破坏,死亡造成细胞数绝对减少。
(2)抑制性细胞数量增加,造成免疫活性细胞相对减少。
(3)因体细胞突变使免疫细胞活性降低。
2.免疫功能衰退
(1)不同老年个体免疫功能下降各不相同,因而表现为多种免疫功能指标的易变性。
(2)巨噬细胞功能:是和免疫有关的重要细胞功能。
(3)T细胞功能:①年老胸腺退化,胸腺激素降低(60岁后血清中检测不到此激素),免疫活性T细胞分泌减少。②对促分裂素(有丝分裂原)反应降低。③迟发型超敏反应降低,免疫记忆丧失。④细胞酶含量变化,老年时淋巴细胞的腺苷酸环化酶增加,鸟苷酸环化酶下降。
(4)B细胞功能:老年人Ig A和Ig G增加,Ig M降低。
(八)消化系统衰老的变化
老年人消化器官功能减退,储备能力降低。老年人口腔黏膜有过度角化现象,牙齿磨损、脱落,牙周组织如牙龈退行性变,颌部、唇部、颊部肌肉萎缩。
消化道平滑肌纤维萎缩,腺体逐渐萎缩,胃黏膜变薄,胃扩大或下垂,肠内绒毛减少,肠道弹性降低。老年人易患胆石症。胰腺及肝脏的重量减轻,体积亦稍有减少,部分腺体萎缩。
老年人食管蠕动仅占吞咽动作的50%,口腔唾液减少,性状稀薄,黏度降低。老年人吞咽功能欠佳,贲门括约肌松弛,食管排空延迟,食管扩张和无推动力的收缩增加。由于牙齿老化,碎食不全和口腔消化液调和不匀,食物未经完好加工就进入消化道。
胃黏膜萎缩,使胃液量及酸度下降。胰岛素分泌减少,糖的耐量因而异常。
老年人肝脏合成白蛋白的功能减退,故血浆白蛋白降低,球蛋白相对增高。
(九)神经系统衰老的变化
老年人随增龄而脑含水量减少,脑重量逐渐减低,脑萎缩。组织学上可见到特异的嗜银性老年斑。
老年变化的普遍现象是细胞内脂褐素颗粒的沉积,阻碍细胞的代谢。神经细胞脂褐素含量增多,则其RNA含量减少,当增加到一定程度时,可导致细胞萎缩与死亡。
(十)血液系统衰老的变化
(1)骨髓的老化:①骨髓总容量减缩,脂肪成分增多。60岁脂肪约占骨髓42%,70岁达61%,80岁达76%,90岁达100%。②细胞密度减低,70岁老年人的骨髓细胞密度约减少1/2。
(2)老年人红细胞寿命正常,但脆性下降。
(3)老年人白细胞数略有下降,但不明显。
(十一)生殖系统衰老的变化
(1)老年人生殖系统方面的改变主要以萎缩为特征,80岁以上男性虽仍有精子,但绝对数明显下降。附睾、精囊、前列腺上皮细胞丧失和出现萎缩性改变,阴茎退化。
(2)妇女绝经后由于雌激素分泌减少,生殖器官逐渐萎缩,第二性征逐渐退化。男性血浆的睾酮浓度随增龄而下降。50岁以后开始出现性功能减退,并出现头痛、抑郁、焦虑等更年期现象。
(十二)运动系统衰老的变化
1.骨骼方面
(1)到了老年,骨质开始萎缩老化,退行性变。其中50岁以上者患骨质疏松症增多。
(2)老年人的成骨细胞明显减少,活力下降,骨内膜面的重吸收增多,致成熟骨单位减少,钙化的结缔组织增多,成骨与破骨平衡失调,钙的交换呈负平衡,骨骼开始萎缩。
(3)骨皮质变薄、骨小梁减少变细,随年龄增长而逐渐严重。骨骼的脆性增加,易发生骨质疏松,承重力下降,往往受轻微的外力就产生骨折。
(4)在绝经期妇女常有骨细胞丢失的表现,且随年龄增长而呈正比下降。
2.关节方面
(1)老年人骨关节退行性变,随年龄的增加而加重,其中以关节软骨的改变最为明显。
(2)韧带韧性和弹性减退,使关节不灵活、僵硬,导致关节活动受到严重影响。软骨被磨损后,软骨的胶原纤维暴露,日渐出现裂纹,部分软骨剥脱形成游离体,又称“关节鼠”。
(3)软骨下骨出现骨质增生及骨质囊性变,在负重的松质骨区出现陷窝,毛细血管硬化,供血不足,进一步加重。关节软骨变性,形成骨赘。
(4)关节囊萎缩松弛,容易发生关节不稳和脱位。有时关节软骨可全部退化,活动时关节两端骨面直接接触引起剧痛。
3.骨骼肌方面
(1)50岁以后随着增龄而肌细胞总量逐渐减少,总量减轻。
(2)老年人的肌细胞变性、萎缩、水分减少,细胞间液亦增加,肌肉失去弹性,因而出现功能减退。肌肉呈假性肥大,效率降低,极易疲劳。
(3)肌肉韧带萎缩并收缩而变僵硬。肌纤维逐渐萎缩,其耗氧量减少,易疲劳。
(4)椎间盘退行性变由髓核和纤维环开始,30岁以后髓核的胶状物逐渐被纤维组织取代, 50岁以后弹性锐减明显变硬。脊柱负重时椎间盘缺乏缓冲力,纤维环向四周膨出,椎间隙变窄,出现老年性驼背。