Теория старения. Основные механизмы старения. Методы определения биологического возраста человека.

• Название: Теория старения. Основные механизмы старения. Методы определения биологического возраста человека.
• Дата: 19.06.2019
• Размер: 0.88 Mb.
• Имя файла: Teoria_KhSN.pptx
• Тип: Реферат; #82364

СРС На тему : « Теория старения. Основные механизмы старения. Методы определения биологического возраста человека. »

Карагандинский государственный медицинский университет

Кафедра внутренних болезней

Содержание

• Введение

• Закономерности процесса старения.

• Биологический возраст. Методы определения биологического возраста.

• Преждевременное старение. Факторы риска.

• Список использованной литературы.

Введение

• Старение- это биологический, разрушительный процесс, возникающий в результате увеличивающегося с возрастом повреждающего дейсвтия экзогенных и эндогенных факторов, приводящей к снижение функций организма и его приспособляемости.
• Сегодня существует несколько альтернативных теорий, которые отчасти противоречат друг другу, а отчасти – дополняют. В современном мире уделяет проблеме старения очень большое внимание, и с каждым годом появляются новые факты, позволяющие глубже понять механизмы этого процесса.

Теории старения

Выделяют две большие группы:

• стохастические (вероятностные) теории

• теории программированного старения

КЛАССИФИКАЦИЯ ТЕОРИЙ СТОХАСТИЧЕСКОГО СТАРЕНИЯ (Schulz-Aellen, 1997)

• Теория cоматических мутаций

• Катастрофа ошибок

• Повреждения ДНК, репарация ДНК

• Повреждения белков

• Перекрестные сшивки

• Износ

КЛАССИФИКАЦИЯ ТЕОРИЙ ПРОГРАММИРОВАННОГО СТАРЕНИЯ (Schulz-Aellen, 1997)

• Генетические теории

• Гены смерти

• Избирательная гибель

• Укорочение теломер

• Нарушения дифференцировки

• Накопление <загрязнений>

• Нейроэндокринные теории

• Иммунологическая теория.

• Метаболические теории

• Свободно-радикальная теория

• Эволюционные теории

КЛАССИФИКАЦИЯ ВАЖНЕЙШИХ ТЕОРИЙ СТАРЕНИЯ ПО УРОВНЮ ИНТЕГРАЦИИ (Yin, Chen, 2005)

• Организменный уровень интеграции Теория изнашивания - Sacher, 1966 Теория катастрофы ошибок - Orgel, 1963 Теория стрессового повреждения - Stlye, 1970 Теория аутоинтоксикации - Metchnikoff, 1904 Эволюционная теория (теория программированного старения) - Williams, 1957 Теория сохранения информации (теория программированного старения)

• Органный уровень Эндокринная теория - Korenchevsky, 1961 Иммунологическая теория - Walford, 1969 Торможение головного мозга

• Клеточный уровень Теория клеточных мембран - Zg-Nagy, 1978 Теория соматических мутаций - Szillard, 1959 Митохондриальная теория - Miquel et al., 1980 Митохондриально-лизосомальная теория - Brunk, Terman, 2002 Теория пролиферативного лимита клетки (теория программированного старения) - Hayflick, Moorhead, 1961
• Молекулярный уровень Теория накопление повреждений ДНК - Vilenchik, 1970 Теория следовых элементов - Eichhorn, 1979 Свободно-радикальная теория - Harman, 1956 Теория поперченных сшивок - Bjorksten, 1968 Теория окислительного стресса - Sohal, Allen, 1990; Yu, Yang, 1996 Теория неэнзиматической гликозиляции - Cerami, 1985 Теория карбонильной интоксикации - Yin, Brunk, 1995 Теория катастрофы загрязнения - Terman, 2001 Теория генных мутаций Теория укорочения теломер (теория программированного старения) - Оловников, 1971

Теория свободных радикалов

• Практически одновременно выдвинутая Д. Харманом (1956) и Н.М. Эмануэлем (1958). Согласно этой теории, старение является результатом случайного вредоносного повреждения тканей свободными радикалами. В ходе жизнедеятельности каждой клетки через неё проходит огромное количество кислорода. Он используется для клеточного дыхания, дающего клетке энергию. Но небольшая доля кислорода при этом уходит в паразитные соединения, обладающие огромной реакционной способностью. Их называют АФК - активные формы кислорода (хотя в их составе бывает и не только кислород). Примерами таких веществ могут служить всем хорошо известные перекись водорода и озон. Эти два вещества, однако, относительно малоактивны и могут существовать долго. Другие же АФК несравненно агрессивней. В организме они живут лишь тысячные доли секунды. А потом вступают в реакцию с другими молекулами, повреждая их. Они атакуют белки, липиды клеточных мембран, ДНК... В результате атак со стороны АФК повреждаются митохондрии. Накопление этих повреждений и является сутью старения.

Теория перекрестных сшивок

• Этот механизм старения немного похож на воздействие свободных радикалов. Только роль агрессивных веществ здесь играют сахара, в первую очередь - всегда присутствующая в организме глюкоза. Сахара могут вступать в химическую реакцию с различными белками. При этом, естественно, функции этих белков могут нарушаться. Но что гораздо хуже, молекулы сахаров, соединяясь с белками, обладают способностью <сшивать> молекулы белков между собой. Из-за этого клетки начинают хуже работать. В них накапливается клеточный мусор. Одно из проявлений такой сшивки белков - потеря тканями эластичности. Внешне наиболее заметным оказывается появление на коже морщин. Но гораздо больший вред приносит потеря эластичности кровеносных сосудов и лёгких.

Теория апоптоза

• Академик В.П. Скулачев называет свою теорию теорией клеточного апоптоза. Апоптоз – процесс запрограммированной гибели клетки. Старение, с точки зрения Скулачева, – результат того, что в организме гибнет больше клеток, чем рождается, а отмирающие функциональные клетки заменяются соединительной тканью. Суть его работы – поиск методов противодействия разрушению клеточных структур свободными радикалами. По мнению ученого, старость – это болезнь, которую можно и нужно лечить, программу старения организма можно вывести из строя и тем самым выключить механизм, сокращающий нашу жизнь. По мнению Скулачева, главная из активных форм кислорода, приводящих к гибели митохондрий и клеток – перекись водорода.

Теломерная теория Оловникова

Во многих клетках человека утрата способности их к делению связана с утратой теломер на концах хромосом, после определённого количества делений. Это происходит из-за отсутствия фермента теломеразы, который обычно экспрессуется только у зародышевых и стволовых клеток. Недавно было обнаружено, что окислительный стресс также может иметь влияние на утрату теломер, значительно ускоряя этот процесс в определённых тканях.

ЭЛЕВАЦИОННАЯ ТЕОРИЯ СТАРЕНИЯ

• Выдвинута и обоснована в начале 50-х годов прошлого века ленинградским ученым Владимиром Дильманом. Согласно этой теории, механизм старения начинает свою работу с постоянного возрастания порога чувствительности гипоталамуса к уровню гормонов в крови. В итоге увеличивается концентрация циркулирующих гормонов. Как результат, возникают различные формы патологических состояний, в том числе характерные для старческого возраста: ожирение, диабет, атеросклероз, канкриофилия, депрессия, метаболическая имуннодепрессия, гипертония, гиперадаптоз, автоиммунные заболевания и климакс. Эти болезни ведут к старению и в конечном итоге к смерти. Другими словами, в организме, существуют большие биологические часы, которые отсчитают отпущенное ему время жизни от рождения до смерти. Эти часы в определенный момент запускают деструктивные процессы в организме, которые принято называть старением. По Дильману, старение и связанные с ним болезни - это побочный продукт реализации генетической программы онтогенеза - развития организма. Из онтогенетической модели следует, что если стабилизировать состояние гомеостаза на уровне, достигаемом к окончанию развития организма, то можно затормозить развитие болезней и естественных старческих изменений и увеличить видовые пределы жизни человека.

Старение – это ошибка

• Гипотеза «старения по ошибке» была выдвинута в 1954 г. американским физиком М. Сциллардом. Исследуя эффекты воздействия радиации на живые организмы, он показал, что действие ионизирующего излучения существенно сокращает срок жизни людей и животных. Под воздействием радиации происходят многочисленные мутации в молекуле ДНК и инициируются некоторые симптомы старения, такие как седина или раковые опухоли. Из своих наблюдений Сцилард сделал вывод, что мутации являются непосредственной причиной старения живых организмов.
• Его последователь Л. Оргель считал, что мутации в генетическом аппарате клетки могут быть либо спонтанными, либо возникать в ответ на воздействие агрессивных факторов – ионизирующей радиации, ультрафиолета, воздействия вирусов и токсических (мутагенных) веществ и т.д. С течением времени система репарации ДНК изнашивается, в результате чего происходит старение организма.

Теория соматических мутаций

• Многие работы показали увеличение с возрастом числа соматических мутаций и других форм повреждения ДНК, предлагая репарацию (ремонт) ДНК в качестве важного фактора поддержки долголетия клеток. Повреждения ДНК типичны для клеток, и вызываются такими факторами как жёсткая радиация и активные формы кислорода, и потому целостность ДНК может поддерживаться только за счёт механизмов репарации. Действительно, существует зависимость между долголетием и репарацией ДНК, как это было продемонстрировано на примере фермента поли-АДФ-рибоза-полимеразы-1 (PARP-1), важного игрока в клеточном ответе на вызванное стрессом повреждение ДНК. Более высокие уровни PARP-1 ассоциируются с большей продолжительностью жизни.

Теория бактериальной интоксикации организма

• Оригинальную гипотезу выдвинул выдающийся русский биолог И.И. Мечников (1845-1916), который считал старение результатом интоксикации организма продуктами обмена бактерий, обитающих в кишечном тракте, и продуктами азотистого обмена веществ самого организма (мочевая кислота). Образуются ядовитые вещества, в том числе - скатол, индол, фенол (карболовая кислота), крезол, кадаверин (трупный яд), тирамин и другие токсины.

ТЕОРИЯ КЛЕТОЧНОГО СТАРЕНИЯ ЛЕОНАРДА ХЕЙФЛИКА

В 1961 г. Леонард Хейфлик представил данные о том, что даже в идеальных условиях культивирования фибробласты эмбриона человека способны делиться только ограниченное число раз (50 + 10). Последняя фаза жизни клеток в культуре была уподоблена клеточному старению, а сам феномен получил по имени автора название "предела Хейфлика".

Закономерности процесса старения

Гетерохронность - различие во времени наступления старения отдельных органов и тканей. Например, атрофия тимуса у человека начинается в возрасте 13-15 лет, половых желез - в климатерическом периоде (48-52 года у женщин), а некоторые функции гипофиза сохраняются на высоком уровне до глубокой старости.

Гетеротопность - выраженность процесса старения неодинакова для разных органов и для разных структур одного и того же органа. Например, старение пучковой зоны коркового вещества надпочечников выражено меньше, чем клубочковой.

Гетерокинетичность- различная скорость развития возрастных изменений отдельных органов и систем. Кожа стареет в течение 40-50 лет, а старческие изменения в центральной нервной системе могут прогрессировать в течение 10-15 лет.

Гетерокатефтенность- разнонаправленность возрастных изменений, связанная с подавлением функциональной активности одних клеток и стимуляции других структурных элементов. Например, железистые клетки гонад с возрастом вырабатывают меньше мужских или женских половых органов, а уровень «тропных» гормонов, продуцируемых передней доли гипофиза возрастает.

Биологический возраст это отражение функционального состояние органов и систем, определяет долгосрочную способность к адаптации и надежность организма(мера предстоящей способности жить).

Основными критериями биологического возраста считаются:

• зрелость (оценивается на основе развития вторичных половых признаков);

• скелетная зрелость (оценивается по срокам и степени окостенения скелета);

• зубная зрелость (оценивается по срокам прорезывания молочных и постоянных зубов, стертость зубов);

• показатели зрелости отдельных физиологических систем организма на основании возрастных изменений микроструктур различных органов;

• морфологическая и психологическая зрелость.

• II. Функциональные показатели состояния органов и систем: пульс, артериальное давление, частота дыхания, жизненная ёмкость легких, максимальная задержка дыхания на вдохе и выдохе, мышечная сила кистей (динамометрия), рентгеноскопия органов грудной клетки, острота зрения, простой тест на память, ЭКГ, скорость распространения пульсовой волны, реоэнцефалография, определение вибрационной чувствительности, тест на психомоторный темп.

• III. Лабораторные исследования: общий анализ крови, мочи, биохимические исследования крови (холестерин, лецитин, сахар крови).

• Сокращенный метод определения биологического возраста для взрослых, лиц: кардио-пульмональная система (систолическое артериальное давление, ЖЕЛ, артериальное парциальное давление кислорода); органы чувств, психика (зрение, слух, способность к переключению внимания); двигательный аппарат (эластическая способность сухожилий); состояние зубов (количество здоровых зубов). Нормой считалось отклонение биологического возраста от хронологического в пределах + 5 лет; если оно составляло от 5 до 10 лет вниз, результат оценивался как «хороший»; свыше 10 лет — как «очень хороший». При отклонении вверх, соответственно, результат оценивался как «небольшое преждевременное старение» и «преждевременное старение».
• Один из наиболее разработанных антропологических критериев биологического возраста для периода зрелости и старения основывается на детальном изучении и оценке возрастного остеоморфного статуса (по рентгенографии кисти).

Классификация методов определения биологического возраста

1. По периодам онтогенеза

1.1 Период развития:

1.1.1 метод развития половых признаков (1929),

1.1.2 метод скелетной зрелости (1936),

1.1.3 метод зубной зрелости (1966).

1.2 Периоды зрелости и старения:

1.2.1 метод Дамона (1972) - по состоянию волос, динамометрии кисти и данным антропометрии,

1.2.2 метод Диркена (1972) - по параметрам зрения, слуха, распознавания символов, внимания, способности к классификациям, форсированного объема выдоха и адаптации (величине максимальной работоспособности, систолическому артериальному давлению, частоте сердечных сокращений, поглощению кислорода на высоте нагрузки),

1.2.3 метод Моргана (1977) - по показателям артериального давления, слуха, зрения, теппинг-тесту, зубным индексам,

1.2.4 метод Вебстера I (1976) - по содержанию мочевины в крови, холестерина в плазме, сывороточного кальция, форсированному объему выдоха, систолическому артериальному давлению, скорости оседания эритроцитов,

2. По набору маркеров 2. По набору маркеров

2.1 Анатомические маркеры:

2.1.1 метод развития половых признаков,

2.1.2 метод скелетной зрелости,

2.1.3 метод зубной зрелости.

2.2 Физиологические маркеры:

2.4. Биохимические маркеры:

2.5. Иммунологические маркеры:

3. По включению маркеров, отражающих адаптационные возможности организма.

3.1. Использование функциональных проб в виде физических нагрузок:

3.2. Использование функциональной пробы в виде сахарной кривой после нагрузки сахаром:

Преждевременное старение - это любое частичное или общее ускорение темпа старения, приводящее к тому что человек опережает среднестатистический уровень старения в своей возрастной группе.

Факторы риска приводящие к преждевременному старению:

Образ жизни- 53,8%

Наследственность- 19,3%

Экология- 8%

Географическое расположение- 6%

• Мелихова Л.В., Чентиева Л.А., Лущик М.В. ОСНОВНЫЕ ТЕОРИИ СТАРЕНИЯ // Международный студенческий научный вестник. – 2016. – № 4-2.;

• Основы геронтологии и гериатрии: учебное пособие/ А.Б.Погодина, А.Х. Газимов.- Ростов н/Д: Феникс, 2007.

• Онтогенетический метод определения биологического возраста человека. "Успехи геронтологии", 2003г, выпуск 3 .Л.М.Белозерова.

• Болозерова Л.М. Методы определения биологического возраста по умственной и физической работоспособности.Пермь: Пермская государственная медициснкая академия-2000.

• А) гетерохронность

• Б) гетеротропность

• В) гетеро

Тесты

1. Разнонаправленность возрастных изменений, связанная с подавлением функциональной активности одних клеток и стимуляции других структурных элементов это :

А) гетерогенность

Б) гетеротропность

В) гетерохронность

Г) гетерокатефтенность

Д) гетерокинетичность

2.Что из перечисленного относится к теории стохатического старения:

А)Укорочение теломер

Б)Нарушения дифференцировки

В)Накопление <загрязнений>

Г) Метаболические теории

Д) теория соматических мутаций.

3. Что отражает биологический возраст:

А) отражение функционального состояние органов и систем, определяет долгосрочную способность к адаптации и надежность организма(мера предстоящей способности жить).

Б) отражает возрастные изменения психики.

В) отражает временную динамику количества и интенсивности болезней и предболезненных состояний индивида, влияющих на ОПЖ.

Г) отражает возрастную динамику физиологических функций и функциональных резервов, способность человека функционировать.

Д)  отражает старения организма и его система в среднем для популяции.

4.Назовите автора теории бактериальной интоксикации организма:

А)Харман

Б)Дильман

В) Мечников И.

Г)Скулачев В.П.

Д)Оловников И.И.

5. Теория старения основанная на снижении репликации клеток с возрастом и укорочения теломер:

А) теория ошибок

Б) теломерная

В) элевационная

Г)теория свободных радикалов

Д) теория апоптоза