衰老过程的特征
生物衰老是一个随年龄而逐渐演变的过程,在此过程中从生物的体表形态到器官的生理功能,乃至器官相互之间的调节控制都表现出衰老期所特有的变化,称为衰老过程的特征。生长、发育、衰老、死亡是生物共有的自然规律。由于个体生命从受精卵起到自然死亡为一连续过程,很难在发育与衰老之间截然划分。根据人群普查统计,如以10年为一年龄组,虽然个体之间生长速度有些差异,但在一个年龄组的人群中大多数个体都发生的变化,即可认为是年龄正常生理过程。因此根据年龄划分:人类从初生到20岁为发育期,身体器官系统日益发展、趋于完善;20~40岁为成熟期,生长减慢或停止,维持在恒定水平:40~65岁为渐衰期或称衰老前期,器官系统功能逐渐转向退行性变化,65岁以后为衰老期,衰退变化更为明显。
体表外形的衰老变化,在65岁以上的老人较明显,如老人须发转白、脱落稀疏;皮肤变薄,皮下脂肪减少,结缔组织弹性减低以至皮肤出现皱纹。暴露在外的皮肤表面如颜面和手背上出现棕色斑点; 牙龈组织萎缩使牙齿松动脱落;骨胳肌萎缩影响肌力,双手握力、拉力、腕扭转力均减弱,也影响步履缓慢;有些老年人由于骨质和钙的丧失产生脊柱弯曲,而其他部位钙质沉积引起骨质增生及关节活动不灵。
器官的生理功能,在成熟期以后,随年龄增长而下降。如在感觉器官方面,老人眼睛在明视的条件下,视野与年轻人差别不大,但视力下降。晶状体调节能力有改变,因晶状体透明度下降和混浊形成老年白内障。老年人听力在低频与年轻人差别不大,但高频听域随年龄的增长愈来愈不敏感。发音时声调变高发尖,音色粗,声音发颤。嗅觉亦随年龄增长而减退。舌乳头味蕾明显减少,味觉首先是咸味其次是甜味感觉降低。这种生理功能效率的下降影响许多系统。如以30岁的生理功能为100%,与60岁老人相比较,则肺活量下降到60%左右;肾血流量下降到70%;心脏排血量下降到75%;胃酸分泌下降到60%。这些数值只反映生理效率降低的相对值。整个机体的体内每时每刻都有许多复杂的化学反应同时进行,这些反应相互作用,以保持机体自稳作用呈平衡状态。老年人机体的自稳作用范围很窄。如体温、血糖、细胞内外离子含量的平衡、营养物、激素、气体、代谢物等的水平都只能在很小的范围内波动,才不会影响正常生命活动的进行。年轻的个体在外环境骤然变动的条件下能很快恢复和维持机体内环境的稳定。衰老过程的一个特点即衰老的个体对恢复机体自稳作用的速度逐渐减慢,尤其在应激情况下更为明显。如休息时,年轻人与老年人体温相似,但老年人保温和抗寒能力不如年轻人。又如血糖的水平,一般老年人和年轻人空腹血糖水平相差不大,但如进食糖类以后,老年人血糖水平上升更高,而且需要更长时间才能恢复到正常水平。血液pH值也有类似情况,老年人对碱应激反应能力较年轻人差。所有上述器官生理功能的改变以及机体自稳作用速度的减慢,归纳到细胞水平即是:
❶细胞膜通透性的改变。
❷细胞外间质的改变,例如胶原纤维的增生,弹性纤维弹性下降,使肺和血管的收缩力下降,直接影响到气体和营养物质的交换。
❸微血管基底膜的增厚增加了周围血液供应的阻力,发生了不利于细胞新陈代谢物质运输和交换,改变了细胞周围的环境,最终导致器官衰老和功能减退。但各种器官衰老时间参差不一,需进一步从动态角度研究不同器官和组织血流动力学和细胞通透性问题。
调节控制作用的衰老表现在神经和内分泌两大系统对机体调节控制和整合作用上。人们对衰老变化作了许多研究工作,但结果并不一致。一般是根据心理行为来反映神经功能,在60岁以后可见到动作和学习速度减慢,操作能力和反应速度降低等现象,试验证明20岁的青年组很快能建立条件反射。但因条件反射从感觉器官接受刺激开始到建成生理反应为止,神经、体液、膜通透性、血管、肌肉均参加活动,因此尚不能简单的用神经功能来解释。至于神经系统内神经元的变化,很多报道认为随年龄增长而数量大为减少,且这种细胞的减少现象因不同部位而异。神经元胞质内“脂褐素”随年龄而增加,但目前尚未与功能连系起来研究。用放射性核素标记的氨基酸来研究神经元的蛋白合成,发现老年鼠合成较慢,但蛋白质更新速度两组鼠无差异(参见“细胞衰老”条)。神经纤维传导速度年老大鼠比年轻大鼠慢。老年鼠的运动终板有退化现象。内分泌系统在发育到性成熟阶段激素分泌变化较大。成熟期以后性激素减少,伴随垂体促性腺激素分泌增加,是衰老时期的一种现象。但切除性腺并不影响寿命的长短。性腺雌激素分泌减少在妇女影响比较明显,出现更年期症状,除月经停止外,还会有神经和血管功能紊乱的症状。但睾丸的雄激素减少对于男性衰老的影响不象女性更年期受激素影响那样明显。对其它内分泌腺虽作了许多激素测定工作,但与年龄变化关系不大: 只有胰岛素的作用与年龄变化有一定关系,如前所述老年人在糖耐量试验中需较长时间血糖才能恢复正常水平,说明对胰岛素的反应减慢。
衰老过程十分复杂,所谓正常生理过程的衰老,由于人种、地区环境、营养条件等等因素的影响,统计数值的变异范围尚很大,与老年病理改变相区别有时仍很困难,在技术手段日益改善的今日,在分子水平上来分析一些变化,亦尚处于收集数据阶段,还需进行大量的工作。