第三章 老年的生理学特征

本章首先从人体的代谢、功能和结构等方面介绍了人体老化的概况,然后较系统地介绍了中老年人循环系统、呼吸系统、消化系统、泌尿系统、内分泌系统、血液系统、神经系统、肌肉骨骼、免疫、皮肤毛发以及身体成份的变化特点。最后,介绍了健身运动对延缓中老年人各系统衰老的作用。

进入老年期,人的各种生理功能、代谢功能及形态结构均出现某些特征,了解这些特征对研究老年病的发生发展规律、研究老年病的临床表现、衰老机理、用药、老年心理学及老年社会学,做好老年保健工作均有重要意义。

老化问题是人类面临的一个重要问题,老化是一种正常的生命过程,它与遗传、生物、心理及社会等因素相关。其特点为普遍性、进行性、消耗性和内源性。

生物都要经过生长、发育、成熟、衰老及死亡过程。人类的生长发育在20~25岁达到成熟期,个别器官成熟较晚,约在30岁左右。至成熟期各种生理功能达到最高功能储备、活力及潜力状态。此后,各种生理功能、代谢功能及形态结构逐渐出现生物衰老表现。一般在20~30岁时老化速度较缓,至60~65岁老化速度加快。老化速度个体差异较大,有的老年人至60岁已老态龙钟,有的仍精力充沛,而且同一个体的不同系统各器官的老化速度也不同步,一般简单功能,如心脏搏出功能、肾脏的排泄功能等老化较慢,而复杂功能,如神经系统的反应时间、身体的适应能力等老化速度较快。这种差异与遗传、营养、职业、生活方式、体育锻炼、文化程度、心理状态、环境因素及社会因素等有关。

总之,人的老化过程受生物学、心理学及社会因素等综合因素影响。心理及社会因素也是调控人对周围环境适应能力的重要因素。

第一节 人体老化概述

一、结构及功能的变化

生理功能的变化与形态结构的变化密切相关。形态结构的变化一般在50岁后逐渐明显,其变化与遗传、性别、职业(体力或脑力劳动)、环境及生活方式等的影响有关。40岁后出现骨质疏松,椎体因承受体重而被压缩;椎间盘组织萎缩;脊柱弯曲度增加出现驼背;两下肢管状骨弯曲等导致身高逐渐减低,减低明显者可达3~6厘米或更多,以女性为甚。一般人到老年期体重逐渐减轻,但有老年人因体力活动减少、食欲旺盛,而致脂肪组织增加,体重变化并不明显,有的甚至增加。关于标准体重的测定公式,目前尚不统一,如:体重与身高的比值指数可作为参考,即体重(kg)/身高(m)2=体重指数。中国人体重指数的正常范围是18.5~23.9(体脂、体成份评价见第五章)。

细胞数随年龄增加逐渐减少,可减少30%左右,细胞内水分也随之减少,但细胞外液及血液总量无明显变化。减少的细胞主要是非脂肪组织细胞,结果导致器官萎缩,其中以骨骼肌、肝、脾较明显。而脂肪组织反而增加,甚至超过非脂肪组织细胞减少的量。此外结缔组织也随年龄增加发生变化,胶原纤维变粗且致密,弹力纤维变脆并发生钙化,这些变化与结缔组织中存在的酸性粘多糖和胶原纤维发生交联及聚集密切相关,由于结缔组织这些变化,导致弹性降低。细胞的亚细胞结构如线粒体也随年龄增加发生改变,细胞内出现脂褐素等。

二、代谢的改变

随年龄增加,代谢速度减慢。整体代谢组织的反应速度=代谢组织总量×单位代谢组织反应速度。代谢组织总量随年龄增加而逐渐减少,且组织代谢速度减慢,因此整体代谢组织的反应速度必然降低。除体内代谢组织外,尚有非代谢组织,如脂肪、骨内矿物质、细胞外液等。青壮年期代谢组织约占整体组织总量之60%,至老年期仅占约30%。

体内钾含量可代表非脂肪组织,包括肝、脑、肾、肌肉等代谢组织的量,根据体内总钾测定,可估测体内代谢组织的总量,一般在30~80岁之间体内代谢组织的总量随年龄增加而减少,体内钾含量也随之减少,埃利斯(Ellis)等提出体内钾含量的模式为KP=W1/2 H2(w:体重。H:身高),提示可根据体重及身高计算体内总钾含量。男性钾含量至老年期可减少25%,较女性减低明显。因钾离子主要存在于骨骼肌,所以体内总钾含量减低与骨骼肌随年龄增长而减少有关。虽然随年龄增加肝、脑、心、肾、脾、胰的重量逐渐减少,其中尤以肝明显,至90岁时可减少40%,但对体内钾含量影响较小。

血桨白蛋白浓度随年龄增加逐渐减低,可减少25%~30%,使得白蛋白与球蛋白比值也降低,球蛋白相对增加,这与年龄增加对合成白蛋白的功能减低有关。血中高密度脂蛋白(HDL)的含量在儿童期男女相近,至青春前期女性血中HDL逐渐增高至排卵期,由于雌激素分泌,使HDL进一步升高,直至更年期后,由于雌激素分泌减少,血中HDL降低,与此同时,老年女性动脉粥样硬化发病率突然增剧。由于男性从青春期开始血中HDL即处于低水平,可能雄性激素对HDL呈抑制作用,一般在此期已可见到动脉粥样硬化。进入老年期后,男女血液中HDL水平相近。此外,血中总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白(LDL)、甘油三酯(TG)水平均随年龄增高呈不同程度的增高,至90岁左右各种血脂成分逐渐出现较明显的降低。

第二信使的主要成分环核苷酸(cAMP)及环鸟苷酸(cGMP)在体内的含量,老年人低于青年及中年人。细胞的活动功能需cAMP及cGMP和钙离子(Ca2+)间相互配合作用。老年人体内这两种成分含量逐渐减少,这与老年人需求少,呈低水平调节即可体现信使的作用有关。

Ca2+与细胞膜的功能密切相关。正常细胞获得能量最主要的特性之一为细胞内Ca2+低于细胞外液,浓度差可达5000倍,形成细胞内外浓度梯度。细胞功能如分泌、收缩、增殖分化均与细胞内外离子浓度梯度有关。当细胞内Ca2+过多时,可成为细胞死亡的原因,所以Ca2+与细胞死亡有关,随年龄增加体内Ca2+逐渐减少,并出现骨钙减少,当细胞内Ca2+不足时,甲状旁腺激素可动员骨中的Ca2+补充。随年龄增加通过骨-血液和骨-非骨细胞之间的Ca2+转移均呈现缓慢状态。相反,其它软组织的Ca2+含量却增加,导致单个细胞及整个机体出现不易恢复和性功能减退。