Введение. Важным фактором адекватной работы любого живого организма является наличие кислорода. Снижение количества кислорода в организме - гипоксия, приводит к развитию деструктивных изменений во всех системах, которые при несвоевременном оказании помощи могут привести к необратимым нарушениям систем и снизить уровень жизни человека. Также данный процесс, протекающий в тяжелой форме, может привести к более критическим состояниям и даже летальному исходу. С возрастом возможности организма противостоять неблагоприятным воздействиям снижаются, что характеризуется частым возникновением именно необратимых осложнений в организме на фоне гипоксии.
Цель: изучить особенности устойчивости пожилого организма к условиям гипоксии.
Методы исследования: анализ и изучение экспериментов, проводимых при создании гипоксический условий.
Материалы: анализ литературные данные по теме исследования.
Термин «гипоксия» означает абсолютную или относительную недостаточность энергообеспечения органов и тканей организма для их оптимального функционирования и интенсивности пластических процессов в них. Это состояние приводит к расстройству жизненных процессов организма в целом. Другими словами, гипоксия - это кислородное голодание [1].
Общая характеристика процесса адаптации к гипоксии: при действии даже умеренной гипоксии моментально формируется поведенческая реакция организма, которая направлена на уход от влияния причины гипоксий и поиск среды существования, которая обеспечивает оптимальный уровень биологического окисления. По сути, гипоксия - это первичный системообразующий фактор, обеспечивающий стабильную функциональность организма по достижению оптимального показателя биологического обмена. Эти эффекты реализуются за счет того, что активизируются механизмы доставки кислорода к клеткам и их включения в процесс биологического метаболизма [1]. Однако в пожилом возрасте эти системы работают не так активно и динамично, как в более молодом организме. В результате «изнашивания» систем, приспособление к изменениям организма становятся снижены.
Хорошо известно, что в основе большинства возрастных зависимых неинфекционных хронических заболеваниях лежит митохондриальная дисфункция, которая сопровождается критическим снижением аэробной продукции АТФ. Митохондрии могут адекватно функционировать в ответ на требования внешней среды только при достаточном парциальном давлении кислорода во внутренней мембране митохондрий, что позволяет наиболее эффективно образовывать энергию для удовлетворения энергетических потребностей клетки. Конечными продуктами аэробного метаболизма в здоровых митохондриях являются восстановленные протоны и свободные электроны, акцептированные молекулами кислорода, в результате чего образуются физиологические метаболиты в виде молекул АТФ, воды и углекислого газа. Усиление хронической клеточной гипоксии, обусловленное комплексом взаимозависимых причин при поступлением с пищей энергетических метаболитов и оксигенацией тканей, приводит к дисфункции митохондрий и последующей активации перекисного окисления липидов клеточных мембран, одной из основных причин хронических возраст-зависимых неинфекционных заболеваний, оксидативно приводящих к развитию стресса [2].
В костно-мышечном комплексе грудной клетки после 60 лет постепенно происходят дегенеративно-дистрофические процессы: снижается эластичность соединительной ткани и мышц. В реберных хрящах появляются скопления кальция. Остеопороз возникает в результате повышения pH костной ткани и снижения абсорбции минералов. Движение суставов позвоночника ограничивается. Катаболизм приводит к снижению содержания белка в скелетных мышцах, в том числе в дыхательных мышцах. Поперечные миофибриллы мышечных волокон ослабевают, содержание воды снижается (обезвоживание организма) снижается эластичность соединительной ткани и мышц.
В соединительной и мышечной тканях бронхиального дерева появляются очаги лимфоидной и плазмоклеточной инфильтрации клетками либо атрофии. Поскольку первоначально происходит утрата эластичности тканей бронхов, то это приводит к расширению их просвета. В дальнейшем возникают явления их склерозирования с последующим уменьшением диаметра воздухоносных путей. Поэтому в пожилом и старческом возрасте объемно-скоростные величины воздушного потока в воздухопроводящей (кондуктивной) зоне легких первоначально увеличиваются, а затем снижаются [3].
Также, не мало важными, факторами, определяющими степень гипоксических изменений, являются функциональные нарушения в работе сердца и coсудов.
Значительные изменения кровообращения отмечаются нарушениями окислительно- восстановительных процессов, развитием тканевой гипоксии, увеличением активных форм кислорода, активацией процессов перекисного окисления белков и липидов, изменениями липидного и углеводного состава крови. Вместе с нарушениями метаболизма снижение функциональных резервов сердца существенно ограничивает адаптационные возможности организма и физическую работоспособность.
Асанов Э.О. в своей статье описал проведенное им исследование по изучению изменений ЧСС, происходящих в пожилом и молодом организме, путем создания условий временной нормобарической гипоксии [4, с.6-7]. В эксперименте участвовали здоровые люди в возрасте 20-25 лет - 12 человек, 45-50 лет - 8 человек, 60 лет - 8 человек, 75-80 лет – 6 человек.
Для создания состояния нормобарической гипоксии в течение 25 минут использовали специальную смесь, с низким содержанием O2 (менее 15 %) и высоким содержанием N2 (более 80 %). Измерение ЧСС производилось за 5 минут до вдыхания смеси, затем в течении 20 минут дыхания гипоксической смесью и в течение 5 минут после перехода на дыхание атмосферным воздухом (рис.1).
Рис. 1 Оценка изменения ЧСС при нормобарической гипоксии
Согласно результатам исследования, проведенным Асановым Э.О. [4, с. 7-8] реакция гемодинамической системы на гипоксическую газовую смесь в виде роста ЧСС наблюдалась во всех возрастных группах. Однако у людей пожилого возраста отмечалась особенность реакции замедлением роста ЧСС при дыхании смесью и более медленным восстановлением ЧСС после прекращения пробы. А именно, у людей молодого возраста максимальная ЧСС наблюдалась уже через 1-2 минуты после начала использования гипоксической смеси, а у пожилых людей только на 3-5 минуте. Также, если после перехода на дыхание атмосферным воздухом у молодых людей восстановление ЧСС приходилось уже на 1-2 минуту, то у пожилых на 4-5 минуте.
На основе проведенного исследования, можно говорить о снижении с возрастом компенсаторных реакций на гипоксию со стороны сердечно-сосудистой системы. Снижение чувствительности ЧСС в пожилом возрасте связано с возрастным снижением чувствительности синусового узла к вегетативным влияниям, о чем можно судить по снижению колебаний ритма сердца, который также регистрировался во время проведения опыта.
Также важно знать, что использование нормобарической гипоксии является еще и методом лечения и профилактики сердечно-сосудистых заболеваний. Для доказательства ее эффективности приведём пример статьи Клюниковой Е.А. и соавт. [5, с.156-157]. В своей работе они оценивали влияние нормобарической гипоксии на 10 человек в возрасте 60-65 лет, не имеющих никаких хронических заболеваний и не принимающих никакие фармакологические препараты, каждый день в течении 4 недель (начиная с содержания 18% O2 во вдыхаемой смеси и снижая каждую неделю на 2%) проводили в течении 20 мин в пределах стационара. До начала эксперимента и по его окончанию испытуемым проводили обследование сердечно-сосудистой системы, общий анализ крови, спирометрию и велоэргометрию (рис.2, табл.1).
Рис.2 Влияние нормобарической гипоксии на работоспособность и утомляемость людей пожилого возраста
|
Показатели |
До курса (контроль) |
После курса |
|
Сахар крови, ммоль/л |
5,60 ± 0,05 |
4,9 ± 0,1 |
|
Холестерин, ммоль/л |
6,5 ± 0,2 |
5,7 ± 0,2 |
|
ЛПНП, ммоль/л |
4,0 ± 0,04 |
3.6 ± 0,07 |
|
ЛПВП, ммоль/л |
2,8 ± 0,1 |
1,6 ± 0,03 |
Табл.1 Изменения в общем анализе крови на фоне курса нормобарической гипоксии
По результатам исследования, проведенного в статье [5, с.157-160], было установлено, что АД после курса терапии нормализовалось, сопровождаясь выраженным увеличением показателей гемодинамики и газообмена, которые до курса терапии были снижены, также происходило снижение уровня глюкозы, холестерина и ЛПНП, что уменьшает риск развития сахарного диабета и атеросклероза. Следует отметить, что на фоне улучшения общего состояния повышалась активность и работоспособность.
Заключение. Таким образом, проанализировав литературные данные, можно сделать вывод, что гипоксия является важным фактором, нарушающим метаболические процессы в организме, влияющим на уровень углеводного, липидного, белкового обмена, уровень холестерина в сыворотке крови, а также на жизнедеятельность и долголетие в зависимости от величины и длительности своего воздействия.