Нарушение углеводного обмена часто приводит к ожирению, к избыточной массе тела за счет увеличения содержания резервного жира. Так, при повышении содержания глюкозы в крови уменьшается использование резервного жира и освобождение жирных кислот, а при недостатке углеводов в организме (гипогликемии) увеличивается расход жира, мобилизованного из жировых депо.
Возрастное снижение двигательной активности и энерготрат, перестройка эндокринной системы у пожилых людей может привести к ожирению.
Возрастные изменения гормонального статуса приводят к нарушению метаболизма в жировых клетках. Так, тестостерон обладает выраженным липолитическим действием. К 65 годам его секреция снижается, и это приводит к снижению липолиза и повышению синтеза липидов. Эстрогены и прогестины у женщин также обладают липолитическим действием, но с возрастом, с повышением уровня андрогенов, у них изменяется тип ожирения, с преимущественным отложением жира в области живота - "мужской тип ожирения".
Существенные изменения у пожилых людей наблюдаются в обмене сложных липидов, в частности, фосфолипидов и холестерина.
Развитие преждевременного старения людей связано с нарушениями в сердечно-сосудистой системе и обусловлено, главным образом, образованием атеросклеротических бляшек из холестерина.
Содержание общего холестерина в плазме крови у мужчин 25-29 лет составляет около 4,61 ±0,05 ммоль/л, 65-69 лет - 5,77 ±0,1 ммоль/л (Комаров, 1981).
У пожилых людей снижается метаболизм холестерина и степень его расходования на синтез гормонов стероидной природы (половых, кортикостероидов) и других биологически активных веществ, что приводит к его накоплению в крови, развитию склеротических изменений в кровеносных сосудах, снижению их эластичности и прочности.
Запасание липидов в жировых депо зависит от энергетического баланса организма и двигательной активности. Известно, что длительные аэробные физические упражнения на уровне ПАНО (порог анаэробного обмена) приводят к увеличению использования липидов, повышению липолитического действия гормонов - катехоламинов, соматотропного и тестостерона.
Условия окружающей среды, особенно питание и характер физической активности, оказывают значительное влияние на содержание белков, углеводов, липидов крови и их обмен. Например, белки, содержащие необходимый набор незаменимых аминокислот, предупреждают отложение холестерина. Снижение холестерина рекомендуют осуществлять за счет снижения в рационе доли животных жиров и углеводов, но увеличения - растительных масел, содержащих незаменимые полиненасыщенные жирные кислоты.
После 40 лет рекомендуется не более 60-70 г жира в суточном рационе, причем около половины должны составлять жиры растительного происхождения.
Полный отказ от жиров может привести не только к дефициту полиненасыщенных жирных кислот, но и к недостатку жирорастворимых витаминов, многие из которых являются природными антиоксидантами (А, Е).
Обмен воды тесно связан с обменом минеральных и органических веществ. При старении происходит частичное обезвоживание организма из-за несовершенства процессов терморегуляции и снижения величины основного обмена. Особенно быстрое снижение содержания внутриклеточной воды, как и угасание многих функций, происходит после 70-75 лет. Уменьшение содержания воды в миоцитах снижает у пожилых людей упругость и эластичность мышц.
Нарушение водного баланса у пожилых людей обусловлено действием нервно-гормональной регуляции и сопровождается частичным обезвоживанием тканей, а иногда и задержкой внеклеточной воды в организме. Такая задержка может возникнуть при заболеваниях сердечно-сосудистой системы и почек, при голодании, а также при чрезмерном приеме с пищей поваренной соли. Обычно задержка воды в организме сопровождается развитием отеков.
Снижение уровня работоспособности в мышцах у пожилых людей связывают с уменьшением в них количества калия, фосфора и кальция.
Снижение механической прочности костной ткани связывают с нарушением фосфорно-кальциевого обмена в организме. Ионы калия и натрия особенно необходимы для нормального функционирования сердечной мышцы. Недостаток железа, йода, цинка и некоторых других элементов существенно сказывается на состоянии пожилых людей.
Дефицит минеральных веществ, выявленный при старении, необходимо восполнять, включая их дополнительно в пищевой рацион.
2.3 Особенности нейроэндокринной регуляции стареющего организма
Возрастные изменения в гомеостазе пожилых людей многие авторы связывают с нарушениями, которые протекают в нейрогуморальных механизмах регуляции. Изменяется функциональная активность мозга, к 75 годам вес мозга уменьшается и составляет около 56%, снижается лабильность многих его структур, уменьшается количество нервных волокон, скорость проведения нервных импульсов.
Биохимической основой возрастных изменений в деятельности мозга являются нарушения в обмене медиаторов - норадреналина, дофамина, ацетилхолина, гамма-аминомасляной кислоты и др.
Многие авторы связывают старение с состоянием гипоталамуса, который по нервным и гормональным путям регулирует состояние внутренней среды (гомеостаз) организма. При старении "надежность" гипоталамуса как высшего центра регуляции всех функций снижается. Большое значение при старении имеют сдвиги в системах "гипоталамус - гипофиз - половые железы". Концентрация половых гормонов изменяется по-разному. У мужчин снижается концентрация тестостерона (у мужчин 20-40 лет концентрация тестостерона в крови составляет 6,7 ± 5-8 мкг/л; 40-90 лет - 3,5±2,5 мкг/л), и возрастает содержание эстрадиола и прогестерона, а у женщин падает содержание женских половых гормонов на фоне повышения количества тестостерона. Концентрация гонадотропных гормонов, фолликулостимулирующего (ФСГ) и лютеинизирущего (ЛГ), с возрастом увеличивается, что является компенсаторным механизмом поддержания функций половых желез.
При старении снижается активность щитовидной железы, основной обмен и нарушаются процессы терморегуляции. Также ослабевают функции бета-клеток поджелудочной железы, вырабатывающих инсулин. Инсулиновая недостаточность у пожилых людей снижает скорость утилизации глюкозы клетками и тканями организма, что может вызвать гипергликемию. Однако у пожилых людей достаточно долго сохраняется стабильность коркового слоя надпочечников, вырабатывающих кортикоиды, участвующие в глюконеогенезе. т.е., в синтезе глюкозы из веществ неуглеводной природы.
Атрофические процессы в большей части органов эндокринной системы осуществляются медленно. Исключения: глубокая инволюция вилочковой железы, заметное снижение веса и функции щитовидной железы, сопровождающееся уменьшением продукции тироксина до 25-40% после 60 лет, а у мужчин старше 60 лет наблюдаются изменения предстательной железы.
Комплекс гормональных расстройств лежит в основе метаболических сдвигов, нарушения энергообеспечения, снижения работоспособности и развития болезней у пожилых людей.
2.4 Особенности биоэнергетических процессов
Существенные изменения в клеточной биоэнергетике происходят на этапе образования, передачи и использования энергии в клетке.
Во многих клетках снижается потребление кислорода, уменьшается активность ферментов дыхательной цепи и содержание макроэргов (АТФ, КФ, и др.). С возрастом ухудшается синтез белков митохондрий, что вызывает нарушения всей энергетики клетки. Ухудшается основной обмен. Для взрослого человека величина основного обмена составляет 24 ккал на 1 кг веса в сутки, а для 75-летнего эта величина снижается до 84%. Если у детей бьльшая часть энергии тратится на рост и увеличение массы тела, то у пожилых людей из-за снижения интенсивности анаболических процессов и метаболизма в целом основной обмен существенно ухудшается. Уже в состоянии покоя у пожилых людей используется почти весь резервный энергетический фонд организма.
Генерация энергии - синтез АТФ происходят в ходе двух основных процессов - тканевого дыхания, протекающего в митохондриях, и гликолиза, протекающего в цитоплазме. На кристах митохондрий расположены дыхательные ферменты, которые переносят электроны с субстратов на кислород с образованием воды и энергии (частично в виде АТФ).
При старении происходит уменьшение количества митохондрий в клетках, появляются поврежденные митохондрии, снижается интенсивность окислительного фосфорилирования, что приводит к уменьшению образования энергии. Наряду с этим возникают процессы, связанные с возникновением компенсации, которые не могут обеспечить клетки энергией в полной мере. К ним относят появление гигантских митохондрий, активизацию гликолиза, образование, к примеру, в сердце большего количества АТФ на один моль потребляемого кислорода.
Возможности аэробного энергообеспечения за счет тканевого дыхания у пожилых людей ограничены в силу следующих основных причин:
· снижение уровня возможностей кардиореспираторной системы;
· снижение кислородной емкости крови (величина МПК в 50 лет составляет 70% от средневозрастной величины МПК, а к 70 годам - падает до 55%);
· снижение энергетических запасов организма (жировых, гликогенных);
· снижение количества и активности ферментов, участвующих в аэробном энергообеспечении;
· снижение содержания гемоглобина в эритроцитах крови и миоглобина в саркоплазме мышечных клеток;
· изменение в состоянии митохондриального аппарата (уменьшение количества и размера митохондрий и т.д.).
В старости во многих клетках относительно большее значение приобретает более древний, резервный путь энергообеспечения - гликолиз. При интенсивных нагрузках сердечно-сосудистая и дыхательная системы не могут обеспечить мышцы кислородом, что приводит к кислородному голоданию организма. Значительное увеличение лактата (молочной кислоты) в крови после выполнения стандартных нагрузок указывает на снижение возможностей тканевого дыхания и включение гликолиза в энергообеспечение. Усиление в сердечной мышце гликолиза - резервного энергетического фонда - способствует сохранению работы сердца. Однако образование лактата в сердечной мышце может привести к нарушению ритма сердца и к его повреждению. Незначительное увеличение лактата по сравнению с показателями молодых людей после выполнения максимальных нагрузок анаэробного характера свидетельствует о низком уровне возможностей гликолиза.
Устранение избытка лактата требует у пожилых людей обычно нескольких часов. В опытах на животных установлено резкое снижение (при старении) запасов гликогена в организме, повышение уровня неорганического фосфата, который ускоряет распад гликогена и замедляет его синтез. Экспериментально доказано, что количество креатинфосфата, например, в сердечной мышце старых животных падает на 40-50%. Следовательно, существенные недостатки анаэробных (алактатного и лактатного) механизмов энергообеспечения можно объяснить следующими причинами:
· снижением энергетических резервов (низкий уровень запасов гликогена и креатинфосфата);
· снижением мобилизационных возможностей (низкие концентрации фермента креатинкиназы, ферментов гликолиза и нарушение регуляторных механизмов);
· снижением устойчивости организма к метаболитам (лактату, пирувату и др.).
"Отказ" при выполнении нагрузок максимальной и субмаксимальной мощности у пожилых людей наступает значительно раньше, что является сигналом снижения мощности и эффективности анаэробного энергообеспечения. В мышечных клетках снижается активность миозиновой АТФ-азы - фермента, катализирующего гидролиз АТФ.
При старении снижается эффективность аэробного пути ресинтеза АТФ вследствие нарушения механизмов сопряжения дыхания и фосфорилирования, в результате чего бьльшая часть энергии переходит в тепловую, что понижает К.П.Д. этого способа образования АТФ.
Кроме основных путей окисления в организме (тканевого дыхания и гликолиза) существуют и другие пути, в частности, микросомальное окисление (гидроксилирование). В этом случае кислород включается в состав окисляемых веществ. Данный процесс не имеет энергетического значения. Основное назначение микросомального окисления состоит в обезвреживании ядовитых веществ, в снижении их токсичности. Г.И. Парамонова в своих исследованиях показала, что к старости снижается способность ферментов этой системы защищать организм от токсических веществ.
2.5 Особенности питания в пожилом возрасте
Питание - сложный физиолого-биологический процесс утилизации смеси различных веществ, поступающих извне с пищей, и превращение их в структурные элементы организма и энергию, необходимую для различных функций. Для каждого возраста разработаны гигиенические нормы питания. Вопросами питания людей пожилого и старческого возраста занимается геродистика. Теоретические основы этой отрасли медицинских знаний разработаны академиком А.А. Покровским и его сотрудниками в Институте питания АМН.
Основными принципами питания являются:
1. Энергетическая сбалансированность питания с фактическими энерготратами стареющего организма.
В пожилом возрасте закономерно снижается основной обмен, затраты на физическую работу, потому и энергоемкость пищи также надо снижать по мере старения организма в общей сложности на 1/3 в период от 30 до 70 лет. Если энергетическую ценность суточного рациона в возрасте от 20 до 30 лет принять за 100%, то в 31-40 лет она должна составлять 97%, 41-50 лет - 94%, 51-60 лет - 86%, 61-70 лет - 79%. Ограничительная диета как бы растягивает траты энергии, в этих условиях мобилизуются адаптивные механизмы, направленные на уменьшение метаболических трат организма, использование более экономных путей обеспечения функций.
2. Лечебно-профилактическая направленность питания.