四、老年人各系统结构和功能改变
随着年龄的增长,人进入老年期各脏器生理功能出现逐渐衰退,机体代谢和内分泌也发生改变。衰老不仅表现在外貌特征方面,还表现在组织和器官的结构和功能的退行性改变。表现为机体出现自稳态调节范围变窄,反应力、适应力、免疫力和抵抗力下降等整体功能衰老的表现。个别器官甚至功能丧失(如绝经期后的妇女卵巢停止排卵)。结构的基本变化是细胞数量减少、萎缩,细胞间质增多,细胞内脂褐素沉积,组织纤维化和硬化,导致器官体积缩小,重量减轻,从而引起各器官系统功能的退行性改变。
(一)皮肤变化
皮肤是人体面积最大的器官,是保护体内组织器官免受机械、物理、化学和生物侵袭的屏障。人的皮肤像其他组织一样,都要经历生长、发育、衰老的过程。老年人随着年龄的增长皮肤会发生一系列退行性变化,皮肤的功能也开始衰退,如感觉、分泌、排泄、吸收、呼吸和体温调节功能较差,进一步发展出现皮肤代谢障碍。
人体老化的外部表现是皮肤老化,皮肤变薄、弹性降低、皮下组织减少以及皮肤和深层软组织结构的松弛下垂。此外,皮肤与其他器官有着密切的联系,如肌肉、骨骼出现的进行性萎缩等,人体其他器官的衰老也可在皮肤上表现出来,如头发变白、脱发,人们常将此作为人类老化的直接指标。皮肤的老化与年龄、遗传及紫外线照射(光老化)密切相关。
1.皮肤皱纹 以面部明显,尤其是额头与眼角。出现部位依次是前额、外眼角两旁。其发生的原因是光老化与自然老化同时进展,表皮细胞渐呈扁平,角质层水合能力下降。老年人皮肤角质层含水量仅为正常角质层含水量的75%,使得老年人皮肤细胞失水、营养障碍、皮下脂肪减少、皮肤组织弹性降低、皮肤结缔组织收缩而出现皱纹。
2.皮肤松弛 面部皮肤表现明显,表现为眼角、嘴角出现下垂,手背皮肤也松弛。这些变化与老年人皮肤水分减少、弹力纤维变性、结缔组织老化及真皮胶原纤维合成减少等因素有关。其中皮肤老化引起松弛及下垂的主要原因是真皮胶原纤维合成减少和弹力纤维变性。
3.老年斑 多出现在皮肤暴露部位如颜面部、前臂、手背,颜面部更多见。老年斑是皮肤上稍隆起的黑棕色的色素沉着斑,发生的原因是由于一种称为“脂褐素”的沉淀所致。人到50岁以后,由于体内具有抗过氧化物作用的过氧化物歧化酶活力降低(歧化酶能阻止自由基的形成),导致老年人体内自由基增多,脂肪代谢变化,使不饱和脂肪酸被自由基氧化成脂褐素,以致产生过多的脂褐素积累于皮下,形成脂褐素老年斑。
(二)感觉器官的变化
感觉器官包括视觉、听觉、味觉、嗅觉和本体觉等。感觉器官的结构萎缩退化对老人的生理和心理影响较大,老化和疾病状态可使感觉器官的功能减退,使感觉器官接受和感知信息的能力降低。
1.视觉的改变 老人因眼部肌肉弹性减弱、眼眶周围脂肪减少,可出现眼睑皮肤松弛,上眼睑下垂,下眼睑可发生脂肪袋状膨出眼袋。由于血液循环障碍、内分泌及交感神经系统失调等原因,老年人可出现眼球下陷,泪腺分泌泪液减少,覆盖角膜表面的液体减少,使角膜失去光泽。
从眼内结构看,随着老化其表面的微绒毛显著减少,导致角膜上皮干燥和角膜透明度的降低,老年人角膜的直径变小或呈扁平,使角膜的屈光力减退引起远视及散光。60岁以后的老年人在角膜边缘基质层出现灰白色环状类脂质沉积,称为“老人环”。老人晶状体体积增大,弹性明显降低,使晶状体调节功能和聚焦功能逐渐减退,老年人可出现视近物能力下降,出现老视,同时视野缩小,暗适应期延长。随着年龄的增大,人的瞳孔逐渐变小,晶状体中非溶性蛋白质逐渐增多,晶状体逐渐变黄,厚度也增加,透明度降低。比如,从一个标准白光源到达视网膜的光量,60岁老人只有20岁青年人的1/3。这表明衰老是致盲的重要原因之一,对颜色辨别能力也减退。
2.听觉的改变 人到老年期因出现耳郭软骨和软骨膜的弹性纤维减少,弹性减退;耳郭表面的皱襞松弛,凹窝变浅,中耳的鼓膜、听骨链僵硬以及听神经退变,收集声波和辨别声音方向的能力降低,听力降低,甚至引起老年性耳聋。有研究显示,对语言的理解:人在20~50岁时相对稳定;在80岁时,下降25%或更多;而对复杂和速度快的语言理解,衰退更为明显;男性比女性更为显著。
3.其他感觉变化 老年人因鼻腔黏膜萎缩,嗅神经纤维减少,出现嗅觉减退甚至丧失。味觉、嗅觉随着年老而减退。此外,老年人的触觉、温度觉、运动位置觉、痛觉等都有不同程度的减退。老年人逐渐出现感觉自己与周围环境隔离,认为周围的一切都与己无关,进而会产生孤独、淡漠感,甚至出现多疑、抑郁等心理反应。
(三)呼吸系统的变化
人进入老年期,呼吸道黏膜上皮及腺体发生退行性改变,呼吸道管壁萎缩变薄,管腔扩大,纤毛运动减弱,弹性减退,肺组织细胞减少、肺泡扩大、融合,肺泡壁变薄、弹性回缩力减退,造成肺气肿,两者均可使生理无效腔增大,肺泡通气量减少。老年期因发生老年肺气肿而导致胸廓前后径增大,呈桶状胸。以上变化使老年人出现呼吸运动无力,肺活量减少,肺功能下降,机体组织获得氧减少,故老年人易出现气喘等症状。
(四)心血管系统的变化
老年期心血管的改变主要为冠状动脉硬化而管腔狭窄,心肌血液供应减少,心肌营养不良,心肌细胞出现萎缩,心肌内纤维组织浸润,脂褐质沉积并发生纤维化,心肌长期负荷重可使心肌肥厚,尤其以左室肥厚明显,心瓣膜也进一步老化而影响瓣膜的功能。由于心肌硬度增加,顺应性降低,心脏的代偿能力下降,易发生心力衰竭。心脏的传导系统(窦房结、房室束、房室结、希氏束)也会发生退行性改变,老年人一般心率减慢,搏出量减少,其原因是窦房结内起搏细胞数量减少所致。
随着年龄的增长,全身血管也出现退行性变和病理性粥样硬化。老年人动脉管壁发生硬化,血管弹性减退,外周阻力增加,对血管的缓冲作用减弱,引起收缩压增高,舒张压降低,故老年人高血压表现为收缩压增高显著,脉压差增大,可引起心肌肥大,心室扩大,心脏功能的减退。静脉壁张力和弹性降低且血管床扩大,故随着年龄的增长血压会发生变化。毛细血管壁弹性差,脆性通透性增加,血流缓慢,使老年人出现轻微外伤易呈淤斑。由于颈动脉窦、主动脉弓压力感受器敏感性降低,血压易受体位改变的影响,易发生体位性低血压。由于全身血管的退化,老年人各器官血液灌注量均减少,其中以脑动脉、冠状动脉及肝、肾血流减少为明显。
(五)消化系统的变化
老年人唾液腺萎缩,唾液分泌减少,舌上味蕾减少,故老年人常感口干、味觉减退;舌肌萎缩,运动能力减弱,影响食物搅拌均匀。加之牙齿松动或脱落,咀嚼功能减弱,老年人均易发生消化不良。
老年人消化功能减退,表现在消化道平滑肌萎缩、胃肠运动和紧张性减弱、蠕动能力下降、分泌功能减退,老年人的胃酸及各种消化酶的活性和分泌减少,小肠平滑肌层变薄,收缩无力,吸收功能减退,易发生腹胀、嗳气等症状,易出现贫血和营养不良。因胃肠蠕动减慢,常发生便秘。由于老年人消化道黏膜变薄,腺体、绒毛萎缩变性,平滑肌退化,弹性降低,导致消化道张力低下,易发生胃肠扩张、内脏下垂和憩室形成。
老年人肝脏明显缩小,肝细胞数量减少,纤维组织增多,血流量减少,同时组织学改变尤其细胞核变化更显著。因此,肝细胞各种酶活性降低,白蛋白合成能力下降,解毒功能差,胆汁排泄、分泌功能也减弱,药物代谢能力衰减,肝功能减退。胆囊收缩功能减弱,胆汁在胆囊内过度浓缩,胆固醇沉积,易引起胆石症和胆囊炎。
胰腺分泌的减少,胰腺组织多伴有脂肪浸润、胰腺细胞萎缩,故老年人胰岛素分泌减少,加之可能对胰岛素敏感性降低,故老年人糖尿病的患病率增高。
(六)泌尿与生殖系统的变化
老年人肾皮质明显变薄,肾小球数量随年龄的增长而减少,40~60岁约减少50%,肾小管发生形态改变多早于肾小球。人到40岁以后肾血流量每年约减少1%,40~60岁尿浓缩、稀释功能缓慢降低,65岁以后急剧降低,老年人尿浓缩、稀释功能降低,易导致水分、电解质排泄较多,若饮水不足,易发生脱水和酸中毒。随着年龄的增长,发生肾小球硬化、肾血流量明显减少,以使肾小球滤过率、肾小管和集合管的重吸收以及分泌排泄功能发生增龄性降低,内生肌酐清除率逐年下降,肾对尿的浓缩能力减退,易致多尿。由于肾脏储备力很大,代偿功能强,尽管肾单位数量已大大减少,残留肾单位发生代偿性肥大,一般情况下老年人肾功能仍然维持正常或接近正常,但当肾动脉硬化(高血压病、动脉粥样硬化等)致肾血流量减少,则可加速肾功能减退。
膀胱随着年龄的增大而缩小,膀胱肌萎缩变薄,肌肉纤维组织增生,膀胱容量减少,膀胱排空能力减退,加之老年人膀胱括约肌萎缩导致控制排尿困难,另外,尿道纤维化而变硬,以及神经调控功能的改变,膀胱常发生不自主收缩,易出现夜尿增多、尿频甚至尿失禁等现象。此外,男性老年人多有不同程度的前列腺增生,易发生尿潴留,造成尿路感染。
性腺萎缩,性功能退化。男性精子生成减少,精子活力降低。女性卵巢排卵不规则,月经不调,直至排卵停止、闭经,失去生育能力。从壮年期到老年期之间往往有一个过渡时期,称为更年期。女性在45~50岁,男性在55~65岁。在更年期,由于性腺功能减退,内分泌失去平衡,自主神经功能失调,会引起一系列生理功能的改变,可有头晕、耳鸣、眼花、失眠、焦虑、易激动、记忆力减退、心悸、出汗、血压波动、肥胖、关节肌肉疼痛等表现。这些表现有很大的个体差异,一般女性较男性明显。
女性生殖系统在更年期已经产生明显的退化,生殖器官逐渐萎缩。阴道黏膜变薄,弹性减退,阴道变窄,阴道内pH值上升,易发生阴道炎、子宫及宫颈萎缩,因为宫颈是鳞状上皮交界处,是宫颈癌好发部位,所以宫颈癌好发于颈管内。除卵巢外,其他内分泌失调,器官渐萎缩,体内激素水平普遍下降而进入老年期。
男性生殖系统的突出变化是睾丸组织的萎缩,50岁以后血清总睾酮和游离睾酮水平即开始下降。睾酮最大分泌率降低,同样会出现内分泌紊乱,也可能会出现男性的更年期,主要表现为前列腺增生、性功能减退、消瘦、疲乏、情绪变化、乳腺发育等。
(七)神经系统的变化
从中年期开始,脑组织逐渐萎缩,老年期脑重量逐渐减轻,脑室和蛛网膜下隙扩大,与脑神经细胞数目减少有关。脑动脉硬化,脑血流量減少,脑代谢水平降低,脑细胞中的脂褐素发生增龄性的增加,加重影响脑细胞的正常功能。脑神经细胞萎缩、减少主要在皮质。神经细胞中核糖核酸(RNA)在合成脑蛋白中起重要作用,随着年龄的增长RNA含量逐渐减少,50岁时迅速下降。经研究表明,勤于动脑的人神经细胞RNA含量多于懒于动脑者40%,说明老年人要勤于动脑有利于防止大脑的退化的发生。
由于各种感受器、效应器的衰老退变,老年期神经纤维传导速度随着年龄的增长而减慢以及中枢神经调控功能降低,使机体的自稳态和适应环境的能力减弱,甚至引起各种疾病。这与神经纤维变性、血流量减少有关,神经系统反应时间延长,突出表现是对复杂刺激反应时间延长更显著。老年人因脑动脉硬化,脑血流阻力增大,脑血流速度减慢,使脑组织供血量、耗氧量均减少,使老年人中枢神经功能减退,表现为思维减慢,对刺激反应欠敏感,记忆力、认知能力易减退。
脑的老化引起的心理活动的衰退主要表现为健忘,感知觉减退,思维敏捷性降低,学习和语言能力下降明显,但智力一般并不减退。情绪体验的强度和持久性提高(如易激惹、爱唠叨等);对事物的兴趣范围变小,易产生孤独感、自卑感,行为、思维变得刻板,易产生焦虑、恐惧、抑郁等心理状态。
(八)运动系统的变化
1.骨骼肌 由于机体各部分功能减退,使老年人肌肉运动明显减少,肌体内脱水,组织间液增多,导致骨骼肌萎缩,肌腱僵硬,弹性降低,收缩力减弱,还有肌细胞总数减少、肌肉弹性降低,并有不同程度的失用性萎缩。同时由于动脉硬化,使肌肉供血减少,也导致肌无力。有的肌组织间脂肪、结缔组织及水分增多,肌肉呈假性肥大。
人到50岁以后,肌纤维逐渐萎缩,肌肉变硬,肌力衰退,体力活动能力下降,易于疲劳和发生腰酸腿痛、驼背及骨折。另外,腹壁变厚,腰围变大,动作逐渐变得笨拙迟缓。
2.骨骼的变化 骨骼是由有机物质和无机物质组成。有机物如骨胶原、骨黏蛋白,使骨柔软而有弹性。无机物主要是碳酸钙、磷酸钙,使骨变坚硬。青年人骨骼中无机物占50%,老年人占80%,故老年人骨骼韧性减弱、脆性增加,老年人骨质代谢进入退行性改变时期,表现为骨吸收和骨生成之间的不平衡,从而出现骨质疏松。老年人骨钙丢失明显增加、性激素水平的下降也直接影响骨的转化,导致骨钙大量丢失,最终导致骨质疏松而易骨折。骨质疏松多发生于长骨、头骨及骨盆等处,尤以女性为多见。这可能与性激素的同化作用丧失有关。几乎所有老年人都伴有不同程度的骨质增生,多发生于脊柱的骶段或腰骶段。
关节软骨磨损并纤维化,关节囊硬化,关节灵活性降低。椎间盘萎缩变薄,脊柱变短且易弯曲,故老人身高降低。
此外,随着年龄的增长骨骼中蛋白多糖含量下降,以及长时期生存环境的刺激(包括机械和外伤等),自由基对软骨细胞的损伤,均易出现退行性骨关节炎。
3.牙齿的变化 主要表现为齿骨萎缩和牙齿脱落。因为人到老年以后,由于牙根和牙龈组织萎缩,牙齿就会动摇至脱落。
(九)内分泌系统的变化
进入老年期后,垂体出现萎缩,垂体前叶分泌功能减退,其分泌的生长激素(GH)、促甲状腺素(TSH)、促肾上腺皮质激素(ACTH)、促性腺激素(FSH)、泌乳素(PRL)和黑色素细胞刺激素(MSA)等减少,所以老年人肌肉和骨矿量减少,而脂肪增多,体力下降,易疲劳。
老年人垂体-肾上腺皮质的功能变化不大,肾上腺皮质分泌激素的节律完整。但总的皮质醇和盐皮质激素分泌率略低。促肾上腺皮质释放促肾上腺皮质激素时,可导致骨质疏松、肌萎缩、糖耐量降低和免疫抑制等病症。
内分泌腺的主要变化有以下几个方面。
1.甲状腺与甲状旁腺 随着年龄的增长甲状腺逐渐缩小,供血减少,有纤维化和结节化,甲状腺素生成减少。由于甲状腺功能减退,老年人的基础代谢率、体温调节功能降低,出现怕冷、倦怠。进入老年期,甲状旁腺素在血中的含量随年龄逐渐增高,动员骨钙释放入血,导致骨代谢紊乱,骨质逐渐丢失,促使老年性骨质疏松。
2.肾上腺 老年期肾上腺皮质、髓质细胞均减少,肾上腺重量减轻,出现血清醛固酮水平下降。肾上腺皮质功能的减退,对外伤、感染等有害刺激的应激能力减弱。在应激状态下儿茶酚胺的分泌延迟,由于老年人下丘脑-垂体-肾上腺系统功能减退,激素的清除率明显下降,使老年人对外界环境的适应能力和应激反应的能力明显下降,表现在对过热、过冷、缺氧、创伤等耐受力减退,运动和体力活动下降,从体力活动中恢复所需的时间延长,如再度出现情绪紧张和压力时,可使机体功能进一步降低,甚至引起疾病或死亡。
3.胰岛 胰岛随着年龄的增长而萎缩减轻,胰岛B细胞减少,使胰岛素分泌降低,血中胰岛素水平降低,加上胰岛素受体的不敏感,对糖的利用不充分,活动减少,可使血糖水平较高,以致老年人糖尿病尤其是2型糖尿病的发病率增加。
4.松果体 又称松果腺或脑上体,属神经内分泌系统,位于丘脑的上后方,为一椭圆形小体,重120~200mg。松果体可以合成和分泌褪黑激素等多种活性物质,目前认为松果体起生物钟作用,通过影响一些内分泌腺体(主要是性腺,老年人还可能有垂体、甲状腺和肾上腺)的功能,控制生物的周期节律。老年人睡眠少的原因是褪黑素分泌不足造成的。此外,褪黑素还具有提高免疫力、延缓衰老、防治孤独症和冠心病等多种作用。正常的松果体可能还有防癌作用。
(十)造血与免疫系统的变化
1.造血系统的改变 造血系统由骨髓、肝、脾、淋巴结等造血器官组成。在胚胎期24周前肝是主要造血器官,脾也参与少量的造血;24周后造血器官主要为肾髓;出生后造血器官仅限于骨髓、单核-巨噬细胞系统和淋巴组织。5~7岁以前全身骨髓都为红骨髓,随着年龄的增长,四肢长骨中红骨髓逐渐被脂肪组织代替,到20岁左右,红骨髓仅限于长骨的骨端、扁骨、不规则骨内。老年人红骨髓逐渐减少,骨髓中有核细胞数降低,所以老年人贫血较多见。由于T淋巴细胞数减少,使老年人白细胞总数偏低,但粒细胞绝对数无明显下降。由于调节免疫T细胞的功能异常,对特异性抗原体反应性抑制。虽然末梢血中B淋巴细胞数基本正常,但免疫球蛋白水平降低。老年人纤维蛋白原含量增多和球蛋白含量的变化、血脂增高等可使红细胞沉降率增快。老年人血液黏稠度增高,凝血因子增多,血小板聚集和黏附活性增高,纤溶系统相对活跃。因此,老年人血液常处于高凝状态,易发生血栓。
2.免疫系统
(1)胸腺的改变 老年人胸腺体积缩小,分泌功能降低。故血中胸腺激素越来越少,对未成熟淋巴细胞促使成熟功能丧失,故老年人胸腺和血浆中淋巴细胞数量减少,免疫功能下降。
(2)脾脏与淋巴结的改变 老年人脾脏代谢活动减弱,淋巴细胞密度下降;老年人淋巴结生发中心数目减少,网状结构增加,浆细胞及巨噬细胞也有不同程度的减少,免疫与吞噬功能减弱,故其免疫功能降低。
(3)细胞免疫与体液免疫的改变 细胞免疫是由胸腺培育生成的T淋巴细胞起作用。T淋巴细胞随胸腺的萎缩退化在数量和功能上均下降,对抗原的识别和处理能力下降,以致体液内的B淋巴细胞数量并没有减少,但其产生抗体的能力降低,故老年人患病率升高,与此同时,自身抗体的增多,可引起自身免疫性疾病。T淋巴细胞与B淋巴细胞的质量的变化,使免疫监视功能减退,可能是造成老年人肿瘤患病率增高的原因之一。
(申丽静 杜成旭)
复习题
1.试述人在老年期视、听及其他感觉的变化。
2.试述老年期神经系统的变化,如何延缓大脑的退化?
3.老化的心理学理论有哪些?
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