第五章：衰老生物學整理版課件

第五章衰老生物學第五章衰老生物學第一節(jié)人的生理衰老第二節(jié)衰老的理論和假說第三節(jié)人體各個系統(tǒng)的衰老與常見病第五章衰老生物學第一節(jié)人的生理衰老第五章衰老生物學第一節(jié)人的生理衰老一、衰老的科學含義二、衰老的特征三、衰老的標志第一節(jié)人的生理衰老一、衰老的科學含義一、衰老的科學含義衰老是人類在生命過程中整個機體的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能逐漸衰退現(xiàn)象的總稱。這是機體生命過程的自然規(guī)律。對于人類而言，導致生理學改變和整個行為衰退的分子變化也許發(fā)生得更早，但是如果沒有非常靈敏的技術(shù)，這種改變是無法測出的。一、衰老的科學含義衰老是人類在生命過程中整個機體的形態(tài)、結(jié)構(gòu)衰老是一種很復雜的過程，有人對同一批志愿受檢者所進行的隨年齡增長各種功能狀況的縱向研究表明，不同功能以不同的速度發(fā)生衰退。例如：肺活量的衰老速度快，而基礎(chǔ)代謝率的衰老速度就慢些。這一的研究是以30歲的男性志愿受檢者進行的，因此不確定自30歲開始衰退的這些功能是否在30歲前的更早年齡就開始衰退了。另外這一研究所測定的是生理功能，因而只能反映細胞器官活動的總的變化。衰老是一種很復雜的過程，有人對同一批志愿受檢者所進行的隨年齡（1）普遍性。衰老是在同種生物中所有處于老齡過程的個體中都普遍發(fā)生的現(xiàn)象。例如，老年人脫發(fā)，不論男性女性，都會隨著年齡增加而普遍發(fā)生這種現(xiàn)象。（2）內(nèi)因性。衰老是發(fā)生于生物內(nèi)部的一個過程，就是說它是一種自然的過程，而不是由外部因素如受到輻射所引起的一種過程。（3）進行性。衰老的開始或出現(xiàn)是隨著年齡的增長逐漸發(fā)展的一系列變化過程，而不是突然而來的。例如，動脈粥樣硬化和纖維斑塊在大血管內(nèi)膜沉積是隨增齡而逐漸發(fā)展的衰老現(xiàn)象；而冠狀動脈阻塞則不然，雖然它在一定年齡以上發(fā)生率較高，但它不是隨年齡而增長的，所以不屬于衰老現(xiàn)象。二、衰老的特征（1）普遍性。衰老是在同種生物中所有處于老齡過程的個體中都普（4）有害性。衰老導致對生物有害的效果，會使人體在機能和動作等方面衰退。（5）單向性。衰老過程是單向性的，衰老的結(jié)果是朝著退化的方向發(fā)展，而不可能為正常的身體進程所逆轉(zhuǎn)。（4）有害性。衰老導致對生物有害的效果，會使人體在機能和動作生理性衰老定義：隨著年齡的自然增長，人類體的生理功能和形態(tài)學方面出現(xiàn)一系列具有上述特征（普遍性、內(nèi)因性、進行性、有害性、單向性）的退行性變化，對內(nèi)外環(huán)境適應(yīng)能力逐漸減弱，直至生命活動終止，這被稱為生理性衰老。生理性衰老定義：隨著年齡的自然增長，人類體的生理功能和形態(tài)學生理性衰老的表現(xiàn)1、人體結(jié)構(gòu)成分的衰老變化。例如：水分減少，脂肪增多。正常成年男子全水含水量約為體重的60%，女子約為50%。60歲以上的男性和女性老年人全身含水量分別為51.5%及42%~45.5%。隨年齡增加新陳代謝逐漸減慢、耗熱量降低，攝入熱量常高于消耗熱量，多于的熱量即轉(zhuǎn)化為脂肪，使脂肪組織的比例逐漸增加而趨于肥胖。生理性衰老的表現(xiàn)1、人體結(jié)構(gòu)成分的衰老變化。2、細胞數(shù)減少，器官及體重減輕。老年人細胞萎縮、死亡及水分減少等原因致使人體各器官重量及體重減輕；因骨質(zhì)疏松、脊柱和下肢彎曲等原因，老年人的身高常略有下降。有些老年人因食入多而消耗少，多余的熱量轉(zhuǎn)化為脂肪，體內(nèi)脂肪大量積聚而發(fā)胖，亦可使體重增加。2、細胞數(shù)減少，器官及體重減輕。3、器官的功能下降人體各器官的生理功能均隨增齡而下降，這主要表現(xiàn)在各器官的儲備能力、適應(yīng)能力降低和抵抗能力減退。3、器官的功能下降病理性衰老：定義：由于一些內(nèi)因和外因使人體與外在環(huán)境之間失去平衡，引起人體發(fā)病理性變化，促使生理性衰退現(xiàn)象提前發(fā)生而縮短人的壽命。實際上，在老年人中我們也很難嚴格地區(qū)分出生理性衰老和病理性衰老。早衰：是指生命再生長與發(fā)展過程中，種種不利因素的不良因素，致使人體的結(jié)構(gòu)與功能發(fā)生不良的變化或疾病，機體提早出現(xiàn)衰老變化，生命中途夭折的現(xiàn)象。病理性衰老：定義：由于一些內(nèi)因和外因使人體與外在環(huán)境之間失去第五章：衰老生物學整理版課件第五章：衰老生物學整理版課件三、衰老的標志日歷年齡：一個人從出生后按日歷計算其年齡。生理年齡：是指一定時期的生理發(fā)展水平所達到的年齡。

通常按日歷年齡的大小來衡量一個人是處于兒童期、青少年期、中年期或老年期，日常生活中諸如入學、參軍、婚姻、離退休等也是按照日歷年齡依法辦事。但個體差異大，如果僅用日歷年齡作為衰老的標志，是不準確的，因為我們不難發(fā)現(xiàn)一個60歲的人可以像40歲的那么充滿活力，一個40歲的人卻可能像70歲那樣暮氣沉沉，未老先衰。三、衰老的標志日歷年齡：一個人從出生后按日歷計算其年齡。衰老的生物學標志就是在衰老過程中某種群內(nèi)一定日歷年齡的個體普遍表現(xiàn)出的與年齡相關(guān)的形態(tài)、生理、生化等方面的特征，亦即該年齡所特有的衰老變化。到目前為止，學者們還沒有確切地建立起衰老的一系列生物學標志，能否建立最理想的生物學標志，歸根結(jié)底有賴于通過對衰老機理的基礎(chǔ)研究，真正了解衰老的原因和機理。三、衰老的標志衰老的生物學標志就是在衰老過程中某種群內(nèi)一定日歷年齡的個體普第二節(jié)衰老的理論和假說一、遺傳程序說二、隨機性損傷說三、細胞與分子水平的衰老第二節(jié)衰老的理論和假說一、遺傳程序說遺傳程序說認為衰老主要決定于機體的遺傳特性，人與生物體的出生、生長發(fā)育、成熟、衰老和死亡都是按照預先已經(jīng)安排好了的遺傳程序展開的結(jié)果。即機體即使在沒有外界因素（如天災人禍、感染、疾病等）干擾的情況下，由于機體細胞內(nèi)遺傳程序的內(nèi)在變化，最終也必然衰老和死亡一、遺傳程序說遺傳程序說認為衰老主要決定于機體的遺傳特性，人與生物體的出生（一）衰老基因假說這種假說認為衰老是既定的遺傳程序以時間為函數(shù)展開到最后的必然結(jié)果。這種假說身體內(nèi)的每一個細胞都帶有一份“自我摧毀”計劃，在性成熟后的一定時期內(nèi)就主動的進行自我摧毀。（一）衰老基因假說這種假說認為衰老是既定的遺傳程序以時間為函（二）修飾基因假說

梅達沃在1952年提出了修飾基因(modifiedgenes)假說，推想動物在未達到成熟以前，修飾基因可以抑制對染色體的任何有害作用。以后隨著年齡的增長，修飾基因的抑制作用逐漸喪失，因而機體也就日漸衰老。1969年，古特瑞補充了這種修飾基因理論，認為不同年齡的動物對生殖所需要的能量不一樣，機體越老需要的能量越大。因而到了一定的年齡，能量不足的矛盾就出現(xiàn)了，機體從此失去了生殖能力，逐漸衰老。（二）修飾基因假說梅達沃在1952年提出了修飾基因(mod（三）密碼限制學說

1971年斯特雷勒提出，機體在發(fā)育的不同階段，調(diào)控蛋白質(zhì)合成的一個重要途徑是各種基因編碼同樣的氨基酸所用的密碼不同。如果在早期發(fā)育的不同階段，密碼的使用發(fā)生了改變或其數(shù)目有限，那某些必需基因產(chǎn)物的減少會導致衰老的發(fā)生。（三）密碼限制學說

1971年斯特雷勒提出，機體在發(fā)育的不同（四）重復基因利用枯竭假說該假說認為在各種體細胞中，DNA分子中所含的遺傳信息在一生中大約只有4％在發(fā)揮作用，另外大部分基因則處于關(guān)閉狀態(tài)。如果某個基因受到損害，不能發(fā)揮作用，就由重復的基因來執(zhí)行任務(wù)，等到重復基因也由于受損而不能發(fā)揮作用時，人體就會衰老。（四）重復基因利用枯竭假說該假說認為在各種體細胞中，DN（五）DNA分子修復能力下降說

DNA分子的修復能力可以防止基因組受到偶然損傷并使基因組保持準確的信息作用。有人認為DNA分子修復能力下降，致使損傷的DNA積累，進而引起基因及其表達異常，最終導致衰老。（五）DNA分子修復能力下降說DNA分子的修復能力可以防止

（六）端粒縮短說

（六）端?？s短說

隨機性損傷說更強調(diào)環(huán)境因素的影響，認為衰老是由機體外部和內(nèi)部各種不利的環(huán)境因素引起細胞、組織和器官的隨機性損傷或生物大分子信息誤差的積累所致。這些損傷或誤差的進行性和累積性毀壞的結(jié)果使細胞和器官的正常功能不能發(fā)揮、機體本身的修復機制失靈，導致機體的生理功能下降、激素水平變化、免疫系統(tǒng)功能減弱，因而逐漸衰老、病痛和死亡。二、隨機性損傷說隨機性損傷說更強調(diào)環(huán)境因素的影響，認為衰老是由機體外部和內(nèi)部1消耗學說這種學說認為人體和機器類似，超出規(guī)定使用的時間，零件就會損耗殆盡。生物體內(nèi)雖然有自然修復、再生和各種新陳代謝活動，但隨著時間的進展，消耗的比例越來越大，最后終將會出現(xiàn)衰老與死亡。2生活速度學說許多學者在多種哺乳動物的代謝率與壽命關(guān)系的研究結(jié)果基礎(chǔ)上提出了生活速度學說。他們認為生活速度亦可看成代謝速度，代謝速度快的生物壽命短，代謝速度慢的生物壽命長。二、隨機性損傷說1消耗學說二、隨機性損傷說二、隨機性損傷說3、內(nèi)分泌學說

內(nèi)分泌系統(tǒng)所分泌的激素與人體的生長、發(fā)育和生理功能有著密切關(guān)系，各種內(nèi)分泌腺體隨著年齡增加而發(fā)生退化性改變，激素受體的數(shù)量也隨年齡增長而減少。機體內(nèi)分泌功能失調(diào)的結(jié)果是使機體內(nèi)環(huán)境混亂，最終導致生物體的衰老和死亡。4、大腦衰退學說

該研究表明，隨著年齡的增長，人類大腦的容積和質(zhì)量也漸趨減少，腦神經(jīng)細胞也逐漸減少，從而使剩余的腦神經(jīng)細胞的負擔漸漸加重，終至功能衰退、機體衰老。二、隨機性損傷說3、內(nèi)分泌學說三、細胞與分子水平的衰老相關(guān)定義：細胞：是組成人體的基本結(jié)構(gòu)單位和生命活動的基本功能單位。組織：由形態(tài)和功能相似的細胞集合的細胞群和細胞間質(zhì)共同組成一個細胞集體，即稱為組織。器官：由各種不同組織結(jié)合成一定形態(tài)結(jié)構(gòu)以完成某一特定的生理功能的結(jié)構(gòu)單位成為器官，如心、肺、胃、肝等系統(tǒng)：不同器官密切協(xié)同以完成某一功能即為系統(tǒng)，如呼吸系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)等。三、細胞與分子水平的衰老相關(guān)定義：隨著年齡的增長，人體內(nèi)各器官及組織細胞的結(jié)構(gòu)與功能出現(xiàn)退行性變化，這必然導致整體水平構(gòu)成成分的衰老變化和生理功能的下降，結(jié)果使老年人出現(xiàn)如下機能變化特征。第一，儲備力下降。第二，適應(yīng)力降低。第三，反應(yīng)遲鈍，活動能力下降。四、組織器官與整體水平的衰老隨著年齡的增長，人體內(nèi)各器官及組織細胞的結(jié)構(gòu)與功能出現(xiàn)退行性第三節(jié)人體各個系統(tǒng)的衰老與常見病一、皮膚及其附屬物二、肌肉與骨骼系統(tǒng)三、心血管系統(tǒng)四、消化系統(tǒng)五、呼吸系統(tǒng)六、泌尿系統(tǒng)七、內(nèi)分泌系統(tǒng)及生殖系統(tǒng)八、免疫系統(tǒng)九、神經(jīng)系統(tǒng)十、感覺器官第三節(jié)人體各個系統(tǒng)的衰老與常見病一、皮膚及其附屬物1衰老變化隨著年齡的增長，老年人外表看起來最顯著的變化是由于皮下脂肪萎縮、彈性組織減少和接近皮膚表面毛細血管停止發(fā)揮作用，皮膚開始松垂及出現(xiàn)皺紋，皮膚的紅潤喪失而變蒼白，皮脂腺萎縮而使皮膚和毛發(fā)失去光澤、易裂，細胞和汗腺數(shù)目的減少致使皮膚干燥易癢，排汗能力不能自如而易于中暑或熱衰竭。老年人皮膚毛細血管減少和變性，供血減少，易生褥瘡。老年人皮膚出現(xiàn)一種明顯的老化標志，即出現(xiàn)在顏面、手背等處的老年斑，這是皮膚黑色素細胞的產(chǎn)物，同皮膚色素代償性增生和紫外線照射有關(guān)，老年斑出現(xiàn)率及其數(shù)量與年齡成正相關(guān)，而與性別無關(guān)。脫發(fā)、指甲變脆變薄一、皮膚及其附屬物1衰老變化一、皮膚及其附屬物第五章：衰老生物學整理版課件

2由衰老變化引起的常見病老年人特有的皮膚病有老年性色素斑、老年性白斑、老年性脫發(fā)、老年疣和老年性血管瘤等，我國最常見的老年皮膚病有老年性皮膚瘙癢、濕疹、神經(jīng)性皮炎、癬病等。1）、老年性皮膚瘙癢。老年人皮膚萎縮退化，皮脂腺、汗腺分泌減少、角質(zhì)層含水量減少，因而皮膚干燥而引起瘙癢。冬季氣溫干燥、室內(nèi)溫度過高，皮膚水分會失去更多，皮膚進一步干燥，所以冬季更容易發(fā)生瘙癢。2）、濕疹。老年人往往急性濕疹減少，慢性濕疹增多。主要特征是劇烈瘙癢、多形性皮損，有滲出傾向，反復發(fā)作，病程時間長。

第五章：衰老生物學整理版課件1衰老變化隨著年齡增長，肌細胞水分逐漸減少，肌纖維的彈性、興奮性和傳導性減弱，肌肉收縮的持續(xù)時間、幅度和頻率都減低，反映出全身活力降低。肌細胞逐漸喪失，肌腱韌帶萎縮且僵硬，肌肉逐漸變得松弛無力。組成關(guān)節(jié)的各種結(jié)構(gòu)隨增齡也出現(xiàn)各種變化，以軟骨的改變最為明顯。軟骨的硬度、脆性和不透明度增加，關(guān)節(jié)軟骨面不光滑，容易發(fā)生鈣化和骨質(zhì)增生，導致老年人的頸椎、腰椎和四肢骨關(guān)節(jié)發(fā)生骨質(zhì)增生性炎癥。脊柱中的脊椎骨和椎間盤軟骨在大小和強度上都有所減少，以致萎陷，老年人身高也隨之變矮。隨著年齡的增大，牙齒的疾病也增多，甚至脫落。二、肌肉與骨骼系統(tǒng)1衰老變化二、肌肉與骨骼系統(tǒng)2由衰老變化引起的常見?。?）骨質(zhì)疏松癥。（2）老年性骨折。（3）頸椎病與腰椎病。（4）骨關(guān)節(jié)病。2由衰老變化引起的常見病三、心血管系統(tǒng)心臟和血管一起形成一個封閉式的管道系統(tǒng)。心臟是一個肌性泵，通過一套精密的循環(huán)系統(tǒng)使循環(huán)血液帶入人體所需要的氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)送到全身各細胞組織，同時運走機體的機械代謝產(chǎn)物，使機體內(nèi)環(huán)境保持相對穩(wěn)定，維持生命的正常功能。三、心血管系統(tǒng)心臟和血管一起形成一個封閉式的管道系統(tǒng)。心臟是1衰老變化隨著年齡增長，心臟會產(chǎn)生錯綜復雜的相關(guān)性變化，如心肌肥厚（主要是左心室肥厚）、結(jié)締組織增生、類脂質(zhì)沉著。心肌中特殊興奮傳導系統(tǒng)會發(fā)生改變（主要是竇房結(jié)起搏數(shù)目減少），所以，老年人產(chǎn)生病態(tài)竇房綜合征的機會增多。三、心血管系統(tǒng)1衰老變化三、心血管系統(tǒng)2由衰老變化引起的常見?。?）心律失常和傳導阻滯。（2）老年性高血壓病。（3）冠心病。（4）腦血管病。2由衰老變化引起的常見病四、消化系統(tǒng)消化系統(tǒng)包括消化道（口腔、食管、胃、小腸、大腸）和消化腺（唾液腺、胃腺、腸腺、胰腺和肝臟等）。四、消化系統(tǒng)消化系統(tǒng)包括消化道（口腔、食管、胃、小腸、大腸）1衰老變化隨著年齡增長，口腔內(nèi)牙齒漸漸脫落，殘留的牙齒、牙釉質(zhì)磨損，顏色發(fā)黃無光澤，牙齦逐漸萎縮，牙根顯露等，這些衰老變化使老年人咀嚼困難，妨礙食物的消化吸收。消化不良排便困難、便秘、大便失禁四、消化系統(tǒng)1衰老變化四、消化系統(tǒng)2由衰老變化引起的常見病（1）返流性食管炎。（2）慢性胃炎。（3）消化性潰瘍。（4）便秘。2由衰老變化引起的常見病五、呼吸系統(tǒng)人體中專門行使與外環(huán)境之間交換氣體功能的系統(tǒng)，被稱為呼吸系統(tǒng)，包括上呼吸道、下呼吸道、肺臟、胸廓和呼吸機。五、呼吸系統(tǒng)人體中專門行使與外環(huán)境之間交換氣體功能的系統(tǒng)，被1衰老變化呼吸系統(tǒng)是人體功能衰退出現(xiàn)得最早的系統(tǒng)，隨著年齡增長，呼吸系統(tǒng)各組成部分的衰老變化比較明顯，例如鼻咽部的氣流線向上凸起，使氣流通過的阻力增加，鼻咽部黏膜退行性萎縮。呼吸道防御能力降低，易于感染患老年性支氣管炎。五、呼吸系統(tǒng)1衰老變化五、呼吸系統(tǒng)2由衰老變化引起的常見?。?）慢性支氣管炎和肺氣腫。（2）慢性肺原性心臟病。（3）肺炎。2由衰老變化引起的常見病六、泌尿系統(tǒng)

泌尿系統(tǒng)由腎臟、輸尿管、膀胱、尿道構(gòu)成，它是排出代謝的最終廢物和機體多余物質(zhì)的主要器官，泌尿系統(tǒng)代謝功能正常是維持機體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定的基本保證。六、泌尿系統(tǒng)泌尿系統(tǒng)由腎臟、輸尿管、膀胱、尿道構(gòu)成，它是排1衰老變化腎臟的結(jié)構(gòu)和功能隨著增齡發(fā)生了不同程度的退行性變化，導致腎臟功能明顯衰退。但因腎臟的代償功能和儲備能力都很強，因此在一般情況下仍能維持正常生理活動，不會引起明顯病狀，如果伴有其他改變，如腎臟缺血或并發(fā)其他疾病等導致腎臟負荷加重，腎功能就會出現(xiàn)異常。六、泌尿系統(tǒng)1衰老變化六、泌尿系統(tǒng)2由于衰老變化引起的常見?。?）老年人水和電解質(zhì)紊亂。（2）老年人原發(fā)性腎小球疾病。（3）泌尿系統(tǒng)感染。

（4）急性腎衰竭

（5）高血壓腎臟病

（6）老年人藥物性腎損害2由于衰老變化引起的常見病七、內(nèi)分泌系統(tǒng)及生殖系統(tǒng)內(nèi)分泌系統(tǒng)由分泌激素的內(nèi)分泌腺體和分散于全身各處的內(nèi)分泌細胞組成。機體的正常生長發(fā)育、生殖能力、全身的代謝和內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定的控制都與七、內(nèi)分泌系統(tǒng)及生殖系統(tǒng)內(nèi)分泌系統(tǒng)由分泌激素的內(nèi)分泌腺體和分1衰老變化隨著年齡增長，各種內(nèi)分泌腺體的重量有不同程度的減輕，組織學方面有不同程度的退行性變化。腎上腺重量逐漸減輕；胰腺中胰島細胞減少，對葡萄糖刺激的應(yīng)答能力降低；睪丸的曲細精管間質(zhì)細胞減少，生精能力逐步下降；卵巢萎縮等。七、內(nèi)分泌系統(tǒng)及生殖系統(tǒng)1衰老變化七、內(nèi)分泌系統(tǒng)及生殖系統(tǒng)2由于衰老變化而引起的常見病（1）糖尿病。（2）男性老年人性功能障礙。（3）前列腺增生。（4）子宮頸癌。2由于衰老變化而引起的常見病1衰老變化隨著年齡增加，免疫系統(tǒng)也趨于衰老。在免疫器官中，胸腺的衰老最為明顯。衰老的免疫系統(tǒng)對自體成分的反應(yīng)性卻異常增高，這些衰老變化使老年人對外來抗原的免疫功能下降，對突變抗原監(jiān)視功能減弱，而對自身抗原產(chǎn)生高反應(yīng)性，這就導致老年人易患感染性傳染病、腫瘤、自身免疫性疾病以及免疫缺損癥等疾病。2由衰老變化引起的常見病（1）感染性疾病。（2）腫瘤。（3）自身免疫性疾病。八、免疫系統(tǒng)1衰老變化八、免疫系統(tǒng)1衰老變化隨著年齡增長，神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能的變化是相當明顯的，40歲以后腦細胞數(shù)量明顯減少，每天大約要喪失數(shù)以千計的神經(jīng)細胞，到80歲時，神經(jīng)細胞數(shù)減少約25％，成人腦神經(jīng)細胞不能再分裂增殖，喪失后得不到補充，致使腦體積縮小，重量減輕。2由衰老變化而引起的常見病