ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 18.11.2021
Просмотров: 351
Скачиваний: 1
Н
АПРЯЖЕНИЕ КИСЛОРОДА В ПОДКОЖНОЙ КЛЕТЧАТКЕ ЧЕЛОВЕКА ЯВЛЯЕТСЯ
...
ISSN
08691703.
П
РОБЛ
.
СТАРЕНИЯ И ДОЛГОЛЕТИЯ
.
2012.
Т.21.
№
1
55
При
старении
возрастает
также
разница
во
времени
снижения
уров
-
ня
рО
2
и
кислородного
насыщения
артериальной
крови
после
перехода
от
дыхания
кислородом
к
дыханию
воздухом
.
Следовательно
,
замедлен
-
ная
утилизация
избытка
тканевого
кислорода
в
этом
возрасте
обуслов
-
лена
помимо
замедления
снижения
кислородного
насыщения
артериаль
-
ной
крови
меньшей
интенсивностью
тканевого
дыхания
подкожной
клетчатки
(
см
.
табл
. 2).
Об
этом
свидетельствует
возрастание
в
пожилом
и
старческом
возрасте
коэффициентов
утилизации
рО
2
,
представляющих
процентное
отношение
уровня
рО
2
в
подкожной
клетчатке
через
одну
и
,
соответственно
, 2
мин
после
стабилизации
кислородного
насыщения
ар
-
териальной
крови
к
исходному
уровню
рО
2
.
Так
,
коэффициент
утилиза
-
ции
через
1
мин
составляет
в
молодом
возрасте
(103,3
±
1,9)
%,
в
пожи
-
лом
и
старческом
возрасте
– (110
±
1,2)
% (
P
<0,01),
а
через
2
мин
–
со
-
ответственно
(92,5
±
2,01) %
и
(105,1
±
1,3)
% (
P
<0,01).
Очевидно
,
информативность
оценки
возрастных
особенностей
ин
-
тенсивности
потребления
кислорода
по
динамике
уровня
рО
2
подкож
-
ной
клетчатке
при
использованных
функциональных
пробах
может
быть
обеспечена
,
если
на
возрастные
различия
в
ходе
снижения
уровня
рО
2
не
оказывают
существенного
влияния
другие
факторы
помимо
раз
-
ницы
в
потребленпи
кислорода
.
При
пробе
с
пережатием
сосудов
конечности
и
после
ингаляции
кис
-
лорода
причиной
снижения
уровня
рО
2
является
использование
кислорода
в
окислительных
процессах
,
потребление
его
клетками
,
что
вызывает
диф
-
фузионный
поток
кислорода
из
околокатодного
пространства
.
При
этом
следует
учитывать
тот
факт
,
что
диффузия
кислорода
определяется
также
скоростью
его
движения
,
зависящей
от
свойств
ткани
.
Выражением
этих
свойств
является
коэффициент
диффузии
.
Однако
мнение
о
значительном
влиянии
коэффициента
диффузии
на
возрастные
различия
значений
полярографических
показателей
при
функциональных
пробах
опровер
-
гается
следующими
данными
.
Во
-
первых
,
величина
коэффициента
диф
-
фузии
в
одних
и
тех
же
тканях
(
например
,
мозг
)
несущественно
отлича
-
ется
даже
у
животных
различных
классов
[124].
Во
-
вторых
,
согласно
дан
-
ным
J. E. Kirk
[95, 96],
с
возрастом
в
соединительнотканных
структурах
коэффициент
диффузии
ряда
веществ
,
в
том
числе
газов
,
или
не
меняется
(
tentorium cerebelli
),
или
даже
повышается
(
intima
и
media
аорты
).
В
-
третьих
,
как
это
будет
показано
ниже
,
под
влиянием
гериатрических
средств
отмечается
отчетливая
положительная
динамика
значений
показателей
,
характеризующих
снижение
уровня
p
О
2
в
подкожной
клетчатке
при
пробе
с
пережатием
сосудов
конечности
и
после
окончания
ингаляции
кислоро
-
да
у
людей
пожилого
возраста
.
В
результате
соответствующие
величины
в
ряде
случаев
приближались
к
аналогичным
параметрам
контрольной
груп
-
пы
,
что
,
естественно
,
не
было
бы
возможным
,
если
бы
изменение
характе
-
ристики
ткани
было
решающим
фактором
возрастных
различий
изучав
-
шихся
показателей
.
Все
это
заставляет
полагать
,
что
полученные
данные
о
динамике
рО
2
в
подкожной
клетчатке
при
пробе
с
пережатием
сосудов
конечностей
и
после
окончания
ингаляции
кислорода
отражают
снижение
интенсивности
его
потребления
изучавшейся
тканью
при
старении
.
О.
В.
К
ОРКУШКО
,
Л.
А.
И
ВАНОВ
ISSN
08691703.
П
РОБЛ
.
СТАРЕНИЯ И ДОЛГОЛЕТИЯ
.
2012.
Т.21.
№
1
56
Снижение
интенсивности
тканевого
дыхания
характерно
и
для
старческого
организма
в
целом
.
На
это
указывают
выявленные
в
наших
исследованиях
уменьшение
поглощения
кислорода
,
основного
обмена
,
а
также
оксигемографические
данные
,
характеризующие
суммарное
потребление
кислорода
тканями
[16, 18, 19, 26, 27, 28, 54, 55, 77].
Снижение
тканевого
дыхания
у
пожилых
и
старых
людей
обусловлено
рядом
процессов
,
развивающихся
при
старении
.
В
связи
с
фиброзно
-
склеротическими
изменениями
тканей
уменьшается
количество
активных
клеточных
элементов
[37, 64, 85, 114, 133].
По
данным
J.
E.
Morley
[105],
уменьшение
мышечной
массы
человека
начинается
уже
после
30
лет
(
снижение
на
3—8
%
в
каждом
последующем
десятилетии
).
При
этом
процесс
резко
ускоряется
после
60
лет
.
С
возрастом
отмечается
умень
-
шение
количества
миоцитов
[107]
что
сопровождается
параллельным
уве
-
личением
объема
оставшихся
.
Однако
клеточная
гипертрофия
не
компен
-
сирует
потерю
массы
сердца
,
и
и
с
возрастом
масса
желудочков
уменьша
-
ется
со
скоростью
0,7
и
0,21
г
/
год
,
соответственно
,
для
левого
и
правого
желудочков
.
При
этом
с
возрастом
изменяется
соотношение
содержания
изоформ
миозина
.
Так
,
у
молодых
крыс
в
миокарде
преобладают
быстрые
изоформы
миозина
(
V
1),
тогда
как
у
старых
нарастает
содержание
медлен
-
ных
изоформ
(
V
3).
Изменения
содержания
изоформ
миозина
тесно
корре
-
лируют
с
возрастным
снижением
максимальной
скорости
изотонического
сокращения
[121].
Отмечается
развитие
очаговой
атрофии
мышечных
во
-
локон
в
миокарде
с
явлениями
белково
-
липоидной
дистрофии
,
отложени
-
ем
липофусцина
,
амилоида
,
снижается
объем
саркоплазматического
рети
-
кулума
.
С
возрастом
возникают
изменения
экстрацеллюлярного
матрикса
.
Происходит
развитие
миокардиального
фиброза
,
повышается
содержание
коллагена
с
изменением
его
структуры
,
что
проявляется
в
увеличении
по
-
перечных
сшивок
коллагена
.
Содержание
коллагена
увеличивается
как
вокруг
сосудов
,
так
и
в
интерстициальном
пространстве
.
Причины
уве
-
личения
содержания
коллагена
с
возрастом
остаются
неясными
.
Известно
,
что
количество
коллагена
в
миокарде
возрастает
после
длительной
ише
-
мии
как
репаративный
процесс
,
а
также
при
определенных
гормональных
ситуациях
.
Предполагается
,
что
этот
процесс
может
быть
связан
с
актива
-
цией
нескольких
прямых
молекулярных
путей
.
В
частности
,
катехола
-
мины
,
альдостерон
,
ангиотензин
II,
эндотелин
1
могут
вызывать
увели
-
чение
содержания
коллагена
независимо
друг
от
друга
и
через
различные
механизмы
[75].
Активация
трансформирующего
фактора
роста
(
TGF
-
β
)
также
играет
роль
в
увеличении
интестинального
и
периваскулярного
фи
-
броза
стареющего
сердца
.
По
мнению
A. Biernacka, N. G. Frangogiannis
[70],
в
развитии
возрастного
фиброза
снижение
активности
процессов
деграда
-
ции
коллагена
играет
даже
большую
роль
,
чем
увеличение
синтеза
нового
коллагена
.
Снижение
скорости
процесса
деградации
коллагена
объяс
-
няется
снижением
с
возрастом
протеолитической
активности
матричных
металлопротеиназ
из
-
за
роста
количества
их
тканевых
ингибиторов
.
Об
уменьшении
клеточной
массы
тела
свидетельствуют
наши
дан
-
ные
[14, 21].
Оказалось
,
что
активная
клеточная
масса
,
рассчитанная
по
формуле
F. D. Moore
и
соавт
. [104],
закономерно
уменьшается
с
воз
-
Н
АПРЯЖЕНИЕ КИСЛОРОДА В ПОДКОЖНОЙ КЛЕТЧАТКЕ ЧЕЛОВЕКА ЯВЛЯЕТСЯ
...
ISSN
08691703.
П
РОБЛ
.
СТАРЕНИЯ И ДОЛГОЛЕТИЯ
.
2012.
Т.21.
№
1
57
растом
,
составляя
в
группе
людей
20—30
лет
(38,65
±
2,57)
кг
,
в
50—
59
лет
– (32,87
±
1,49)
кг
,
в
60—69
лет
– (29,64
±
1,70)
кг
,
в
70—79
лет
–
(29,14
±
0,92)
кг
,
в
80—89
лет
– (23,67
±
1,49)
кг
,
в
90
лет
и
старше
–
(26,43
±
3,17)
кг
.
За
счет
этого
явления
(
уменьшения
активной
клеточ
-
ной
массы
)
в
значительной
мере
склонны
объяснить
уменьшение
поглощения
кислорода
С
.
И
.
Фудель
-
Осипова
и
Ф
.
И
.
Гришко
[6, 52].
H. H. Wilcox
объясняет
более
низкий
уровень
потребления
кислорода
тканью
головного
мозга
у
пожилых
и
старых
людей
уменьшением
коли
-
чества
нейронов
[132].
При
этом
N. W. Shock
[114]
полагает
,
что
глав
-
ной
причиной
возрастного
снижения
основного
обмена
является
умень
-
шение
клеточной
массы
.
По
данным
E. Anderson, W. Langham
[63],
инво
-
люция
активной
массы
протоплазмы
,
определяемая
по
внутриклеточ
-
ному
калию
,
между
20
и
60
годами
составляет
18 %.
С
этой
величиной
коррелирует
уменьшение
основного
обмена
при
старении
.
В
настоящее
время
понятие
"
активные
элементы
"
приобретает
но
-
вое
значение
.
Установлено
,
что
процессы
окисления
сосредоточены
в
основном
в
митохондриях
– "
энергетических
котлах
"
клетки
.
Во
мно
-
гих
работах
[5, 46—50]
было
показано
,
что
с
возрастом
снижается
содер
-
жание
белка
митохондрий
в
миокарде
крыс
.
О
значимости
уменьшения
количества
митохондрий
и
их
изменений
как
фактора
,
обусловливаю
-
щего
снижение
потребления
кислорода
клетками
при
старении
(
почки
,
мышечная
ткань
,
миокард
,
надкостница
),
свидетельствуют
исследова
-
ния
[66, 71, 79, 89, 100, 110, 116, 125].
В
старости
развивается
уплотнение
и
обезвоживание
тканей
из
-
за
коллоидальных
сдвигов
[6, 37, 47, 48, 65, 72, 73, 81, 86, 112].
Нарушается
распределение
воды
между
клетками
и
внеклеточной
жидкостью
за
счет
преимущественного
уменьшения
внутриклеточной
части
[67, 111].
Наши
исследования
показали
уменьшение
содержания
воды
в
организме
с
увеличением
возраста
в
основном
за
счет
внутриклеточной
фракции
(
табл
. 3).
Представленные
изменения
водных
пространств
при
старении
отражают
развитие
дегидратации
организма
.
Как
известно
,
такие
изменения
имеют
определенное
значение
в
снижении
тканевого
дыхания
при
старении
,
так
как
вода
является
средой
действия
ферментов
.
Можно
было
бы
предположить
,
что
снижение
тканевого
дыхания
в
пожилом
и
старческом
возрасте
является
простым
следствием
органичес
-
ких
изменений
–
потери
клеточного
состава
организма
.
Однако
против
такого
объяснения
свидетельствует
в
этой
возрастной
группе
людей
увели
-
чение
содержания
вакат
-
кислорода
крови
,
вакат
-
кислорода
мочи
и
сни
-
жение
коэффициента
недоокисления
.
Так
коэффициент
недоокисления
у
молодых
людей
составил
1,16
±
0,01,
у
пожилых
– 0,92
±
0,02,
что
отражает
накопление
недоокисленных
продуктов
при
старении
вследствие
сниже
-
ния
активности
окислительных
реакций
[16].
Накоплением
недоокис
-
ленных
продуктов
объясняется
также
избыточное
поглощение
кислорода
в
пожилом
и
старческом
возрасте
при
его
ингаляции
по
сравнению
с
поглощением
кислорода
при
дыхании
атмосферным
воздухом
.
Так
,
у
людей
этого
возраста
избыточное
поглощение
кислорода
составляет
(30,4
±
2,0)
%,
в
молодом
возрасте
– (4,8
±
0,7) % (
P
<0,001).
О.
В.
К
ОРКУШКО
,
Л.
А.
И
ВАНОВ
ISSN
08691703.
П
РОБЛ
.
СТАРЕНИЯ И ДОЛГОЛЕТИЯ
.
2012.
Т.21.
№
1
58
Таблица
3
Показатели
возрастных
изменений
водных
пространств
у
людей
разного
возраста
,
M
±
m
Показатель
20—29
лет
50—59
лет
60—69
лет
70—79
лет
80—89
лет
90+
Общее
содержание
воды
(
ОСВ
)
л
39,3
±
2,1
34,8
±
1,4
32,4
±
1,5*
33,4
±
0,8*
28,9
±
1,5**
31,0
±
2,4*
%
массы
тела
56,8
±
1,7
50,0
±
1,25
45,5
±
1,5*
44,5
±
0,9*
44,9
±
1,7*
47,7
±
1,7
л
/
м
2
тела
21,7
±
0,8
19,9
±
0,5
18,2
±
0,5*
18,4
±
0,35* 17,0
±
0,7**
18,0
±
0,8*
Внеклеточная
вода
л
12,0
±
0,4
11,9
±
0,6
11,7
±
0,6
13,0
±
0,4
12,3
±
0,7
12,4
±
0,6
%
массы
тела
17,7
±
0,5
17,2
±
0,5
16,6
±
0,7
17,2
±
0,5
19,1
±
0,7
19,5
±
1,2
л
/
м
2
тела
6,8
±
0,2
6,8
±
0,2
6,6
±
0,3
7,1
±
0,2
7,2
±
0,3
7,4
±
0,5
%
от
ОСВ
31,7
±
1,05
34,4
±
1,1
36,5
±
1,8*
38,9
±
1,1*
42,9
±
1,6** 40,9
±
2,4**
Внутриклеточная
вода
л
27,0
±
1,85
22,8
±
1,1
20,7
±
1,3*
20,4
±
0,6** 16,5
±
1,0*** 18,5
±
2,2**
%
массы
тела
38,9
±
1,5
32,9
±
1,0** 29,0
±
1,4** 27,3
±
0,85*** 25,8
±
1,5*** 28,1
±
1,7***
л
/
м
2
тела
14,9
±
0,7
13,1
±
0,5*
11,6
±
0,6** 11,2
±
0,3*** 9,8
±
0,55*** 10,7
±
0,9**
%
от
ОСВ
68,3
±
1,05
65,6
±
1,1
63,3
±
1,7*
61,0
±
1,1** 57,2
±
1,6*** 59,0
±
2,4**
Приведенные
факты
свидетельствуют
о
том
,
что
снижение
интенсив
-
ности
потребления
кислорода
при
старении
в
значительной
мере
связано
с
нарушением
внутриклеточных
окислительных
процессов
на
митохонд
-
риальном
уровне
[49, 79, 83, 87, 106, 108, 110, 116].
Очевидно
также
и
то
,
что
темп
и
степень
выраженности
снижения
тканевого
дыхания
при
ста
-
рении
могут
быть
в
какой
-
то
мере
обусловлены
длительно
существую
-
щим
нарушением
кислородного
снабжения
клеток
.
Непосредственным
механизмом
влияния
нарушения
доставки
кислорода
на
окислительные
процессы
можно
считать
снижение
напряжения
кислорода
в
околокле
-
точной
среде
–
в
тканях
.
Действительно
,
уровень
рО
2
в
подкожной
клетчатке
у
пожилых
и
старых
людей
составляет
(41,0
±
1,2)
мм
рт
. c
т
.
при
(51,2
±
2,4)
мм
рт
.
ст
.
в
молодом
возрасте
(
P
<0,001).
Следует
отметить
,
что
изучение
зависимости
дыхания
гомогенатов
и
срезов
органов
от
содержания
кислорода
дало
противоречивые
резуль
-
таты
.
Указывалось
,
что
потребление
кислорода
практически
не
зависит
от
его
содержания
и
подавляется
лишь
при
крайне
низких
величинах
рО
2
[80, 88, 102, 109, 129, 130].
К
этому
сводится
так
называемый
постулат
Пфлюгера
,
поддержанный
рядом
исследователей
.
Вместе
с
тем
,
имеется
много
данных
о
снижении
потребления
кислорода
срезами
тканей
уже
при
больших
величинах
рО
2
[3, 5, 46, 49, 83, 84, 94, 118, 119, 131].
Если
эксперименты
in vitro
дали
неоднородные
сведения
о
влиянии
со
-
держания
кислорода
на
уровне
тканевого
дыхания
,
то
большинство
дан
-
ных
,
полученных
в
условиях
целостного
организма
,
свидетельствуют
об
от
-
четливом
воздействии
гипоксии
на
потребление
кислорода
.
Впервые
это
было
показано
Р
. Verzar
[128],
установившим
тесное
соотношение
потреб
-
ления
кислорода
и
кровотока
в
перфузируемой
лапе
кошки
.
N. N. Stainsby,
Н
АПРЯЖЕНИЕ КИСЛОРОДА В ПОДКОЖНОЙ КЛЕТЧАТКЕ ЧЕЛОВЕКА ЯВЛЯЕТСЯ
...
ISSN
08691703.
П
РОБЛ
.
СТАРЕНИЯ И ДОЛГОЛЕТИЯ
.
2012.
Т.21.
№
1
59
A. B. Otis
[120]
отмечали
снижение
тканевого
дыхания
мышц
при
уровне
рО
2
в
артериальной
крови
60
мм
рт
.
ст
.
и
в
венозной
крови
– 25
мм
рт
.
ст
.
Н
.
Hirsch
и
соавт
. [90]
наблюдали
уменьшение
потребления
кислорода
мозгом
при
снижении
уровня
венозного
рО
2
до
19
мм
рт
.
ст
.
По
данным
N.
E.
Huckabee
[91],
при
10
%
кислорода
во
вдыхаемом
воздухе
повышается
эксцесс
-
лактат
в
крови
,
а
при
5
%
кислорода
снижается
содержание
АТФ
в
ряде
органов
.
При
50
%
кислородного
насыщения
артериальной
крови
по
-
являлся
эксцесс
-
лактат
[61].
N.
Takano
[122]
также
наблюдал
увеличение
образования
лактата
при
артериальном
рО
2
35—50
мм
рт
.
ст
.
По
данным
М
.
К
.
Калининой
и
Ю
.
С
.
Алюхина
[11],
снижение
потребления
кислорода
мозгом
отмечается
при
снижении
уровня
венозного
рО
2
с
39
мм
рт
.
ст
.
до
24—26
мм
рт
.
ст
.
I. S. Longmuir,
М
. McCabe
[99]
выявили
логарифмическую
зависимость
потребления
кислорода
от
его
концентрации
.
Поэтому
вывод
о
зависимости
уровня
энергообмена
от
рО
2
в
тканях
следует
признать
обоснованным
.
Расхождение
данных
о
влиянии
рО
2
на
тканевое
дыхание
,
полу
-
ченных
in vivo
,
и
ряда
результатов
in vitro
можно
обяснить
следующим
.
В
живой
системе
поступление
кислорода
из
капилляра
в
клетку
осу
-
ществляется
путем
диффузии
.
Это
предполагает
каскад
постепенно
снижающихся
рО
2
от
плазмы
артериального
конца
капилляра
к
мито
-
хондриям
.
По
данным
I. A. Silver
[117],
в
мозге
уровни
рО
2
в
капил
-
лярах
и
в
митохондриях
относятся
как
100:1.
Как
указывает
В
. Clance
[78],
рО
2
в
клетке
составляет
меньше
5
мм
.
Естественно
,
что
вследствие
значительного
градиента
рО
2
между
капиллярами
и
митохондриями
уже
при
относительно
высоком
артериальном
рО
2
внутриклеточное
напря
-
жение
кислорода
может
снизиться
до
критического
уровня
[40, 76].
Значение
нарушения
кислородного
снабжения
тканей
в
снижении
уровня
тканевого
дыхания
подтверждается
сопоставлением
интенсивно
-
сти
потребления
кислорода
подкожной
клетчаткой
верхней
и
нижней
конечностей
в
разные
возрастные
периоды
.
Показатели
,
отражающие
интенсивность
тканевого
дыхания
в
подкожной
клетчатке
,
представ
-
лены
в
табл
.
4.
Динамика
рО
2
в
подкожной
клетчатке
при
пробе
с
пережатием
сосудов
конечности
свидетельствует
,
что
в
группе
пожилых
людей
увеличивается
латентный
период
снижения
p
О
2
,
уменьшаются
угол
снижения
рО
2
,
сдвиг
снижения
рО
2
за
первую
,
первые
две
минуты
и
время
пережатия
на
нижней
конечности
по
сравнению
с
верхней
(
см
.
табл
. 4).
Можно
было
бы
допустить
,
что
характер
снижения
уровня
рО
2
в
подкожной
клетчатке
нижней
конечности
при
пробе
с
пережа
-
тием
ее
сосудов
зависит
от
того
,
что
создаваемое
в
пневматической
манжетке
давление
250
мм
рт
.
ст
.
недостаточно
для
полного
пережатия
сосудов
и
кровь
все
-
таки
поступает
в
ткани
,
замедляя
снижение
уровня
тканевого
кислорода
.
Однако
отсутствие
различий
в
реакции
на
пере
-
жатие
со
стороны
верхней
и
нижней
конечности
в
контрольной
группе
не
подтверждает
это
предположение
.
Поэтому
меньшее
снижение
уров
-
ня
рО
2
в
подкожной
клетчатке
нижней
конечности
при
пробе
с
пере
-
жатием
у
пожилых
людей
следует
объяснить
менее
интенсивным
по
-
треблением
кислорода
.