Сердечно-сосудистая система в процессе старения

Многочисленные исследования показали полное отсутствие параллелизма между истинным возрастом и развитием старческих изменений сердечно-сосудистой системы. Представление о том, что возраст человека соответствует возрасту его артерий, которое долгое время господствовало у клиницистов, сейчас большинством советских ученых опровергается. Имеется ряд случаев, когда сердечно-сосудистая система 80-летнего старика менее изменена, чем у 40-летнего человека. Поэтому трудно установить возраст, после которого можно было бы говорить о старческом сердце. Старческое сердце не может быть охарактеризовано определенно клинически, анатомически или патофизиологически. Речь может идти только об отдельных клинических, анатомических и патологических симптомах, наиболее часто встречающихся в пожилом возрасте. Они могут рассматриваться как наиболее вероятные признаки старения сердечно-сосудистой системы.

Прежде чем рассматривать изменения, происходящие в сердечно-сосудистой системе пожилых людей, вспомним кратко некоторые анатомо-физиологические данные сердечно-сосудистой системы. Сердце представляет собой четырехкамерный, в основном нагнетательный насос, при помощи которого происходит передвижение крови по телу. Основная работа по передвижению крови выполняется желудочками сердца. Сердечные клапаны, расположенные между предсердиями и желудочками, а также между желудочками и артериями, закрываясь и открываясь, определяют направление тока крови как внутри самого сердца, так и по малому и большому кругу кровообращения. Разница в давлении крови на протяжении всей кровеносной системы облегчает ее передвижение. Большое влияние на высоту кровяного давления оказывает состояние артерий и артериол. При сужении артерий кровяное давление повышается, при расслаблении происходит его снижение. Артериальное давление колеблется с каждым сердечным сокращением. Минимальное, или диастолическое, давление определяется главным образом тонусом мелких артерий, т. е. сопротивлением на периферии. В среднем оно равняется 60-80 мм рт. ст. Максимальное, или систолическое, давление образуется добавлением к минимальному, которое возникает в начале сокращения левого желудочка сердца. Это давление зависит от массы крови, силы сокращения. Максимальное давление у молодого, здорового человека достигает 120-140 мм рт. ст.

Сердечная мышца в отличие от другой мускулатуры нашего тела имеет способность сокращаться даже в том случае, если удалена из тела. Это объясняется наличием в сердечной мышце особых аппаратов, внутрисердечных узлов и проводящей системы. Они автоматически поддерживают координированную деятельность предсердий и желудочков. Деятельность сердца регулируется центральной нервной системой и тесно взаимосвязанной с нею вегетативной нервной системой. Исходящие из головного мозга импульсы по вегетативной нервной системе поступают через симпатический и блуждающий нерв в так называемый синусный узел.

Возбуждение симпатического нерва вызывает тахикардию - частый ритм, а возбуждение блуждающего нерва, наоборот, брадикардию - редкие сокращения.

Из синусового узла возбуждение распространяется по обоим предсердиям, а из предсердий к желудочкам по пучку Гиса и его ножкам. Сокращение предсердия и желудочков происходит в результате охватывания их возбуждением. На полный цикл сердечной деятельности нужно 0,8 сек. Затем наступает пауза (диастола всего сердца), которая в норме длится 0,25-0,3 сек. В период полного покоя сердце восстанавливает свои силы, происходит запас энергии на новое сокращение.

Рис. 12. Диаграмма, показывающая происхождение зубцов электрокардиограммы: I - возбуждение предсердий, II - возбуждение атриовентрикулярного узла, III - начало возбуждения желудочков: 1 - синусоатриальный узел; 2 - атриовентрикулярный узел (по Н. П. Голышевой, С. И. Гальперину)

При выслушивании сердечной деятельности различаются два тона. Первый возникает в результате сокращения предсердий и мускулатуры желудочков, а также захлопывания предсердно-желудочковых клапанов. Второй тон происходит в результате захлопывания клапанов аорты и легочной артерии. Деятельность сердца также сопровождается выработкой электрического заряда (биотока), который может быть зарегистрирован особым прибором - электрокардиографом в виде кривой, отображающей циклы сердечной деятельности. Эти кривые дают возможность судить о продолжительности сокращения желудочков, о времени прохождения импульса возбуждения по проводящей системе и т. д. По изменению величины и формы зубцов можно составить себе представление о состоянии сердечной мышцы (рис. 12). Зубец P является результатом возбуждения предсердий. Зубцы Q, R, S, T обусловлены возникновением и распространением возбуждения в мускулатуре желудочков. Некоторые предполагают, что зубец T представляет собой электрическое проявление восстановительных процессов в мускулатуре желудочков после их возбуждения. Уменьшение или изменение зубцов P, R, T указывают на нарушение сердечной деятельности.

Электрокардиограмма зависит от размеров и положения сердца в грудной клетке и от его функционального состояния. Зная показатели деятельности сердечно-сосудистой системы у молодого, здорового человека и исследуя пожилых людей, можно путем сравнения выявить изменения, происходящие в процессе старения.

Такие показатели сердца, как-то: вес, развитие мускулатуры, положение в грудной полости - изменяются в связи с возрастом. Считают, что рост сердца продолжается до 60 лет у мужчин и до 70 лет у женщин. Только в глубокой старости вес сердца начинает падать.

Некоторые исследователи утверждают, что в возрасте 60-70 лет сердце весит 331 г, 70-80 лет - 320, а старше 80 лет - 303 г. Однако такое утверждение не является правилом. Чаще сердце старика имеет нормальную величину, а в ряде случаев может быть и увеличено без признаков декомпенсации (недостаточности). Соотношение веса сердца по отношению к весу тела в течение онтогенеза изменяется. В разные периоды развития на сердце приходится от 0,4 до 0,8% общего веса тела. При пальпации (прощупывании) сердца старика в ряде случаев обнаруживается ослабление верхушечного толчка, систолическое дрожание верхушки или основания сердца. При выслушивании работы сердца у старых людей могут быть обнаружены систолический шум, раздвоение первого и усиление второго тонов, приглушенные тоны, шум трения перикарда (оболочки сердца) и др.

Некоторые исследователи утверждают, что шумы, выслушиваемые у стариков, в большинстве случаев являются доброкачественными. Приписывать же им патологическое значение можно только в том случае, когда они сопровождаются болями, сердечной недостаточностью, электрокардиографическими изменениями и т. д. Мнение других исследователей иное. Они объясняют, что систолический шум имеет своим основанием склеротические процессы, которые прогрессируют от аорты к передней створке митрального клапана и вызывают шум митроаортального происхождения.

При раздвоении первого тона в 92% случаев обнаруживается нарушение внутрижелудочковой проводимости.

Усиление второго тона, наблюдающееся иногда у стариков, объясняют повышением кровяного давления или склеротическими изменениями полулунных клапанов.

У человеческого эмбриона частота сердечных сокращений колеблется от 105 до 180 сокращений в минуту. С момента рождения она находится в пределах 130-140, а затем постепенно снижается и к 25-30 годам доходит в среднем до 70-75 сокращений в минуту, но к 80- 90 годам вновь увеличивается. Предполагается, что эта частота сердечных сокращений в глубокой старости является компенсацией снижающейся функциональной способности сердца. Некоторые исследователи отрицают резкое учащение сердечных сокращений в глубокой старости. Они считают, что число сердечных сокращений у стариков мало чем отличается от такового в зрелом возрасте. Доказано, что в период роста между количеством крови, выбрасываемым сердцем, и потреблением кислорода имеется полный параллелизм. В старости происходит уменьшение потребности в кислороде. При обследовании людей в возрасте от 19 до 86 лет обнаружено закономерное уменьшение минутного объема сердца, которое объясняют изменением систолического объема, а также изменением частоты пульса. Количество крови, выбрасываемое каждым желудочком при систоле (сокращении), называется ударным, или систолическим, объемом. Зная количество крови, которое выбрасывается желудочком во время систолы, и частоту сердцебиений в минуту, можно вычислить минутный объем.

Объем функциональной приспособляемости стариков много ниже по сравнению с молодым возрастом. Молодые люди могут переносить учащение ритма сердечной деятельности до 200 сокращений в минуту, в то время как у пожилых учащение до 120-130 сокращений может уже привести к сердечной недостаточности. При интенсивной физической нагрузке степень ускорения сердечного ритма уменьшается с возрастом.

Большинство исследователей приходят к заключению, что в случае отсутствия заболеваний сердечно-сосудистой системы у стариков электрокардиографические показатели не будут резко измененными даже в возрасте ПО и более лет. Все электрокардиографические данные старых людей без признаков поражения сердца можно считать нормальными.

В секторе геронтологии АН БССР нами проводилось наблюдение за сердечной деятельностью группы людей в возрасте от 60 до 85 лет. Запись электрокардиограмм велась многократно на протяжении трехлетнего периода, одновременно с записью биоэлектрической деятельности мозга на ленте электроэнцефалографа. Исследовалась биоэлектрическая деятельность сердца в покое, без физических нагрузок. Параллельно производилась и регистрация кожной температуры.

Анализ полученных данных показал, что наряду с совершенно нормальными электрокардиограммами у многих испытуемых на протяжении длительного периода наблюдений обнаруживались те или иные патологические изменения. В большинстве случаев они носили функциональный характер: то появлялись, то исчезали. У ряда испытуемых наблюдался учащенный ритм сердечной деятельности (тахикардия). Число сердечных сокращений доходило до 90 и выше в минуту; у других наблюдалось, наоборот, урежение ритма - 60 и ниже сокращений в минуту (брадикардия). И, наконец, у ряда лиц ритм был разной частоты - аритмия.

В ряде случаев мы обнаружили отмеченные и другими авторами аномальные формы ЭКГ показателей: сглаженность и непостоянство зубцов P и T, расщепление зубца R, появление экстрасистолий и т. д. Все эти изменения протекали на фоне хорошего самочувствия и носили функциональный характер.

На основании литературных, а также полученных нами данных можно предположить, что в старческом возрасте происходит некоторое ухудшение внутрижелудочковой и внутрипредсердной проводимости возбуждения. На это указывают расщепление зубца R, изменение формы зубца P; изредка он может быть и двухфазным, уширение комплекса QPS и другие показатели. Снижение, а в ряде случаев и изменение формы зубца T являются, по всей вероятности, показателем изменений в сердечной мышце в результате недостаточности венечного кровообращения или других причин.

Левый тип электрокардиограммы, наблюдаемый у многих стариков, объясняется высоким стоянием диафрагмы, а иногда гипертрофией левого желудочка. Желудочковые экстрасистолы (дополнительные сокращения) не являются редкостью в пожилом возрасте. Степень их выраженности с возрастом увеличивается. Так, согласно данным К. И. Пархона, в 70-летнем возрасте они встречаются в 12,5% случаев; в 80-летнем - в 27,5, а в 90-летнем - в 28,5%.

Некоторые исследователи отмечают в старости также умеренное удлинение интервала P-R (до 0,2 сек). Есть предположение, что проводниковая система сердца не затрагивается старческой атрофией, которая в основном поражает сократительный миокард.

Однако нужно отметить, что электрокардиограмма, являясь чрезвычайно важным диагностическим показателем, часто у пожилых людей представляет большие трудности для расшифровки. Тем более что в настоящее время нет еще определенных критериев между нормой и патологией старческого сердца. За последнее время широкое распространение получила и фонокардиография, т. е. запись звуковых колебаний сердца.

Исследования, проведенные у людей в возрасте от 21 до 97 лет, показали, что в процессе старения организма уменьшается амплитуда фонов сердца и увеличивается длительность первого тона. Это связывается с понижением сократительной функции миокарда. В настоящее время имеется возможность регистрировать величины и направления электродвижущей силы сердца при помощи векторокардиографии.

Векторокардиограммы старых людей по сравнению с молодыми указывают на понижение биоэлектрической активности сердечной мышцы.

Согласно литературным данным, при вскрытии трупов старческого возраста обнаруживаются изменения и в структуре сердца. С увеличением возраста мышечные волокна сердца суживаются и укорачиваются. Одновременно с атрофическим процессом, а часто и независимо от него происходит отложение пигмента, которое связывается с нарушением обмена веществ в мышце сердца, с недостаточным выделением продуктов жизнедеятельности. Особенно четкое нарастание пигмента обнаружено в возрасте 45-60 лет. Накопление бурого пигмента липофусцина, или "пигмента изнашивания", некоторыми исследователями считалось характерным признаком старческих изменений. Но дальнейшие наблюдения опровергли данное предположение, так как этот пигмент был обнаружен и у детей в возрасте до 5 лет.

Некоторые исследователи считают, что характерными особенностями для старческого сердца являются увеличение жирового слоя, уплотнение клапанов, а также утолщение эндокарда, уменьшение поперечной исчерченности мышечных волокон, увеличение пигментации, размеров ядер и увеличение эластической ткани.

Работами ученых Института геронтологии Академии медицинских наук СССР установлено, что чувствительность разных органов к нервным и гуморальным влияниям изменяется в процессе старения организма. В результате этих изменений устанавливается новый уровень нейрогуморальной регуляции функций. В частности, чувствительность сердца и коронарных сосудов в старческом возрасте снижается к нервным влияниям и повышается к гуморальным.

Реактивность сердца изменяется вследствие нарушения обмена веществ миокарда. Обнаружено понижение потребления кислорода и усиление процессов гликолиза в мышцах сердца у старых крыс. На изменение гликолиза указывает уменьшение неорганического фосфора, нарастание количества молочной кислоты, уменьшение запасов гликогена. Активность фосфорилазы у старых животных увеличивается.

Наиболее постоянным спутником пожилого возраста, поражающим сердечно-сосудистую систему, является артериосклероз. Однако нельзя считать артериосклероз неизбежным осложнением старости. Артериосклеротические изменения могут отсутствовать у старика и обнаруживаться у новорожденных, недоношенных детей.

По заключению некоторых исследователей, в генезе артериосклероза большую роль играет нервная система. Артериосклероз является следствием поражения нервной системы, обменных нарушений, отравлений и инфекций, которым человек может подвергаться на протяжении всей своей жизни.

В понятие "артериосклероз" включают все склеротические, дегенеративные поражения. Сюда входят жировая и липоидная инфильтрации, гиалиновое перерождение и обызвествление. Понятие артериосклероза иногда отождествляют с понятием атеросклероза, хотя некоторые считают, что между ними имеется существенная разница. В то время как артериосклероз - это общее явление склеротических изменений в артериях, атеросклероз - это заболевание, характеризующееся нарушением обмена веществ в организме.

Характерным для атеросклероза является образование атеромотозных бляшек. Важная особенность его состоит в том, что в стенках артерий содержится обилие холестерина и его эстеров, входящих в состав липоидных веществ. Развитие соединительной ткани - это уже реактивное явление в результате скопления липоидных веществ. Появление первых атеросклеротических бляшек можно наблюдать уже в возрасте 30 лет и раньше. Атеросклерозу способствует повышение проницаемости внутренней оболочки для составных частей кровяной плазмы, а также усиление адсорбционной способности ее тканевых элементов по отношению к липоидам.

В результате исследований аминокислотного состава эластина сосудистых стенок в различных возрастах было обнаружено увеличение в связи с возрастом глютаминовой и аспарагиновой кислот. Оказалось, что аспарагиновой кислоты в эластической ткани у старых людей в 4 раза больше, чем у молодых. В то же время содержание глицина и пролина с возрастом снижается. В этом возрасте отмечено и накопление солей кальция в артериальных стенках. Ионы кальция связываются со свободными карбоксильными группами аспарагиновой и глютаминовой кислот, а затем в виде фосфата кальция осаждаются.

Сердечная недостаточность у пожилых людей чаще всего является следствием коронарной недостаточности. При этом могут наблюдаться распространенные поражения всей сети коронарных артерий в целом. Характерная особенность нормального кровообращения старика заключается в том, что у него развивается компенсаторное коллатеральное кровообращение.

Поэтому обращает на себя внимание тот факт, что случаи внезапной смерти от сердечной недостаточности в пожилом возрасте довольно редки. Инфаркт миокарда в пожилом возрасте может быть и при отсутствии клинических признаков или с незначительными проявлениями их. Обнаружить это можно только при помощи электрокардиограммы. Приступы стенокардии в старческом возрасте отличаются длительностью, могут сопровождаться субфебрильной температурой, тошнотой, побледнением кожи и снижением кровяного давления. В это время на электрокардиограмме могут появляться признаки ишемии миокарда (малокровия). Венозное давление в пожилом возрасте снижено. Это явление объясняется изменением эластичности вен и мышечного тонуса. Большие изменения в онтогенезе претерпевают и кровеносные сосуды. Отставая от роста сердца, наиболее крупные артерии постепенно приобретают емкость, меньшую оптимальной.

Рост сосудов отстает от роста тела. Так, например, поперечное сечение брюшной аорты у новорожденных равно 16,5 мм²; у взрослых - 80 мм², т. е. в 5 раз больше. За это время объем тела, который эта артерия снабжает кровью, увеличивается в 30 раз.

В процессе старения весьма значительные изменения происходят в стенках кровеносных сосудов. Наиболее резко они выражены в крупных и среднего калибра артериях, главным образом в местах их разветвления. В ряде случаев даже визуально можно обнаружить на передней поверхности предплечья изгибы локтевой артерии, выступающие под кожным покровом. Артерии тверды, извилисты, а в некоторых случаях их калибр слишком увеличен. Если проследить за изменениями, возникающими в стенках сосудов человека от момента рождения и до старости, то можно отметить, что в их строении происходят усложнения. Изменениям подвергаются все оболочки сосудов, но наиболее выражены они во внутренней оболочке. Здесь происходит четкое увеличение числа и толщины эластических волокон и соединительной ткани. В мышечной оболочке увеличиваются мышечные элементы и промежуточное вещество. Наружная оболочка подвергается изменениям в меньшей степени. В процессе старения в артериях начинают откладываться мукоидные вещества и неорганические соли. Это неизбежно отражается и на их свойствах. Изменения сосудистых оболочек ведут к потере эластичности, к ареактивности кровеносных сосудов. Они часто усугубляются склеротическими явлениями. Вся кровеносная система в старости становится менее подвижной, уменьшается ее способность приспосабливаться к изменяющимся условиям внешней среды. Это в свою очередь ведет к недостаточности так называемого "периферического сердца", а затем и к недостаточности сердечной деятельности.

С возрастом происходит увеличение кровяного давления. По данным К. И. Пархона (1959), повышение артериального давления в 70-летнем возрасте наблюдается в 58,3% случаев, в 80-летнем - в 74,3, а в 90-летнем достигает 80%.

Обследование стариков в возрасте от 75 до 100 лет показало, что у них имеет место высокий тонус артериальной стенки и снижение эластичности сосудов. На плетизмограммах людей старческого возраста отмечается большая амплитуда пульсовых колебаний и четкая выраженность дыхательных волн.

Многочисленные измерения кожной температуры при одновременном наблюдении за состоянием сосудов показали, что температура кожи изменяется соответственно размерам просвета сосудов. Кожа не имеет постоянной температуры. Ее температура зависит от циркуляции крови, которая в свою очередь находится в зависимости от состояния сердечно-сосудистой системы. Все, что в той или иной мере влияет на скорость тока крови, влияет и на температуру кожи. Поэтому по изменениям кожной температуры можно судить о реакции периферических сосудов. Связана кожа с кровеносной системой не только физиологически, но и морфологически. Согласно клиническим и лабораторным данным, значительная часть рецепторов кожи, в частности рецепторы боли, заложены не в толще кожи, а в стенках ее сосудов.

Как показали исследования, температура кожи человека в одно и то же время неодинакова в различных частях тела. Эти различия подчинены известным закономерностям. Температура кожи значительно выше над мышцами и ниже над костями, сухожилиями; ниже в дистальных частях, выше в проксимальных. Низкой температурой отличаются выступающие части тела - уши, нос. Большое влияние на температуру кожи оказывает состояние человека - покой, физическая или умственная работа, сон, прием пищи. Зависит она также и от окружающей температуры воздуха, влажности.

Иначе говоря, температура кожи подвержена самым разнообразным влияниям. Поэтому большое значение имеет не абсолютная величина температуры кожи, а ее симметрия. Как доказано рядом авторов, симметрично расположенные участки кожи обычно имеют одинаковую температуру, однако и здесь не исключено температурное колебание. Правда, разница его не превышает одного градуса и объясняется она местной активностью кровообращения. Различные процессы, изменяя характер кровообращения, тем самым изменяют и температуру кожи. Кожная температура до некоторой степени может быть показателем состояния центральной нервной системы. На сосуды оказывает влияние симпатическая система, спинной и продолговатый мозг, промежуточный мозг, полосатое тело и особенно кора головного мозга. Изучение кожной температуры у лиц от 59 до 94 лет (И. Г. Турина, 1962) показало, что она снижена на всех исследуемых областях по сравнению с контрольной группой. Наибольшее снижение наблюдалось на лбу, наименьшее - на предплечье. Разница в один градус и больше была обнаружена на многих участках.

Исследование кожной температуры у лиц старческого возраста (60-80 лет) проводилось и в секторе геронтологии АН БССР. Нас интересовала динамика кожной температуры на протяжении длительного времени, а также температура на симметричных участках тела.

Каждый испытуемый обследовался в одни и те же часы в одной и той же обстановке. Учитывалась температура окружающего воздуха. Температура измерялась на симметричных участках: лоб, щеки, кисти, ладони, предплечья, плечи, стопы, голени, бедра. Одновременно велись наблюдения на группе людей в возрасте от 20 до 35 лет.

При анализе материала в ряде случаев обратила на себя внимание разница температуры симметричных участков. Эта асимметрия время от времени превосходит границы физиологически допустимых колебаний и не является стационарно выраженной в той или иной области, а отличается подвижностью от исследования к исследованию. Обнаруживается нарушение правильного соотношения температуры отдельных областей. В некоторых случаях дистальные участки кожи имели более высокую температуру, чем проксимальные (рис. 13). Как видно из рисунка, кожа лба, плеча и бедра справа и слева имеет разную температуру. Разница эта превышает один градус, что выходит уже за пределы физиологически допустимых колебаний. Здесь же обнаружено и нарушение соотношения температуры отдельных областей. Так, справа температура кожи бедра, голени и стопы одинакова, в то время как она должна быть выше на бедре, ниже на голени и еще ниже на стопе. Слева температура кисти несколько выше, чем температура предплечья. Однако эти изменения не были стационарными, при каждом исследовании картина кожной температуры изменялась. Температура кожи 3. II 1964 г. была почти одинакова справа и слева, но распределение температуры по областям было нарушено. Температура предплечья была выше температуры плеча с той и другой стороны. Температура голени и стопы выше температуры бедра. 17. II 1965 г. температура кожи была иной, выдерживались закономерности дистальных и проксимальных областей, за исключением температуры кожи кисти, которая была выше, чем температура предплечья с той и другой стороны.

Рис. 13. Температура отдельных участков кожи (s - справа и d - слева) у 76-летнего Л., 23. X 1964 г.

24. II 1965 г. нарушения в распределении кожной температуры опять были четко выражены. Наблюдалась асимметрия температуры кисти и бедра больше чем на градус. Температура кисти была выше по сравнению с температурой предплечья и плеча с той и другой стороны. Температура бедра голени и стопы справа была одинакова, а слева температура стопы и голени была выше, чем температура бедра.

Поскольку изменения температуры у наших испытуемых имеют динамический характер, подразумевать какие-либо органические поражения нет оснований. Лишь можно предположить изменения функционального характера, связанные с нарушением подвижности и взаимоотношения процессов возбуждения и торможения в высших отделах нервной системы. Изменение правильных нейродинамических взаимоотношений коры и подкорковых образований, а также между отдельными участками коры вызывает нарушение кортикальной регуляции вегетативных функций организма. Это приводит к изменению подвижности сосудистых реакций, а отсюда и к асимметрии кожной температуры, нарушению правильных соотношений температуры частей тела.

Снижение температуры кожи, встречающееся у ряда стариков, некоторые исследователи объясняют уменьшением обменных процессов. Повышение температуры на многих участках кожи, встречающееся, хотя и редко, у стариков, можно объяснить или высоким теплообразованием, или недостаточностью компенсаторного механизма, или расстройством его. У большинства обследуемых разница между максимальной и минимальной температурой участков кожи колебалась от 2,5 до 5°С.

Учитывая, что средняя величина разрыва между максимальной и минимальной температурой кожи пожилых людей соответствует температуре кожи контрольной группы, можно предположить, что терморегуляторная функция организма в старческом возрасте в основном сохраняется в достаточной степени.