Дыхательный аппарат в процессе старения

Возрастные изменения отчетливо сказываются и на органах дыхания. Дыхание - это непрерывный обмен газами между организмом и окружающей его средой, поступление кислорода и удаление углекислого газа. При дыхании происходит непрерывное поступление кислорода, который затем кровью доставляется клеткам организма, где он вступает в связь с углеродом и водородом, отщепляющимися от высокомолекулярных органических веществ, включенных в протоплазму. Конечными продуктами превращений веществ в организме являются удаляемые из него углекислый газ, вода и другие соединения, в которые входит поступивший кислород. Небольшая часть кислорода также проникает в состав протоплазмы клеток.

Жизнь организма человека без кислорода невозможна. Дыхание подразделяется на внешнее, или легочное, и внутреннее, или тканевое (обмен газами между тканями и кровью). В спокойном состоянии взрослый человек делает в среднем 16-20 дыхательных движений в минуту, вдыхая и выдыхая в среднем 500 мл воздуха. Такой объем воздуха называется дыхательным. После спокойного вдоха можно сделать еще дополнительный, максимальный вдох, при котором в легкие поступит еще около 1500 мл воздуха. Этот объем называется дополнительным. Количество воздуха, которое человек может вдохнуть после полного выдоха, носит название резервного воздуха. Все три объема (дополнительный, дыхательный и резервный) и составляют жизненную емкость легких.

При вдохе воздух поступает в нос, носоглотку, гортань, трахею, бронхи, бронхиолы и, наконец, в альвеолы, в них-то и происходит обмен газов, т. е. осуществляется собственно дыхательный процесс. Какие же изменения претерпевает дыхательная система в процессе старения? Как показали наблюдения, в дыхательной системе человека на протяжении жизни происходят изменения как функционального, так и морфологического характера. Наблюдается понижение чувствительности слизистой оболочки глотки. Обнаружен ряд дегенеративных изменений верхних дыхательных путей. Они выражаются в атрофии слизистой носа и ее железок, в некоторой атрофии мышц глотки и мышц неба, в уменьшении эластичности носоглотки.

Гортань к возрасту 60 лет опускается с уровня 4-го шейного позвонка, где она располагается у новорожденного, до 2-го грудного. В ряде случаев в старческом возрасте выявляется окостенение хрящей гортани, а также атрофия слизистой гортани. Опускается с возрастом и трахея. Если в зрелом возрасте она проецируется на уровне 3-го грудного позвонка, то у стариков она перемещается на уровень 5-го грудного. Емкость ее по сравнению с молодым возрастом увеличивается на 50%. Величина многих бронхиол, наоборот, уменьшается в старости, происходит атрофия бронхиальных желез. Различные деформации грудной клетки, сопровождающие старение, естественно, влияют и на дыхательную функцию. Наблюдающаяся после 50 лет кальцинация (отложения кальция) реберных хрящей, уменьшение подвижности позвоночно-реберных сочленений приводят к ограничению движений грудной клетки, а отсюда и к уменьшению объема легких.

Исследования показали, что прежде всего происходит кальцификация хрящей первой пары ребер. В результате этого уже в 30-летнем возрасте у 85% мужчин и 60% женщин можно отметить сниженную подвижность первой пары ребер. Хрящи остальных ребер кальцифицируются постепенно в более позднем возрасте и к 80 годам этот процесс может быть четко выраженным. Правда, в ряде случаев и у долгожителей эти явления отсутствуют.

В хрящевых межпозвоночных дисках в процессе онтогенеза отмечаются следующие изменения. Артерии, проникающие из тела позвонка в диск, запустевают с окончанием роста. После 20-летнего возраста уже могут иметь места дегенеративные изменения, которые приводят к образованию хрящевых узлов, замене хряща фиброзной соединительной тканью, а также к обызвествлению отдельных участков межпозвоночных дисков. В ряде случаев все эти явления приводят к разрушению диска и участков гиалиновой пластинки.

После 50-летнего возраста межпозвоночные диски становятся более тонкими. В том случае, когда в процесс старения одновременно вовлекаются диски и костный отдел позвоночника, высота тел позвонков уменьшается и человек становится ниже ростом, иногда весьма существенно - на 5-7 см. К глубокой старости может быть и искривление позвоночника, особенно в грудной его части, что снижает дыхательную емкость легких.

К затруднению экскурсий грудной клетки, к нарушению ее функций ведет и снижение тонуса мышц. Изменения межреберных мышц и диафрагмы выражаются в жировом отложении между отдельными волокнами, а также в исчезновении поперечной исчерченности мышечных волокон.

Вследствие всех вышеуказанных изменений грудная клетка в старческом возрасте становится малоподвижной. Выделяются межреберные промежутки, происходит сближение ребер. Грудная клетка приобретает более округлую форму, укорачивается. Дыхание делается более поверхностным и учащенным по сравнению с молодым возрастом, в среднем на 30%. Изменение растяжения грудной клетки показывает уменьшение разности между размерами грудной клетки при форсированном вдохе и форсированном выдохе. У молодых разность периметров, или экскурсия, грудной клетки составляет 8-10 см, у старых людей она равняется 5 см.

Легкие в старческом возрасте иногда оказываются уменьшенными, сократившимися, склерозированными, в других случаях, наоборот, растянутыми. Наблюдается изменение и окраски легкого в связи с возрастом. Из желтовато-розового у здорового молодого человека легкое становится серым с черными пятнами и серыми фиброзными тяжами. Отмечено, что с возрастом увеличивается и частота плевральных спаек, однако полагают, что это объясняется патологическими воспалительными процессами, перенесенными в жизни, а не возрастом.

Имеются попытки учета возрастных изменений веса легкого, хотя это представляет очень большие трудности в связи с различной емкостью сосудистого русла. Так, считают, что в среднем вес правого легкого в 65-85 лет - 570 г, а в 85-90 лет - 438 г. В результате препятствий в движении легких происходит нарушение оттока лимфы. После 50-летнего возраста довольно часто нарушается кровообращение, могут быть застойные явления крови, особенно у основания легкого.

Что касается эластичности легкого в старости, то исследователи в своих мнениях расходятся. Одни считают, что легкие в старом возрасте обладают еще большей эластичностью, другие, наоборот, утверждают, что она снижена. Для старческого легкого характерна умеренно выраженная альвеолярия эмфиземы.

Эластическая ткань легких с возрастом истончается и атрофируется, вследствие чего альвеолы и альвеолярные перегородки теряют эластичность. Это в свою очередь приводит к снижению резервной способности дыхательной системы. Жизненная емкость легких заметно уменьшается с возрастом. Максимальное ее снижение отмечается между 50-60 годами. По некоторым данным, после 65 лет жизненная емкость у мужчин равна 74%, а у женщин - 52% нормы. В дальнейшем эти величины в связи с возрастными изменениями снижаются еще больше. К 85 годам у мужчин она составляет 53% по отношению к норме среднего возраста, а у женщин - только 44%. При этом различные компоненты изменяются по-разному: дыхательный (обменный) воздух остается почти без изменения, дополнительный же значительно уменьшается, а резервный становится приблизительно вдвое меньше. За каждый дыхательный цикл количество вдыхаемого и выдыхаемого воздуха у молодого человека в среднем составляет 500 см³, а у старика наблюдается его умеренное уменьшение в среднем до 360 см³.

Систематических исследований возрастных изменений дыхательного обмена не производилось. Отдельные наблюдения, проведенные на людях в возрасте от 17 до 80 лет, показали, что максимальная вентиляция с возрастом значительно уменьшается. При задержке дыхания насыщение крови кислородом у пожилых людей снижается меньше, чем у молодых, гипервентиляция вызывает большее содержание оксигемоглобина у стариков по сравнению с молодыми. Снижается и максимальная способность легких к диффузии. Как известно, диффузия газов зависит от сети легочных капилляров, от адекватного объема и уровня общего кровотока через легкие. Если альвеоло-капиллярная мембрана не нарушена, то и у 60-летнего человека состав альвеолярного воздуха остается в пределах нормы.

Артериальные сосуды легкого в старости уплотняются, особенно четко изменения происходят в легочной артерии после 70 лет. Некоторые высказывают предположение, что такое явление зависит от патологичских процессов, а не от возраста. Что касается легочных капилляров, то они могут быть в различном состоянии - расширены или сужены, дряблы или, наоборот, регидны и ломки. Может изменяться и проницаемость капилляров, в результате чего нарушается кровообращение. Фиброзное утолщение внутренней оболочки мелких сосудов увеличивается с возрастом и в конце концов может привести к недостаточному питанию легочной ткани.

Увеличение количества соединительной ткани в легких, гиперплазия лимфоидных элементов, распространение фиброза на область корня легкого, а также на перибронхиальную ткань в свою очередь ведет к уменьшению гибкости бронхо-легочной системы, нарушая ее растяжение и сокращение.

Как и другие органы организма, легкие обладают широким диапазоном функциональных возможностей и могут приспосабливаться к повышенным требованиям организма. Тем более, что дыхательная система относительно медленно подвергается возрастным изменениям. Даже в глубокой старости она в достаточной степени обеспечивает потребности организма.

Параллельно с возрастными изменениями легочной вентиляции изменяется и тканевое дыхание. Наблюдения показали, что потребление кислорода в один час на единицу поверхности в старости снижается независимо от пола. Как подтвердили исследования, общее количество воды в организме уменьшается одновременно со снижением основного обмена, а объем плазмы и внеклеточной воды с возрастом не меняется.