6 курс / Медицинская реабилитация, ЛФК, Спортивная медицина / Клиническая геронтология 2008 №05

Лаборатория онтогенеза Пермской государственной медицинской академии целенаправленно и системно работает над созданием основ нормологии онтогенеза, без которых невозможно заниматься изучением возрастных изменений в периоды развития, зрелости и старости с точки зрения доказательной биологии, психологии, социологии и медицины.

В этой статье мы представляем данные по физической работоспособности мужчин, которая является глобальным показателем адаптационных резервов организма. Последние имеют тенденцию к уменьшению в популяции современных мужчин, что объясняется влиянием сниженной двигательной активности – гипокинезией.

Цель нашей работы – изучить особенности физической работоспособности, адаптации к физической нагрузке при старении и изменения биологического возраста по интегральным показателям функциональных резервов организма мужчин при старении.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

Физическая работоспособность исследовалась методом степэргометрии с нарастающей нагрузкой до достижения субмаксимальной частоты сердечных сокращений для данного возраста или появления общепринятых противопоказаний под контролем электрокардиографии и измерения артериального давления [1,2].

Обследовано 3 группы мужчин: 1-я группа – молодые, 18–19 лет; 2-я группа – пожилые, 60–74 года, 3-я группа – старые, 75–89 лет. Обследованы 39 человек.

Анализ данных показал снижение физической работоспособности и ухудшение адаптации сердеч- но-сосудистой системы к физической нагрузке при старении (табл. 1).

С увеличением возраста физическая работоспособность мужчин достоверно уменьшилась. Так, по сравнению с молодыми мужчинами общая физи- ческая работоспособность снизилась у пожилых мужчин до 37,3%, у старых – до 23,1%. У старых мужчин показатель регистрировался на достоверно более низком уровне (на 37,9%) по сравнению с пожилыми.

Таблица 1

Физическая работоспособность у мужчин

Примечание. ** – p < 0,05–0,001 достоверность различий по сравнению с 1-й группой. 1 – физическая работоспособность на килограмм массы тела.

При расчете физической работоспособности на килограмм массы тела отмечалась аналогичная закономерность. Так, по сравнению с молодыми муж- чинами, показатель у пожилых мужчин снизился до 37,7%, а у старых – до 23,7%. У старых муж- чин он регистрировался на достоверно более низком уровне (на 37,2%) по сравнению с пожилыми.

Таким образом, субмаксимальная физическая работоспособность у мужчин достоверно снижается при старении.

Старение неукоснительно приводит к снижению адаптационных резервов. У молодых мужчин частота сердечных сокращений на высоте нагрузки равна 173,40 + 3,51 уд/мин, у пожилых мужчин показатель ниже на 33,7%, у старых – на 34,2%. Разницы между двумя последними группами не обнаружено.

Прирост частоты сердечных сокращений у молодых мужчин – 110,7%, у пожилых – 57,6%, у старых – 45,2%.

Различий в систолическом артериальном давлении на высоте нагрузки не было между молодыми и пожилыми мужчинами, но у старых мужчин показатель, не отличаясь от группы пожилых, был достоверно выше (на 7,9%) по сравнению с молодыми.

Прирост систолического артериального давления

óмолодых мужчин – 41,1%, у пожилых – 21,6%,

óстарых – 21,9%.

Не регистрировалось разницы в диастолическом артериальном давлении на высоте нагрузки между молодыми и пожилыми мужчинами, но у старых мужчин показатель был достоверно выше (на 7,4%), чем у молодых.

Прирост диастолического артериального давления у молодых мужчин – 12,3%, у пожилых – недостоверно, у старых – 6,2%.

Период восстановления (5-я минута) тоже имел возрастные различия. Так, частота сердечных сокращений после нагрузки достоверно снижалась во всех группах, но исходного уровня она достигла только у старых мужчин, а в остальных группах сохранялся достоверный прирост показателя.

Систолическое артериальное давление в восстановительном периоде достоверно снижалось во всех группах, но только у пожилых и старых мужчин оно достигло исходного уровня.

Диастолическое артериальное давление после нагрузки возвращалось к исходному уровню у старых мужчин, оно не изменилось и было достоверно выше у молодых и пожилых мужчин.

Таким образом, при старении происходит ухудшение адаптации сердечно-сосудистой системы к субмаксимальной физической нагрузке. Это проявляется в меньших абсолютных цифрах частоты сердечных сокращений на высоте нагрузки и меньшем ее приросте по мере старения. Что касается систолического артериального давления, у молодых муж- чин показатель в 2 раза больше, чем у пожилых и старых людей. Снижение адаптационных возможностей при старении в отношении реакции систоли- ческого артериального давления на нагрузку проявляется у них достаточно ярко.

У мужчин при старении прирост показателя уменьшается, что свидетельствует о снижении адаптационных механизмов в ответ на нагрузку.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Снижение физической работоспособности при старении объясняется морфологическими и функциональными изменениями в мышцах, центральной нервной системе, сердце и сосудах.

Известно, что в скелетных мышцах с возрастом прогрессивно уменьшается объем и масса мышц, снижается их сила, замедляются двигательные реакции. Все это связано с нарастанием атрофии мышц, сопровождающейся нарушением отдельных звеньев энергетического обмена с ослаблением окислительных процессов. С другой стороны, доказано, что в условиях прямой и непрямой стимуляции скелетных мышц как взрослых, так и старых животных они могут сокращаться без видимых признаков утомления.

Изменения в центральной нервной системе, касающиеся двигательного акта, естественно входят в сложные взаимодействия с возрастными изменениями вегетативного обеспечения мышечной работы. Прежде всего это возрастные сдвиги в гемодинамическом центре при старении: неравномерная гибель нейронов, снижение интенсивности тканевого дыхания и гликолиза, снижение лабильности, разнонаправленные изменения медиаторного звена, внутрицентральных связей, центрального нервного контроля над периферией, чувствительности к гуморальным

факторам, снижение надежности центральных механизмов регуляции.

Имеют значение и возрастные изменения в самой сердечно-сосудистой системе – при старении снижается сократительная функция сердца, падает сердечный выброс, растет общее периферическое сопротивление сосудов, нарушается микроциркуляция, уменьшается число капилляров, ослабляются рефлексы с механорецепторов сердца и сосудов, активируется ряд местных гуморальных систем, растет чувствительность к многим гуморальным факторам, повышается чувствительность хеморецепторов сердца и сосудов, развивается циркуляторная гипоксия, которая, суммируясь с тканевой, становится важным механизмом старения.

Что касается системы внешнего дыхания, то она в настоящее время не рассматривается как фактор, лимитирующий физическую работоспособность у практически здоровых людей пожилого и старческого возраста. Поэтому следует полагать, что именно состояние сердечно-сосу- дистой системы решающим образом влияет на кислородное снабжение тканей при физической нагрузке.

Мы считаем, что, наряду со всеми вышеизложенными механизмами, большую роль играет ослабление моторно-кардиальных, моторно-вас- кулярных рефлексов, что приводит к ухудшению адаптации сердечно-сосудистой системы к физической нагрузке, а это, в свою очередь, ведет к снижению работоспособности организма.

Кроме того, в исследованиях темпа старения получены данные о том, что при различной оценке биологического возраста темп старения мужчин превышает темп старения женщин; эти половые различия имеют примерно одинаковую количественную выраженность по возрастным изменениям различных физиологических систем [4].

Занятия физическим трудом в течение жизни не гарантируют замедления спада физической работоспособности и ухудшения адаптации кровообращения к ней при старении. Это, вероятно, объясняется тем, что у лиц физического труда происходит более значительная ломка двигательного динамического стереотипа и более глубокое влияние гипокинезии при прекращении трудовой деятельности, в то время как у лиц умственного труда в меньшей степени уменьшается двигательная активность по срав-

нению с привычным двигательным режимом до выхода на пенсию.

Снижение физической работоспособности у пожилых и старых людей объясняется лимитированием ее недостаточностью резервных возможностей сердечно-сосудистой системы, вследствие чего меньшая по величине нагрузка становится для них физиологически более тяжелой.

В тест-программу для определения биологического возраста введены показатели, имеющие достоверные коэффициенты корреляции с хронологическим возрастом: физическая работоспособность в кгм/мин (–0,95, ФР1, физическая работоспособность в кгм/мин/кг (–0,93, ФР2), частота сердечных сокращений в минуту (–0,87, ЧСС), артериальное систолическое давление (мм рт. ст.) (+0,22, АД с) и диастолическое давление (мм рт. ст.) (+0,28, АДд). Три последних признака измерены на высоте нагрузки.

Избранные нами биомаркеры старения отве- чают всем требованиям, предъявляемым к показателям биологического возраста:

1)физическая работоспособность достоверно коррелирует с хронологическим возрастом, что свидетельствует об ее направленности, закономерности и непрерывности изменений на протяжении онтогенеза;

2)изменения работоспособности достаточны по степени интенсивности в процессе онтогенеза;

3)физическая работоспособность измеряется в количественных единицах;

4)именно работоспособность является ведущим инструментом оценки изменений адаптационных возможностей организма;

5)показатели работоспособности стабильны

èвоспроизводимы;

6)физическая работоспособность отражает объективные характеристики функционального состояния человека;

7)измерение физической работоспособности безопасно для людей любого возраста.

Таким образом, подобранная нами батарея тестов для определения физической работоспособности по большинству показателей достоверно коррелирует с возрастом и отвечает остальным требованием для биомаркеров старения, что позволяет утверждать возможность ее применения для оценки биологического возраста.

На основании методики множественной линейной регрессии получена следующая формула

для определения биологического возраста (БВ) и должного биологического возраста (ДБВ) в единицах условных лет:

ÁÂ = 97,85 – 0,05ÔÐ1 – 0,33ÔÐ2 –

– 0,05×ÑÑ + 0,13ÀÄñ – 0,21 ÀÄä,

ДБВФР = 26,89 + 0,684•ХВ.

Уравнение имеет высокий коэффициент множественной корреляции с хронологическим возрастом (ХВ) (0,97; p < 0,001), что свидетельствует о достаточности информации о старении организма, включенной в разработанную нами модель биологического возраста.

Для исследования факторов, замедляющих или ускоряющих процессы старения, необходимо деление испытуемых минимум на 3 функциональных класса на основе разницы между биологическим возрастом и должным биологическим возрастом каждого индивидуума (табл. 2).

После данной процедуры были отмечены более детальные возрастные различия (рисунок).

На рисунке выясняются следующие особенности: 1) отсутствие обследованных второго и третьего функциональных классов у 18–19-лет- них мужчин; 2) появление испытуемых второго и третьего класса в седьмом десятилетии; 3) наличие обследуемых только второго класса в восьмом десятилетии; 4) присутствие испытуемых первого и второго классов в девятом десятилетии.

Таким образом, старение мужчин имеет неравномерный характер, зависящий от индивидуального состава по функциональному классу, исследуемой популяции.

Предлагаемый метод определения биологи- ческого возраста по физической работоспособности и адаптации сердечно-сосудистой системы к физической нагрузке апробирован в исследованиях влияния различных факторов на темп старения.

Возможности применения метода достаточно широки. Его необходимо использовать для дис-

пансеризации людей зрелого и предпенсионного возраста, оценки эффективности воздействий, направленных на замедление темпов старения, изучения влияния различных социальных, экологических и биологических факторов на состояние здоровья и скорость старения.

ВЫВОДЫ

1.В процессе старения снижается субмаксимальная физическая работоспособность в результате ухудшения адаптации сердечно-сосу- дистой системы к физической нагрузке.

2.Ведущим фактором скорости возрастных изменений в возрастных группах является соотношение числа людей с ускоренным, средним и замедленным темпом старения.

3.Определение биологического возраста по физической работоспособности является методом объективной оценки темпа старения человека.

ЛИТЕРАТУРА

1.Белозерова Л.М. Способ определения биологического возраста человека. Патент ¹ 2102924, 12 января 1998. 12.

2.Белозерова Л.М. Работоспособность и возраст. Избранные труды. Пермь; 2001. 328.

3.Бульер Ф. Определение биологического возраста. Женева: ВОЗ; 1971. 71.

4.Войтенко В.П. Итоги науки и техники. ВИНИТИ. Общие проблемы биологии. М.; 1987; 6: 64-105.

5.Войтенко В.П., Токарь А.В., Полюхов А.М. Геронтология и гериатрия. 1984. Ежегодник. Биологический возраст. Наследственность и старение. Киев; 1984. 133-137.

6.Дубина Т.Л., Разумович А.Н. Введение в экспериментальную геронтологию. Минск: Наука и техника; 1975. 168.

7.Минц А.Я., Дубина Т.Л. Геронтология и гериатрия. 1984. Ежегодник. Биологический возраст. Наследственность и старение. Киев; 1984. 62-66.

8.Dean W. Biological aging measurement – clinical applications. Los Angeles, 1986. 397.

9.Dean W. Hi. Geronto-geriatrics. 1998; I (1): 64-85.

Поступила 10.01. 2008

На протяжении уже нескольких лет граждане России с удовлетворением отмечают положительные сдвиги в российском здравоохранении в рамках Национального проекта «Здоровье». Большое впечатление произвело открытие в г. Пенза в январе 2008 г. кардиологического центра, в котором созданы все условия для лечения больных с помощью высоких медицинских технологий в соответствии с международными стандартами лечения. Еще большее впечатление произвело заявление на самом высоком уровне об открытии еще 14 таких центров. Мы считаем, что для успешного выполнения столь нужной нашему народу программы «Здоровье» необходимо коренным образом улучшить медицинское обслуживание лиц пожилого и старческого возраста – основного контингента пациентов создаваемых в стране кардиологических центров.

В 2002 г. в России проживало всего около 27 млн человек в возрасте 60 лет и старше (табл. 1), 9,38 млн мужчин и 17,66 млн женщин. По сравнению с 1959 г. прирост составил

+189 и 141% соответственно [3,5,12]. А в

2006 г. в России проживало 24,3 млн человек

âвозрасте 60 лет и старше, 8,17 млн мужчин и 16,10 млн женщин. По сравнению с 2002 г. число мужчин этого возраста уменьшилось на 1,21 млн человек ( на 12,9%), а женщин на 1,56 млн че- ловек или на 8,9% соответственно [3,5,12].

Этот феномен связан с тем, что в группу лиц

âвозрасте 60 лет и старше вошла малочислен-

Таблица 1

Динамика численности мужчин и женщин

âвозрасте 60 лет и старше (млн человек)

âРоссийской Федерации в 1959–2006 ãã.

[3,5,12]

ная группа лиц, родившихся во время Великой Отечественной войны 1941–1945 гг.

По этой же причине сократилось число умерших в возрасте 60-64 лет (мужчины и женщины). В 2002 г. в этих возрастах умерли 245 697 человек, в 2003 г. – 212 204 человек, в 2004 г. – 166 951 человек, в 2004 г. – 136 815 человек.

Синусоидообразные кривые численности населения, смертности, рождаемости и других показателей дают демографические волны перечисленных показателей, поэтому за точку отсчета нами приняты демографические показатели 2002 г. – точка, после которой перечисленные демографические волны пошли на убыль из-за низкой рождаемости в период Великой Отечественной войны. Перечисленные показатели вновь будут увеличиваться, начиная с «беби-бума» – 1946 г.

Однако данные солидных демографических прогнозов до 2050 г. как отечественных, так и прогнозов ООН указывают на рост как удельного веса среди всего населения (%), так и абсолютного числа лиц пожилого и старческого возраста в Российской Федерации.

Приводим расчет численности лиц в возрасте старше 60 лет в России в 2025 г. и в 2050 г. (табл. 2), основываясь на данных демографи- ческих прогнозов [8,18] и официальных данных Росстата [3,13].

Кроме роста численности лиц пожилого и старческого возраста в Российской Федерации, следует учитывать, что в России коэффициенты

Таблица 2

Прогноз численности всего населения и лиц

âвозрасте 60 лет и старше в Российской федерации в 2025 и 2050 гг. [3,4]*

Примечание.* – При расчете конечного результата следует учи- тывать возможные отклонения, согласно величинам прогнозируемого диапазона численности населения в тот или иной период – примерно ±30%.

Рис. 1. Стандартизованный коэффициент смертности от всех причин смерти в России и Европе (на 100 000 населения).

смертности пожилого населения, как и коэффициенты смертности от всех основных причин смерти по сравнению с показателями экономи- чески развитых стран гораздо выше (рис. 1) что требует адекватных медицинских и немедицинских мер для уменьшения смертности в этих возрастных группах.

Мы считаем, что руководству страны надо принять реальные специальные меры по улуч- шению обслуживания и лечения российских граждан пожилого и старческого возраста. Учи- тывая, что темпы постарения населения и удельный вес населения пожилого и старческого возраста в России и развитых странах примерно сопоставимы, можно взять за прототип некоторые стандарты обслуживания этого контингента населения в развитых странах, где и медицинское, и социальное обеспечение населения пока что находятся на более высоком уровне, чем в современной России.

Пожилой (60–74) и старческий возраст (старше 75 лет) – один из основных факторов риска смерти от болезней системы кровообращения, связанных с атеросклерозом (ИБС, цереброваскулярная болезнь), и гипертонической болезни (эссенциальной гипертонии) [1,2].

Интенсивность старения населения страны или региона определяется приростом доли лиц пожилого и старческого возраста среди всего населения за определенный отрезок времени.

Высокая скорость прироста доли лиц пожилого и старческого возраста в России объясняется сравнительно низким уровнем рождаемости в стране с начала 60-х годов XX в. Кроме низкой рождаемости, интенсивность старения населения объясняется очень высокой смертностью в молодых возрастных группах (особенно