Функции дыхательной системы
Легкие имеют две основные функции. Одна из них – подача кислорода из воздуха в тело, другая – удаление углекислого газа из организма. Вдыхаемый воздух через трахею и бронхи доходит до мельчайших разветвлений воздухоносных путей – бронхиол, которые оканчиваются микроскопическими эластичными воздушными мешочками – альвеолами. Альвеолы оплетены кровеносными капиллярами, благодаря которым обмениваются кислородом и углекислым газом с кровью.
Функциональные возможности легких начинают постепенно ухудшаться, начиная с 25 лет. Максимальный объем воздуха в легких уменьшается с возрастом (рис. 6). Одновременно снижаются жизненная емкость легких, пиковый экспираторный поток и объем форсированного выдоха.
Рис. 6. Максимальная легочная вентиляция (л/мин).
Дыхательная система с возрастом подвергается различным анатомическим, физиологическим и иммунологическим изменениям. Структурные изменения включают в себя деформацию грудной стенки и грудного отдела позвоночника, что ухудшает общее состояние дыхательной системы, ведет к увеличению нагрузки на нее. Сила дыхательных мышц (диафрагмы и межреберных мышц) уменьшается с возрастом, что приводит к ухудшению эффективности кашля, который имеет большое значение для очищения дыхательных путей. Мертвое пространство альвеол108, напротив, увеличивается, снижая концентрацию артериального кислорода.
В то время как коллаген кожи сменяется в течение жизни 5,3 раза, коллаген хряща – на 80 %, эластичные волокна легких не претерпевают замены. Постепенно мягкая ткань легких теряет опору, что вызывает расширение воздушных пространств альвеол – старческую эмфизему. В результате накопления перекрестных сшивок в эластине эластичность стенки альвеол падает. Поэтому неудивительно, что динамическая податливость (растяжимость) легких, измеряемая при ритмичном дыхании, снижается с возрастом. Одновременно увеличивается сопротивление воздушного потока и уменьшается максимальное давление на вдохе. Рецепторы дыхательных путей претерпевают функциональные изменения с возрастом и менее восприимчивы к лекарствам, используемым для лечения расстройств дыхания. У пожилых людей снижена способность менять степень вентиляции легких в ответ на недостаток кислорода или избыток углекислого газа в крови. Это делает их более уязвимыми к дыхательной недостаточности во время повышенной потребности в активизации дыхательной функции (сердечная недостаточность, пневмония и т.д.) и обусловливает возможные неблагоприятные исходы.
Метаболизм
У людей в возрасте от 40 до 90 лет постепенно снижается уровень основного обмена109 (рис. 7), который можно оценить по теплопродукции и поглощению кислорода.
Рис. 7. Изменение уровня основного обмена с возрастом. Сплошной – у мужчин; пунктирной – у женщин
В результате как у мужчин, так и у женщин снижается средняя температура тела примерно на 0,1 оС. Минимальная температура тела в течение дня сдвигается на более ранние часы. Амплитуда суточной температуры тела уменьшается.
Исследования, проведенные в промышленно развитых странах, показывают, что в зрелом возрасте существует тенденция к увеличению массы тела и индекса массы тела до 60–80 лет с последующим убыванием. Увеличение массы тела происходит за счет возрастания доли жировой ткани. Снижение массы тела в старости происходит, напротив, в основном из-за потери безжировой массы, в связи с саркопенией110, остеопорозом и обезвоживанием тканей. В результате замедления метаболизма масса висцеральной жировой ткани увеличивается в течение всей жизни взрослого человека. Доля подкожного жира в пожилом возрасте имеет тенденцию к снижению. Процедуры похудения в возрасте от 70 до 80 лет приводят преимущественно к потере подкожной жировой клетчатки.
Изменяется водно-солевой баланс – систематическая потеря воды в тканях и общего калия в организме отмечается от 20 до 89 лет. Снижение количества функциональных митохондрий угнетает энергетический метаболизм. Нарушается метаболизм глюкозы, свободных жирных кислот, холестерина, что приводит к развитию метаболического синдрома – ожирения, сахарного диабета 2-го типа и гипертонии.