衰老的三种变化
2020-10-28湖北徐正法
◎文/湖北·徐正法
人类为什么会衰老?目前还停留在各种设想和学说上,不过研究者发现,在整个衰老过程中,都与人体的三种改变分不开。
无分裂能力细胞的丧失
我们体内的细胞,大致可分为两大类,一类是可分裂细胞,这类细胞平时虽也有部分死亡,但常可借助同一种未死的细胞一个个的分裂而得到补充;另一类是丧失分裂能力的细胞,生物学上称固定分裂细胞,它包括神经细胞(又称神经元)、心肌细胞和骨胳肌细胞,这类细胞没有分裂增殖能力,死一个少一个,死亡后,其未死前所占据的空间被胶原纤维或脂肪组织所填补。这类细胞死亡的速度有多快,机体衰老速度就有多快。大致可以这样认为,一个人或一种动物的丧失分裂能力细胞死亡的速度,就是这个人或这种动物机体衰老的速度。
不少学者认为人出生后不久,神经元即丧失分裂增殖能力。在此后的日子里,它只少不多,例如一个人从20岁至87岁,其大脑视皮质区神经元约减少一半。在海马区域的神经元数,45岁时每立方毫米有7890个,至90岁时减至5800个。神经系统是全身的指挥系统,神经元数目在衰老过程中逐渐减少必然要降低思维、感觉、运动等神经系统的生理功能,同时也会影响其他各个系统的生理功能。
心脏的绝大部分是由心肌细胞所构成,这种细胞的主要特性就是能够有节奏地进行收缩。心肌细胞的收缩促成心脏的收缩,从而具有把血液输送至全身的生理功能。由于衰老,心肌细胞数逐渐减少,因而心脏的收缩力降低了,使心脏在收缩时射出的血液量减少,同时减少了全身各器官的血液供应量,从而间接地降低这些器官的功能。
骨胳肌细胞的逐渐减少,减低了作为运动器官的肌肉收缩力量,形成心有余力不足的衰老状态。但因骨胳肌不是人体中的要害部门,其所处地位不像神经元和心肌细胞那样重要,因此,不大被从事衰老研究的学者们所重视。
胶原纤维的逐渐硬化
人类皮肤的真皮层主要就是由胶原纤维所构成。当然,胶原纤维还存在于在体内各处。胶原纤维的化学成分为蛋白质,胶原纤维占机体总蛋白的三分之一。在衰老过程中,很多器官中胶原纤维的蓄积量越来越多,也越变越硬。在医学书籍中,器官的硬化和这个器官的胶原纤维化几乎变成了同义词。硬化会使器官的生理功能降低。血管的胶原纤维化,使血管壁变硬。心脏中胶原纤维的增生,降低了心脏的收缩功能。肺组织的胶原纤维增生,降低了肺的通气功能。所谓肝硬化,实际上就是肝脏中大量胶原纤维的增生和硬化。因此,老年人的脏器为什么比青年人的脏器硬,主要就是由于胶原纤维的增生和硬化的缘故。
胶原纤维在体内的形成,经历一系列复杂的化学变化。从细胞中合成并分泌出来的是前胶原,在细胞外,前胶原进一步变为原胶原,原胶原通过聚合作用形成胶原微纤维,再经过共价交联,即胶原纤维里部分氨基酸彼此之间联结更紧密,形成具有较强张力的胶原纤维。正因为如此,一些学者企图使用抗胶原共价交联的药物来抗衰老,还有不少学者通过测定胶原纤维的共价交联来测定衰老。
弹性纤维逐渐降低
机体中弹性纤维的含量没有胶原纤维那样多,在体内的分布也没有胶原纤维那样广,主要分布在较大血管、心脏、肺和关节周围等处。
人衰老过程中,一方面器官中弹性纤维的含量有逐渐减少的趋势,另一方面,在弹性纤维中弹性蛋白分子进行共价交联的同时,弹性纤维外壳上钙盐沉积量逐渐增多,如主动脉钙化,就包括钙盐在主动脉弹性纤维上的沉积。由于这些变化,就使机体中弹性纤维的弹性功能逐渐降低。从后果来讲,血管中弹性纤维的弹性降低,使血管的扩张能力减退;心脏中弹性纤维的弹性降低,使心脏舒张能力减退;肺组织中弹性纤维弹性的降低,使肺的弹性降低,从而影响了肺的通气功能;关节周围弹性纤维弹性的降低,易导致关节僵硬。