Особенности биоэнергетических процессов - Возрастная биохимия
Существенные изменения в клеточной биоэнергетике происходят на этапе образования, передачи и использования энергии в клетке.
Во многих клетках снижается потребление кислорода, уменьшается активность ферментов дыхательной цепи и содержание макроэргов (АТФ, КФ, и др.). С возрастом ухудшается синтез белков митохондрий, что вызывает нарушения всей энергетики клетки. Ухудшается основной обмен. Для взрослого человека величина основного обмена составляет 24 ккал на 1 кг веса в сутки, а для 75-летнего эта величина снижается до 84%. Если у детей бьльшая часть энергии тратится на рост и увеличение массы тела, то у пожилых людей из-за снижения интенсивности анаболических процессов и метаболизма в целом основной обмен существенно ухудшается. Уже в состоянии покоя у пожилых людей используется почти весь резервный энергетический фонд организма.
Генерация энергии - синтез АТФ происходят в ходе двух основных процессов - тканевого дыхания, протекающего в митохондриях, и гликолиза, протекающего в цитоплазме. На кристах митохондрий расположены дыхательные ферменты, которые переносят электроны с субстратов на кислород с образованием воды и энергии (частично в виде АТФ).
При старении происходит уменьшение количества митохондрий в клетках, появляются поврежденные митохондрии, снижается интенсивность окислительного фосфорилирования, что приводит к уменьшению образования энергии. Наряду с этим возникают процессы, связанные с возникновением компенсации, которые не могут обеспечить клетки энергией в полной мере. К ним относят появление гигантских митохондрий, активизацию гликолиза, образование, к примеру, в сердце большего количества АТФ на один моль потребляемого кислорода.
Возможности аэробного энергообеспечения за счет тканевого дыхания у пожилых людей ограничены в силу следующих основных причин:
- - снижение уровня возможностей кардиореспираторной системы; - снижение кислородной емкости крови (величина МПК в 50 лет составляет 70% от средневозрастной величины МПК, а к 70 годам - падает до 55%); - снижение энергетических запасов организма (жировых, гликогенных); - снижение количества и активности ферментов, участвующих в аэробном энергообеспечении; - снижение содержания гемоглобина в эритроцитах крови и миоглобина в саркоплазме мышечных клеток; - изменение в состоянии митохондриального аппарата (уменьшение количества и размера митохондрий и т. д.).
В старости во многих клетках относительно большее значение приобретает более древний, резервный путь энергообеспечения - гликолиз. При интенсивных нагрузках сердечно-сосудистая и дыхательная системы не могут обеспечить мышцы кислородом, что приводит к кислородному голоданию организма. Значительное увеличение лактата (молочной кислоты) в крови после выполнения стандартных нагрузок указывает на снижение возможностей тканевого дыхания и включение гликолиза в энергообеспечение. Усиление в сердечной мышце гликолиза - резервного энергетического фонда - способствует сохранению работы сердца. Однако образование лактата в сердечной мышце может привести к нарушению ритма сердца и к его повреждению. Незначительное увеличение лактата по сравнению с показателями молодых людей после выполнения максимальных нагрузок анаэробного характера свидетельствует о низком уровне возможностей гликолиза.
Устранение избытка лактата требует у пожилых людей обычно нескольких часов. В опытах на животных установлено резкое снижение (при старении) запасов гликогена в организме, повышение уровня неорганического фосфата, который ускоряет распад гликогена и замедляет его синтез. Экспериментально доказано, что количество креатинфосфата, например, в сердечной мышце старых животных падает на 40-50%. Следовательно, существенные недостатки анаэробных (алактатного и лактатного) механизмов энергообеспечения можно объяснить следующими причинами:
- - снижением энергетических резервов (низкий уровень запасов гликогена и креатинфосфата); - снижением мобилизационных возможностей (низкие концентрации фермента креатинкиназы, ферментов гликолиза и нарушение регуляторных механизмов); - снижением устойчивости организма к метаболитам (лактату, пирувату и др.).
"Отказ" при выполнении нагрузок максимальной и субмаксимальной мощности у пожилых людей наступает значительно раньше, что является сигналом снижения мощности и эффективности анаэробного энергообеспечения. В мышечных клетках снижается активность миозиновой АТФ-азы - фермента, катализирующего гидролиз АТФ.
При старении снижается эффективность аэробного пути ресинтеза АТФ вследствие нарушения механизмов сопряжения дыхания и фосфорилирования, в результате чего бьльшая часть энергии переходит в тепловую, что понижает К. П.Д. этого способа образования АТФ.
Кроме основных путей окисления в организме (тканевого дыхания и гликолиза) существуют и другие пути, в частности, микросомальное окисление (гидроксилирование). В этом случае кислород включается в состав окисляемых веществ. Данный процесс не имеет энергетического значения. Основное назначение микросомального окисления состоит в обезвреживании ядовитых веществ, в снижении их токсичности. Г. И. Парамонова в своих исследованиях показала, что к старости снижается способность ферментов этой системы защищать организм от токсических веществ.
Похожие статьи
-
Особенности метаболизма пожилых людей - Возрастная биохимия
Характерной чертой стареющего организма является снижение уровня пластического обмена на фоне общего уменьшения интенсивности обмена веществ. Снижение...
-
Особенности нейроэндокринной регуляции стареющего организма - Возрастная биохимия
Возрастные изменения в гомеостазе пожилых людей многие авторы связывают с нарушениями, которые протекают в нейрогуморальных механизмах регуляции....
-
Биохимические особенности стареющего организма, Основные механизмы старения - Возрастная биохимия
Основные механизмы старения Биология старения - раздел геронтологии, который изучает старение живых организмов на всех уровнях их организации....
-
Особенности биоэнергетики растущего организма - Возрастная биохимия
Течение энергетических процессов определяется направленностью метаболизма, потребностью тканей в энергии и характером питания. Энергозатраты растущего...
-
Обоснование методики занятий физической культурой с пожилыми людьми - Возрастная биохимия
Снижение уровня многих метаболических процессов энергообеспечения организма у пожилых людей сочетается со снижением двигательной активности, что может...
-
Возрастные особенности работоспособности - Возрастная биохимия
В онтогенезе физическая работоспособность, зависящая от аэробных механизмов энергообеспечения, развивается раньше, чем анаэробная. С 6 лет в значительной...
-
Семенники начинают свою генеративную функцию еще в препубертатном возрасте, однако в этот период времени сперматогенез блокируется на этой начальной...
-
Особенности питания растущего организма - Возрастная биохимия
Обязательным условием нормального роста и развития организма, повышения уровня физической работоспособности, профилактики заболеваний является...
-
Особенности метаболизма растущего организма - Возрастная биохимия
Основной биологической особенностью растущего организма является высокая интенсивность обмена веществ. На биологическом уровне это проявляется в высоких...
-
Введение - Возрастная биохимия
Постановлением Государственного Совета Российской Федерации, состоявшегося в январе 2002 года, предусмотрены меры, направленные на существенное развитие...
-
Общая характеристика растущего организма С биологических позиций, период роста организма можно разделить на три этапа: - детский - с рождения до 11-12...
-
Сестринский процесс - это организационная структура, необходимая для наблюдения, ухода, выполнения назначений врача больными. Это метод организации и...
-
Введение - Возрастные особенности репродуктивной системы у человека
Актуальность изучения выбранной темы основана на том, что репродуктивная система представляет собой комплекс органов и систем, участвующих в производстве...
-
Специфика эндокринной регуляции растущего организма - Возрастная биохимия
Уровень здоровья человека обеспечивается деятельностью нервной, гормональной и иммунной систем, которые находятся в тесной взаимосвязи. Онтогенез...
-
Проблемы геронтологии - Возрастные особенности опорно-двигательного аппарата человека
Старость является одним из естественных состояний человека, занимающего около 20% его жизни, причем весьма специфическим состоянием, связанным с...
-
Возрастные изменения костей - Возрастные особенности опорно-двигательного аппарата человека
Костная ткань динамична, она обладает способностью постоянно обновляться, и на протяжении всей жизни человека в ней меняется количественное и...
-
Опорно-двигательный аппарат Аппарат - это функциональное объединение разнородных систем и составляющих их органов. Термин аппарат употребляется и при...
-
Введение - Возрастные особенности опорно-двигательного аппарата человека
Анатомия и физиология -- это важнейшие науки о строении и функциях человеческого организма. Знать, как устроен человек, как "работают" его органы, должен...
-
Яичники. С 3--4 недели внутриутробной жизни - первыми закладываются половые железы, которые являются одним из важнейших звеньев в регуляции функции...
-
Разновидности канальцев яичка и придатка представлены: I. Сперматогенные, или извитые семенные, канальцы охарактеризованы в таблице 1.1....
-
ОНТОГЕНЕЗ. ВОЗРАСТНЫЕ АСПЕКТЫ - Регуляция физиологических процессов
Проблемы возрастных изменений функций мозга рассматриваются в связи с нейропептидом Y. Ламинарное распределение иммунореактивных волокон NPY связывается...
-
Позвоночник Позвоночный столб -- настоящая основа скелета, опора всего организма. Конструкция позвоночного столба позволяет ему, сохраняя гибкость и...
-
Заключение - Возрастные особенности отдельных костей черепа и черепа в целом
Подводя итоги можно сказать то, что кости черепа развиваются неравномерно и имеют 3 различные формы стадии развития. Как было указано выше, это -...
-
Строение и функции опорно-двигательного аппарата человека черепа у взрослого и новорожденного различны. Лицо новорожденного ребенка короткое и широкое. В...
-
Краниометрия - Возрастные особенности отдельных костей черепа и черепа в целом
Краниометрия это измерение особенностей строения черепа для классификации людей по расе, криминальным склонностям, интеллекту и т. д. Основная...
-
Возраст от 16 до 18 лет. В этот период происходит активация и синхронизация деятельности репродуктивной системы, переход к овуляторным циклам,...
-
Диагностика патологического климакса у мужчин основывается на установлении характерных жалоб, выявлении андрогенной недостаточности и гормональной...
-
Патологии развития - Возрастные особенности репродуктивной системы у человека
Недостаток андрогенов в раннем внутриутробном периоде приводит к различным аномалиям развития половых органов: - гипоспадия - крипторхизм - микрофаллос....
-
Особенности строения поджелудочной железы - Биохимия поджелудочной железы
1. Поджелудочная железа человека представляет собой удлиненное дольчатое образование серовато-розоватого оттенка и расположена в брюшной полости позади...
-
Общая характеристика В последующем половые шнуры срастаются с канальцами I почек. Из половых шнуров образуются эпителиосперматогенный слой извитых...
-
Занятия физической культурой с детьми, подростками и юношами должны быть направлены на гармоничное развитие, совершенствование функций организма и...
-
Заключение - Возрастные особенности опорно-двигательного аппарата человека
Значение скелета очень велико. Костная система выполняет ряд функций, имеющих или преимущественно механическое, или преимущественно биологическое...
-
Биологическая роль инсулина - Биохимия поджелудочной железы
I. Влияние на обмен углеводов: 1. Обеспечивает поступление глюкозы в клетки, так как: А) образует "канальцы" с белками - рецепторами, по которым глюкоза...
-
1) [-]окружено ресничками 2) [+]находится в предротовой воронке и окружено щупальцами 3) [-]ротовое отверстие отсутствует 4) [-]состоит из верхней и...
-
Сокращаясь, мышцы выполняют работу. Работа зависит от их силы. Мышца тем сильнее, чем больше в ней мышечных волокон, то есть чем она толще. При пересчете...
-
Каждый череп имеет индивидуальные особенности. Для черепа в целом характерны определенные форма, величина, отношение величины лицевого черепа к...
-
Череп(cranium)-является частью осевого скелета, и образуется костями черепа и костями лица. Кости черепа в свою очередь формируют свод черепа и...
-
1) [-]1, 2 - нет 2) [-]1 - нет, 2 - да 3) [+]1 - да, 2 - нет 4) [-]1, 2 - да Какая особенность строения легких способствует увеличению газообмена у...
-
В течение этого периода (от 8 до 16 лет) происходит не только созревание репродуктивной системы, но и завершается физическое развитие женского организма:...
-
Половое созревание мальчиков несколько отстает по времени от созревания девочек. Активное развитие мужской половой системы происходит к 13-15-летнему...
Особенности биоэнергетических процессов - Возрастная биохимия