Öregedés és a szervrendszerek

Az előadások a következő témára: "Öregedés és a szervrendszerek"— Előadás másolata:

1 Öregedés és a szervrendszerek

2 A fiziológiás funkciók változása az életkorral
vese t üdő

3 Kardiovaszkuláris és pulmonáris funkciók

4 Kardiorespiratórikus paraméterek inaktív időseknél: míg nyugalmi helyzetben csak a vérnyomás emelkedés észlelhető, terhelésre lényegesen csökken a teljesítmény

5 Különbség a fiatal és az idős kardiovaszkuláris és pulmonáris funkcionális kapacitások között
A fiatal szervezet rezerv (tartalék) funkcionális kapacitása nagyobb ezért a fitt és a nem-fitt szervezet megkülönböztetése csak jelentős terheléssel lehetséges. Az idős szervezet rezerv funkcionális kapacitása kisebb, ezért már mérsékelt teljesítmény fokozódás esetén is kimeríthető (fáradás). Ennek a következménye, hogy időseknél már a mérsékelt fizikai terhelés is hatékony az edzettségi állapot fokozása szempontjából. Az öregedés és a testedzés ellenkező irányba hajtja a fő testi funkciókat. Míg fiatal korban a rezerv funkcionális kapacitások növelése a cél, időskorban ezek maximális fenntartása testedzéssel.

6 Kardiovaszkuláris megbetegedések időskorban
Diétás hatások javíthatják vagy ronthatják a kardiovaszkuláris állapotot időskorban. Hollandiában a tengeri halfogyasztás arányával fordítottan arányos a kardiovaszkuláris megbetegedések előfordulása. PUFA-k szerepe. Megnövekedett homocisztein koncentráció a vérben kockázati faktornak tekinthető. Idősek, akiknek jobb a folát státuszuk alacsonyabb homocistein koncentrációval rendelkeznek. Nem megfelelő (csökkent) folát, B6 és B12 felvétel növeli a homocisztein koncentrációt.

7 A szív strukturális változásai
Minimális a sejtpusztulás, ami nem okozhatja a funkcionális abnormalitásokat. Megnyúlik a kontrakciós és a refrakter idő. Megnő az az idő, ami szükséges a maximális erősségű izom összehuzódáshoz. Relaxáció inkomplett: pl. a bal kamra feltöltődése vérrel csökken akár 50%-ig a korai diasztolé alatt. A korai diasztólikus telődés tehát csökken, amit nagyrészt kompenzál a pitvar fokozott izom- működése (akár kétszerese is lehet a fiatalkori mértéknek testedzett időseknél). A kamrai végvolumen lényeges nem változik. A bal kamra falának vastagsága nőhet akár 30%-al, ami kompenzálja a mérsékelt vérnyomás emelkedést. Az aorta és a artériák fala megvastagszik és rugalmasságuk csökken (RR nő).

8 A szív, arteriák és a kapillárisok idegi szabályozási mechanizmusai időskorban
Paraszimpatetikus idegrostok a szív ingerképző sejtjeit innerválják, míg a szimpatikus idegvégkészülékek az szív teljes izomzatát. (Tudtad?) A plazma NE szint alapállapotban nem magasabb, de terhelésre jobban nő, mint a fiataloknál. Az adrenalin szint minden állapotban magasabb. Időskorban csökkent a -adrenerg receptor hatás, a szív nem tudja elérni a maximális teljesítményt. Továbbá a csökkent -adrenerg receptor hatás miatt csökken az arteriák relaxációja (simaizom), míg az -adrenerg hatás nem csökken (simaizom kontrakció). A perifériás artériás ellenállás nő az életkorral: 1%/év. A krónikus testedzés „drámaian” csökkenti a perifériás ellenállást. Az időskorral fokozódik a posturális hipotenzió (baroreflexek csökkennek)

9 Exercise training enhances leg vasodilatory capacity of >65-yr-old men and women

10 Szívfrekvencia A nyugalmi szívfrekvencia nem tér el lényegesen a fiatal felnőtt kortól. A maximális szívfrekvencia érték szív-verés/10 év csökkenés formájában jelentkezik. A maximális szívfrekvencia érték fiatal és idős felnőtteknél (ábra): A csökkenő szívfrekvenciát az endoszisztólés volumen növelése kompenzálhatja részlegesen edzett időseknél. Időseknél a szívfrekvencia növekedés lassabban normalizálódik.

11 Verőtérfogat és Perctérfogat Stroke volume, Cardiac output)
Időskorban csökken a verőtérfogat (ml), aminek az oka a „preload” (előterhelés) csökkenése: az összehúzódó izmok pumpa funkciója, a légzőizmok működése, a vénák összehúzódása. A teljes vértérfogat időskorban kisebb. A vénák tónusa csökken (varikozitás). A szívfal merevebb. Krónikus testedzés ezeket a folyamatokat (1,2) akár 50%-ban is csökkentheti. A perctérfogat (L/min) az oxigén ellátást is biztosítja. Perctérfogat/testfelület = kardiális index. A perrctérfogatot elsősorban a verőtérfogat nagysága határozza meg, a szívfrekvencia kevésbé meghatározó.

12 Szisztolés és diasztolés vérnyomás
Artériás vérnyomás nő az életkorral, a szisztolés jobban, mint a diasztolés. 40%-a év felettieknek hipertóniás. A 70 év feletti elesések egyik fő oka az, hogy a helyzetváltoz tatásnál a vérnyomás nem kompenzálódik (posturális hipotenzió) és az agy nem kap elegendő vért. Ez az állapot a hipertóniásoknál fokozottan jelen van. A testedzés az egyik legerő sebb faktor a vérnyomás csökkentéséhez. A többi faktorokat lásd: táblázat.

13 Pulmonáris funkciók és az öregedés

14 Tüdő térfogatok erőltetett vitális kapac.
RV jelentősen nő dohányosoknál

15 Forszírozott (erőltetett) vitál kapacitás

16 Ventilláció (L/min) maximális testedzés alatt - A testedzés után a normális ventilláció visszaállása lassabban következik be időseknél. Igaz ez szubmaximális testedzés után is. - Testedzés fokozza időseken is a ventilláció mértékét. Mivel inaktív egyedek testedzés után megközelítik a krónikusan trenírozottak ventillációs értékeit, a testedzés elkezdése minden stádiumban ajánlott. - A fokozott ventillációt a diafragma és a légző izmok fokozott működése biztosítja, amit a testedzés arányaiban tovább fokoz. Azaz a légzés az energia felhasználásból nagyobb arányban részesedik. Ez energiát vonhat el egyéb létfontosságú funkcióktól (pl. agyi működéstől). A testedzés intenzitása nagyon fontos szempont az időseknél.

17 VO2max és oxigén pulzus

18 Vér laktát koncentráció - Mind a laktát képződés és annak eltávolítása csökkent öregkorban (izomtömeg kevesebb és a gyors rostok relatív csökkenése kifejezett) - Az intramuszkuláris vérátáramlás is csökken időskorban. - Laktát nő mérsékelt intenzitású testedzés alatt is - Bal oldali ábra: A laktát koncentráció 7 perccel a futópad tréning után a fiataloknál stabilizálódik, de az időseknél nem. Ez részben magyarázza az korfüggő csökkenését az állóképességnek.

19 „EGÉSZSÉGES” ÖREGEDÉS SZERVRENDSZEREK ÖREGEDÉSE és BETEGSÉGEI

20 Nemi különbségek az élettartamban (folytatás)
A nemek közötti hormonális különbségek: az ösztrogének csökkentik az LDL-t és növelik a HDL-t, a tesztoszteron pont fordítva hat. Különbségek az immunrendszerben: a nőknél az immunreakciók gyorsabbak és intenzívebbek. Ez gátolja a fertőzések hatásait, a tumorképződést, de gyakoribbak maguk a fertőző betegségek. Nőknél gyakoribbak az autoimmun betegségek is. Szociális különbségek: Pozíció, felelősség a foglalkozásban A nők kevésbé veszélyes és stresszes környezetben élnek A nők kevésbé involváltak a extrém mértékű dohányzásban A nők rendszeresebben ellenőriztetik az egészségi állapotukat, részben a gyakoribb megbetegedések miatt is. A nőknél gyakoribbak a nem fatális akut és krónikus megbetegedések.

21 A krónikus betegségek előfordulási gyakorisága a nemek szerint

22 A krónikus betegségek progressziója az életkor előrehaladtával

23 Egyéni (individuális) különbségek
A kronológiai életkor különbözik a biológiai életkortól. Az öregedés perszonális (egyénre jellemző) folyamat. Az élettani rendszerek öregedése is eltérő. Az individuális különbségek statisztikailag az interindividuális variábilitást hozzák létre (SD). Az SD értékek nőnek az életkorral.

24 individuális különbségek a pszichomotor teljesítményeknél
Válasz reakció idő pszichomotor teszteknél 6 pszichomotor teszt SD

25 Izomtömeg Az izomerő nagysága függ az izom tömegétől
Időskorban akár 25%-al is csökkenhet az izomtömeg CT segítségével mért keresztmetszet alapján. (A zsírtömeg viszont egyre nő időskorban változatlan testsúly esetén). Ennek megfelelően a zsír mentes tömeg (fat free mass, sovány testömeg, lean body mass) jelentősen csökken. Az izom tömegének fogyása: sarcopenia. Ennek oka az izomrostok számának és térfogatának csökkenése (egész motoros egységek elsorvadhatnak: idegrost és izomrostok együtt!). Az izomszövet helyét kötőszövet foglalja el és zsírszövet. A gyengülő minőségű táplálkozás párosul a csökkent fizikai aktivitással. A sarcopenia lényeges csökkenthető a kiegyensúlyozott táplálkozással és a mérsékelt rendszeres fizikai aktivitással. Öregedéssel elsősorban a lassú-oxidatív izomrostok teljesítménye csökken, míg a gyors-glikolitikus rostoké nem kimutathatóan. Az izmok kapilláris sűrűsége nem változik az öregedés során.

26 Az izomtömeg növelése rezisztencia erő-tréninget is igényel idős korban éves csoportok 6- és 12- hónapos tréningek (b és c ábrák): az izomtömeg nő sarcopenia kezelése ill. prevenciója izomtömeg

27 Az erőtréning fontossága az izomerő növelésében időskorban is jelentős
Az erőtréning fontossága az izomerő növelésében időskorban is jelentős! fiatal éves idős éves

28 térd feszítő erő kéz szorító erő láb izomerő
Age-associated changes in skeletal muscles and their effect on mobility: an operational diagnosis of sarcopenia Lauretani F. et al., J Appl Physiol 95: 1851–1860, The relationships between age and knee-extension torque (A), handgrip (B), weight-specific lower extremity muscle power (C), and calf muscle cross-sectional area (D) láb izomerő m. gastrocnemius keresztmetszet

29 Age-associated changes in skeletal muscles and their effect on mobility: an operational diagnosis of sarcopenia Lauretani F. et al., J Appl Physiol 95: 1851–1860, Age-related differences in walking ability A: percentage of men and women who reported being unable to walk 1 km without stopping and without developing symptoms, according to age groups. B: relationship between age and measured walking speed (over a 4-m course)

30 Handbook of Physiology – Aging Exercise John O. Holloszy és W. M
Handbook of Physiology – Aging Exercise John O. Holloszy és W.M. Kohrt Testedzés és életkor

31 VO2max értékek az életkor függvényében Ismételve: időskorban az oxigén felhasználás csökken az izomban, részben az izomtömeg csökkenése, döntően azonban a légzési funkciók jelentős csökkenése miatt. A két folyamat egymást erősíti. A szervezet oxigén ellátottsága talán a legfontosabb szempont a szervezet öregedésében.

32 A futási sebesség változása az életkor függvényében

33 A test zsírtömeg és a zsírmentes tömeg (főleg izom) változása az életkor függvényében
férfi nő

34 glukóz terhelés Plazma glukóz tolerancia és inzulin válasz éves korban per os glukóz terhelés után. Mozgás és anyagcsere kapcsolata szempontjából döntő jelentőségű ez az ábra! AZ INZULIN ÉRZÉKENYSÉG IDŐSKORBAN IS FOKOZÓDIK TESTEDZÉS UTÁN

35 Prevenciós szempontok
Időskori Táplálkozás Prevenciós szempontok Title of Proposal ACRONIMO: Dieterly

36 ‚DIETERLY proposal’ célkitűzései
A megfelelő tápértékű és élettani hatású táplálékok elérhetőségének biztosítása idősek részére Az étkezések során a „ready to use” ételek alkalmazásának elősegítése A jó színvonalú tápláltság biztosítása a tápanyag és kalória szükségletek biztosítása alapján A protektív hatású táplálkozás alkalmazása a betegségek megelőzésében Az elesettség szindrómát gyakran a fehérje szegény táplálkozás váltja ki (protein-energia malnutritio). Ennek az állapotnak a megelőzése Kiemelt figyelem az akut geriátriai ellátásban részesülő hospitalizáltak irányába, akiknél a „wasting” (testi leromlás) szindróma gyorsan kialakulhat A malnutritio diagnosztikája és megfelelő kezelése Az idős betegek életminőség prognózisának növelése a kórházi ellátás és kibocsátás során. Összességében a DIETERLY pályázat célja, hogy segítse az egészség megőrzését, az idősek életminőségét, támogassa a sikeres öregedést a megfelelő táplálkozás révén.

37 Öregedés, mozgás, egészség

38 auditorikus percepció
The executive functions of the brain izom mozgások primér motoros kéreg frontális kéreg parietális kéreg a tér és a végtagok helyzetének percepciója mozgás terv auditorikus percepció és memória vízuális percepció és memória okcipitális kéreg prefrontális kéreg temporális kéreg Az exekutív mozgás-terv kivitelében a prefrontális kéreg kulcsszerepet játszik

39 Az agy végrehajtó (exekutív) funkciója - PFC
Egy új probléma megoldásának tudatosulása és végrehajtása a felvetődéstől a végleges kivitelig. A folyamat magában foglalja: Az adott probléma létezésének tudatosulása Az adott probléma értékelése A feltételek analízise A specifikus cél kitűzése (tudatosulása) A megoldás számos lehetséges variációjának számbavétele A választott megoldási terv szelekciója A választott terv végrehajtásának értékelés A terv módosítása ha nem tűnik hatékonynak A nem kellően hatékony tervek elvetése és helyettesítése a hatékonynak tűnő tervekkel A végleges tervvel elérhető eredmények összevetése a felvetett probléma feltételeinek valóságos megoldására A terv kivitelezésének befejezése ha megfelel a probléma megoldásának feltételével A terv elraktározása A terv felidézése később ha azonos vagy hasonló típusú problémák merülnek fel

40 A prefrontális kéreg anatómiai viszonyai
Mediális PFC

41 Az interhemiszférikus kompenzációs hipotézis

42 Jól teljesítő idős ember, Rosszul teljesítő idős ember,
nem demens Rosszul teljesítő idős ember, nem demens BH JH BH JH A nem elbutult, jól teljesítő idős ember mindkét oldali PFC-ét használja, míg a nem elbutult rosszul teljesítő idős ember nem képes mindkét oldali PFC-ét használni. Ez az eredmény támogatja a „kompenzációs hipotézist”.

43 Intrahemiszférikus kompenzáció felismerési memória tesztben
Idősödő emberek (demencia nélküli) rendelkeznek intrahemiszférikus kompenzációval is PFC MTL Gutchess et al. 2005 Intrahemiszférikus kompenzáció teljesítés alatt felismerési memória tesztben MTL PFC – prefrontális kortex MTL – mediotemporális kortex

44 Következtetések A PFC és a hippocampus között szoros a kapcsolat a memória konszolidációban és a felidézésben egyaránt Öregedés alatt a PFC képes fokozni működését, hogy kompenzálja a temporális kéreg (benne a hippocampus) csökkent működését A PFC különösen involvált a pozitív emócióhoz kötött memória folyamatokban és csökken az amygdala funkció (fokozott emócionalitás)

45 Mild Cognitive Impairment (MCI) Kismértékű kognitív zavar
3-6 éves plató-szerű, kognitív zavartól mentes periódus után következik be. Amikor diagnózisra kerül az MCI az azt jelenti, hogy az előző 3-6 évben az agy képes volt kompenzálni a neurodegenerációt. A neurodegeneráció előrehaladása elér egy pontot, ahol a kompenzációs folyamatok kimerülnek és kognitív zavar lép fel (MCI).

46 Alzheimer kór Inter- és intrahemiszfériás kompenzációk
Az AD páciens bilaterális PFC aktivitást mutat hasonlóképpen a mentálisan ép egyénekhez AD betegeknél a PFC aktivitást egy nagyfokú hátsó agykérgi-agyi aktivitás kíséri (hátsó cinguláris kortex, temporális kéreg és amygdala). BH JH BH JH Demencia nélküli idős Alzheimer demencia

47 Kardiovaszkuláris rizikó faktorok és a demencia
Az agyi fehérállomány léziója jelentős szerepet játszik a demencia kialakulásában mind az AD, mind a VaD betegeknél. A fehérállomány lézióját a cerebrális mikoangiopátia hozza létre. Gátoltak a fronto-subkortikális kapcsolatok, ami kognitív zavarokhoz és az exekutív funkciók (mobilitás, egyensúly, hangulati állapot) zavarához vezet. A fehérállomány léziója, különösen a periventrikuláris áreákban szorosan kapcsolódik a kardiovaszkuláris rizikó faktorokhoz. Kardivaszkuláris rizikó faktorok: arteriás hipertenzió, diabetes mellitus, elhízás, atriális fibrilláció, ateroszklerózis, dohányzás. Mind a neuron anyagcsere, mind az agy vérellátása csökken, ami nemcsak a fehér de a szürkeállományt is pusztítja.

48 Kardiovaszkuláris rizikó faktorok elhízás, magas vérnyomás, diabetes
Kardiovaszkuláris betegség Csökkent cerebrális anyagcsere Fehér- és szürke állomány lézió Csökkent cerebrális perfúzió Agyi atrófia DEMENCIA Erik Scherder Amsterdam

49 csökkent vazodilatáció neurofibrilláris fonatok
mozgás aktivitás inzulin rezisztencia elhízás csökkent vazodilatáció (NO-közvetített) csökkent glukóz tolerancia vazokonstrikció hiperglikémia hipertónia 2-es diabetes mellitus kardiovaszkuláris megbetegedések neurofibrilláris fonatok amiloid plakkok Alzheimer kór NCD

50 Az agy öregedése és a demencia
Az agy öregedése nem passzívan megy végbe, vagyis hogy csak várunk arra, hogy a kognitív zavar bekövetkezzen. Intrinszik és extrinszik stratégiák állnak rendelkezésre, hogy aktiváljuk azokat a kompenzatórikus mechanizmusokat, melyek befolyásolják a kognitív teljesítményt, illetve fenntartják a normálisnak tekinthető kognitív teljesítményt ameddig csak lehetséges. Az intrinszik stratégia, vagy kompenzatórikus stratégia azt jelenti, hogy idősödő korban olyan agykérgi területek kapcsolódnak be a kognitív teljesítmény kivitelezésébe, amelyek fiatal korban nem figyelhetők meg (hallgatnak). Ezek a kompenzatórikus folyamatok még a demencia esetén is fennállhatnak, de akkorra már nem tudják kifejteni hatásukat (átmeneti védelmi funkció). Az extrinszik tényezők (nem-farmakológiai) késleltetik a demencia megjelenését (pl. aktív fizikai és szellemi életstílus), vagy gátolják a demencia rizikó faktorait (pl. csökkentik a kardiovaszkuláris leépülést és a magas vérnyomást)

51 Az agy teljesítménye normális és patológiás idősödés során

52 Az öregkorban bekövetkező leggyakoribb változások
agyi lokalizációja („hotspots”) dorzo- laterális PFC hippocampus kisagy