Старение мочевыделительной системы

Видео: Мочевыделительная система и флуревиты 26 06 2015

Старение почек

Морфологические особенности старения почек

Исследованиями на животных и людях доказана прогрессирующая с возрастом гибель почечной паренхимы: к старости теряется до 1/3—1/2 части нефронов, формируется возрастной нефросклероз.

Даниил и Хэлли (Dunnill, Halley, 1973) подсчитали клубочки в почках 18 лиц в возрасте от одного дня до 73 лет. Авторы нашли, что среднее количество клубочков у людей до 38 лет составило (0.98+0.11)*10 6, у старших лиц — (0.72+0.07)*10 6.

Подобная закономерность наблюдается и у животных.

Подсчитано, что у крыс имеется 3.1*10 4 клубочков в зрелом возрасте и 2.0*10 4 — в возрасте 500 дней (Arataki, 1926), что количество клубочков у мыши уменьшается — с 1.8*10 4 в возрасте 10 нед до 1.4*10 4 в возрасте 50 нед (Sato et al., 1975). Возрастное сокращение числа клубочков подтверждается и при пересчете их на единицу объема почки. Наряду с гибелью части клубочков развивается гипертрофия оставшихся.

Увеличивается площадь клубочков, растут их радиус и общая фильтрующая поверхность. Так, у мыши 10-недельного возраста площадь клубочка составляет в среднем 28 нм2, в 50-недельном возрасте — 67 нм2 (Sato et al., 1975). Средний радиус почечного клубочка у мальчика 7 лет равняется 68 нм, у здорового мужчины 47 лет он достигает уже 84 нм (Elias, Hennig, 1967).

Фильтрующая поверхность клубочков человека в 16 лет составляет 1.6 м2. У двух субъектов 66 и 73 лет она уменьшилась до 0.9 м2 (Dunnill, Halley, 1973). Установлено, что в основе возрастной гибели клубочков лежат процессы гиалиноза и склерозирования. Интересно, что у человека эти изменения начинаются в юкстамедуллярных клубочках с 7-го, в кортикальных — с 9-го месяца внутриутробной жизни (Ljungqvist, 1963).

И хотя эти процессы развиваются очень медленно, существует достоверная корреляция между возрастом и числом измененных клубочков. Линия регрессии падает от 95% нормальных клубочков в возрасте ниже 40 лет до 63% их в 90 лет (Sworn, Fox, 1972). Электронно-микроскопические исследования показали, что основной особенностью старения почечного клубочка являются утолщение, уплотнение и редупликация базальной мембраны клубочковых капилляров.

Так, по сравнению со взрослыми у старых хомяков базальная мембрана клубочковых капилляров утолщается на 90% (McNelly, Dittmer, 1976). Увеличение толщины гломерулярной базальной мембраны в почках старых крыс является в основном следствием утолщения и уплотнения lamina densa. Lamina rаrа существенных возрастных изменений не претерпевает.

В ходе онтогенеза увеличивается мезангиум — от средней величины 6.2% объема клубочка до 10.4% в старческом возрасте (Wehner, 1968). Изменяются свойства склеропротеинов гломерулярной базальной мембраны и мезангиального матрикса, что в значительной мере определяет возрастной гломерулосклероз (Ступина, 1978).

Выраженным сдвигам в процессе старения подвергается канальцевая часть нефрона. Существует мнение, что канальцы не всегда атрофируются после потери клубочка (Oliver, 1952). Поэтому в стареющей почке встречаются «обезглавленные» нефроны, хотя с этим мнением согласны не все (Tauchi et al., 1971- Darmady et al., 1973). Чаще агломерулярные нефроны подвергаются дегенерации.

В интактных нефронах наблюдается тубулярная гипертрофия, особенно в проксимальных извитых канальцах, которые могут в 12 раз превышать нормальные размеры. Однако некоторые исследователи обнаружили при старении уменьшение объема канальцев, расширение их просвета, сокращение числа канальцевых клеток, их гипертрофию (Tauchi et al., 1971).



Авторы произвели подсчет клеток в гистологических образцах, показав, что в извитых канальцах на единицу площади (125 600 нм2) у молодых японцев в возрасте до 39 лет число эпителиальных клеток — 211.8+4.66- в группе 40—49-летних — 170.1+3.37- а у 50—59-летних— только 160.3+2.65. Этими же исследователями произведены замеры ядер эпителиальных клеток извитых канальцев нефрона.

Отмечена отчетливая тенденция к увеличению их размера с возрастом. Подтверждено уменьшение длины и объема проксимального канальца при старении у человека (Darmady et al., 1973). Так, длина и объем этого канальца, соответственно составляющие в зрелые годы 19.36 мм и 0.076 мм3, к 80-летнему возрасту падают до 12.50 мм и 0.052 мм3. По мнению авторов, это может иметь отношение к возрастному снижению концентрационной функции почек.

В дистальных канальцах исследователи обнаружили дивертикулы, число которых после 16—18 лет линейно нарастает с возрастом и в 90 лет составляет в среднем 300 на 100 нефронов. Подобно гломерулярной изменяется с возрастом тубулярная базальная мембрана. Обнаруживаются ее утолщение, уплотнение, редупликация (Rosenquist, Bernick, 1971- Darmady et al., 1973). Есть данные, что базальная мембрана проксимального отдела канальцев у 2-летней крысы в 10 раз толще, чем у 6-недельной (Rosenquist, Bernick, 1971).

Изменения сосудов почек начинаются еще во внутриутробном периоде развития организма, наратают с возрастом, особенно во второй половине его жизни (Oliver, 1952). Характерной особенностью старения почечной сосудистой системы является процесс шунтирования, особенно на уровне афферентных и эфферентных артериол клубочка.

Нередко возрастная дегенерация клубочка приводит к формированию шунта между приносящей и уносящей артериолами почки (Ljungqvist, 1963- Takazakura et al., 1978). Поэтому значительная часть кровотока в стареющей почке отключается от коры к мозговой части.



Исследования с помощью радиоактивного ксенона подтвердили, что возрастное уменьшение кровообращения в почке отражает в основном пониженную перфузию коры органа (Recently et al., 1974). Другим характерным выражением старения почечных сосудов является уплотнение артерий всех порядков.

В результате с возрастом артерии удлиняются, теряют прямолинейный ход, дугообразно, а в дальнейшем спиралеобразно извиваются. Особенно отчетливы эти сдвиги в a.a. arcuatae, interlobulares. Закономерное сужение сосудов почек от ворот к коре при старении нарушается, часто артерии имеют нерегулярный размер просвета.

Площадь поперечного сечения почечных артериальных сосудов отчетливо уменьшается к шестой декаде жизни человека. В артериях мышечного типа происходят отложение коллагена между интимой и внутренней эластической пластинкой, редупликация, кальцификация ее, замещение мышечных клеток коллагеном (Oliver, 1952- Tauchi et al., 1971- Darmady et al., 1973). Возрастные изменения артериол почки сводятся в основном к гиалинозу (Goldman, 1977).

В процессе старения изменяется интерстиций почек.

Получены факты об увеличении с возрастом соединительной ткани в мозговом веществе почек, особенно в пирамидах — «медулярный склероз». В коре этот процесс выражен более умеренно. Гистохимические методы обнаружили присутствие в интерстициальной почечной ткани тонкодиспергированного суданофильного жира, количественно коррелирующего со степенью склероза, а также депозитов кальция.

Показано, что старение почек сопровождается понижением содержания сульфатированных гликозаминогликанов. Содержание нейтральных мукополисахаридов и коллагеноворетикулярных волокон увеличивается. Так, у самцов крыс концентрация уроновой кислоты снижается на 1/3 с 8 до 18 мес жизни.

Содержание же гидроксипролина увеличивается более чем в 2.5 раза (Ber et al., 1969). Эта закономерность подтверждена и на людях. Сделана попытка изучить взаимосвязь между возрастными изменениями гликозаминогликанов и содержанием воды в сосочках почек человека. Установлено, что с возрастом снижается содержание воды и гликозаминогликанов в почечных сосочках.

Наблюдаемые изменения рассматриваются как выражение возрастной динамики основного вещества соединительной ткани почек и обсуждаются как одна из возможных причин снижения ряда почечных функций, в частности концентрационной способности, в процессе старения.

Особенности метаболизма стареющей почки

С возрастом происходят активные изменения в ряде обменных циклов почек. Получены факты, позволяющие считать, что снижение при старении потребления организмом кислорода в значительной мере определяется возрастным падением потребления кислорода метаболически активными органами, в частности почками (Фролькис, 1978).

В опытах на мышах-самцах линии C57BL/6 показано, что общая АТФ-азная активность в почках животных по мере старения снижается, что может отражать общее снижение интенсивности энергетического обмена в органе с возрастом (Burich, 1975).

Возрастное понижение общей АТФ-азной активности в почках животных происходит за счет существенного падения активности кортикальной Mg-АТФ-азы. Известно, что корковый слой органа представляется важным для субстратных превращений, при этом здесь продуцируется энергия преимущественно за счет аэробного метаболизма (Pashley, Cohen, 1973).

В медуллярном слое почек образование энергии идет преимущественно по анаэробному пути (Mikulski et al., 1972). В этом плане интересны данные Берч (Burich, 1975). Он установил в почках мышей-самцов указанной выше линии падение активности МДГ (фермента, связанного с аэробным путем генерирования энергии) в периоде между 120-м и 700-м днями жизни животных на 55% от исходного уровня, в то время как снижение активности у них ЛДГ (фермента, связанного с анаэробным путем образования энергии) за этот период составило лишь 25%. Выявлено уменьшение митохондрий в тубулярных клетках старых животных, с чем связывают возрастное уменьшение продукции энергии в почке (Lindeman, 1978).

Купраш (1973), применяя различные ингибиторы энергетического обмена, нашла, что они неодинаково влияют на перераспределение воды и электролитов в почках молодых и старых животных. Так, например, 2,4-динитрофенол оказывает более выраженный эффект на почки старых мышей, под влиянием фтористого натрия более четкие сдвиги наблюдаются у молодых животных.

Это позволяет думать, что обеспечение энергией транспортных механизмов в почках в старости происходит несколько иными путями, чем в молодом организме. В литературе есть данные о возрастной динамике ряда других ферментов почек. В почках мышей активность Na+, К+ - АТФ-азы, частично ответственной за транспорт натрия в нефроне, с возрастом существенно не изменяется как в корковом, так и в мозговом слоях почек (Burich, 1975).

Активность этого фермента в почках крысы при старении не изменяется в корковом слое, но снижается в мозговом. Таким образом, есть основания думать, что существуют известные видовые различия в возрастных метаболических сдвигах.

Установлено повышение активности сукциндегидрогеназы (СДГ) (фермента, катализирующего важный этап энергетического метаболизма, обеспечивающего транспорт натрия в почечных канальцах) в почках старых крыс (Левкова, Гришко, 1966- Западнюк и др., 1979). Есть данные об отсутствии возрастной динамики в активности ренальной глутаминазы у мышей-самцов линии G57BL/6 (Burich,1975) .