Thay đổi trong quá trình lão hoá

Cơ thể già có thế thay đổi ở 4 mức: toàn thân, cơ quan, hệ thống, tế bào, và phân tử.

Thoái triển chức năng đi song song với thoái triển chuyển hoá hoạt động của cơ thể, biểu hiện bằng sự giảm sút các kết quả sinh học. Nhưng tất cả các chức năng trong cơ thể không biến đổi giống nhau với tuổi tác. Thời gian bắt đầu thoái triển, tốc độ thoái triển của từng chức phận cũng khác nhau.

Nhìn chung cơ quan thực hiện mau già hơn các hệ thống phối hợp chức năng, nhất là các hệ thống bảo đảm hằng định nội môi. Sự duy trì này ngày càng khó khăn. Ở người có tuổi, mỗi khi có gắng sức, stress, tăng gánh chức năng thì các hệ thống điều hoà phải mất thời gian dài mới đưa cơ thể trở lại ban đầu. Vì vậy, ở người có tuổi người ta sử dụng nghiệm pháp động thường chính xác hơn nghiệm pháp tĩnh.

Thay đổi ở mức toàn thân

Ngoại hình: Rất dễ phân biệt một cơ thể trẻ và một cơ thể già bằng cả một tập hợp dấu hiệu gồm cả dáng dấp, cử chỉ. v.v .

Thể lực: Giảm sút, kém chịu đựng, kém thích nghi trước hoàn cảnh không thuận lợi (nóng, lạnh, ồn, mất máu, chấn thương .v .v.)

Dễ mắc bệnh, dễ tử vong. Thí nghiệm: cùng một cường độ lao động, nhóm chuột già suy kiệt và tử vong nhiều hơn hẳn so với nhóm chuột trưởng thành; các thí nghiệm khác cho thấy chuột già khó duy trì thân nhiệt, nồng độ glucose, pH máu. v. v.

Tỷ lệ mỡ/cơ thể: cơ thể già thường có tăng tỉ lệ mỡ, hậu quả là nặng nề khi di chuyển (trong khi hệ cơ lại yếu đi), các hốc mỡ sẽ tồn tại lâu nhưng đến mức béo phì thì phải coi là “ bệnh”. Trong khi tỷ lệ nước ở cơ thể già lại giảm đi khiến các thuốc hoà tan trong nước mau bị đào thải.

Mức cơ quan, hệ thống

Thần kinh và tâm thần

Giảm số lượng tế bào thần kinh, trong khi đó mô đệm phát triển ở một  số  vùng  đại  não. Trong thân các nơron có sự tích tụ sắc tố lipofuchsin: chất được coi là đặc trưng của quá trình lão hoá. Giảm sản xuất chất dẫn truyền trung gian như acetylcholin, serotonin, dopamin, acid gamma aminobutyric hoặc hiện diện một số yếu tố sinh học khác như cortisol bất thường, gốc oxy tự do cũng có vai trò trong giảm trí nhớ của tuổi già . Giảm tốc độ phản xạ do kém dẫn truyền vận động và giác quan do mất myelin ở sợi thần kinh.

Giảm sản xuất catecholamin khiến cơ thể già giảm khả năng hưng phấn, nhưng nếu tới mức trầm cảm thì coi là “ bệnh”. Giải phẩu bệnh học thấy tổn thương teo não, chứa nhiều sắc tố mỡ, giới hạn của từng lớp tế bào vỏ não kém, điển hình là trong tế bào vỏ não có những đám hạt tròn. Ngoài ra, có sự tăng sinh và loạn dưỡng các tế bào hình sao, tế bào thần kinh đệm. Giảm sản xuất dopamin khiến dáng đi cứng đơ nhưng đến mức run rẩy thì là bệnh Parkinson. Có sự suy yếu rõ rệt một số hoạt động thần kinh cao cấp như: giảm sút trí nhớ, giảm hiệu quả học tập và sáng tạo. Tuy nhiên vẫn giữ hầu như nguyên vẹn: vốn từ ngôn ngữ, tri thức tích luỹ .

Hệ nội tiết

Đa số chức năng thần kinh-nội tiết giảm theo tuổi già như tuyến giáp, tuyến yên, tuyến thượng thận, tinh hoàn và buồng trứng. Tác động của các tuyến nội tiết trục vùng dưới đồi-tuyến yên tham gia qúa trình lão hoá. Tuyến thượng thận giảm mức cảm ứng với sự kích thích của vùng dưới đồi và tuyến yên, cũng như giảm sự liên hệ ngược từ nồng độ 17- OH-Cetosteroid. Đều này được sử dụng để cắt nghĩa sự kém chịu đựng stress ở cơ thể già, thậm chí có coi đây là một  cơ chế gây già.

Thay đổi nồng độ nhiều loại hormon trong máu và giảm nhạy cảm ở cơ quan đích do các thụ thể cảm thụ với hormon cũng giảm số lượng (tế bào lympho, tế bào gan .v .v ). Rõ nhất là sự suy giảm tuyến sinh dục, mặc dù tuyến yên tiết nhiều hormon kích thích tuyến này.

Có nhiều rối loạn trong hoạt động tuyến tuỵ. Nhiều trường hợp có giảm cảm thụ với insulin, khiến tuỵ tăng tiết hormon này. Có thể thiểu năng tế bào bêta nguyên phát (do quá trình già), hoặc thứ phát do thời gian dài tăng tiết. Từ đó, có những thay đổi chuyển hoá glucid, lipid ở người già (gầy, mập, tăng mỡ máu, xơ vữa...).

Tuyến ức liên tục giảm kích thước và chức năng ngay từ khi cơ thể còn trẻ, đến tuổi trung niên thì thoái hoá hẳn. Cấu trúc tuyến cũng có nhiều thay đổi, góp phần vào cơ chế suy giảm miễn dịch ở tuổi già.

Hệ miễn dịch

Kháng thể dịch thể

Giảm nồng độ các kháng thể tự nhiên (kháng thể nhóm máu).

Giảm đáp ứng tạo kháng thể với kháng nguyên lạ.

Tăng sản xuất tự kháng thể: gặp ở 10-15% người già, càng cao tuổi càng hay gặp ( kháng thể chống hồng cầu bản thân, kháng thể anti- DNA, kháng thể anti-thyroglobulin, chống tế bào viền dạ dày, yếu tố dạng thấp...). Cơ chế: Có thể do giảm hoạt động của tế bào lympho T ức chế.

Đáp ứng miễn dịch tế bào

Giảm phản ứng da: Tuberculin, DNCB (Dinitroclorobenzene).

Giảm phân bào với các chất kích thích thường dùng: phytohemagglutinin, concanavalin A ).

Giảm sản xuất Interleukin-2, đồng thời giảm cả số thụ thể ái tính cao với Interleukin-2. Giảm sản xuất Interleukin-3, GM-CSF (Granulomonocyte-clony stimulating factor).

Interleukin-4, Interleukin-5, Interleukin-6 thì bình thường hoặc tăng.

Giảm hoạt tính và số lượng tế bào lympho TCD4 (giảm sản xuất kháng thể)

Mô liên kết

Có thuyết cho rằng sự thay về lượng và chất của mô liên kết là đặc trưng của sự lão hoá. Giảm các glycoprotein, proteoglycan cấu trúc nền các sợi đàn hồi, trong khi đó lại tăng collagen. Các sợi collagen thay đổi cấu trúc, bị gắn nhóm glycosyl trở nên khó hoà tan, trơ và có sự đảo lộn cấu trúc gọi là ”collagen già”, chính nó gây tình trạng xơ hoá (sclerose) các cơ quan, các mô. Hệ xương của người già cũng bị xơ, giảm lắng đọng can xi, có thể đưa đến thoái hóa khớp, loãng xương hay rỗ xương.

Có tác giả cho rằng mô liên kết còn có chức năng nuôi dưỡng (chứa mạch máu) và tái tạo. Sự biến chất của mô này ở tuổi già góp phần làm cơ quan nhận được ít máu và vết thương lâu lành.

Các cơ quan khác

Các cơ quan khác như tuần hoàn có cung lượng và lưu lượng tim đều giảm. Nhưng quan trọng hơn là giảm thích nghi của tim: tim người trẻ có thể tăng năng suất 15-20 lần, tim người 65 tuổi chỉ 7-10 lần. Huyết áp tăng càng làm tim dễ bị quá tải. Phổi có xu phát triển tổ chức xơ làm nhu mô phổi kém đàn hồi, tổ chức liên kết phát triển làm màng trao đổi ở phổi dày hơn, trong khi mật độ mao mạch quanh phế nang giảm xuống. Do vậy dung tích sống ở người từ 45-50 tuổi đã bắt đầu giảm rõ rệt. Thận kém cô đặc nước tiểu, nước tiểu tăng số lượng và giảm tỉ trọng, mặc dù máu qua cầu thận giảm rõ rệt. Urê máu có thể tăng ở người già, cùng với giảm hệ số thanh lọc.

Thay đổi ở mức tế bào

Cơ thể được cấu tạo từ nhiều loại tế bào, mỗi loại khác nhau về hình thái, chức năng (sự biệt hoá) và ở đây quan trọng là khác nhau về khả năng phân chia và thời hạn sống.

Đặc điểm của tế bào cơ thể già:

Màng tế bào thay đổi thành phần lipid và protein theo tuổi già, nồng độ cholesterol tăng và thay đổi tỷ lệ phospholipid (mất phosphatidylcholine) làm thay đổi tính thấm và môi trường bên trong, chất oxy hoá dẫn đến tích luỹ nội bào chất trơ (lipofusin). Giảm chuyển hoá năng lượng, giảm lượng kali nội bào, do đó giảm điện thế màng và làm giảm tính chịu kích thích, tính dẫn truyền, tính nhạy cảm, tính đáp ứng với các kích thích, và tính tương tác giữa các tế bào.

Sự lão hoá của tế bào thể hiện bằng giảm số lượng và giảm khả năng phân bào, đặc biệt là sự kéo dài chu kỳ phân bào của chúng:

Chúng chậm bước vào chu kỳ tế bào ở G0 –G1.

Chậm chuyển từ giai đoạn tiền tổng hợp DNA sang tổng hợp (G1-S).

Chậm tổng hợp DNA và chuyển sang giai đoạn phân bào (G2 -M). Khi cấy ghép tế bào gốc từ cơ thể già sang cơ thể trẻ thì tế bào này hoạt động mạnh lên, phục hồi rõ rệt chức năng phân chia của mình. Ngược lại, cấy tế bào gốc từ cơ thể trẻ sang cơ thể già, tế bào trẻ giảm sức hoạt động rõ rệt. Như vậy, vai trò môi trường cũng quan trọng như vai trò nguồn gốc tế bào.

Thay đổi ở mức phân tử

Quá trình lão hoá kéo theo sự tích luỹ các loại phân tử chỉ gặp ở tuổi trẻ trong các tình trạng bệnh lý, ví dụ: chất lipofuscin trong nhiều loại tế bào, hoặc chất hemosiderin trong đại thực bào hệ liên võng, chất dạng tinh bột (amyloid) ở hầu hết tế bào người già trên 80 tuổi. Ba cơ quan nhiễm tinh bột là não, tim và  tuỵ thường gặp. Các phân tử collagen trở nên trơ ỳ, kém hoà tan, dễ bị co do nhiệt, đảo lộn cấu trúc và đường hoá. Tích luỹ nhiều enym không đặc hiệu không còn hoạt động, nhưng đáng chú ý nhất là những biến đổi trong DNA và RNA. DNA gắn chặt hơn với histon và kim loại, dễ bị phân đoạn, nhiều nhiễm sắc thể có cấu tạo sai lạc. Giảm hoạt tính các enzym chịu trách nhiệm phục hồi những tổn thương của DNA.