Старіння сечовидільної системи

Відео: анатомічні та флуревіти 26 06 2015

старіння нирок

Морфологічні особливості старіння нирок

Дослідженнями на тваринах і людях доведена прогресуюча з віком загибель ниркової паренхіми: до старості втрачається до 1 / 3-1 / 2 частини нефронів, формується вікової нефросклероз.

Данило і Хеллі (Dunnill, Halley, 1973) підрахували клубочки в нирках 18 осіб у віці від одного дня до 73 років. Автори знайшли, що середня кількість клубочків у людей до 38 років склало (0.98 + 0.11) * 10 6, у старших осіб - (0.72 + 0.07) * 10 6.

Подібна закономірність спостерігається і у тварин.

Підраховано, що у щурів є 3.1 * 10 4 клубочків в зрілому віці і 2.0 * 10 4 - у віці 500 днів (Arataki, 1926), що кількість клубочків у миші зменшується - з 1.8 * 10 4 ст віці 10 тижнів до 1.4 * 10 4 у віці 50 тижнів (Sato et al., 1975). Вікове скорочення числа клубочків підтверджується і при перерахунку їх на одиницю об`єму нирки. Поряд із загибеллю частини клубочків розвивається гіпертрофія залишилися.

Збільшується площа клубочків, ростуть їх радіус і загальна фільтруюча поверхню. Так, у миші 10-тижневого віку площа клубочка становить в середньому 28 нм2, в 50-тижневому віці - 67 нм2 (Sato et al., 1975). Середній радіус ниркового клубочка у хлопчика 7 років дорівнює 68 нм, у здорового чоловіка 47 років він досягає вже 84 нм (Elias, Hennig, 1967).

Фільтруюча поверхня клубочків людини в 16 років становить 1.6 м2. У двох суб`єктів 66 і 73 років вона зменшилася до 0.9 м2 (Dunnill, Halley, 1973). Встановлено, що в основі вікової загибелі клубочків лежать процеси гиалиноза і склерозування. Цікаво, що у людини ці зміни починаються в юкстамедуллярное клубочках з 7-го, в кортикальних - з 9-го місяця внутрішньоутробного життя (Ljungqvist, 1963).

І хоча ці процеси розвиваються дуже повільно, існує достовірна кореляція між віком і числом змінених клубочків. Лінія регресії падає від 95% нормальних клубочків у віці нижче 40 років до 63% їх у 90 років (Sworn, Fox, 1972). Електронно-мікроскопічні дослідження показали, що основною особливістю старіння ниркового клубочка є потовщення, ущільнення і редуплікація базальної мембрани клубочкової капілярів.

Так, в порівнянні з дорослими у старих хом`яків базальнамембрана клубочкової капілярів потовщується на 90% (McNelly, Dittmer, 1976). Збільшення товщини гломерулярной базальної мембрани в нирках старих щурів є в основному наслідком потовщення і ущільнення lamina densa. Lamina rаrа істотних вікових змін не зазнає.

В ході онтогенезу збільшується мезангіум - від середньої величини 6.2% обсягу клубочка до 10.4% в старечому віці (Wehner, 1968). Змінюються властивості склеропротеінам гломерулярной базальної мембрани і мезангиального матриксу, що в значній мірі визначає віковий гломерулосклероз (Ступина, 1978).

Вираженим зрушенням в процесі старіння піддається канальцевая частина нефрона. Існує думка, що канальці не завжди атрофуються після втрати клубочка (Oliver, 1952). Тому в старіючої нирці зустрічаються «обезголовлені» нефрони, хоча з цією думкою згодні не всі (Tauchi et al., 1971- Darmady et al., 1973). Найчастіше агломерулярние нефрони піддаються дегенерації.

У інтактних нефронах спостерігається тубулярная гіпертрофія, особливо в проксимальних звивистих канальців, які можуть в 12 разів перевищувати нормальні розміри. Однак деякі дослідники виявили при старінні зменшення обсягу канальців, розширення їх просвіту, скорочення числа канальцевих клітин, їх гіпертрофію (Tauchi et al., 1971).

Автори зробили підрахунок клітин в гістологічних зразках, показавши, що в звивистих канальців на одиницю площі (125 600 нм2) у молодих японців у віці до 39 років число епітеліальних клітин - 211.8 + 4.66- в групі 40-49-річних - 170.1 + 3.37- а у 50-59-летніх- тільки 160.3 + 2.65. Цими ж дослідниками проведені заміри ядер епітеліальних клітин звивистих канальців нефрона.

Відзначено чітка тенденція до збільшення їх розміру з віком. Підтверджено зменшення довжини і об`єму проксимального канальця при старінні у людини (Darmady et al., 1973). Так, довжина і об`єм цього канальця, відповідно складові в зрілі роки 19.36 мм і 0.076 мм 3, до 80-річного віку падають до 12.50 мм і 0.052 мм 3. На думку авторів, це може мати відношення до вікового зниження концентраційної функції нирок.

У дистальних канальцях дослідники виявили дивертикули, число яких після 16-18 років лінійно наростає з віком і в 90 років становить в середньому 300 на 100 нефронів. Подібно гломерулярной змінюється з віком тубулярная базальнамембрана. Виявляються її потовщення, ущільнення, редуплікація (Rosenquist, Bernick, 1971- Darmady et al., 1973). Є дані, що базальнамембрана проксимального відділу канальців у 2-річної щури в 10 разів товщі, ніж у 6-тижневій (Rosenquist, Bernick, 1971).

Зміни судин нирок починаються ще у внутрішньоутробному періоді розвитку організму, наратают з віком, особливо в другій половині його життя (Oliver, 1952). Характерною особливістю старіння ниркової судинної системи є процес шунтування, особливо на рівні аферентних і еферентних артеріол клубочка.

Нерідко вікова дегенерація клубочка призводить до формування шунта між приносить і забирає артеріолами нирки (Ljungqvist, 1963- Takazakura et al., 1978). Тому значна частина кровотоку в старіючої нирці відключається від кори до мозкової частини.

Дослідження за допомогою радіоактивного ксенону підтвердили, що вікове зменшення кровообігу в нирці відображає в основному знижену перфузію кори органу (Recently et al., 1974). Іншим характерним виразом старіння ниркових судин є ущільнення артерій всіх порядків.

В результаті з віком артерії подовжуються, втрачають прямолінійний хід, дугоподібно, а в подальшому спиралеобразно звиваються. Особливо виразні ці зрушення в a.a. arcuatae, interlobulares. Закономірне звуження судин нирок від воріт до кори при старінні порушується, часто артерії мають нерегулярний розмір просвіту.

Площа поперечного перерізу ниркових артеріальних судин чітко зменшується до шостої декаді життя людини. В артеріях м`язового типу відбуваються відкладення колагену між інтиму і внутрішньої еластичної платівкою, редуплікація, кальцифікація її, заміщення м`язових клітин колагеном (Oliver, 1952- Tauchi et al., 1971- Darmady et al., 1973). Вікові зміни артеріол нирки зводяться в основному до гіалінозу (Goldman, 1977).

В процесі старіння змінюється інтерстицій нирок.

Отримано факти про збільшення з віком сполучної тканини в мозковій речовині нирок, особливо в пірамідах - «Медулярний склероз». У корі цей процес виражений більш помірковано. Гістохімічні методи виявили присутність в інтерстиціальної тканини нирок тонкодіспергірованного суданофільного жиру, кількісно коригуючого зі ступенем склерозу, а також депозитів кальцію.

Показано, що старіння нирок супроводжується зниженням вмісту сульфатованих глікозаміногліканів. Зміст нейтральних мукополісахаридів і коллагеноворетікулярних волокон збільшується. Так, у самців щурів концентрація уронової кислоти знижується на 1/3 з 8 до 18 міс життя.

А зміст гідроксипроліну збільшується більш ніж в 2.5 рази (Ber et al., 1969). Ця закономірність підтверджена і на людях. Зроблено спробу вивчити взаємозв`язок між віковими змінами гликозаминогликанов і вмістом води в сосочках нирок людини. Встановлено, що з віком знижується вміст води і глікозаміногліканів в ниркових сосочках.

Спостережувані зміни розглядаються як вираз вікової динаміки основної речовини сполучної тканини нирок і обговорюються як одна з можливих причин зниження ряду ниркових функцій, зокрема концентраційної здатності, в процесі старіння.

Особливості метаболізму старіючої нирки

З віком відбуваються активні зміни в ряді обмінних циклів нирок. Отримано факти, що дозволяють вважати, що зниження при старінні споживання організмом кисню в значній мірі визначається віковим падінням споживання кисню метаболічно активними органами, зокрема нирками (Фролькіс, 1978).

У дослідах на мишах-самцях лінії C57BL / 6 показано, що загальна АТФ-азная активність в нирках тварин у міру старіння знижується, що може відображати загальне зниження інтенсивності енергетичного обміну в органі з віком (Burich, 1975).

Вікове зниження загальної АТФ-азной активності в нирках тварин відбувається за рахунок істотного падіння активності кортикальной Mg-АТФ-ази. Відомо, що корковий шар органу є важливим для субстратні перетворень, при цьому тут продукується енергія переважно за рахунок аеробного метаболізму (Pashley, Cohen, 1973).

У медуллярном шарі нирок освіту енергії йде переважно по анаеробного шляху (Mikulski et al., 1972). У цьому плані цікаві дані Берч (Burich, 1975). Він встановив в нирках мишей-самців зазначеної вище лінії падіння активності МДГ (ферменту, пов`язаного з аеробних шляхом генерування енергії) в періоді між 120-м і 700-м днями життя тварин на 55% від вихідного рівня, в той час як зниження активності у них ЛДГ (ферменту, пов`язаного з анаеробним шляхом утворення енергії) за цей період склало лише 25%. Виявлено зменшення мітохондрій в тубулярних клітинах старих тварин, з чим пов`язують вікове зменшення продукції енергії в нирці (Lindeman, 1978).

Купраш (1973), застосовуючи різні інгібітори енергетичного обміну, знайшла, що вони неоднаково впливають на перерозподіл води і електролітів в нирках молодих і старих тварин. Так, наприклад, 2,4-динитрофенол надає більш виражений ефект на нирки старих мишей, під впливом фтористого натрію чіткіші зрушення спостерігаються у молодих тварин.

Це дозволяє думати, що забезпечення енергією транспортних механізмів в нирках в старості відбувається дещо іншими шляхами, ніж в молодому організмі. У літературі є дані про вікову динаміку ряду інших ферментів нирок. У нирках мишей активність Na +, К + - АТФ-ази, частково відповідальною за транспорт натрію в нефроне, з віком не зазнають суттєвих змін як в кірковій, так і в мозковій речовині нирок (Burich, 1975).

Активність цього ферменту в нирках щури при старінні не змінюється в кірковому шарі, але знижується в мозковому. Таким чином, є підстави думати, що існують відомі видові відмінності у вікових метаболічних зрушеннях.

Встановлено підвищення активності сукціндегідрогенази (СДГ) (Ферменту, що каталізує важливий етап енергетичного метаболізму, що забезпечує транспорт натрію в ниркових канальцях) в нирках старих щурів (Левкова, Гришко, 1966- Западнюк і ін., 1979). Є дані про відсутність вікової динаміки в активності ренальної глутамінази у мишей-самців лінії G57BL / 6 (Burich, 1975).