UDSKHO ORGANIZMU Starnutie na rovni bunkovch organel bunky

ĽUDSKÉHO ORGANIZMU Starnutie na úrovni: Ø bunkových organel Ø bunky Ø sústav a orgánov Ø ľudského organizmu

ČO JE STARNUTIE? • Jedna z foriem prispôsobenia sa organizmu, resp. druhu na určitý spôsob života, po ktorom, len čo sa zabezpečilo potomstvo, nastáva fyziologické starnutie. • Komplexný, multifaktoriálny špecifický biologický proces, ktorý je charakterizovaný tým, že: • je dlhodobo nakódovaný • je nezvratný • neopakuje sa • má rôznu podobu • zanecháva trvalé stopy • podlieha vplyvom prostredia Obr. č. 2

PREČO STARNEME? • Existujú 2 teórie rozvíjajúce tému starnutia: • Teória opotrebenia Obr. č. 3 Starnutie podľa nej je funkčné opotrebenie buniek a orgánov, najmä tých, ktoré sú vysoko diferencované a nemajú schopnosť regenerovať (nervové a cievne bunky). • Teória somatických mutácií Podľa nich ide o poruchy v zmysle straty genetickej informácie buniek, vplyvom vzniku rozličných chýb pri ich delení.

STARNUTIE NA ÚROVNI BUNKOVÝCH ORGANEL

CHEMICKÉ PROCESY PREBIEHAJÚCE V BUNKE POČAS STARNUTIA • Na DNA pribúda počet vodíkových mostíkov. • Pribúda počet chromozómových aberácií. • Pribúdajú rôzne formy lyzozómov a reziduálnych teliesok. • Znižuje rozpustnosť kolagénu. • Spomaľuje sa proteosyntéza. • Znižuje sa syntéza m-RNA. • Postupne sa znižuje ATP-ázová aktivita mnohých bunkových membrán, čo zapríčiňuje zníženie transportných mechanizmov cez membrány a v konečnom dôsledku pokles metabolickej aktivity buniek. Obr. č. 4 Stotisíckrát zväčšená štruktúra kolagénu

ZMENY BUNKOVÝCH ORGANEL Obr. č. 5 Prierez V EUKARYOTICKEJ BUNKE eukaryotickej bunky POČAS STARNUTIA: • Jadrá buniek sa stávajú vekom laločnatými. • Jadierka sa vakuolizujú. • Endoplazmatické retikulum sa redukuje. • Postupne sa znižuje aj počet mitochondrií. • • Zvyšuje sa viskozita základnej cytoplazmy. Zníženie aktívnej selekčnej schopnosti cytoplazmatickej membrány.

Obr. č. 6 a 7 Degenerácia cytoplazmy počas starnutia. Mladá bunka Stará bunka

STARNUTIE NA ÚROVNI BUNKY

STARNUTIE BUNKY • Starnutie je vývinová vlastnosť metabolizmu - kým bunka žije a metabolizuje, aj starne. Anabolické procesy postupne slabnú a katabolické naopak pribúdajú. • V ľudskom tele existujú bunky, ktoré sa počas života jedinca neobnovujú, sú to bunky svalové, nervové a gangliové. • Ostatné bunky hynú a nahrádzajú ich bunky nové. Vlastnosti nových buniek, ktoré vznikajú v starnúcom indivíduu, ovplyvňuje celkový stav jedinca a neustále kopírovanie materiálu bunky, pri ktorom vznikajú chyby. Obr. č. 8 Proces transkripcie v jadre bunky.

FÁZA STARNUTIA BUNKY • Oslabovanie životných funkcií a zjednodušovanie stavby buniek. Ø Znižuje sa počet elementov endoplazmatického retikula, počet polyzómov, ribozómov, diktyozómov, mitochondrií a pod. Ø Znižovanie celkového obsahu bielkovín, uhľohydrátov, RNA a iných látok základnej cytoplazmy. • Oslabovanie funkcie špecializovanej bunky. • Zvyšovanie intenzity dýchania. • Tvorba a ukladanie rôznych kryštalických inklúzií. • Obr. č. 9 Rozklad plazmatickej membrány eukaryotickej bunky dôsledkom globálnej autolýzy bunky. V konečnom štádiu ontogenetického vývinu sa postupne uskutočňuje fragmentácia membrán bunkových komponentov, ktoré spôsobujú globálnu autolýzu buniek.

MUTÁCIE • Zmeny ktoré sa prejavujú ako dedičné, trvalé a jedinečné sú podmienené zmenou DNA. • Pri starnutí sa najčastejšie prejavujú génové a chromozómové mutácie. • Pri procesoch transkripcie a translácie v jadre bunky občas dochádza k chybám, ktoré sú často nenapraviteľné a urýchľujú starnutie. Oprava DNA • Podstatou vzniku mutácií je schopnosť chemických, fyzikálnych a biologických mutagénov reagovať buď priamo alebo prostredníctvom ich metabolických produktov s DNA. • Organizmy si však počas evolúcie vyvinuli mechanizmy, ktoré im umožňujú opraviť alebo Obr. č. 10 Schéma mechanizmu mutagenézy na bunkovej úrovni aspoň tolerovať tieto poškodenia DNA - reparačné mechanizmy.

PREČO BUNKA STARNE? • Smith roku 1966 zhrnul teórie o starnutí bunky: • Starnutie buniek je postupné opotrebovanie metabolických procesov v bunke. • Pri starnutí sa postupne čoraz viac genómov buniek dostáva do stavu represie. • V procese starnutia buniek majú veľký význam aj mutácie. • Vyčerpáva sa adaptačná kapacita buniek na zmenené alebo zvýšené nároky na funkcie bunky a organizmu počas života. Obr. č. 11 • Vekom postupne ubúda aj počet membránových receptorov. Delenie bunky. Materská bunka je schopná vyprodukovať 25 – 30 dcérskych buniek kým umrie sama. Podľa vedca Ronga Li –ho z Kansasu je to vďaka proteínu „MDR“.

PREJAVY STARNUTIA BUNKY • V starnúcej bunke pribúdajú látky, ktoré sa priamo nezúčastňujú na metabolizme. (V cytoplazme sa vo zvýšenej miere ukladajú kvapôčky tuku, v živočíšnych bunkách sa zväčšuje počet zrniek pigmentov, najmä lipofuscínu a melanínu. ) • Percento vody v cytoplazme sa znižuje. • Základom týchto zmien je pokles počtu aktívnych buniek v orgánoch, kompenzovaný prírastkom medzibunkovej hmoty. • Celkový metabolizmus bunky sa spomaľuje. Klesá syntéza bielkovín a Obr. č. 12 úmerne tomu i obsah RNA. • Bunka stráca schopnosť deliť sa. Rozdielna farbiteľnosť živých (svetlejšie) a mŕtvych buniek (tmavou farbou).

STARNUTIE NA ÚROVNI SÚSTAV A ORGÁNOV

OPORNÁ SÚSTAVA • Postava staršieho človeka sa znižuje kvôli potupnému opotrebovaniu medzistavcových platničiek (od 1 až po 10 cm). • Hrudný kôš stráca na objeme, dôsledkom zníženia dýchacej kapacity. • Častejšie sa objavujú choroby ako kyfóza, alebo opotrebovanie kĺbov, vznik kostných výrastkov. • Kosti postupne rednú, sú krehkejšie a náchylnejšie na zlomenie - osteopénia až osteoporóza. Obr. č. 13 Postupné opotrebovanie platničiek a deformácia chrbtice vedú k postupnému zníženiu výšky človeka.

POHYBOVÁ SÚSTAVA • Strata elasticity svalov. • Tretinu svalovej sily oproti mladosti. • Znižovanie počtu činností, ktoré môže človek vykonávať. Obr. č. 14 TERMOREGULAČNÁ SÚSTAVA • Teplota staršieho človeka vďaka nedokrveniu môže teplota niekedy klesnúť až na 35° C, a naopak, teplota v trupe môže bežne vystúpiť na 37, 5 °C. Obr. č. 15

OBEHOVÁ SÚSTAVA • • Upchávajú a zužujú sa cievy, hrubnú cievne steny a zvyšuje sa prítomnosť vápnika v svalovej vrstve ciev. Obr. č. 16 Stúpa systolický tlak. Zvyšuje sa pracovná aktivita srdca. Chlopne zhrubnú a sú menej pružné. So starnutím v tepnách a cievach prebiehajú najme kvalitatívne zmeny. Biochemicky sa menia, čo môže viesť k štruktúrnemu rozpadu v stene tepien. Starnutím sa cievy stávajú dlhšie, širšie, väčšie a tuhšie. • Nastáva uskladňovanie podkožného tuku, u žien v bokoch a u mužov okolo pása, čo je nebezpečnejšie, lebo odtiaľ sa Obr. č. 17 podkožný tuk ľahšie dostáva do žíl a tepien a zvyšuje Tuk u žien sa zvykne ukladať v okolo bokov a sa riziko infarktu. ženská postava pripomína hrušku, mužská postava jablko, lebo tuk sa uskladňuje v okolí pásu.

KOŽA • Strata elasticity – vznik vrások, ovísanie pokožky. • Strata podkožného tuku, vďaka čomu sú starí ľudia náchylnejší na chlad. • Znižuje sa produkcia podkožného mazu. • Vznik pigmentových škvŕn tzv. lontigo senilis. • • • Obr. č. 18 Porovnanie kože mladého a Neschopnosť kože zadržiavať vodu a teda pokožka je suchá. starého človeka. Na ruke staršej ženy vidíme vrásky a pokrčenú Koža strarých ľudí je o 25% tenšia. kožu dôsledkom úbytku KOŽNÉ VÝRASTKY: kolagénových vláken v pokožke. • Vlasy sa stávajú šedivými kvôli nedostatku pigmentov alebo vypadávajú kvôli zmenám v štruktúre tkanivovej vrstvy a najme kvôli pôsobeniu testosterónu. • Nechty na rukách a nohách zhrubnú sa sú lámavé. • U žien nastane ochlpenie tváre u mužov sa objavujú chlpy v ušiach, rastú chlpy v nose.

TRÁVACIA SÚSTAVA • Znižuje sa produkcia slín. • Vypadávajú zuby. • Odumierajú chuťové poháriky - znižuje sa chuť do jedla. • Znižuje sa tvorba kyseliny chlorovodíkovej. • p. H žalúdka sa znižuje. • Znižuje produkcia tráviacich enzýmov ptyalínu, pepsínu a trypsínu, trávenie sa spomaľuje. DÝCHACIA SÚSTAVA • Obr. č. 19 Tráviaca sústava Starší ľudia vdychujú menší objem vzduchu, dýchacie svaly sú slabé a tým sa zadržiava v dýchacích cestách väčší obsah hlienu.

NERVOVÁ SÚSTAVA A ZMYSLY • Spomaľuje sa prenos informácií v motorickom neuróne. • Klesá funkčnosť autonómneho nervového systému. • Progresívne sa znižuje spánkové štádium. • ZMYSLY • Zrak Obr. č. 20 Ľavá časť mozgu je zdravá, pravá • Nastáva ochabovanie svalov naťahujúcich šošovku. je postihnutá alzheimerovou • Zvyšuje sa náchylnosť na šedý zákal. chorobou • Spomaľujú sa žmurkacie reflexy, ovísajú mihalnicové lôžka. • Mení sa vnímanie farieb. • • Sluch • Postupným odumieraním sluchových vláskov sa zvyšuje prah počutia, a počuteľnosť vysokých tónov sa znižuje. Chuť • Znižuje sa schopnosť vnímať 4 základné chute. Obr. č. 21

VYLUČOVACIA SÚSTAVA • Znižuje sa hmotnosť obličiek v dôsledku zníženia počtu nefrónov, ich filtračná schopnosť sa znižuje skoro o 50%. • Znižuje sa funkčnosť svalov udržujúcich moč, nastáva pomočovanie – inkontinencia, muži majú problémy s prostatou. • Tvorba močových kameňov. • Zmenšuje sa obsah močového mechúra. Obr. č. 22 Inkontinencia ROZMNOŽOVACIA SÚSTAVA Obr. č. 23 a 24 • Znižuje sa reprodukčná schopnosť. • U žien nastáva menopauza, zastaví sa ovulácia. Vľavo sú vaječníky pred manopauzou a vpravo po menopauze.

STARNUTIE NA ÚROVNI ĽUDSKÉHO TELA

POSTNATÁLNE VÝVINOVÉ ŠTÁDIÁ ČLOVEKA: dieťa adolescent Mladý dospelý Stredný vek Starý dospelý Mladší starý Obr. č. 25 Postnatálne vývinové štádiá človeka. Stredn e starý

STARNUTIE • Neskorý dospelý vek u ľudí môžeme rozdeliť do 3 období: • Mladší starí (od 65 do 74 rokov) • Stredne starí (od 75 do 84 rokov) • Starí starí (85 a viac rokov) Obr. č. 26 • Starý človek sa nazýva geront a neskorý dospelý vek po 65 roku života sa nazýva staroba. Obdobie nad 90 rokov voláme dlhovekosť. • Príčinami a mechanizmom starnutia človeka sa zaoberá osobitný medicínsky odbor - gerontológia. • Geriatria je názov lekárskej špecializácie, ktorá sa zaoberá diagnostikou a liečbou zdravotných problémov u starých ľudí.

VPLYV STARNUTIA NA PSYCHIKU ČLOVEKA • Starnutie má somatický, psychologický a sociálny charakter. • Starší človek si zvykne pripadať zbytočnejší ako bol vo svojom produktívnom veku. • Dôchodok značne ovplyvní jeho finančný príjem. • Vďaka chorobám sa jeho pohyblivosť znižuje a trpí chronickým bolesťami a nespavosťou. • Žije v inom svete, ktorý má iné hodnoty a vymoženosti, aké boli v čase ich mladosti. • Učia sa pomalšie. • Priatelia, manželia postupne odchádzajú zo sveta. Obr. č. 28

ZÁVER • Starnutie je pravdepodobne zabudované v bunkách ako autodeštrukčný proces a bunka má dopredu dané, kedy tento proces začne. • Postupným opotrebovaním buniek mení sa ich štruktúra , metabolizmus a narúšajú sa biochemické deje, ktoré sa potom prejavia na úrovni tkanív, orgánov a orgánových sústav. Starnutie organizmu je sprevádzané množstvom mutácií, ktoré vznikajú pôsobením mutagénnych činiteľov – fyzikálnych (rôzne formy žiarenia), chemických (liečivá, anilínové farbivá, plesňové a hnilobné jedy, decht, nitrozoamíny, ťažké kovy a iné) a biologických (onkogénne vírusy). • Starnutie a chorobné procesy sa dajú potlačiť zdravým životným štýlom – aktívnym spôsobom života, pohybom, vyváženou stravou, pitným režimom, činorodou prácou, dobrým rodinným a sociálnym prostredím a psychickou pohodou jedinca.

ZDROJE TEXTU: • Cytológia (učebnica pre prírodovedecké fakulty) Vedúci autorského kolektívu - prof. MUDr. Anton Bózner, Dr. Sc. , Univerzita Komenského, Bratislava ISBN 80 -217 -0168 -4 • Všeobecná biológia (2. prepracované vydanie pre lekárske fakulty) Prof. MUDr. O. Nečas, Dr. Sc. , a kolektív ISBN 80 -86022 -46 -3 • Biológia pre gymnáziá 5 – Genetika (SPN), ISBN 80 -10 -00039 -6 • BBC The Human Body – As Time goes by (part 6/7) Dokument spoločnosti BBC – rok vydanie 1998) • Sociálne zabezpečenie, Ph. Dr. Vojtech Ružička, Ph. D.

ZDROJE OBRÁZKOV Obr. č. 1 http: //www. gaynz. com/blogs/gayblade/? p=317 Obr. č. 2 http: //www. universalclass. com/i/course/understandingalzheimers. htm Obr. č. 3 http: //natural-medicine. ru/2483 -kak-soxranit-molodost. html Obr. č. 4 http: //www. nailscosmetics. eu/nailscosmetics/eshop/19 -1 KOLAGEN-COLWAY Obr. č. 5 http: //www. williamsclass. com/Seventh. Science. Work/Cell. Theory. Part s. htm Obr. č. 6 a Obr. č. 7 Cytológia (učebnica pre prírodovedecké fakulty) Vedúci autorského kolektívu - prof. MUDr. Anton Bózner, Dr. Sc. , Univerzita Komenského, Bratislava ISBN 80 -217 -0168 -4 Obr. č. 8 http: //www. oskole. sk/? id_cat=7&clanok=1570 Obr. č. 9 http: //www. infovek. sk/predmety/biologia/diplomky/biologia_bunky/l yzozomy. htm Obr. č. 10 Biológia pre gymnáziá 5 – Genetika (SPN), ISBN 80 -10 -00039 -6 Obr. č. 11 http: //correiociencia. wordpress. com/2009/06/26/a-origem-da-vidanum-tubo-de-ensaio/the_dna_network_logo-2/ Obr. č. 12 Cytológia (učebnica pre prírodovedecké fakulty) Vedúci autorského kolektívu - prof. MUDr. Anton Bózner, Dr. Sc. , Univerzita Komenského, Bratislava ISBN 80 -217 -0168 -4 Obr. č. 13 http: //www. jus-manggis. info/2012/02/obatherbal/obatosteoporosis-tradisional/ Obr. č. 14 http: //www. musculacaoexercicios. com/musculacao-naterceira-idade Obr. č. 15 http: //www. nec-avio. ru/gallery. php Obr. č. 16 http: //www. healthplexus. net/articles/all? page=3 Obr. č. 17 http: //liptak. blog. sme. sk/ Obr. č. 18 http: //mindblog. dericbownds. net/2009_08_01_archive. html Obr. č. 19 http: //www. bunkovavyziva. sk/sk/traviaca-sustava Obr. č. 20 http: //www. alz. org/braintour/healthy_vs_alzheimers. asp Obr. č. 21 http: //fit. server. sk/choroby/roztrusena-skleroza/ Obr. č. 22 a Obr. č. 23 http: //www. inkontinencia. net/inkontinencia-problema/Mi-azinkontinencia/20/ Obr. č. 24 http: //obgyn. ucla. edu/body. cfm? id=192 Obr. č. 25 http: //www. arthursclipart. org/medical/reproductive/page_01. htm Obr. č. 26 http: //seniorfitnesssite. com/ Obr. č. 27 http: //magazin. atlas. sk/spektrum/pribeh-256 -rocnehomuza/745459. html Obr. č. 28 http: //www. globalaging. org/health/world/2012/Anticipation% 20 of%20 Stressful%20 Situations%20 Accelerates%20 Cellula r%20 Aging. html