《老化理论郝燕萍》PPT课件.ppt
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1、 第二章第二章 老化理论老化理论学习指南学习指南应用应用生物学、心理学、社会学理论生物学、心理学、社会学理论解释解释老化现象老化现象了解衰老理论了解衰老理论新进展新进展,正确应用衰老理论正确应用衰老理论作为实践活动的指南作为实践活动的指南老化是指随着时间机体细胞分裂、生长老化是指随着时间机体细胞分裂、生长和功能丧失的过程,最后引起生命不相和功能丧失的过程,最后引起生命不相容性即老化过程,最终死亡。容性即老化过程,最终死亡。前前 言言自从人类研究衰老机制以来,迄今提自从人类研究衰老机制以来,迄今提出衰老学说不下几十种,现列举得到出衰老学说不下几十种,现列举得到学术界公认的几种学说。学术界公认的几
2、种学说。衰老发生的原因和机制的研究是现代老年生衰老发生的原因和机制的研究是现代老年生衰老发生的原因和机制的研究是现代老年生衰老发生的原因和机制的研究是现代老年生物学研究中最重要、最艰巨的课题。若能阐物学研究中最重要、最艰巨的课题。若能阐物学研究中最重要、最艰巨的课题。若能阐物学研究中最重要、最艰巨的课题。若能阐明衰老的机制,就能揭示衰老的本质,才有明衰老的机制,就能揭示衰老的本质,才有明衰老的机制,就能揭示衰老的本质,才有明衰老的机制,就能揭示衰老的本质,才有可能采取有效可能采取有效可能采取有效可能采取有效的的的的防治措施,延缓衰老,实现防治措施,延缓衰老,实现防治措施,延缓衰老,实现防治措施
3、,延缓衰老,实现健康地生活到大自然所赐于人类的最高寿命健康地生活到大自然所赐于人类的最高寿命健康地生活到大自然所赐于人类的最高寿命健康地生活到大自然所赐于人类的最高寿命第一节第一节 老化的生物学理论老化的生物学理论第一节第一节 老化的生物学理论老化的生物学理论重点探讨与研究:重点探讨与研究:老化过程中生物体的老化过程中生物体的生理改变生理改变的特性和原因的特性和原因解释:解释:细胞如何老化、影响寿命的因素等。细胞如何老化、影响寿命的因素等。强调:强调:人的生理性老化现象是由于细胞突变人的生理性老化现象是由于细胞突变/耗损耗损基因、核酸改变;废物堆积、细胞功能衰退基因、核酸改变;废物堆积、细胞功
4、能衰退、停止分化、修复、死亡。停止分化、修复、死亡。第一节第一节 老化的生物学理论老化的生物学理论基因程控理论基因程控理论免疫理论免疫理论神经神经-内分泌理论内分泌理论长寿和衰老理论长寿和衰老理论细胞耗损理论细胞耗损理论分子串联理论分子串联理论脂褐质与游离放射理论脂褐质与游离放射理论预期寿命和功能健康理论预期寿命和功能健康理论体细胞突变理论体细胞突变理论自由基理论自由基理论差错灾难理论差错灾难理论一、基因程控理论一、基因程控理论衰老发生机理的基因程控学说得到许多学者的衰老发生机理的基因程控学说得到许多学者的支持。这种学说认为,衰老过程像计算机编码支持。这种学说认为,衰老过程像计算机编码的程控过
5、程。的程控过程。每一种动物都有其大致相同的最高寿命:例如,每一种动物都有其大致相同的最高寿命:例如,人类最高寿命是人类最高寿命是110岁左右,鼠类的最高寿命岁左右,鼠类的最高寿命始终是始终是1200天左右。单卵双胎者,其寿命大天左右。单卵双胎者,其寿命大致相同。人类长寿家族的子女常常长寿。致相同。人类长寿家族的子女常常长寿。同一种动物的寿命和衰老速度不一样,例如人同一种动物的寿命和衰老速度不一样,例如人类,有的寿命长,有的寿命短;有的衰老速度类,有的寿命长,有的寿命短;有的衰老速度快,有的衰老速度慢。人与人之间可相差快,有的衰老速度慢。人与人之间可相差1030年,甚至更多。衰老速度始终恒定在一
6、定的年,甚至更多。衰老速度始终恒定在一定的范围内(人类范围内(人类75110岁左右)。也就是说人岁左右)。也就是说人类有大致差不多的控制衰老的基因。类有大致差不多的控制衰老的基因。概括来讲:概括来讲:生物老化影响所有有生命的生物体生物老化影响所有有生命的生物体随着年龄的增长而发生变化随着年龄的增长而发生变化年龄增长引起个体老化改变的原因因人而异年龄增长引起个体老化改变的原因因人而异生物老化受非生物因素的影响生物老化受非生物因素的影响生物老化过程不同于病理过程生物老化过程不同于病理过程生物老化可增加个体对疾病的易感性生物老化可增加个体对疾病的易感性代表学说:代表学说:细胞定时老化论细胞定时老化论
7、基因突变论基因突变论 (一)细胞定时老化论(一)细胞定时老化论该理论认为,基因程序预先设定了动物的生命该理论认为,基因程序预先设定了动物的生命周期,体内细胞的基因有固定的生命期限,并周期,体内细胞的基因有固定的生命期限,并以细胞分化次数来决定个体的寿命以细胞分化次数来决定个体的寿命(二)基因突变论(二)基因突变论认为老化是体细胞突变或细胞认为老化是体细胞突变或细胞DNA复制错误引复制错误引起的损伤,造成老年人体内细胞特性的改变,起的损伤,造成老年人体内细胞特性的改变,从而细胞功能受到影响从而细胞功能受到影响基因到底是如何控制衰老过程的?到底有没有基因到底是如何控制衰老过程的?到底有没有衰老基因
8、?衰老基因?对这些问题,现在还远远没有解决对这些问题,现在还远远没有解决二、免疫理论二、免疫理论 1962年,年,Walford提出,提出,机理:机理:年龄增长年龄增长 突变的细胞增加突变的细胞增加 免疫功能下降免疫功能下降 T-C识别能力下降识别能力下降 对自身抗炎反应能力增加对自身抗炎反应能力增加 诱发组织老化诱发组织老化 随着年龄的增长,机体免疫系统功能下降、淋随着年龄的增长,机体免疫系统功能下降、淋巴细胞功能下降,对疾病感染的抵抗力降低,巴细胞功能下降,对疾病感染的抵抗力降低,例如随着个体的衰老,自体免疫疾病增多。另例如随着个体的衰老,自体免疫疾病增多。另外,该理论还认为老化会使得机体
9、免疫系统功外,该理论还认为老化会使得机体免疫系统功能减退,对外来异物的辨认与反应降低,导致能减退,对外来异物的辨认与反应降低,导致感染与癌症患病率增加。感染与癌症患病率增加。免疫理论可以解释老年人对某些疾病易感性的免疫理论可以解释老年人对某些疾病易感性的改变,应用这些知识,护士在老年护理工作中改变,应用这些知识,护士在老年护理工作中能有意识的防范感染,并注意观察老年人早期能有意识的防范感染,并注意观察老年人早期出现的感染症状出现的感染症状三、神经三、神经-内分泌理论内分泌理论主张老化现象是由于主张老化现象是由于大脑和内分泌腺体大脑和内分泌腺体的改变所的改变所致。致。下丘脑老年性改变下丘脑老年性
10、改变细胞受体数量减少、反应细胞受体数量减少、反应减退减退与神经内分泌调控有关的酶的合成功能与神经内分泌调控有关的酶的合成功能减退减退神经递质含量及代谢的改变神经递质含量及代谢的改变内分泌内分泌功能与代谢减退功能与代谢减退生理改变生理改变 四、长寿与衰老理论四、长寿与衰老理论研究长寿的原因研究长寿的原因探讨影响长寿的因素探讨影响长寿的因素 遗传、环境、运动、饮食、社会、心理遗传、环境、运动、饮食、社会、心理解释:老化、健康观与健康行为的关系解释:老化、健康观与健康行为的关系 衰老过程伴随疾病衰老过程伴随疾病 注重老年人生活质量注重老年人生活质量影响长寿的因素影响长寿的因素外在因素:遗传因素,物理
11、环境,终生参与运外在因素:遗传因素,物理环境,终生参与运动,适量饮酒,维持性生活至高龄,饮食因素,动,适量饮酒,维持性生活至高龄,饮食因素,社会环境等因素社会环境等因素内在因素:日常生活规律,健康的信仰,家庭内在因素:日常生活规律,健康的信仰,家庭和睦,自由和独立,积极的人生观等和睦,自由和独立,积极的人生观等五、细胞耗损理论五、细胞耗损理论19世纪末,世纪末,Weismann提出该理论。细胞老化提出该理论。细胞老化现象的产生起自受损的细胞,每个细胞都有一定现象的产生起自受损的细胞,每个细胞都有一定的能量储存。的能量储存。耗损细胞太多,修复不及耗损细胞太多,修复不及衰老衰老组织细胞耗损后不能再
12、生组织细胞耗损后不能再生死亡死亡该理论用来假设细胞老化现象的产生是起自受该理论用来假设细胞老化现象的产生是起自受损的细胞,或细胞分子结构的生成速度不及破损的细胞,或细胞分子结构的生成速度不及破坏的速度快,或细胞来不及完全修复所致。也坏的速度快,或细胞来不及完全修复所致。也就是说,每一个生命都有一定的储存能量,或就是说,每一个生命都有一定的储存能量,或这些能量应按照预定计划消耗,当大量的细胞这些能量应按照预定计划消耗,当大量的细胞耗损,不能及时得到修复时,机体功能则受到耗损,不能及时得到修复时,机体功能则受到影响;细胞受损后不能再生,生命也随之终结影响;细胞受损后不能再生,生命也随之终结 六六、
13、分子串联理论分子串联理论 1968年年Bjorksten(比约克斯坦)比约克斯坦)提出,又名提出,又名交联理论交联理论/胶原质论。胶原质论。Bjorksten原是蛋白胶体科学家,在长期的蛋原是蛋白胶体科学家,在长期的蛋白胶体研究工作中他深入地研究了蛋白质物质白胶体研究工作中他深入地研究了蛋白质物质的氧化交联的原理和必然性,以及交联度、交的氧化交联的原理和必然性,以及交联度、交联速率等变化规律。联速率等变化规律。当当他他后后来来转转到到生生物物科科学学领领域域工工作作时时,便便立立刻刻以以他他对对蛋蛋白白交交联联反反应应的的极极其其熟熟悉悉和和深深入入的的了了解解领领悟悟到到生生物物体体的的老老
14、化化与与蛋蛋白白体体的的交交联联硬硬化化造造成成的的功能消减息息相关。功能消减息息相关。交联学说认为:生物体内大分子物质(主要指交联学说认为:生物体内大分子物质(主要指胶原纤维)的交联导致动物和人类的衰老。胶胶原纤维)的交联导致动物和人类的衰老。胶原纤维的胶原蛋白分子可以有交联,弹性纤维原纤维的胶原蛋白分子可以有交联,弹性纤维的弹性蛋白也可以有交联。一些学者认为,的弹性蛋白也可以有交联。一些学者认为,也存在交联也存在交联该该理理论论认认为为:生生物物体体在在完完成成了了繁繁殖殖(或或细细胞胞分分裂裂)以以后后,大大部部分分生生物物的的机机体体则则无无可可避避免免地地暴暴露露在在一一个个自自动动
15、缓缓慢慢、不不可可逆逆转转的的交交联联变变迁迁的的过过程程中中。结结构构组组织织的的交交联联逐逐渐渐引引起起结结构构硬硬化化,功功能能成成分分的的交交联联往往往往造造成成功功能能损损伤伤和和活活性性下下降降。为为了了生生存存的的延延续续,生生物物体体则则顽顽强强不不断断的的实实行行重重组组和和更更新新。储储存存在在遗遗传传因因子子中中的的信信息息保保证证了了这这个重建和更新的正确性和一贯性。个重建和更新的正确性和一贯性。由由于于生生物物体体某某些些部部分分的的再再生生和和重重建建相相当当困困难难,比比如如组组成成皮皮肤肤,肌肌腱腱,眼眼球球晶晶体体和和细细胞胞间间胶胶原原组组织织的的结结构构蛋
16、蛋白白,这这些些部部位位往往往往一一次次建建成成,继继而延用终生。而延用终生。正常时,正常时,细胞分子呈分离状态,即使分子串联细胞分子呈分离状态,即使分子串联人体也可以修复。人体也可以修复。老年时老年时,串联的分子附在,串联的分子附在DNA的分子上,对其的分子上,对其损害损害细胞突变细胞突变胶原蛋白失去弹性。胶原蛋白失去弹性。衰老的主要表现是全身各器官、各系统功能全衰老的主要表现是全身各器官、各系统功能全面逐渐地降低,并伴有固定分裂后细胞(如神面逐渐地降低,并伴有固定分裂后细胞(如神经元和心肌细胞等)分期分批地死亡。经元和心肌细胞等)分期分批地死亡。但胶原学说的倡导者并未圆满地用交联学说的但胶
17、原学说的倡导者并未圆满地用交联学说的理论予以解释理论予以解释。七、脂褐质与游离放射理论七、脂褐质与游离放射理论 游离放射物质、游离放射物质、X 射线、自由基射线、自由基 新陈代谢废物新陈代谢废物 环境污染(臭氧、杀虫剂)环境污染(臭氧、杀虫剂)电磁波电磁波脂褐质的沉积基因型病变细胞功能受脂褐质的沉积基因型病变细胞功能受损而死亡损而死亡游离放射物质带有额外的电能或游离电子,因游离放射物质带有额外的电能或游离电子,因此会伤害到其他分子或此会伤害到其他分子或DNA,造成杂质堆积在,造成杂质堆积在细胞核和细胞浆,而产生基因型病变,使正常细胞核和细胞浆,而产生基因型病变,使正常细胞功能受损而死亡细胞功能
18、受损而死亡当人随着年龄的增长,机体的防御功能逐渐减当人随着年龄的增长,机体的防御功能逐渐减弱,抗氧化物减少,而接触产生游离放射物质弱,抗氧化物减少,而接触产生游离放射物质的几率增加,导致体内游离放射物质增加。当的几率增加,导致体内游离放射物质增加。当人体不能及时清除过剩的游离放射物质时,导人体不能及时清除过剩的游离放射物质时,导致脂褐质沉积,细胞损伤增加。老化现象随之致脂褐质沉积,细胞损伤增加。老化现象随之出现出现八、预期寿命和功能健康理论八、预期寿命和功能健康理论该理论强调:该理论强调:由仅仅关注个体疾病、伤残程度转向促使个体由仅仅关注个体疾病、伤残程度转向促使个体恢复因疾病失去的健康恢复因
19、疾病失去的健康对护士工作提出新的要求:最大限度恢复和维对护士工作提出新的要求:最大限度恢复和维持老年个体的功能健康,提高生命质量持老年个体的功能健康,提高生命质量生理、心理和社会因素会综合影响个体的功能生理、心理和社会因素会综合影响个体的功能状态和健康,要为老年人提供优质护理,最重状态和健康,要为老年人提供优质护理,最重要的是将仅仅注意疾病的病理过程或机体器官要的是将仅仅注意疾病的病理过程或机体器官的疾病,转向促使个体尽力恢复其因疾病失去的疾病,转向促使个体尽力恢复其因疾病失去的健康。社会、生理、心理等因素均会影响老的健康。社会、生理、心理等因素均会影响老年人的健康和预期寿命,老人年龄与疾病的
20、变年人的健康和预期寿命,老人年龄与疾病的变化也会影响其健康状态化也会影响其健康状态九、体细胞突变理论九、体细胞突变理论该学说认为,在一些有害的内外环境作用下,该学说认为,在一些有害的内外环境作用下,体细胞可以发生突变,当突变的细胞积累到体细胞可以发生突变,当突变的细胞积累到一定程度时,就会影响正常器官的功能,从一定程度时,就会影响正常器官的功能,从而导致老。研究证明,人类白细胞染色体畸而导致老。研究证明,人类白细胞染色体畸变率随年龄增长而增加,而且染色体畸变的变率随年龄增长而增加,而且染色体畸变的速率与动物的寿命呈负相关。速率与动物的寿命呈负相关。提出这一学说的依据主要是:经射线照射的大提出这
21、一学说的依据主要是:经射线照射的大鼠,其寿命比对照组缩短。他们认为是由于这鼠,其寿命比对照组缩短。他们认为是由于这种照射导致动物体细胞突变,从而导致动物的种照射导致动物体细胞突变,从而导致动物的衰老和死亡。体细胞突变可由射线引起,也可衰老和死亡。体细胞突变可由射线引起,也可由化学物质引起由化学物质引起体细胞的突变意味着细胞中功能基因的减少,体细胞的突变意味着细胞中功能基因的减少,从而使由该基因产生的功能蛋白质减少,于是从而使由该基因产生的功能蛋白质减少,于是一些正常生理活动受到破坏,进而威胁动物或一些正常生理活动受到破坏,进而威胁动物或人类的寿命。也有一些细胞可因突变而死亡人类的寿命。也有一些
22、细胞可因突变而死亡(致死性突变致死性突变)在自然界,不论是动物或人,没有人天天给他在自然界,不论是动物或人,没有人天天给他们们(或它们或它们)进行放射线照射,为什么会衰老呢进行放射线照射,为什么会衰老呢?这是因为人或动物经常会受到自然照射。自?这是因为人或动物经常会受到自然照射。自然照射也可带来体细胞的突变。一些研究也证然照射也可带来体细胞的突变。一些研究也证实,老年动物染色体的异常多于年轻动物。还实,老年动物染色体的异常多于年轻动物。还有报导寿命较短的小鼠,其染色体异常发展的有报导寿命较短的小鼠,其染色体异常发展的速度快于寿命较长的小鼠速度快于寿命较长的小鼠但有很多事实不支持体细胞突变是衰老
23、的始动但有很多事实不支持体细胞突变是衰老的始动原因这一学说。地球上的动物所受自然照射差原因这一学说。地球上的动物所受自然照射差不多,但它们的寿命可以相差不多,但它们的寿命可以相差10多倍,甚至几多倍,甚至几十倍,对此很难用体细胞突变学说来解释。测十倍,对此很难用体细胞突变学说来解释。测定日本广岛受到原子弹袭击的幸存者的衰老速定日本广岛受到原子弹袭击的幸存者的衰老速度,也未发现这些人的衰老速度有明显加快度,也未发现这些人的衰老速度有明显加快十、自由基理论十、自由基理论(free radical theory of aging)1965年年Harman D提出提出它的提出是基于这样的前提,即所有生
24、物的它的提出是基于这样的前提,即所有生物的衰老和死亡是由一个受遗传因素和环境因素衰老和死亡是由一个受遗传因素和环境因素影响的共同过程负责。该理论认为衰老是细影响的共同过程负责。该理论认为衰老是细胞成分积累性氧化损伤的结果,是由自由基胞成分积累性氧化损伤的结果,是由自由基反应引起的,自由基反应参与环境、疾病和反应引起的,自由基反应参与环境、疾病和遗传控制的衰老过程有关的衰老性改变遗传控制的衰老过程有关的衰老性改变自由基是具有一个以上的不成对电子的分子或自由基是具有一个以上的不成对电子的分子或原子的总称。人细胞在代谢过程中,产生一系原子的总称。人细胞在代谢过程中,产生一系列自由基,其中以羟自由基和
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