Изменяется растворимость коллагена, устойчивость к механическому разрыву, к модификации ферментами и способность к обновлению. Обычно считают, что это результат изменений ферментов, структурно модифицирующих коллаген. Однако для короткоживущих видов, например мышей, ввиду длительной естественной обновляемости коллагена (сотни дней), прямые возрастные физико-химические изменения его являются удобной моделью изучения непосредственно химических причин старения молекул, а также удобным показателем определения биовозраста животных. Для человека, живущего в 30–40 раз дольше, эти чисто физико-химические явления старения коллагена носят второстепенный характер.
Основными причинами физико-химического старения коллагена являются неконтролируемые химические реакции, температурно-индуцируемые нарушения структуры и естественным образом возникающие свободные радикалы, и перекрестно-связывающие химические агенты, в частности, ионы тяжелых металлов (последние, видимо, важны в первую очередь для возрастзависимых перекрестных сшивок ДНК).
Альбумин и глобулин крови. Изменения А/Г-коэффициента с возрастом отражают как снижение метаболизма белка (альбумина печенью), так и повышение аутоиммунных реакций. Формула регрессии:
для крыс – А/Г = 0,754 – 0,014 · возраст (мес.);
для человека – А/Г =1,748 – 0,0105 · возраст (лет).
Рис. 3. Возрастные изменения коэффициента альбумин/глобулины в крови крыс
<p>Углеводный обмен при старении</p>
Потребность и использование углеводов с возрастом снижается (наряду с повышением потребности в витаминах и микроэлементах).
Уменьшаются запасы гликогена в мышцах и печени. Изменяется гормональное обеспечение процессов утилизации глюкозы с повышением контраинсулярных влияний и развитием относительной недостаточности инсулинозависимых процессов. Повышается активность глюконеогенеза в тканях с повышенным уровнем утилизации лактата.
Типичной является недостаточность лактозы в желудочно-кишечном тракте, определяющая плохую переносимость молока в старости.
Типично повышение содержания глюкозы в крови и ухудшение показателей теста с сахарной нагрузкой (в клинике в качестве нагрузки используется оральный глюкозотолерантный тест).
<p>Обмен липидов при старении</p>
Типично повышение с возрастом содержания жира в организме и его избирательное накопление в определенных областях тела, что во многом определяется регуляторными изменениями, прежде всего, для половых гормонов.
Содержание холестерина в крови растет с 20–30 лет до 60 (у мужчин) и 70 (у женщин) лет. Распад липидов выраженно снижается с возрастом, синтез липидов снижается медленнее.
Повышение с возрастом уровня триглицеридов происходит, видимо, за счет снижения активности липопротеидлипазы – ключевого фермента липидного обмена; последнее также приводит к снижению антиатерогенных липопротеидов низкой и очень низкой плотности, стабилизирующих жиры крови.
Жирные кислоты в крови, один из существеннейших источников энергии для интенсивно работающих тканей (сердечная мышца, скелетные мышцы, печень), изменяются мало с возрастом или их уровень несколько повышается за счет снижения интенсивности окисления кислот при сохранении уровня их синтеза.
В качестве тестов на старение предлагается использовать измерение флюоресценции липидных экстрактов тканей: показано линейное и интенсивное увеличение с возрастом флюоресценции экстрактов сердца и семенников у мышей в связи с накоплением перекисей липидов при старении.
Накопление липофусцина происходит во многих тканях, в особенности в необновляющихся делением нервных клетках, в сердце также накапливается до 0,3 % объема за 10 лет.
<p>Энергетический обмен при старении</p>
Способность генерировать и утилизировать энергию – ключевое явление для организма. Часто можно услышать, что снижение основного обмена с возрастом – эквивалент снижения жизненности в целом.
Большинство авторов отмечают снижение поглощения кислорода тканями с возрастом, особенно сердечной мышцей, как для эндогенного дыхания, так и в присутствии субстрата (кроме сукцината, при использовании которого потребление кислорода тканями старого сердца такое же, как и молодого).
Содержание различных метаболитов цикла Кребса меняется разнонаправленно для разных органов. Отмечается падение активности сукцинатдегидрогеназы.