การเปลี่ยนแปลงของระบบอวัยวะตามวัย

ความชราทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางโครงสร้างและการทำงานที่จำเพาะในทุกระบบอวัยวะ ตั้งแต่ระบบหัวใจและหลอดเลือด ระบบไต ไปจนถึงระบบกล้ามเนื้อและกระดูก ระบบประสาท ระบบทางเดินหายใจ และระบบภูมิคุ้มกัน การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้มักจะค่อยเป็นค่อยไปและบ่อยครั้งไม่ทำให้การทำงานบกพร่องขณะพัก แต่จะลดความสามารถในการตอบสนองต่อความเครียดและกำหนดรูปแบบการแสดงออกและการดำเนินของโรคในผู้สูงอายุ

Definition

การเปลี่ยนแปลงของระบบอวัยวะตามวัยคือการเปลี่ยนแปลงที่ก้าวหน้าและส่วนใหญ่เป็นไปตามธรรมชาติในโครงสร้างและการทำงานของระบบต่างๆ ในร่างกายที่มาพร้อมกับความชรา และลดความสามารถในการทำงาน โดยเฉพาะอย่างยิ่งภายใต้ความเครียด

Scope

บทความนี้สำรวจว่าความชราปรากฏให้เห็นในระดับระบบอวัยวะอย่างไร และเหตุใดการเปลี่ยนแปลงเหล่านั้นจึงมีความสำคัญทางสรีรวิทยา นี่คือภาพรวมอ้างอิงมากกว่าตำราทางคลินิกที่ครอบคลุมทุกระบบ และไม่ได้ให้คำแนะนำในการวินิจฉัยหรือการรักษา

Core questions

• การเปลี่ยนแปลงทางโครงสร้างและการทำงานแบบใดที่พบได้ทั่วไปในแต่ละระบบอวัยวะหลักเมื่ออายุมากขึ้น?
• เหตุใดการเปลี่ยนแปลงที่เกี่ยวข้องกับอายุหลายอย่างจึงยังคงซ่อนอยู่ขณะพัก แต่ปรากฏขึ้นเมื่ออยู่ภายใต้ความเครียด?
• ลักษณะเด่นระดับโมเลกุลของความชราเปลี่ยนไปสู่การลดลงระดับระบบได้อย่างไร?
• การเปลี่ยนแปลงของอวัยวะที่เกี่ยวข้องกับอายุเปลี่ยนแปลงการแสดงออกของโรคในผู้สูงอายุได้อย่างไร?

Key concepts

• หลอดเลือดแดงแข็งตัวและการทำงานผิดปกติของเยื่อบุผนังหลอดเลือด (endothelial dysfunction)
• การลดลงของการกรองของไต (glomerular filtration) และไตสำรอง
• การสูญเสียมวลและความแข็งแรงของกล้ามเนื้อ (ภาวะกล้ามเนื้อพร่อง)
• ความสามารถสูงสุดของหัวใจและปอดที่ลดลง
• ความสามารถของภูมิคุ้มกันที่ลดลง (ภาวะภูมิคุ้มกันเสื่อมตามวัย)
• การลดลงของอวัยวะสำรองที่ปรากฏให้เห็นเมื่ออยู่ภายใต้ความเครียด

Mechanisms

กลไกระดับโมเลกุลและเซลล์ของความชราทำงานภายในเนื้อเยื่อเพื่อปรับโครงสร้างและการทำงานของอวัยวะ ในระบบหลอดเลือดแดงขนาดใหญ่จะแข็งตัวขึ้นและเยื่อบุผนังหลอดเลือด (endothelium) ทำงานผิดปกติ ทำให้เกิดภาวะหลังภาระ (afterload) สูงขึ้นและเปลี่ยนแปลงการไหลเวียนของเลือด ไตสูญเสียหน่วยไต (nephrons) และความสามารถในการกรอง และหัวใจและปอดแสดงผลผลิตสูงสุดที่ลดลงแม้ว่าการทำงานขณะพักจะยังคงอยู่ กล้ามเนื้อโครงร่างลดลงทั้งมวลและความแข็งแรง และระบบภูมิคุ้มกันเปลี่ยนไปสู่การตอบสนองแบบปรับตัวที่ลดลงพร้อมกับการอักเสบเรื้อรังในระดับต่ำ ประเด็นร่วมกันคือการทำงานพื้นฐานมักจะยังคงอยู่ ในขณะที่ความสามารถสูงสุดในการตอบสนองต่อความเครียดลดลง ดังนั้นข้อบกพร่องจึงปรากฏขึ้นส่วนใหญ่เมื่อระบบถูกท้าทาย

Clinical relevance

การทราบแนวโน้มทั่วไปของการเปลี่ยนแปลงของระบบอวัยวะตามวัยช่วยอธิบายว่าเหตุใดผู้สูงอายุจึงอาจมีการทำงานขณะพักที่เป็นปกติ แต่มีความสามารถจำกัดในการชดเชยความเจ็บป่วย การผ่าตัด หรือความเครียดอื่นๆ และเหตุใดค่าทางห้องปฏิบัติการและการแสดงออกของโรคจึงแตกต่างจากผู้ป่วยที่อายุน้อยกว่า บทความนี้เป็นข้อมูลอ้างอิงเชิงพรรณนาและไม่ใช่พื้นฐานสำหรับการตัดสินใจวินิจฉัยหรือการรักษาเฉพาะบุคคล

Epidemiology

การเปลี่ยนแปลงที่เกี่ยวข้องกับอายุในระบบอวัยวะต่างๆ เป็นพื้นฐานของการเพิ่มขึ้นของความชุกของภาวะเจ็บป่วยหลายโรค การลดลงของอวัยวะสำรอง และการลดลงของการทำงานที่สังเกตได้เมื่ออายุมากขึ้นในประชากร โดยเฉพาะอย่างยิ่งความชราของหลอดเลือดมีความเชื่อมโยงอย่างใกล้ชิดกับการเพิ่มขึ้นของโรคหัวใจและหลอดเลือดที่เกี่ยวข้องกับอายุ

History

บันทึกเชิงพรรณนาเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงของระบบอวัยวะตามวัยมีมาก่อนชีววิทยาระดับโมเลกุลมานานแล้ว แต่งานวิจัยสมัยใหม่ได้เชื่อมโยงการเปลี่ยนแปลงระดับระบบเข้ากับกลไกระดับเซลล์ที่อยู่เบื้องหลัง การทบทวนความชราของหลอดเลือดและความชราของระบบภูมิคุ้มกันในช่วงหลายทศวรรษที่ผ่านมาได้แสดงให้เห็นว่ากระบวนการต่างๆ เช่น การทำงานผิดปกติของเยื่อบุผนังหลอดเลือด (endothelial dysfunction) และภาวะภูมิคุ้มกันเสื่อมตามวัย (immunosenescence) เชื่อมโยงลักษณะเด่นของความชราเข้ากับการลดลงของอวัยวะที่มีความเกี่ยวข้องทางคลินิกได้อย่างไร

Debates

การลดลงของระบบอวัยวะเป็นผลมาจากความชราตามธรรมชาติมากน้อยเพียงใดเมื่อเทียบกับโรคที่สะสมมา?

การแยกแยะการเปลี่ยนแปลงที่สะท้อนถึงความชราตามธรรมชาติออกจากสิ่งที่เกิดจากการสัมผัสกับโรคและปัจจัยเสี่ยงตลอดชีวิตเป็นเรื่องยาก เนื่องจากทั้งสองสิ่งมีความเกี่ยวพันกันภายในเนื้อเยื่อเดียวกัน ความแตกต่างนี้ส่งผลต่อสิ่งที่ถือว่าสามารถปรับเปลี่ยนได้

Key figures

• George Taffet
• Anthony Donato
• Janko Nikolich-Žugich
• Carlos López-Otín

Seminal works

• lopezotin-2013
• donato-2018
• nikolichzugich-2017

Frequently asked questions

ระบบอวัยวะทุกระบบมีอายุในอัตราเดียวกันหรือไม่?

ไม่ ความชราดำเนินไปในอัตราที่แตกต่างกันในระบบต่างๆ และแตกต่างกันไปในแต่ละบุคคล ดังนั้นบุคคลหนึ่งอาจแสดงการเปลี่ยนแปลงที่ชัดเจนในระบบหนึ่ง ในขณะที่อีกระบบหนึ่งยังคงได้รับการรักษาไว้ค่อนข้างดี

เหตุใดการเปลี่ยนแปลงของอวัยวะที่เกี่ยวข้องกับอายุจึงมักไม่ถูกสังเกตเห็นจนกว่าจะเกิดความเจ็บป่วย?

การเปลี่ยนแปลงหลายอย่างลดความสามารถสูงสุดหรือความสามารถสำรองมากกว่าการทำงานขณะพัก ดังนั้นจึงยังคงซ่อนอยู่จนกว่าปัจจัยความเครียด เช่น การติดเชื้อ การผ่าตัด หรือความเจ็บป่วยเฉียบพลันจะต้องการมากกว่าที่ความสามารถสำรองที่ลดลงจะสามารถจัดหาได้