09.- fisiologia do envelhecimento final.pdf

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Fisiopatologia do Envelhecimento

Nuno Correia

17 Dez 2012

Fisiologia do Envelhecimento

“We are all amateurs; we don’t live long enough to become anything else.”

Charlie Chaplin

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� Sophia LorenNota: Cirurgia plástica/estética

Significado do envelhecimento humano� Pessoas vivem cada vez mais tempo

� Desafios para a medica, ética, finanças, governos, etc.

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AAAAAAHHHHHHH!!!!� US Census Bureau - EUA

� Adultos > 65 anos� 1990 � 30 million

� 2030 � 70 million

� 2050 � 96 million

Portugal

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Portugal

2010

Homens: 76,4

Mulheres: 82,3

Total: 79,5 anos

1960

Homens: 60,7

Mulheres: 66,4

Indice Longevidade

Indice Envelhecimento

Indice Envelhcimento: Relação entre a população idosa e a população jovem, definida

habitualmente como o quociente entre o número de pessoas com 65 ou mais anos e o

número de pessoas com idades compreendidas entre os 0 e os 14 anos (expressa

habitualmente por 100 (10^2) pessoas dos 0 aos 14 anos).

http://www.pordata.pt

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Objectivos

� Distinguir envelhecimento “normal” e alterações patológicas

� Compreender e descrever as alteraçõesdecorrentes da fisiopatologia de váriossistemas de órgãos.

Significado do Envelhecimento humano

� O que é normal no processo de envelhecimento – envelhecimento primário

� Maior susceptibilidade à doença – envelhecimento secundário

� Maior heterogeneidade na população idosa

� Início indeterminado e progressão variável

� Factores genéticos e ambientais

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Estadios da Vida� Idade cronológica é usada para referenciar fases/transições na vida

Estadios da vida

� Vida adulta é o atingir da integração fisiológica óptima

� Função na idade adulta é a medida padrão

� É incorrecto afirmar que alterações com o envelhcimentosão necessáriamente “anormais”

� Três aspectos nos idosos� Maior heterogeneidade nas respostas

� Alterações na função não ocorrem simultaneamente

� Alterações na função não ocorrem com a mesma magnitude

� Velhice não deve ser vista como “doença” nem se devecolocar um cronómetro no envelhecimento

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Longevidade humana

� Aumento significativo na longevidade nos ultimos séculos

� Devido a declínio na mortalidade por doença infecciosa e melhoria da saúde pública

� Principais causas de morte atuais: Doença cardíaca, acidentevascular cerebral e doença oncológica

� Mortalidade declinou nos idosos

� Haverá um limite para a duração da vida humana?

� Deveremos prolongar a vida à custa da saúde global?

� Deveremos focar no contexto de “duração da saúde” e não“duração da vida”

D’OH!

� “Idade cronológica não é um preditor rigoroso dacondição física ou comportamental”

Sue Saxon & Mary Jean Etten, Physical Change & Aging

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Idade cronológica vs idade biológica

� A condição física é influenciada por: � Escolhas do estilo de vida

� exercício� nutrição� gestão do Stress

� Genética� Ambiente

Envelhecimento com sucesso

� Idade cronológica e idadefisiológica não são o mesmo

� Devido a complexasinteraccções entre genéticae ambiente

� Os indivíduos envelhecem a taxas diferentes e com variabilidade significativa

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� Prevalência da doença aumenta com a idade

� Vias propostas para o envelhecimento� Envelhecimento com doença e incapacidade

� Envelhcimento comum: ausência de patologia mas presença de declínio na função

� Envelhecimento saudável: sem patologia, sem perda funcional

� Objectivos das vias:

� Desenfatizar envelhcimento caracterizado pelo declínico

� Enfatizar heterogeneidade nos idosos

� Sublinhar a via positiva do envelhecimento

� Destacar possível prevenção da doença associada à idade

Envelhcimento com sucesso – homeostase

menos eficiente, mas ainda presente

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� Hetegeroneidadede vários valores e funções

� Muitos valoresassociados com inactividade física

Envelhecimento saudável

� Investigação recente:

� Idosos com musculos fracos estão em maior risco de mortalidade que indivívuos

� Aumento na quantidade e taxa de perda de músculorelaciona-se com aumento de morte prematura

� Sedentarismo é a 3ª causa de morte e factor importante nas doenças crónicas do envelhecimento

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Envelhcimento e doença

� Envelhecimento associa-se com aumento naincidência e gravidadeda doença

� Vários factorespredispôem o indivíduopara perdas funcionaismais tarde na vida

Áreas atuais de investigação

� Restrição calórica

� Alterações no consumo alimentar

� Insulin-like growth factor (IGF)

� Medicamentos

� Maioria dos tratamentos tem como alvo espéciesreactivas de oxigénio (ROS, reactive oxygen species), sublinhando o papel dos oxidantes no processo de envelhecimento

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Ao nível celular…

� Células de idosos (independentemente daaltura da última mitose) parecem ser semelhantes as células dos mais novos.

� A capacidade das células “velhas” suportaruma variedade de insultos não é tão eficientecomo nas células “novas”.

� Homeostenose

Homeostenose

� Homeostenose é a perda de reservas orgânicas e funcionais, é uma característica inerente ao processo de envelhecimento.

� É também neste período da vida que existe uma maior prevalência de doenças, geralmente múltiplas, que podem interferir na habilidade do idoso como condutor veicular (Holland,1994).

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Senescência celular e morte

� Senescência celular é semelhante a apoptose� Ocorre ao longo da vida

� Interrompe crescimento de células lesionadas/disfuncionais

Senescência celular e morte

� Indutores podem provocar cancro

� Senescência permite que as células respondamaos indutores mas as células retiram-se do ciclocelular de crescimento - > incapazes de tumorigénese

� Contribuição da senescência celular para o envelhecimento

� Altera secreções celulares

� Proteases, citocinas inflamatórias, factores de crescimento

� Erosão de estruturas e integridade dos tecidos

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Teorias de Envelhecimento

� Teoria do Envelhecimento Programado

� Fenómeno de Hayflick

� Encurtamento de telómeros

� Teoria do erro/das mutações somáticas

� Teoria do Desgaste e Ruptura

� Teoria Cross-linking

� Teoria dos radicais livres/teoria daacumulação

� Teoria imunológica

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Physiological Theories of Ageing

The genetic theory – there are believed to be pleitropic

genes that promote survival in the early stages of life

and ageing later in life. Our cells may be pre-

programmed to age and to self-destruct at particular

times. These genes may stimulate the production of

molecules that eventually cause or accelerate the

ageing process.

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DNA theory- the genetic material in our cells, is damaged

by internal and external toxins. Our bodies have

developed intricate repair systems that maintain the

integrity of this code and of our cells and their function.

Over time, our DNA repair systems falter. Some

scientists believe the accumulation of uncorrected DNA

damage over years is a major cause of aging.

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The disposable soma theory- DNA is kept in good repair

until the time of reproduction, after which efforts are

transferred to nurturing of infants, rather than for tissue

repair processes.

According to the Hayflick limit, cells can undergo a limited

number of cell divisions. This is greater for foetal cells

than for cells from elderly individuals.


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The Telomeric theory- Inside the nucleus of virtually all of

our cells are chromosomes, 46 in all.

At the tips of these chromosomes are telomeres, repeating

sequences of genetic material that shorten each time a

cell divides.

Cell division important because many cells in our body

(e.g., those that line our digestive tract) must be

replaced over time.

When a cell's telomeres reach a critically short length, however, that cell can no longer replicate.


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Its structure and function begin to fail as it enters this

state of growth arrest, called replicative senescence.

Some have likened the process of telomere shortening

to a genetic biological clock that winds down over time.

Today, researchers continue to probe the telomeric

"timepiece," hoping to better understand the aging

process and fight diseases, particularly cancer.

The Telomeric theory-

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The endocrine theory – secretion and effectiveness of particular hormones are believed to decline in older age.

The immunological theory – progressive failure of the immune system reduces the ability to fight disease and increases the risk of autoimmune diseases and cancers.


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The free radical theory: the free radicals that are produced as a by-product of metabolic processes in cells react with proteins, DNA and enzymes to cause damage to cells and tissues. Pollution and exposure to cigarette smoke can increase production of free radicals.

Accumulation of waste: over time accumulation occurs as removal is not as efficient. Accumulated waste interferes with normal functioning of cells which can result in structural changes/mutations


Quem tem razão……

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Notar que….

� Não é possível saber tudosobre tudo

� Existe muito controvérsiasobre as alteraçõesfisiopatológicas.

Alterações no coração� Depósitos do “pigmento de envelhecimento”, lipofuscina,

acumulam. � Válvulas cardíacas tornam-se espessadas e rígidas� Redução do número de céls pace-maker e aumento do tecido

fibroso e lipídico no nódulo SA. Estas alterações podem resultarnuma FC ligeiramente mais lenta.

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Alterações no coração

� Lipofuscina

Alterações no coração

� Ligeiro aumento do tamanho do coração (ventriculo esquerdo). Espessamento do miocárdio. Volume de sangue nas câmarascardíacas pode ser menor.

� Preenchimento cardíaco mais lento. Para compensar: duplicaçãoda percentagem da contribuição auricular para o preenchimento.

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Efeito das alterações

� Sob circustancias normais, o coração continua a suprir adequadamente todas as partes do corpo.

� Contudo: o coração envelhecido pode ser menoscapaz de tolerar aumentos de carga (pré-carga)

� Factores “stressores”:

� Infecções

� síndrome coronário agudo

� stress emocional

� lesões traumáticas

� exercício físico extremo.

Alterações na vasculatura

� Vasos sanguíneos

� Artérias

� Espessamento e rigidez da camada média das grandes artérias por ligações cruzadas de colagénio.� Arterias menores sofrem menor espessamento /ridigez.

� Capacidade de dilatar e contringir diminuisignificativamente

� Veias

� Alterações relacionadas com a idade são mínimas e não impedem o seu normal funcionamento.

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Alterações observadas nos vasos� Aorta: espessada, rigidez, menos flexivel. Pressão sanguínea superior

resultando em hipertrofia ventricular esquerda.

� Aumento da rigidez das grandes arterias provoca uma causa na queda daPAD (pressão arterial diastólica) associada com aumento continuo daPAS (ex: HTA sistólica isolada). Elevada PAS, não tratada -> acelerarigidez das grandes arterias e perpetua ciclo vicioso.

� Barorreceptores (estabilizam Pressão Arterial durante o movimento/actividade) tornan-se menos sensível com a idade

� Isto pode contribuir para “hipotensão ortostática”

Hipotensão ortostática

� Diagnostic criteria for orthostatic

hypotension

� A fall in systolic blood pressure of at least 20 mmHg and/or a fall in diastolic blood pressure of at least 10 mmHg within 3 minutes of standing. Orthostatic hypotension can be symptomatic or asymptomatic. [8]

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Alterações hematológicas� Diminuição da água corporal total -> Volume sanguíneo

diminui.

� Número de glóbulos vermelhos (e correspondenteHemoglobina e Hematocrito) reduzem,embora nãosignificativamente.

� Maioria dos leucócitos mantem-se nos mesmos níveis, masos linfócitos diminuiem em número e efectividade funcional.

Alterações hematológicas

� Em geral, contagens e parametros celularesno sangue periférico não diferemsignificativamente do jovem adulto

� Contudo: a celularidade da medula ósseadiminui moderamente.

� Exemplo: 30% de celularidade (biópsia nacrista iliaca) não é incomum num idoso (estevalor seria muito baixo num jovem adulto).

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E o sistema imune?

Alterações no Sistema Imune

� Declínio da eficiência do sistema imune com a idade mas isto é variávelindividualmente.

� Imunidade inata torna-se menos efectiva.

� Capacidade produtiva de anticorpos diminui.

� Doenças autoimunes são mais prevalentes nos idosos.� Nem todos acreditam que o aumeno da incidência de DAIs é uma parte expectável no

envelhecimento..� Mas todos reconhecem o aumento de positividade do Factor Reumatoide, ANA e testes

sifilíticos falsos-positivos nos idosos saudáveis.

� O timo (produz hormonas que activam as células T) atrofia com o envelhecimento.

� A proliferação das Cels T periféricas é muito menos exuberante no idoso

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O resultado

� Infecções comuns são mais severas com probabilidade de recuperação mais lenta e de resposta imunitária adequada.

Respirar fundo…

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Alterações observadas com a idade

� Redução do número de cílios e nível da suaactividade.

� Menos células glandulares nas vias aéreas principais.

� Diminuiçao das terminações nervosas na laringe..

� Reflexo da tosse está comprometido -> tosse mais ineficaz

� Diminuição dos níveis de IgA secretora no nariz e pulmoes� reduzida neutralização dos vírus.

� Número de alvéolos não se altera significativamente.

Alterações nos pulmões

� Redução do número de alvéolos funcionais a medida (paredes alveolares mais finas, aumento tamanho alveolos, menorelasticidade).

� Reduzida elasticidade pulmonar pode se dever a “collagen cross-linking”

� The loss of elasticity accounts for "senile hyperinflation"; unlike in smokers, there is little or no destruction of the alveoli.

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Agora em chinês…

� FEV1 cai 30mL/ano durante a vossa vidaadulta

� VC (vital capacity) é reduzido cerca de 20%

� RV (residual volume) aumenta cerca de 50%

Alterações nos pulmões

� Alvéolos menos funcionais com ligeiroespessamento dos capilares � reduçao daarea de superfícies disponivel para trocas O2-CO2 � redução do fornecimento de O2 paraos orgaos vitais, em particular no contexto de doença respiratória aguda.

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Observed Changes in the Lungs

� The respiratory muscles lose strength & endurance.

� There is increased stiffness of chest wall (ie, decreased compliance).

� Pulmonary vasculature becomes less elastic, pulm artery thickens & enlarges �increased resistance to blood flow in lungs � increased pulmonary artery pressure.

Respirar fundo outra vez…

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Alterações observadas nos rins…� Vasos renais tornam-se mais pequenos e mais

espessos reduzindo a perfusão renal.� Redução do fluxo sanguíneo renal de 600ml/min (

40 anos) para 300ml/min (80 anos)� Tamanho dos rins diminui cerca de 20-30% aos 90

anos� Esta perda ocorre mais no córtex onde se localizam os glomerulos

(# de glom. diminui 30-40% aos 80 anos)

� Redução da GFR (glomerular filtration rate)� Declínio a partir dos 40 anos. � Aos 75 anos: -50% de GFR em comparação com jovem

adulto. Nota: não é verdade para todos os idosossegundo investigação recente.

Alterações observadas nos rins…

� Declínio no número de células tubulares renais, aumento; aumento de divertículos tubulares & espessamento das paredes tubulares � reduzidacapacidade de concentrar urina & filtrar moléculasde fármacos.

� No geral: a função renal permanece “normal” excepto se ocorrer um stress excessivo sobre o sistema

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A bexiga e afins…

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Alterações observadas…

� Perda da tonicidade e elasticidade do tecidomuscular dos ureteres, uretra e bexiga

� Risco de retenção vesical

� Esvaziamento completo.

� Declínio da capacidade vesical de 500-600mL para 250ml � menorarmazenamento de urina ne bexiga.

� Isto provoca micções mais frequentes

� O periodo de “aviso” entre a urgência e miccçãoé encurtado ou perdido com o envelhecimento

Vamos veressesmúsculos!..

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Alterações no sistemamusculoesquelético…..

� Músculos

� Sarcopenia (↓ massa muscular & força contráctil).

� Parte deste desgaste muscular deve-se a diminuição daprodução de hormona de crescimento (NEJM 323: 1, 1990)

� Pouco claro se tal perda se deve ao envelhecimento per

si ou ao desuso…

� Sarcopenia está associado com aumento da fadiga & risco de queda (pode comprometer as AVDs).

� Sarcopenia afecta todos os musculos� m. respiratórios -> ↓ eficiência da respiração

� M. tracto GI (obstipação)

� Ossos /tendões /ligamentos� Perda gradual da massa ossea (reabsorção óssea > formação óssea)

a partir dos 30 anos.

� Redução do conteúdo de água na cartilagem� Teoria do desgaste e ruptura (“wear-&-tear” theory) sobre a

destruição e actividade da cartilgam não é sustentavel dado queosteoartrose também é frequentemente observada nos idosossedentários.

� Redução da água na cartilagem do disco intervertebralresulta em ↓ na compressibilidade e flexibilidade. (umadas razões para perda de altura).

� Diminuição do conteúdo de água nos tendções & ligamentos contribui para ↓ mobililidade.

Alterações no sistema musculoesquelético…..

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“Yummy, Yummy, in my Tummy…”

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Alterações no tracto GI…� Alguns autores defendem que ocorre atrofia & redução no número das

papilas gustativas (salgado/doce), mas é controverso NEJM 322: 438, 1990

� Produção de ácido gástrico basal e máxima diminui muito no idoso. Aomesmo tempo, a mucosa torna-se mais fina.

� Poucas alterações ocorrem no intestino delgado. (J. Clin. Path. 45: 450, 1992)

� Declínio no número de células gástricas � reduzida produção de HCL (meio ácido é necessário para a libertação de Vit B12 das fontesalimentares)

� Redução do nível de enzimas pancreáticas sem alterações na digestão dagordura, carbohidratos e proteinas.

Alterações no tracto GI

� Diminuição das enzimas gástricas (pepsinogénio) & pancreáticas impede absorção de nutrientes (ferro, calcio, acido fólico).

� Fluxo sanguíneo hepático, tamanho e peso hepáticos, diminuem com a idade.

� Em geral, função preservada, mas pode ser menos eficienteno contexto de sobrecarga aguda.

� Diminui tónus no estômago e intestinos -> redução daperistalse � obstipação

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Hmmm….O sistema nervoso…

Alterações neurológicas…� Perda neuronal no cérebro ao longo da vida (quantidade e

localização). J. Ger. 47: B26, 1992. � Principal perda na substância cinzenta e não na branca

� Alguma evidência de que apesar de alguma perda neuronal com a idade, muitos neurónio sofrem ↑ crescimento dendrítico que pode(pelo menos parcialmente) compensar a perda neuronal em áreasdo cérebro.

� Atraso na transmissão neuronal

� Alterações no ciclo do sono: demora mais tempo a adormecer; tempo total de sono inferior; despertaresnocturnos aumentados; frequência aumentada de adormecimento durante o dia

� Sentido do olfacto reduz marcadamente

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Alterações neurológicas

� O cristalino do olho perda fluido; menosflexivel; torna mais difícil focar ao perto

� Presbiopia

� Xeroftalmia

Pelo e cabelo…

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Alterações no cabelo…� Homens:

� Perda inicia-se > 20 anos

� Recudo a linha do cabelo

� Padrão de cálvice

� Aumento pilosidade nas orelhas, narinas e regioes supraciliares.

� loss of body hair

� Mulheres� Cálvice é rara; Podem sofrer recuo da linha de inserção do

cabelo

� Cabelo torna-se mais fino

� Aumento do crescimento da pilosidade na regiao do mento e a volta dos lábios

� Perda de pilosidade corporal

Alterações nas unhas dos pés

� Unhas mais espessas & more difficult to cut

� Crescimento mais lento

� Podem ter coloração amarelada

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Alterações cutâneas - Epiderme

� O número de células epidérmicas reduzem10% por década e dividem-se maislentamente tornando a pela mais incapaz de se auto-reparar.

� Células epidermicas tornado a pele maisfina.

� Alterações na pele permitem maior perda de fluido cutâneamente.

No meio…

� Aplanamento das “rete-ridges” da junção derme-epiderme

� Fragilizam a pele tornando maisfácil a descamação.

� Este processo também diminui a quantidade de nutrientesdisponíveis para a epidermeatravés da diminuição da area de superfície corporal em contactocom a derme.

= redução da reparação/turn-over

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Na Derme…

Estas alterações provocam rugas na pele

� A camada da derma fica mais fina

� Menos colagénio é produzido

� Ocorre desgaste das fibras de elastina

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� ↓ função das glandulas sebáceas e sudoríparas contribuem para pele seca

Camada subcutânea….

� Adipócitos tornam-se mais pequenos…

� Isto leva a rugas e flacidez muito marcadas…

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Uma nota aos que adoram o sol…

� Elastose solar � pele endurecida, encurtiçada, com rugas, pigmentação irregular, placas e rupturade vasos sanguíneos & queratose actínica

� Devido a overdoses de exposição solar

Alterações endócrinas

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Sistema endócrino

� O SE é tão complexo e interrelacionado com outros sistemas que é difícil compreenderosefeitos do envelhecimento em glândulasespecíficas.

Alterações relacionadas com a idade

� Na maioria das glândulas-> atrofia & diminuição da secreção com a idade, mas as implicações clínicas não são conhecidas

� Poderá haver diferenças na acção das hormonas.

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Alterações relacionadas com a idade

Alterações hormonais são variáveis e dependentes do sexo

� Mais aparente em:

� Homeostase da glucose

� Função reprodutora

� Metabolismo do cálcio

� Alterações subtis:

� Função adrenal

� Função tiroideia

Alterações relacionadas com a idadeno sistema reprodutorMulheres

� A fase climatérica ocorre (defina como periodo durante o quala capacidade reprodutora diminui (ie, falência ovariana) e depois pára = perda de estrogénio & progesterona; FSH & LH ↑↑). Descrito como transição da perimenopausa (~40s anos) para a menopausa.

� Pilosidade pubica mais fina e de coloração cinzenta

� Perda de tecido subcutaneo na genitalia externa -> aspectoenrugado, flácido.

� Diminuição do tamanho dos ovários & utero

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Alterações relacionadas com a idadeno sistema reprodutorMulheres

� Perda da elasticidade + perda de tecido glandular dá aspecto flácido àsmamas

� Outras alterações físicas podem incluir hot flashes (podem provocardepressão do sono se ocorrem a noite), sudorese, irritabilidade, depressão, cefaleias, mialgias. Desejo sexual é variável. Os sintomas estão tipicamentepresentes durante 5 anos.

� Atrofia do tecido vaginal devido a baixa dos níveis de estrogénio = espessamento & secura;

� Aglutinação dos labios maiores & menores podem ocorrer.

Alterações no sistema reprodutorHomens

� Redução da testosterona; testículos menos endurecidos e maispequenos

� Erecções menos firmes & requerem directa estimulação para alcançarrigidez

� Poucos espermatozoides viáveis são produzidos & diminui suamobilidade.

� Contudo, o homen continua a produzir espermatoizoidessuficientemente viáveis para fertilizar ovos ate idades avançadas.

� Menos fluido seminal

� Podem não experimenciar orgamos durante o acto sexual

� Aumento volume da próstata (hiperplasia benigna prostática) -> compressão da uretra-> inibição do fluxo urinário

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Manter actividade…..

Feliz natal! Bom ano novo!

STUDY IS

YOUR JOB!

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