重視消化系統衰老的特點和規律研究

莊艷,鄭松柏

復旦大學附屬華東醫院老年消化科,上海 200040

隨增齡,消化系統從形態結構基礎到功能均會發生一系列的退化表現,又稱之為衰老。這些變化影響消化系統的運動、消化、吸收和代謝等多種功能,不僅使老年人消化系統對疾病的易感性增加,而且也直接或間接地參與了老年人諸多消化系統疾病的發生發展。因此,了解消化系統衰老的特點和規律,對闡明老年人消化疾病的發病機制、臨床特點并制訂相應的診療措施,具有重要意義。

1 口咽部

口咽部的衰老主要有:(1)牙齒出現松動和脫落,牙齦萎縮,顳下頜關節磨損,咀嚼肌萎縮,導致咬合力下降,這些變化導致食物的攝取和粉碎難度增加。(2)唾液腺腺體變小,腺泡萎縮減少,部分腺泡細胞發生空泡變性,周圍脂肪浸潤增加,腺體導管周圍纖維化,唾液腺基礎分泌量減少,唾液中鈣和黏蛋白含量下降,引起口干、味覺異常和口腔衛生不良。(3)味覺和嗅覺鈍化,味蕾更新遲緩與老年人食欲減退甚至厭食有關。(4)舌肌萎縮,舌上舉力和舌驅動力降低,吞咽反射刺激閾值升高,咽部傳導時間延長,咽部收縮幅度降低,老年人這些口咽部的動力改變,與臨床上老年人常見的咽部食物滯留和吞咽障礙關系密切。

2 食管

老年人的食管存在一系列的動力障礙,稱為老年性食管(presbyesophagus)。包含有:(1)食管上括約肌(upper esophageal sphincter, UES)收縮力下降,食管松弛延緩;(2)食管收縮幅度改變,存在多相替補收縮波,但多為無效蠕動;(3)食管管壁順應性擴張減退;(4)食管下括約肌(low esophageal sphincter, LES)張力下降,完全松弛困難。但隨著診斷技術的發展有些不同的結論, Besanko等[1]的最新研究只發現了與衰老相關的LES張力基礎壓力僅有下降趨勢以及在松弛時有細微變化,可能和食管內在腸道神經元的缺失有關。總體來說,老年人的食管改變主要為生理性改變,但確實增加了吞咽困難、誤吸、食管內固體食物嵌塞、藥丸性食管炎等情況的發生風險,少數老年人還會出現胸痛、進食哽噎感等吞咽困難的臨床表現。

3 胃

胃是對食物進行暫時儲存和初步消化的器官。關于胃酸的最新觀念認為大多數老年人擁有良好的胃液酸化能力,存在低胃酸癥的老年人僅為10%,主要是由嚴重的萎縮性胃炎(主要是自身免疫性胃炎)或幽門螺桿菌感染所致。胃酸主要由胃壁細胞分泌,人類胃壁細胞的形態及質子泵(H+-K+-ATP酶)的表達,隨增齡不僅無顯著退化表現,質子泵的活性反而有所增加,這些研究結果[2-3]支持老年人胃酸分泌能力的新觀念,為老年人酸相關性疾病高發和首選抑酸劑治療提供了理論依據。高齡老人胃主細胞質內酶原顆粒的形態退化、數量明顯減少[4], 50歲之后胃蛋白酶的基礎和峰值分泌量開始下降, 70歲后斷崖式下降[5],為老年人消化不良高發和補充蛋白酶治療提供了理論依據。老年人胃黏膜的防御-修復能力出現退化[6],例如黏液-碳酸氫鹽屏障減弱、緊密連接破壞、上皮細胞再生能力減退、因動脈硬化引起胃黏膜血供減少等,是造成老年人慢性胃炎伴糜爛、胃潰瘍、以及NSAID等藥物相關性潰瘍高發的重要原因之一。胃腸ICC(即Cajal間質細胞,為胃腸運動的起搏細胞)在衰老過程中數量下降,每十年約損失13%, ICC的缺失和/或損傷是胃輕癱和慢性不明原因惡心嘔吐的潛在基礎。老年人餐后胃排空延遲,存在胃內食物分布異常,近端胃內食物過快流向遠端胃,可能是老年人消化不良(主要是餐后不適綜合征, postprandial distress syndrome, PDS)重要原因,為胃促動力藥治療PDS 提供了理論依據。

4 小腸

小腸主要功能是對食物進行消化吸收。老齡鼠小腸黏膜層萎縮,小腸絨毛高度、寬度和密度均降低。對衰老加速小鼠的研究[7]發現參與腸上皮細胞分化和營養物質消化吸收的基因的mRNA表達水平顯著降低。人類小腸形態學研究很少,可能會發生一些形態學變化,但由于小腸長度有4～6米,黏膜面積大,儲備功能強,通常不會嚴重到引起吸收不良。礦物質鈣的吸收主要位于小腸,隨增齡小腸黏膜上皮細胞胞漿中1, 25-二羥維生素D(1, 25-(OH)2Vit D)受體密度下降[8],導致鈣的吸收減少,故適量補充活性維生素D、增加食源性鈣或補充鈣劑有助于防治老年人骨質疏松。目前認為年齡對小腸動力的影響并不顯著,老年人的小腸運動較慢更常見于藥物的不良反應以及伴隨疾病(如長期糖尿病引起的自主神經病變)。

5 結腸

結腸在消化過程中主要吸收食物殘渣中的水分,形成糞便,同時分泌一定量的黏液,潤滑腸道促進糞便排出。衰老腸道杯狀細胞減少,黏蛋白含量下降,導致黏液分泌減少。這可能是引起老年人便秘原因之一。衰老會影響腸上皮干細胞功能,引起過度增殖同時細胞凋亡增加,這也許與老年人結腸腫瘤的高風險相關。老年大鼠[9]結腸肌間神經叢的神經節密度和神經元數量減少,興奮型神經元較抑制型神經元下降更為顯著。這些神經元改變導致結腸傳輸時間延長,是老年人慢傳輸型便秘的重要原因。老年人結腸腸壁膠原增加、張力減退,易患便秘以及憩室病。老年人存在腸黏膜屏障老化,主要表現為腸壁黏膜厚度變薄,上皮細胞間緊密連接受到破壞,阻止微生物與上皮接觸能力下降,同時腸道微生物多樣性下降,腸道內具有抗炎作用的菌株(厚壁菌屬及雙歧桿菌屬)比例下降,而某些促炎菌株(如腸桿菌屬)豐度增加,抗炎因子與促炎因子分泌比例倒置,進一步導致腸黏膜上皮的通透性增加,削弱了腸黏膜屏障的保護功能。腸黏膜屏障老化引起免疫反應的年齡差異,這與老年人慢性低度炎癥關系密切。

6 直腸和肛管

隨年齡增加,直腸壁彈性下降,產生便意的壓力閾值和感覺閾值增高,腸腔內最大靜息壓和排擠壓下降,糞便通過時間延長。隨增齡,肛管內括約肌逐漸增厚,其環肌層的各神經元亞型隨增齡表達不一致,進一步引起肛管部分最大收縮壓降低,同時對直腸容量擴張敏感性下降,還常伴有骨底肌肉組織和排便反射之間的低效協調。這些變化可能是老年人便秘、排便困難或大便失禁的重要原因之一。

7 肝臟

肝臟在增齡過程中出現重量體積下降,肝血流量減少,伴有脂褐素沉積,表現為為“褐色萎縮”。60歲平均肝臟重量為1 040 g, 90歲時可降至700 g[10]。老年人肝藥酶的活性降低,藥物轉出減少、代謝率降低,大大增加了藥物性肝損傷風險。衰老的肝細胞排列疏松紊亂,體積增大變圓,數量減少,邊界模糊甚至消失;肝實質/間質比降低,其肝細胞內線粒體體積增大、數量減少,線粒體以及內質網面積分數均減少,脂褐素沉積增加,肝竇內皮細胞增厚,篩孔減少[11]。從上述可見,老年人肝臟的質與量都發生了不利改變,但肝臟儲備功能和代償功能強大,完全能滿足健康老人日常生活需要。有研究指出[12], 90歲以上的長壽老人肝臟儲備功能仍遠遠高于肝硬化受試者。然而,老化的肝臟在應對創傷、休克等應激時或者外來毒物藥物等代謝物質時,其超量耐受能力降低,特別是高齡老人在遭受急性創傷、休克、罹患危重癥時,易合并肝臟損害甚至肝功能衰竭,故應重視老年人肝臟功能的及時監測和保護。

8 胰腺

胰腺隨著年齡的增長變化明顯,胰腺質量從40歲開始有顯著的降低趨勢,其體積在30～39歲達到峰值后逐漸下降, 60歲以后萎縮加劇[13]。組織學及超微結構研究[14-15]顯示:老年胰腺腺泡萎縮、間質增生、纖維化伴脂肪細胞浸潤,腺泡細胞內酶原顆粒形態退化,密度降低。這些隨增齡而引起的組織學變化均會導致胰腺儲備功能和外分泌能力減退。25月齡大鼠胰島數量以及胰島β細胞內胰島素原較12月齡大鼠數量明顯減少,提示老年胰腺分泌胰島素的胰島β細胞數量減少[15], 這可能是老年人糖尿病高發的潛在基礎之一。

綜上所述,消化系統在增齡過程中出現的一系列復雜變化仍屬于生理性的,但會引起其儲備功能顯著降低,對疾病的易感性增高,對應激和疾病耐受性減低。這些變化對宏觀和微觀營養元素的攝取、消化及吸收盡管有一定負面影響,但由于健康老年人消化系統儲備功能強大,完全能夠充分代償,在保證攝入充足的情況下幾乎不會造成營養元素缺乏。但是當老年人患有全身性系統性疾病或消化系統本身疾病時,與青年人相比更易發生消化功能紊亂,增加營養不良風險。隨著老齡化的加劇,對消化系統老化規律和特點的深入研究顯得尤為重要,這不僅可以解釋眾多老年人消化系統疾病發生、發展的基礎及高發的原因,還能揭示老化的規律及其內在機制,對推進老年人消化系統疾病診治水平的提高以及延緩衰老、促進健康老齡化具有重要意義。