Ещё С. П. Боткин и И. И. Мечников обосновали необходимость разграничения физиологического (естественного) и преждевременного (патологического) С. Преждевременное С., по мнению многих исследователей, развивается под влиянием неблагоприятных факторов среды, перенесённых заболеваний. Существенные изменения в ходе С. развиваются на клеточном уровне. Они выражаются в снижении возбудимости, лабильности клеток, увеличении длительности потенциала действия , в сдвигах синаптического проведения. При С. ослабляются нервные влияния на клетки и ткани, повышается их чувствительность к ряду гуморальных факторов. Это связано со сдвигами в обмене медиаторов . Характерно снижение уровня тканевого дыхания, что связано как с уменьшением количества активных клеточных элементов и числа митохондрий в них, так и с ослаблением окислительной способности митохондрий. Рост интенсивности гликолиза не может компенсировать недостаточное образование энергии при окислительно-восстановительных процессах в организме, и это приводит к уменьшению содержания и скорости обновления макроэргических соединений . Изменяется реакционная способность активных групп белка; в клетках накапливаются инертные белковые молекулы. Изменения наступают и в различных системах организма, в том числе в нервной. Раньше других страдает процесс внутреннего торможения. С возрастом ослабляются субординационные влияния высших отделов центральной нервной системы на низшие, снижается лабильность нервных центров, повышается их чувствительность к некоторым гуморальным факторам, изменяются соотношения между центрами и периферией. Сдвиги нейродинамики лежат в основе изменений психики и поведения старого человека, снижения его работоспособности, способности к концентрации внимания, эмоциональной неустойчивости и др. С возрастом артериальное давление нередко повышается, несколько замедляется ритм сердечных сокращений, уменьшается величина сердечного выброса, растет периферическое сопротивление, падает эластичность сосудистой стенки. Снижается лёгочная вентиляция и жизненная ёмкость лёгких. Особенно отчётливо возрастные различия в гемодинамике и дыхании выявляются в условиях напряжённой деятельности, например при мышечной работе. Ослабляются ферментативная активность пищеварительных соков, интенсивность всасывания жирных кислот. аминокислот, глюкозы, ослабевает двигательная способность желудочно-кишечного тракта, антитоксическая функция печени. В соответствии с адаптационно-регуляторной теорией (В. В. Фролькис), С. внутренне противоречиво: наряду со снижением, ослаблением при С. одних процессов, в результате мобилизации важных приспособительных механизмов происходит усиление других. К таким механизмам можно отнести увеличение числа ядер в ряде клеток при изменении активности генетического аппарата каждого ядра, рост активности гликолиза на фоне снижения интенсивности тканевого дыхания, гипертрофию одних клеток при атрофии других, повышение чувствительности тканей к ряду гормонов в условиях ослабления функции желёз внутренней секреции и др.