Садржај
- Старење утиче на реакцију тела на хомеостатску регулацију
- Примјери хомеостатске неравнотеже демонстрирају ризике недовољне регулације
- Закон о хомеостази и старењу у супротним смеровима
- Температурна хомеостаза зависи од многих функција ћелије
- Старењем се може смањити температура хомеостазе
- Хомеостаза глукозе је критична за ћелијске функције
- Када се старењем смањује хомеостаза глукозе, дијабетес може резултирати
- Старење може утицати на равнотежу воде у крви
Хомеостаза је процес кроз који организам регулише своју унутрашњу околину, задржавајући критичне параметре у прихватљивим границама.Старење утиче на способност одржавања и обнављања хомеостазе јер неки од механизама које организам користи нису више тако ефикасни као у младом телу.
У многим случајевима немогућност обнове хомеостазе може утицати на телесне активности и може резултирати смањеним способностима и болешћу. Типични параметри за које се хомеостаза мора одржавати или обнављати и на која утиче старење укључују следеће:
Механизми помоћу којих се ови параметри држе у пожељном опсегу укључују деловање хормониактивности ћелија и деловање на део организма. Ако хомеостатска регулација није могућа и вредности ових параметара остану изван тражених граница, може доћи до смрти организма.
Старење утиче на реакцију тела на хомеостатску регулацију
Када је параметар превисок или пренизак, хормони покрећу ћелијске реакције које враћају вредност на нормалан ниво. На пример, превисока температура покреће мере против коже, крвожилног и респираторног система. Тхе хипоталамус хормони жлезде у ове системе, што им сигнализира да охладе организам.
Како се системи покрећу, телесна температура поново пада. Хомеостаза се враћа.
Старење може утицати на хомеостатски одговор. Жлезда која лучи хормон можда више неће моћи да произведе толико хормона као пре. Чак и ако се хормон лучи у довољним количинама, циљне ћелије можда више нису толико осетљиве на хормон.
Они могу мање реаговати и хомеостатски одговор може бити спорији и слабији. Тело није у стању да обнови хомеостазу једнако брзо као када је организам био млађи.
Примјери хомеостатске неравнотеже демонстрирају ризике недовољне регулације
Ако један или неколико важних хомеостатских параметара остану превисоки или прениски, постоји опасност од оштећења ћелија и организма. Ако телесна температура и даље остане превисока, организам може претрпети дехидрацију и оштећење функције мозга јер нервне ћелије престану да раде правилно.
Ако је температура прениска, тјелесне функције се искључују и ако било који дио тијела смрзне, ледени кристали оштећују ћелијске мембране и ткиво.
Нивои многих супстанци су кључни за ћелијске активности. Ако глукоза или водостај превисоке су или прениске, ћелије не могу нормално да функционишу. Глукоза је важан нутријент без којег ћелије не могу да синтетишу протеине који су им потребни. За функцију ћелије и дифузију хемијског сигнала потребан је константан ниво воде.
Хомеостаза држи ове вредности близу својих циљева. Ако дуго остају превисоке или прениске, организам трпи штету.
Закон о хомеостази и старењу у супротним смеровима
Хомеостаза је скуп механизама које тело користи да би одржало своје радне променљиве близу својих жељених сет бодова. Старење је процес који механизме хомеостазе чини мање ефикасним. Алати који се користе за хомеостазу остају исти током животног века организма, али са старењем може бити мање алата и алати не раде као и пре.
У хомеостази ћелије производе хемијске сигнале који циљају друге ћелије и мењају њихово понашање. То се дешава на три начина:
Старење омета ове радње. Многе ћелије у организму старења изгубиле су део своје способности да врше своје функције у вршној ефикасности због мутације у њиховој ДНК, генерализовани оштећења или хабање. Ћелије могу имати мање ресурса као резултат изгубљене ефикасности и можда неће бити у стању да примају или примају сигнале као и раније.
Чак и када сигнализација добро функционише и примање се јаких сигнала, ћелије су мање способне да предузимају радње попут бржег откуцаја срца или да организам тражи воду. Иако старење није исто за све организме или све људе, старење опћенито може смањити укупна функционалност, не само у обнови хомеостазе.
Температурна хомеостаза зависи од многих функција ћелије
Хомеостатички механизам који одржава температуру организама у границама има четири гране. Његова централна командна јединица је хипоталамус жлезда Нема хемијских сигнала нервним ћелијама, ћелијама коже, циркулационом и респираторном систему.
За превисоке температуре, четири гране раде на следећи начин:
За температуре које су превише хладне, слични сигнали имају супротне ефекте, попут натерања организма на топли простор или смањења капилара у близини коже. У сваком случају, многи системи морају да координирано делују како би обновили температурну хомеостазу.
Старењем се може смањити температура хомеостазе
Стареће ћелије не обављају ћелијске функције једнако ефикасно као и млађе ћелије. У случају температурне хомеостазе, температура код старења организама може остати превисока или прениска дуже него код младих организама. То може довести до даљег оштећења ћелија или даље неефикасности у производњи хормона и других хемикалија.
Хомеостаза лоше температуре због старења може бити последица недостатка производња хормона код хипоталамуса. Хормони су протеини произведени помоћу рибосома везаних за ендоплазматски ретикулум (ЕР) ћелија.
ЕР процесира, складишти и извози хормоне у посебним везикулама путем Голгијевог апарата. Везикуле се стапају са спољашњим ћелијским мембранама и остављају њихов садржај ван ћелије као хормони излучени хормони. Ови различити кораци су мање ефикасни у остарелим ћелијама, што доводи до мање лученог хормона.
На другом крају ланца сигнализације, хормонски рецептори на спољној мембрани ћелија може бити мање, а неке могу бити оштећене. Тада хормони дају мањи ефекат него у млађим ћелијама. Мање ћелија мења своје понашање, а оне које реагују на хормоне могу само незнатно да промене своје понашање. Као резултат свих ових утицаја, старење може умањити ефикасност хомеостазе температуре.
Хомеостаза глукозе је критична за ћелијске функције
Ћелије стално троше глукозу и кисеоник за производњу енергије за ћелијске функције. Глукоза се путем крвожилног система дели у сваку ћелију у телу, а њен ниво у крви мора да буде константан. Оба ниска нивоа глукозе или хипогликемија и високи нивои или хипергликемија може довести до смрти.
Ниво глукозе у крви контролише ниво панкреас путем хормона инсулина. Код хомеостазе глукозе инзулин излучује ћелије у панкреасу и дистрибуира се кроз крвне судове. Када је глукоза превисока, повећава се и ниво инсулина у крви, а инсулин активира рецепторе инсулина са спољашње стране ћелија.
Покретање ослобађа хемикалије унутар ћелије које повећавају метаболизам и троше глукозу. Ниво глукозе у крви се смањује.
Ако је ниво глукозе пренизак, организам осећа осећај глади. Организам једе, а храна се пробавља и разграђује на компоненте, укључујући глукозу у дигестивном тракту. Глукозу апсорбују крвни судови око дигестивног тракта, а ниво глукозе у крви се обнавља.
Када се старењем смањује хомеостаза глукозе, дијабетес може резултирати
На хомеостазу глукозе утичу исти фактори старења као и температура. Ћелије у панкреасу производе мање инзулина, а ћелијски рецептори такође не раде. Али постоје додатни начини на који старење може утицати на ниво глукозе у крви. Ризик од високог нивоа глукозе дијабетес повећава се код старијих људи.
Постоје две врсте дијабетеса.
Тип И настаје због недостатка инзулина, било због уништења ћелија панкреаса које производе инзулин или ћелија које производе мање инзулина.
Тип ИИ дијабетес настаје због рецептора на циљним ћелијама који постају десензибилни због континуираног излагања високом нивоу инзулина. Тај ефекат је често последица гојазности или дуготрајне конзумације хране с високим нивоом лако пробављиве глукозе. Сви ови фактори су тежи и чешћи у старости.
Старење може утицати на равнотежу воде у крви
Одржавање праве количине воде у крви је важно за хемијске реакције ћелија. Ако крв садржи превише воде, вода ће ући у ћелије и разблажити ћелијске растворе. Ако има премало воде, ћелије губе воду и то утиче на дифузију хемикалија.
Хомеостаза крвне воде је под контролом хипоталамус преко два канала на следећи начин:
Старење не утиче на контролни пут у којем низак ниво воде доводи до жеђи, али старење бубрега губе на маси и више не реагују на сигнале као млађи органи. Као резултат, ћелије могу дозволити да вода прође у урин чак и ако хипоталамус није дао одговарајући сигнал или се вода може задржати чак и када је ниво воде у крви превисок.
Све у свему, хомеостаза у крвној води више није тако тачна као код млађих организама.
Опћенито, старење утиче на одржавање и обнављање хомеостазе негативно. Учинак старења ћелија се погоршава и оне су мање осетљиве на ћелијску сигнализацију. Чак и када ћелије врше своје функције, организам у старости је често мање способан да предузме потребне радње.
Међутим, стварни ефекти старења за појединачне случајеве могу се увелико разликовати. Старење може имати ове негативне ефекте, али не све ћелије које старе и старења организми показују исто погоршање функционалности.