תוֹכֶן
- הזדקנות משפיעה על תגובת הגופים להסדרה ההומאוסטטית
- דוגמאות לחוסר איזון הומאוסטטי מדגימות את הסיכונים של רגולציה לא מספקת
- פעולת הומאוסטזיס והזדקנות בכיוונים מנוגדים
- הומאוסטזיס טמפרטורה תלויה בפונקציות תא רבות
- הזדקנות יכולה להפחית את יכולת ההומאוסטזיס של הטמפרטורה
- הומאוסטזיס גלוקוז הוא קריטי לתפקודי תאים
- כאשר מופחת הזדקנות הומאוסטזיס של גלוקוז על ידי הזדקנות, סוכרת יכולה לגרום
- הזדקנות יכולה להשפיע על מאזן מים בדם
הומאוסטזיס הוא התהליך שבאמצעותו אורגניזם מווסת את הסביבה הפנימית שלו, תוך שמירה על פרמטרים קריטיים בגבולות מקובלים.הזדקנות משפיעה על היכולת לשמור ולשחזר הומאוסטזיס מכיוון שחלק מהמנגנונים בהם משתמש האורגניזם כבר אינם יעילים כמו בגוף צעיר.
במקרים רבים חוסר היכולת להשיב הומאוסטזיס יכול להשפיע על פעילויות הגוף ועלול לגרום להפחתת יכולות ומחלות. פרמטרים אופייניים שעבורם יש לשמור או לשחזר את ההומאוסטזיס ואשר הם מושפעים מהזדקנות כוללים את הדברים הבאים:
המנגנונים שבאמצעותם פרמטרים אלה נשמרים בטווח רצוי כוללים את הפעולה של הורמונים, פעילויות של תאים ופעולה מצד האורגניזם. אם לא ניתן לבצע ויסות הומאוסטטי והערכים של פרמטרים אלה נשארים מחוץ לגבולות הנדרשים, עלול לגרום למוות של האורגניזם.
הזדקנות משפיעה על תגובת הגופים להסדרה ההומאוסטטית
כאשר פרמטר גבוה מדי או נמוך מדי, הורמונים מעוררים תגובות תאים המחזירות את הערך לרמתו הרגילה. לדוגמה, טמפרטורה גבוהה מדי מפעילה אמצעי נגד נגד העור, מערכת הדם והנשימה. ה היפותלמוס הורמונים של הבלוטה למערכות אלה, מאותתים עליהם להתקרר בגוף.
כאשר המערכות נפתחות לפעולה, טמפרטורת הגוף נוטה לרדת שוב. הומאוסטזיס משוחזר.
הזדקנות יכולה להשפיע על תגובה הומאסטטית. ייתכן שהבלוטה המפרישה את ההורמון כבר לא תוכל לייצר הורמון רב כמו קודם. גם אם ההורמון מופרש בכמויות מספיקות, יתכן שתאי המטרה כבר אינם רגישים להורמון.
הם עשויים להגיב פחות והתגובה ההומאוסטטית עשויה להיות איטית יותר וחלשה. הגוף אינו מסוגל לשחזר את ההומאוסטזיס מהר ככל שהאורגניזם היה צעיר יותר.
דוגמאות לחוסר איזון הומאוסטטי מדגימות את הסיכונים של רגולציה לא מספקת
אם אחד או כמה מהפרמטרים ההומאוסטטיים החשובים נשארים גבוהים מדי או נמוכים מדי לאורך זמן, קיים סיכון לפגיעה בתאים ובאורגניזם. אם חום הגוף נשאר חם מדי, האורגניזם יכול לסבול מהתייבשות ופגיעה בתפקוד המוח כאשר תאי העצב מפסיקים לפעול כראוי.
אם הטמפרטורה נמוכה מדי, פונקציות הגוף נכבות, ואם חלק כלשהו בגוף קופא, גבישי הקרח פוגעים בקרומי התאים והרקמות.
רמות החומרים הרבים הם מפתח לפעילות התאים. אם גלוקוזה או מפלסי מים הם גבוהים מדי או נמוכים מדי, התאים אינם יכולים לפעול כרגיל. גלוקוז הוא חומר מזין חשוב שבלעדיו התאים אינם מצליחים לסנתז את החלבונים הנחוצים להם. דרושה מפלס מים קבוע לתפקוד התא ולהפצת אותות כימיים.
הומאוסטזיס שומר על ערכים אלה קרוב ליעדים שלהם. אם הם נשארים גבוהים מדי או נמוכים מדי לאורך זמן, האורגניזם סובל מנזק.
פעולת הומאוסטזיס והזדקנות בכיוונים מנוגדים
הומאוסטזיס הוא אוסף המנגנונים בהם הגוף משתמש כדי לשמור על משתני ההפעלה שלו בסמוך לרצונם קבע נקודות. הזדקנות היא תהליך שהופך את מנגנוני ההומאוסטזיס לאפקטיביים פחות. הכלים המשמשים להומאוסטזיס נשארים זהים לאורך חיי האורגניזם, אך עם ההזדקנות יתכנו פחות כלים והכלים אינם פועלים כמו קודם.
בהומאוסטזיס, תאים מייצרים אותות כימיים שמכוונים לתאים אחרים ומשנים את התנהגותם. זה קורה בשלוש דרכים:
הזדקנות מעכבת את הפעולות הללו. רבים מהתאים באורגניזם מזדקן איבדו חלק מהיכולת שלהם לבצע את תפקידיהם ביעילות שיא בגלל מוטציות ב- DNA שלהם, הכללי נזק או בלאי. לתאים עשויים להיות פחות משאבים כתוצאה מיעילות אבודה והם לא יוכלו לאותת או לקבל אותות באותה מידה כמו קודם.
אפילו כאשר האיתות עובד טוב ומתקבלים איתותים חזקים, התאים פחות מסוגלים לבצע פעולות כמו לגרום ללב לפעום מהר יותר או לגרום לאורגניזם לחפש מים. בעוד שהזדקנות אינה זהה לכל האורגניזמים או לכל בני האדם, ההזדקנות באופן כללי יכולה להפחית פונקציונליות כללית, לא רק בשחזור ההומאוסטזיס.
הומאוסטזיס טמפרטורה תלויה בפונקציות תא רבות
המנגנון ההומאוסטטי השומר על טמפרטורת האורגניזמים בגבולות יש ארבעה ענפים. יחידת הפיקוד המרכזית שלה היא ה- היפותלמוס בלוטה. זה מוציא אותות כימיים לתאי עצב, תאי עור, מערכת הדם ומערכת הנשימה.
לטמפרטורות גבוהות מדי, ארבעת הענפים פועלים באופן הבא:
לטמפרטורות קרות מדי, לאותות דומים יש השפעות הפוכות כמו לגרום לאורגניזם לחפש מקום חם או לכווץ את הנימים בקרבת העור. בכל מקרה, מערכות רבות צריכות לקיים אינטראקציה בצורה מתואמת כדי לשחזר את ההומאוסטזיס של הטמפרטורה.
הזדקנות יכולה להפחית את יכולת ההומאוסטזיס של הטמפרטורה
תאי הזדקנות אינם מבצעים פונקציות תאים בצורה יעילה כמו תאים צעירים יותר. במקרה של הומאוסטזיס טמפרטורה, הטמפרטורות באורגניזמים מזדקנים עשויות להישאר גבוהות מדי או נמוכות מדי מאשר עבור אורגניזמים צעירים. זה יכול להוביל לפגיעה נוספת בתאים או לחוסר יעילות נוספת בייצור הורמונים וכימיקלים אחרים.
הומאוסטזיס בטמפרטורה לקויה עקב הזדקנות יכול להיות בגלל חוסר ייצור הורמונים בהיפותלמוס. הורמונים הם חלבונים המיוצרים על ידי ריבוזומים המחוברים לתכנית ה- endoplasmic reticulum (ER) של התאים.
ה- ER מעבד, מאחסן ומייצא את ההורמונים בשלפוחיות מיוחדות דרך מכשיר הגולגי. השלפוחיות מתמזגות עם קרומי התא החיצוני ומשאירות את תוכנן מחוץ לתא כהורמונים המופרשים אנדוקריניים. צעדים שונים אלה יעילים פחות בתאים בגילאים המובילים להפרשת פחות הורמונים.
בקצה השני של שרשרת האיתות, קולטני הורמונים על הקרום החיצוני של התאים עשוי להיות פחות וחלקם עלולים להיפגע. לאחר מכן ההורמונים מייצרים פחות השפעה מאשר בתאים צעירים יותר. פחות תאים משנים את התנהגותם ואלו המגיבים להורמונים עשויים לשנות את התנהגותם רק במעט. כתוצאה מכל ההשפעות הללו, הזדקנות יכולה להפחית את היעילות של הומאוסטזיס טמפרטורה.
הומאוסטזיס גלוקוז הוא קריטי לתפקודי תאים
תאים צורכים כל הזמן גלוקוז וחמצן כדי לייצר אנרגיה לתפקודי התא. הגלוקוז מופץ לכל תא בגוף דרך מערכת הדם ורמתו בדם חייבת להיות קבועה. שתיהן רמות נמוכות של גלוקוז או היפוגליקמיה ורמות גבוהות או היפר גליקמיה יכול להוביל למוות.
רמת הגלוקוז בדם נשלטת על ידי לבלב דרך ההורמון אינסולין. בהומאוסטזיס של גלוקוז מופרש האינסולין על ידי תאים בלבלב ומופץ דרך כלי הדם. כאשר הגלוקוזה גבוהה מדי, רמות האינסולין בדם גדלות גם כן וקולטני האינסולין בחלק החיצוני של התאים מופעלים על ידי האינסולין.
ההפעלה משחררת כימיקלים בתוך התא המגבירים את חילוף החומרים וצורכים גלוקוז. רמת הגלוקוז בדם יורדת.
אם רמת הגלוקוז נמוכה מדי, האורגניזם חווה תחושת רעב. האורגניזם אוכל והמזון מתעכל ומתפרק לרכיבים הכוללים גלוקוז בדרכי העיכול. הגלוקוז נספג בכלי דם סביב דרכי העיכול ורמת הגלוקוז בדם מוחזרת.
כאשר מופחת הזדקנות הומאוסטזיס של גלוקוז על ידי הזדקנות, סוכרת יכולה לגרום
הומאוסטזיס גלוקוז מושפע מאותם גורמי הזדקנות כמו לטמפרטורה. תאים בלבלב מייצרים פחות אינסולין וקולטני התא אינם פועלים גם כן. אך ישנן דרכים נוספות בהן הזדקנות יכולה להשפיע על רמות הגלוקוז בדם. הסיכון לגרום לרמות גלוקוז גבוהות סוכרת עליות בקרב אנשים מבוגרים.
ישנם שני סוגים של סוכרת.
סוג I נגרמת כתוצאה מחוסר באינסולין, בין אם כתוצאה מהרס של התאים המייצרים אינסולין של הלבלב או מהתאים המייצרים פחות אינסולין.
סוג II סוכרת נגרמת על ידי כך שהקולטנים בתאי המטרה הופכים ללא רגישות בגלל חשיפה מתמדת לרמות גבוהות של אינסולין. השפעה זו נובעת לרוב מהשמנת יתר או מצריכה ארוכת טווח של מזון עם רמות גבוהות של גלוקוז המתעכל בקלות. כל הגורמים הללו חמורים יותר ושכיחים יותר בגיל מבוגר.
הזדקנות יכולה להשפיע על מאזן מים בדם
שמירה על הכמות הנכונה של מים בדם חשובה לתגובות כימיות בתאים. אם הדם מכיל יותר מדי מים, מים ייכנסו לתאים ויהללו פתרונות תאים. אם יש מעט מדי מים, התאים מאבדים מים והדיפוזיה הכימית מושפעת.
הומאוסטזיס של מים בדם נשלט על ידי היפותלמוס דרך שני ערוצים באופן הבא:
הזדקנות אינה משפיעה על מסלול הבקרה בו מפלס מים נמוך מוביל לצמא, אלא הזדקנות כליות מאבדים מסה ואינם מגיבים עוד לאותות כמו איברים צעירים יותר. כתוצאה מכך, תאים עשויים לאפשר למים לעבור לשתן גם כאשר ההיפותלמוס לא נתן את האות המתאים, או מים עלולים להישמר גם כאשר מפלס המים בדם גבוה מדי.
בסך הכל, ההומאוסטזיס של מי הדם כבר לא מדויק כמו באורגניזמים צעירים יותר.
באופן כללי, הזדקנות משפיעה על התחזוקה והשיקום של ההומאוסטזיס באופן שלילי. הביצועים של תאי הזדקנות מתדרדרים לעיתים קרובות והם פחות רגישים לאיתות תאים. גם כאשר התאים מבצעים את תפקידיהם, האורגניזם הזקן בדרך כלל פחות מסוגל לבצע את הפעולות הנדרשות.
עם זאת, השפעות ההזדקנות בפועל במקרים בודדים עשויות להשתנות באופן נרחב. להזדקנות יכולות להיות השפעות שליליות אלה, אך לא כל תאי הזדקנות ואורגניזמים מזדקנים מראים את אותה התדרדרות בפונקציונליות.