コンテンツ
- 加齢は恒常性調節に対する身体の反応に影響を与える
- 恒常性不均衡の例は、不十分な規制のリスクを示しています
- ホメオスタシスと老化は反対方向に作用する
- 温度恒常性は多くの細胞機能に依存する
- 老化により温度恒常性が低下する
- グルコース恒常性は細胞機能にとって重要です
- 加齢によりグルコース恒常性が低下すると、糖尿病が起こる可能性があります
- 加齢は血液の水分バランスに影響を与える可能性があります
ホメオスタシスは、生体が内部環境を調節し、重要なパラメーターを許容範囲内に保つプロセスです。生物が使用するメカニズムの一部は、若い体ほど効果的ではないため、加齢は恒常性を維持および回復する能力に影響します。
多くの場合、ホメオスタシスを回復できないことは、身体活動に影響を及ぼし、能力と病気の減少につながる可能性があります。ホメオスタシスを維持または復元する必要があり、加齢の影響を受ける典型的なパラメータには次のものがあります。
これらのパラメータが望ましい範囲内に保たれるメカニズムには、 ホルモン、細胞の活動および生物の一部に対する作用。恒常性調節が不可能であり、これらのパラメーターの値が必要な制限を超えている場合、生物が死亡する可能性があります。
加齢は恒常性調節に対する身体の反応に影響を与える
パラメータが高すぎるまたは低すぎると、ホルモンは細胞反応を引き起こし、値を通常のレベルに戻します。たとえば、温度が高すぎると、皮膚、循環系、呼吸器系の対策がトリガーされます。の 視床下部 これらのシステムへの腺のホルモンは、体を冷やすように信号を送ります。
システムが作動すると、体温は再び下がる傾向があります。ホメオスタシスが復元されます。
加齢は 恒常性応答。ホルモンを分泌する腺は、以前ほど多くのホルモンを生産できなくなる可能性があります。たとえホルモンが十分な量で分泌されたとしても、標的細胞はホルモンに対してそれほど敏感ではなくなるかもしれません。
それらはより少なく反応し、恒常性応答はより遅くそしてより弱くなるかもしれません。体は、有機体が若かったときほど迅速に恒常性を回復することができません。
恒常性不均衡の例は、不十分な規制のリスクを示しています
1つまたは複数の重要な恒常性パラメーターが高すぎるまたは低すぎる状態が長時間続くと、細胞および生物に損傷を与えるリスクがあります。体温が高すぎると、神経細胞が正常に機能しなくなるため、生体の脱水や脳機能の障害が発生する可能性があります。
温度が低すぎると、身体機能が停止し、体の一部が凍結すると、氷の結晶が細胞膜と組織を損傷します。
多くの物質のレベルは、細胞活動の鍵です。もし グルコース または 水位 高すぎたり低すぎたりすると、細胞は正常に機能しません。グルコースは、細胞が必要なタンパク質を合成できない重要な栄養素です。細胞機能と化学信号の拡散には、一定の水位が必要です。
ホメオスタシスは、これらの値をターゲットに近づけます。それらが高すぎたり低すぎたりしていると、生物は損傷を受けます。
ホメオスタシスと老化は反対方向に作用する
ホメオスタシスは、体が動作変数を希望の近くに保つために使用するメカニズムの集まりです セットポイント。老化は、恒常性のメカニズムの効果を低下させるプロセスです。ホメオスタシスに使用されるツールは生物の生涯を通じて同じままですが、加齢に伴い、ツールが少なくなり、ツールは以前と同様に機能しなくなります。
ホメオスタシスでは、細胞は他の細胞を標的にしてその行動を変える化学シグナルを生成します。これは3つの方法で発生します。
老化はこれらの行動を妨げます。老化した生物の細胞の多くは、最大の効率で機能を実行する能力の一部を失っています。 突然変異 彼らのDNAでは、一般化 ダメージ または 摩耗します。 効率が失われた結果、セルのリソースが少なくなり、以前と同様に信号を送信または受信できなくなる場合があります。
シグナル伝達がうまく機能し、強力なシグナルが受信された場合でも、細胞は心臓の鼓動をより速くしたり、生物に水を探させるなどのアクションを実行できません。老化はすべての生物またはすべての人間で同じではありませんが、一般に老化は減少します 全体的な機能、恒常性の回復だけでなく。
温度恒常性は多くの細胞機能に依存する
生物の温度を制限内に保つ恒常性メカニズムには4つの分岐があります。その中央司令部は 視床下部 腺。神経細胞、皮膚細胞、循環器系、呼吸器系に化学信号を送ります。
温度が高すぎる場合、4つのブランチは次のように機能します。
気温が低すぎる場合、同様の信号は、生物が暖かい空間を探すようにしたり、皮膚近くの毛細血管を収縮させるなど、逆の効果をもたらします。いずれの場合も、多くのシステムが協調して相互作用して温度の恒常性を回復する必要があります。
老化により温度恒常性が低下する
老化細胞は、若い細胞ほど効率的に細胞機能を実行しません。温度ホメオスタシスの場合、老化した生物の温度は、若い生物の場合よりも高すぎたり低すぎたりすることがあります。これは、さらなる細胞損傷またはホルモンや他の化学物質の生産のさらなる非効率性につながる可能性があります。
老化による温度恒常性の低下は、 ホルモン産生 視床下部で。ホルモンは、細胞の小胞体（ER）に付着したリボソームによって生成されるタンパク質です。
ERは、ゴルジ装置を介して特別な小胞のホルモンを処理、保存、および輸出します。小胞は外側の細胞膜と融合し、内分泌ホルモンとして細胞外に内容物を残します。これらの異なるステップは、老化した細胞では効率が悪く、ホルモンの分泌が少なくなります。
シグナル伝達チェーンのもう一方の端で、 ホルモン受容体 細胞の外膜の数が少なくなり、一部が損傷する可能性があります。ホルモンは、若い細胞よりも効果が低くなります。少数の細胞が行動を変え、ホルモンに反応する細胞はほんの少ししか行動を変えません。これらすべての影響の結果として、老化は温度恒常性の有効性を低下させる可能性があります。
グルコース恒常性は細胞機能にとって重要です
細胞はグルコースと酸素を絶えず消費して、細胞機能のためのエネルギーを生成します。グルコースは循環系を介して体内のすべての細胞に分配され、血液中のレベルは一定に保つ必要があります。低レベルのグルコースまたは 低血糖 高レベルまたは 高血糖 死に至る可能性があります。
血中のブドウ糖のレベルはによって制御されます 膵臓 ホルモンインスリンを介して。グルコース恒常性では、インスリンは膵臓の細胞から分泌され、血管を通して分布します。グルコースが高すぎると、血中のインスリンレベルも上昇し、細胞外のインスリン受容体はインスリンによってトリガーされます。
トリガーは、代謝を高め、グルコースを消費する化学物質を細胞内に放出します。血液中のブドウ糖のレベルが下がります。
グルコースレベルが低すぎると、生物は空腹感を覚えます。生物は食べ、食物は消化され、消化管でグルコースを含む成分に分解されます。グルコースは消化管周辺の血管に吸収され、血液中のグルコースレベルが回復します。
加齢によりグルコース恒常性が低下すると、糖尿病が起こる可能性があります
グルコース恒常性は、温度と同じ老化要因の影響を受けます。膵臓の細胞はインスリンの産生が少なく、細胞受容体も機能しません。しかし、老化がグルコースの血中濃度に影響を与える可能性がある追加の方法があります。高グルコースレベルが原因のリスク 糖尿病 高齢者の増加。
糖尿病には2種類あります。
タイプI 膵臓のインスリン産生細胞の破壊またはインスリンの産生が少ない細胞のいずれかによるインスリンの不足が原因です。
タイプII 糖尿病は、高レベルのインスリンへの継続的な曝露により、標的細胞の受容体が脱感作されることによって引き起こされます。この効果は、多くの場合、肥満、または高レベルの容易に消化されるグルコースを含む食物の長期消費によるものです。これらの要因はすべて、より深刻であり、老年期によく見られます。
加齢は血液の水分バランスに影響を与える可能性があります
血液中の水分量を適切に維持することは、細胞の化学反応にとって重要です。血液に含まれる水が多すぎる場合、水が細胞に入り、細胞溶液を希釈します。水が少なすぎると、細胞は水を失い、化学物質の拡散が影響を受けます。
血水恒常性はによって制御されます 視床下部 次の2つのチャネルを介して：
老化は、低水位が渇きに至る制御経路には影響しませんが、 老化した腎臓 質量を失い、若い器官ほど信号に反応しなくなります。その結果、細胞は視床下部が対応する信号を発していない場合でも水を尿に通すことを許可したり、血中水位が高すぎる場合でも水を保持したりする場合があります。
全体として、血液の恒常性は若い生物ほど正確ではなくなりました。
一般に、老化は恒常性の維持と回復に影響します 否定的に。老化した細胞の性能はしばしば低下し、細胞のシグナル伝達に対する感受性が低下します。細胞が機能を果たすときでさえ、老化した生物はしばしば必要な行動を取ることができません。
ただし、個々のケースの老化の実際の影響は大きく異なる場合があります。老化はこれらのマイナスの影響を与える可能性がありますが、すべての老化細胞と老化生物が同じ機能低下を示すわけではありません。