¿Cómo afecta el envejecimiento a la capacidad de restaurar la homeostasis?

Homeostasis es el proceso mediante el cual un organismo regula su entorno interno, manteniendo los parámetros críticos dentro de límites aceptables. El envejecimiento afecta la capacidad de mantener y restaurar la homeostasis porque algunos de los mecanismos utilizados por el organismo ya no son tan efectivos como en un cuerpo joven.

En muchos casos, la incapacidad para restaurar la homeostasis puede afectar las actividades del cuerpo y puede resultar en capacidades reducidas y enfermedades. Los parámetros típicos para los que se debe mantener o restaurar la homeostasis y que se ven afectados por el envejecimiento incluyen los siguientes:

• Temperatura corporal
• Niveles de glucosa
• Balance de agua en sangre

Los mecanismos por los cuales estos parámetros se mantienen dentro de un rango deseable incluyen la acción de hormonas, las actividades de las células y la acción por parte del organismo. Si la regulación homeostática no es posible y los valores de estos parámetros permanecen fuera de los límites requeridos, puede resultar en la muerte del organismo.

Cuando un parámetro es demasiado alto o demasiado bajo, las hormonas desencadenan reacciones celulares que devuelven el valor a su nivel normal. Por ejemplo, una temperatura demasiado alta desencadena contramedidas en la piel, sistemas circulatorio y respiratorio. La hipotálamo glándula envía hormonas a estos sistemas, indicándoles que enfríen el cuerpo.

A medida que los sistemas entran en acción, la temperatura corporal tiende a bajar de nuevo. Se restablece la homeostasis.

El envejecimiento puede afectar respuesta homeostática. Es posible que la glándula que secreta la hormona ya no pueda producir tanta hormona como antes. Incluso si la hormona se secreta en cantidades suficientes, es posible que las células diana ya no sean tan sensibles a la hormona.

Pueden reaccionar menos y la respuesta homeostática puede ser más lenta y más débil. El cuerpo no puede restaurar la homeostasis tan rápido como cuando el organismo era más joven.

Si uno o varios de los parámetros homeostáticos importantes permanecen demasiado altos o demasiado bajos durante mucho tiempo, existe el riesgo de dañar las células y el organismo. Si la temperatura corporal permanece demasiado alta, el organismo puede sufrir deshidratación y deterioro de la función cerebral como células nerviosas dejar de funcionar correctamente.

Si la temperatura es demasiado baja, las funciones corporales se apagan y si alguna parte del cuerpo se congela, los cristales de hielo se dañan. membranas celulares y tejido.

Los niveles de muchas sustancias son clave para las actividades celulares. Si glucosa o niveles de agua son demasiado altos o demasiado bajos, las células no pueden funcionar normalmente. La glucosa es un nutriente importante sin el cual las células no pueden sintetizar las proteínas que necesitan. Se necesita un nivel de agua constante para la función celular y la difusión de la señal química.

La homeostasis mantiene estos valores cerca de sus objetivos. Si permanecen demasiado altos o demasiado bajos durante mucho tiempo, el organismo sufre daños.

La homeostasis es el conjunto de mecanismos que utiliza el cuerpo para mantener sus variables operativas cerca de sus valores deseados. puntos de ajuste. El envejecimiento es un proceso que hace que los mecanismos de la homeostasis sean menos efectivos. Las herramientas utilizadas para la homeostasis siguen siendo las mismas durante la vida del organismo, pero con el envejecimiento, puede haber menos herramientas y las herramientas no funcionan tan bien como antes.

En la homeostasis, las células producen señales químicas que se dirigen a otras células y cambian su comportamiento. Esto sucede de tres formas:

• Las células objetivo pueden tomar directa y acción individual como metabolizar más glucosa.
• Las células pueden participar en una reacción coordinada en el que un órgano como el corazón late más rápido.
• Las células pueden causar una sensación que hace que el organismo actúa, como beber agua en respuesta a una sensación de sed.

El envejecimiento dificulta estas acciones. Muchas de las células de un organismo que envejece han perdido parte de su capacidad para realizar sus funciones con la máxima eficiencia debido a mutaciones en su ADN, generalizado daño o úsese y tírese. Las células pueden tener menos recursos como resultado de la pérdida de eficiencia y es posible que no puedan señalizar o recibir señales tan bien como antes.

Incluso cuando la señalización funciona bien y se reciben señales fuertes, las células son menos capaces de realizar acciones como hacer que el corazón lata más rápido o hacer que el organismo busque agua. Si bien el envejecimiento no es el mismo para todos los organismos o para todos los seres humanos, el envejecimiento en general puede reducir funcionalidad general, no solo en la restauración de la homeostasis.

El mecanismo homeostático que mantiene la temperatura de los organismos dentro de los límites tiene cuatro ramas. Su unidad de mando central es la hipotálamo glándula. Envía señales químicas a las células nerviosas, las células de la piel, el sistema circulatorio y el sistema respiratorio.

Para temperaturas demasiado altas, las cuatro ramas funcionan de la siguiente manera:

• Las señales del hipotálamo hacen que el organismo siente calor. En el caso de los humanos, se quitan la ropa o buscan un lugar más fresco. Esta acción es voluntaria; las otras tres ramas son involuntarias y tienen lugar de forma automática.
• El hipotálamo envía señales a las células de la piel. Receptores en la superficie de glándula sudorípara las células se unen a las señales químicas y activan la actividad dentro de las células sudoríparas que eventualmente las lleva a secretar sudor.
• Las señales químicas se envían a las células que controlan la sistema circulatorio ya los capilares cercanos a la piel. Las células de control se estimulan para enviar una señal que acelera los latidos del corazón. Las células de las paredes de los capilares se expanden y los capilares se dilatan, llevando sangre caliente a la piel del organismo.
• Se envían señales similares al Sistema respiratorio células de control. Estas células reaccionan para enviar señales para acelerar la respiración. Esta reacción es especialmente importante para los animales que utilizan el jadeo como medio para enfriarse.

Para temperaturas demasiado frías, señales similares tienen efectos opuestos, como hacer que el organismo busque un espacio cálido o encoger los capilares cerca de la piel. En cada caso, muchos sistemas tienen que interactuar de manera coordinada para restaurar la homeostasis de la temperatura.

Las células envejecidas no llevan a cabo funciones celulares con tanta eficacia como las células más jóvenes. En el caso de la homeostasis de la temperatura, las temperaturas en los organismos que envejecen pueden permanecer demasiado altas o demasiado bajas por más tiempo que las de los organismos jóvenes. Esto puede provocar un mayor daño celular o más ineficiencias en la producción de hormonas y otras sustancias químicas.

La homeostasis deficiente de la temperatura debido al envejecimiento puede deberse a la falta de producción de hormonas en el hipotálamo. Las hormonas son proteínas producidas por ribosomas unidos a la retículo endoplásmico (RE) de células.

El ER procesa, almacena y exporta las hormonas en vesículas especiales a través del Aparato de Golgi. Las vesículas se fusionan con las membranas celulares externas y dejan su contenido fuera de la célula como hormonas secretadas endocrinas. Estos diferentes pasos son menos eficientes en las células envejecidas, lo que lleva a una menor secreción de hormonas.

En el otro extremo de la cadena de señalización, receptores de hormonas en la membrana externa de las células puede haber menos y algunas pueden estar dañadas. Entonces, las hormonas producen menos efecto que en las células más jóvenes. Menos células cambian su comportamiento y las que reaccionan a las hormonas pueden cambiar su comportamiento solo ligeramente. Como resultado de todas estas influencias, el envejecimiento puede reducir la efectividad de la homeostasis de la temperatura.

Las células consumen constantemente glucosa y oxígeno para producir energía para las funciones celulares. La glucosa se distribuye a todas las células del cuerpo a través del sistema circulatorio y su nivel en la sangre debe mantenerse constante. Ambos niveles bajos de glucosa o hipoglucemia y altos niveles o hiperglucemia puede conducir a la muerte.

El nivel de glucosa en sangre está controlado por páncreas a través de la hormona insulina. En la homeostasis de la glucosa, la insulina es secretada por las células del páncreas y distribuida a través de los vasos sanguíneos. Cuando la glucosa es demasiado alta, los niveles de insulina en la sangre también aumentan y los receptores de insulina en el exterior de las células son activados por la insulina.

La activación libera sustancias químicas dentro de la célula que aumentan el metabolismo y consumen glucosa. El nivel de glucosa en sangre vuelve a bajar.

Si el nivel de glucosa es demasiado bajo, el organismo experimenta una sensación de hambre. El organismo come y la comida se digiere y se descompone en componentes, incluida la glucosa, en el tracto digestivo. La glucosa es absorbida por vasos sanguineos alrededor del tracto digestivo y se restaura el nivel de glucosa en sangre.

La homeostasis de la glucosa se ve afectada por los mismos factores de envejecimiento que la temperatura. Las células del páncreas producen menos insulina y los receptores celulares no funcionan tan bien. Pero existen formas adicionales en las que el envejecimiento puede afectar los niveles de glucosa en sangre. El riesgo de que los niveles altos de glucosa provoquen diabetes aumenta en las personas mayores.

Hay dos tipos de diabetes.

Tipo i es causada por la falta de insulina, ya sea debido a la destrucción de las células productoras de insulina del páncreas o las células que producen menos insulina.

Tipo II La diabetes es causada por los receptores de las células diana que se vuelven insensibles debido a la exposición continua a altos niveles de insulina. Este efecto a menudo se debe a la obesidad o al consumo prolongado de alimentos con altos niveles de glucosa de fácil digestión. Todos estos factores son más graves y frecuentes en la vejez.

Mantener la cantidad correcta de agua en la sangre es importante para las reacciones químicas celulares. Si la sangre contiene demasiada agua, el agua entrará en las células y diluirá las soluciones celulares. Si hay muy poca agua, las células pierden agua y la difusión química se ve afectada.

La homeostasis del agua en sangre está controlada por hipotálamo a través de dos canales de la siguiente manera:

• Si hay demasiada agua en la sangre, el hipotálamo envía una señal a la glándula pituitaria para que secrete una hormona antidiurética llamado ADH. La ADH se dirige a las células de los riñones que permiten que entre más agua en la orina.
• Si hay muy poca agua en la sangre, el hipotálamo crea una sensación de sed en el organismo. El organismo bebe agua, que se absorbe a través del sistema digestivo en la sangre.

El envejecimiento no afecta la ruta de control en la que un nivel bajo de agua conduce a la sed, pero riñones envejecidos pierden masa y ya no responden tanto a las señales como los órganos más jóvenes. Como resultado, las células pueden permitir que el agua pase a la orina incluso cuando el hipotálamo no ha dado la señal correspondiente o el agua puede retenerse incluso cuando el nivel de agua en sangre es demasiado alto.

En general, la homeostasis del agua en sangre ya no es tan precisa como en los organismos más jóvenes.

En general, el envejecimiento afecta el mantenimiento y la restauración de la homeostasis. negativamente. El rendimiento de las células envejecidas a menudo se deteriora y son menos sensibles a la señalización celular. Incluso cuando las células llevan a cabo sus funciones, el organismo envejecido suele ser menos capaz de realizar las acciones necesarias.

Sin embargo, los efectos reales del envejecimiento para casos individuales pueden variar ampliamente. El envejecimiento puede tener estos efectos negativos, pero no todas las células y organismos envejecidos muestran el mismo deterioro en la funcionalidad.