Homéostasie est le processus par lequel un organisme régule son environnement interne, en maintenant les paramètres critiques dans des limites acceptables. Le vieillissement affecte la capacité de maintenir et de restaurer l'homéostasie car certains des mécanismes utilisés par l'organisme ne sont plus aussi efficaces que dans un corps jeune.
Dans de nombreux cas, l'incapacité à restaurer l'homéostasie peut affecter les activités du corps et entraîner des capacités réduites et des maladies. Les paramètres typiques pour lesquels l'homéostasie doit être maintenue ou restaurée et qui sont affectés par le vieillissement sont les suivants :
- Température corporelle
- Taux de glucose
- Bilan hydrique du sang
Les mécanismes par lesquels ces paramètres sont maintenus dans une plage souhaitable comprennent l'action de les hormones, les activités des cellules et l'action de l'organisme. Si la régulation homéostatique n'est pas possible et que les valeurs de ces paramètres restent en dehors des limites requises, la mort de l'organisme peut en résulter.
Le vieillissement affecte la réponse du corps à la régulation homéostatique
Lorsqu'un paramètre est trop élevé ou trop bas, les hormones déclenchent des réactions cellulaires qui ramènent la valeur à son niveau normal. Par exemple, une température trop élevée déclenche des contre-mesures dans la peau, systèmes circulatoire et respiratoire. le hypothalamus glande envoie des hormones à ces systèmes, leur signalant de refroidir le corps.
Au fur et à mesure que les systèmes entrent en action, la température corporelle a tendance à redescendre. L'homéostasie est restaurée.
Le vieillissement peut affecter la réponse homéostatique. La glande sécrétant l'hormone peut ne plus être capable de produire autant d'hormone qu'avant. Même si l'hormone est sécrétée en quantité suffisante, les cellules cibles peuvent ne plus être aussi sensibles à l'hormone.
Ils peuvent réagir moins et la réponse homéostatique peut être plus lente et plus faible. Le corps n'est pas capable de restaurer l'homéostasie aussi rapidement que lorsque l'organisme était plus jeune.
Des exemples de déséquilibre homéostatique démontrent les risques d'une régulation insuffisante
Si un ou plusieurs des paramètres homéostatiques importants restent trop élevés ou trop bas pendant longtemps, il y a un risque de dommages aux cellules et à l'organisme. Si la température corporelle reste trop élevée, l'organisme peut subir une déshydratation et une altération des fonctions cérébrales, car le cellules nerveuses cesser de fonctionner correctement.
Si la température est trop basse, les fonctions corporelles s'arrêtent et si une partie du corps gèle, les cristaux de glace endommagent membranes cellulaires et tissu.
Les niveaux de nombreuses substances sont la clé des activités cellulaires. Si glucose ou alors niveaux d'eau sont trop élevés ou trop bas, les cellules ne peuvent pas fonctionner normalement. Le glucose est un nutriment important sans lequel les cellules ne peuvent pas synthétiser les protéines dont elles ont besoin. Un niveau d'eau constant est nécessaire pour la fonction cellulaire et la diffusion du signal chimique.
L'homéostasie maintient ces valeurs proches de leurs cibles. S'ils restent trop hauts ou trop bas pendant longtemps, l'organisme subit des dommages.
L'homéostasie et le vieillissement agissent dans des directions opposées
L'homéostasie est l'ensemble des mécanismes que le corps utilise pour maintenir ses variables de fonctionnement proches de celles souhaitées. définir des points. Le vieillissement est un processus qui rend les mécanismes de l'homéostasie moins efficaces. Les outils utilisés pour l'homéostasie restent les mêmes tout au long de la vie de l'organisme, mais avec le vieillissement, il peut y avoir moins d'outils et les outils ne fonctionnent plus aussi bien qu'avant.
Dans l'homéostasie, les cellules produisent des signaux chimiques qui ciblent d'autres cellules et modifient leur comportement. Cela se produit de trois manières :
- Les cellules ciblées peuvent prendre directement et action individuelle comme métaboliser plus de glucose.
- Les cellules peuvent participer à un réaction coordonnée dans lequel un organe comme le cœur bat plus vite.
- Les cellules peuvent provoquer une sensation qui rend le l'organisme agit, comme boire de l'eau en réponse à une sensation de soif.
Le vieillissement entrave ces actions. De nombreuses cellules d'un organisme vieillissant ont perdu une partie de leur capacité à remplir leurs fonctions avec une efficacité maximale en raison de mutation dans leur ADN, généralisé endommager ou alors usure normale. Les cellules peuvent avoir moins de ressources en raison d'une perte d'efficacité et peuvent ne pas être en mesure de signaler ou de recevoir des signaux aussi bien qu'avant.
Même lorsque la signalisation fonctionne bien et que des signaux forts sont reçus, les cellules sont moins capables d'entreprendre des actions telles que faire battre le cœur plus rapidement ou demander à l'organisme de chercher de l'eau. Bien que le vieillissement ne soit pas le même pour tous les organismes ou tous les humains, le vieillissement en général peut réduire fonctionnalité globale, pas seulement pour restaurer l'homéostasie.
L'homéostasie de la température dépend de nombreuses fonctions cellulaires
Le mécanisme homéostatique qui maintient la température des organismes dans des limites a quatre branches. Son unité centrale de commandement est le hypothalamus glande. Il envoie des signaux chimiques aux cellules nerveuses, aux cellules de la peau, au système circulatoire et au système respiratoire.
Pour des températures trop élevées, les quatre branches fonctionnent comme suit :
- Les signaux de l'hypothalamus rendent l'organisme avoir chaud. Dans le cas des humains, ils enlèvent leurs vêtements ou trouvent un endroit plus frais. Cette action est volontaire; les trois autres branches sont involontaires, se déroulant automatiquement.
- L'hypothalamus envoie des signaux aux cellules de la peau. Les récepteurs à la surface de glande sudoripare les cellules se lient aux signaux chimiques et déclenchent une activité dans les cellules sudoripares qui les amènent finalement à sécréter de la sueur.
- Des signaux chimiques sont envoyés aux cellules contrôlant la système circulatoire et aux capillaires près de la peau. Les cellules de contrôle sont stimulées pour envoyer un signal qui accélère les battements du cœur. Les cellules des parois des capillaires se dilatent et les capillaires se dilatent, apportant du sang chaud à la peau de l'organisme.
- Des signaux similaires sont envoyés au système respiratoire cellules de contrôle. Ces cellules réagissent pour envoyer des signaux pour accélérer la respiration. Cette réaction est particulièrement importante pour les animaux qui halètent comme moyen de refroidissement.
Pour des températures trop froides, des signaux similaires ont des effets opposés tels que faire rechercher un espace chaud à l'organisme ou rétrécir les capillaires près de la peau. Dans chaque cas, de nombreux systèmes doivent interagir de manière coordonnée pour restaurer l'homéostasie de la température.
Le vieillissement peut réduire la capacité d'homéostasie de la température
Les cellules vieillissantes ne remplissent pas leurs fonctions cellulaires aussi efficacement que les cellules plus jeunes. Dans le cas de l'homéostasie de la température, les températures chez les organismes vieillissants peuvent rester trop élevées ou trop basses plus longtemps que pour les jeunes organismes. Cela peut entraîner d'autres dommages cellulaires ou d'autres inefficacités dans la production d'hormones et d'autres produits chimiques.
Une mauvaise homéostasie de la température due au vieillissement peut être due à un manque de production d'hormones à l'hypothalamus. Les hormones sont des protéines produites par les ribosomes attachés à la réticulum endoplasmique (RE) de cellules.
L'ER traite, stocke et exporte les hormones dans des vésicules spéciales via le Appareil de Golgi. Les vésicules fusionnent avec les membranes cellulaires extérieures et laissent leur contenu à l'extérieur de la cellule sous forme d'hormones sécrétées par le système endocrinien. Ces différentes étapes sont moins efficaces dans les cellules âgées conduisant à moins d'hormones sécrétées.
A l'autre bout de la chaîne de signalisation, récepteurs hormonaux sur la membrane externe des cellules peuvent être moins nombreuses et certaines peuvent être endommagées. Les hormones produisent alors moins d'effet que dans les cellules plus jeunes. Moins de cellules modifient leur comportement et celles qui réagissent aux hormones peuvent ne modifier que légèrement leur comportement. En raison de toutes ces influences, le vieillissement peut réduire l'efficacité de l'homéostasie de la température.
L'homéostasie du glucose est essentielle pour les fonctions cellulaires
Les cellules consomment constamment du glucose et de l'oxygène pour produire de l'énergie pour les fonctions cellulaires. Le glucose est distribué à chaque cellule du corps par le système circulatoire et son niveau dans le sang doit être maintenu constant. Les faibles niveaux de glucose ou hypoglycémie et des niveaux élevés ou hyperglycémie peut entraîner la mort.
Le taux de glucose dans le sang est contrôlé par le pancréas par l'hormone insuline. Dans l'homéostasie du glucose, l'insuline est sécrétée par les cellules du pancréas et distribuée dans les vaisseaux sanguins. Lorsque le glucose est trop élevé, les niveaux d'insuline dans le sang augmentent également et les récepteurs d'insuline à l'extérieur des cellules sont déclenchés par l'insuline.
Le déclenchement libère des produits chimiques à l'intérieur de la cellule qui augmentent le métabolisme et consomment du glucose. Le taux de glucose dans le sang redescend.
Si le taux de glucose est trop bas, l'organisme éprouve une sensation de faim. L'organisme mange et la nourriture est digérée et décomposée en composants dont le glucose dans le tube digestif. Le glucose est absorbé par vaisseaux sanguins autour du tube digestif et le taux de glucose dans le sang est rétabli.
Lorsque l'homéostasie du glucose est réduite par le vieillissement, le diabète peut en résulter
L'homéostasie du glucose est affectée par les mêmes facteurs de vieillissement que pour la température. Les cellules du pancréas produisent moins d'insuline et les récepteurs cellulaires ne fonctionnent pas aussi bien. Mais il existe d'autres façons dont le vieillissement peut affecter les niveaux de glucose dans le sang. Le risque d'hyperglycémie provoquant Diabète augmente chez les personnes âgées.
Il existe deux types de diabète.
Type I est causée par un manque d'insuline, soit en raison d'une destruction des cellules productrices d'insuline du pancréas, soit des cellules produisant moins d'insuline.
Type II le diabète est causé par la désensibilisation des récepteurs des cellules cibles en raison d'une exposition continue à des niveaux élevés d'insuline. Cet effet est souvent dû à l'obésité ou à la consommation à long terme d'aliments riches en glucose facile à digérer. Tous ces facteurs sont plus graves et plus fréquents chez les personnes âgées.
Le vieillissement peut affecter l'équilibre hydrique du sang
Maintenir la bonne quantité de l'eau dans le sang est important pour les réactions chimiques cellulaires. Si le sang contient trop d'eau, l'eau entrera dans les cellules et diluera les solutions cellulaires. S'il y a trop peu d'eau, les cellules perdent de l'eau et la diffusion chimique est affectée.
L'homéostasie de l'eau dans le sang est contrôlée par le hypothalamus via deux canaux comme suit :
- S'il y a trop d'eau dans le sang, l'hypothalamus envoie un signal à l'hypophyse pour qu'elle sécrète un hormone antidiurétique appelé ADH. L'ADH cible les cellules des reins qui laissent plus d'eau dans l'urine.
- S'il y a trop peu d'eau dans le sang, l'hypothalamus crée une sensation de la soif dans l'organisme. L'organisme boit de l'eau, qui est absorbée par le système digestif dans le sang.
Le vieillissement n'affecte pas le chemin de contrôle dans lequel un faible niveau d'eau conduit à la soif, mais reins vieillissants perdent de la masse et ne sont plus aussi sensibles aux signaux que les organes plus jeunes. En conséquence, les cellules peuvent laisser passer l'eau dans l'urine même lorsque l'hypothalamus n'a pas donné le signal correspondant ou l'eau peut être retenue même lorsque le niveau d'eau dans le sang est trop élevé.
Dans l'ensemble, l'homéostasie de l'eau dans le sang n'est plus aussi précise que chez les organismes plus jeunes.
En général, le vieillissement affecte le maintien et la restauration de l'homéostasie négativement. Les performances des cellules vieillissantes se détériorent souvent et elles sont moins sensibles à la signalisation cellulaire. Même lorsque les cellules remplissent leurs fonctions, l'organisme vieillissant est souvent moins apte à entreprendre les actions requises.
Cependant, les effets réels du vieillissement pour les cas individuels peuvent varier considérablement. Le vieillissement peut avoir ces effets négatifs, mais toutes les cellules vieillissantes et tous les organismes vieillissants ne présentent pas la même détérioration de leur fonctionnalité.