การแก่ชราส่งผลต่อความสามารถในการฟื้นฟูสภาวะสมดุลอย่างไร?

สภาวะสมดุล เป็นกระบวนการที่สิ่งมีชีวิตควบคุมสภาพแวดล้อมภายในโดยรักษาพารามิเตอร์ที่สำคัญภายในขอบเขตที่ยอมรับได้ การแก่ชราส่งผลต่อความสามารถในการรักษาและฟื้นฟูสภาวะสมดุลเนื่องจากกลไกบางอย่างที่ร่างกายใช้ไม่ได้ผลเช่นเดียวกับในร่างกายเด็กอีกต่อไป

ในหลายกรณี การไม่สามารถฟื้นฟูสภาวะสมดุลของร่างกายอาจส่งผลต่อกิจกรรมของร่างกาย และอาจส่งผลให้ความสามารถและโรคลดลง พารามิเตอร์ทั่วไปที่ต้องรักษาหรือฟื้นฟูสภาวะสมดุลและได้รับผลกระทบจากอายุ ได้แก่:

• อุณหภูมิในร่างกาย
• ระดับกลูโคส
• สมดุลน้ำในเลือด

กลไกที่พารามิเตอร์เหล่านี้ถูกเก็บไว้ภายในช่วงที่ต้องการรวมถึงการกระทำของ ฮอร์โมน, กิจกรรมของเซลล์และการกระทำของสิ่งมีชีวิต. หากการควบคุมสภาวะสมดุลไม่สามารถทำได้และค่าของพารามิเตอร์เหล่านี้อยู่นอกขอบเขตที่กำหนด อาจส่งผลให้สิ่งมีชีวิตเสียชีวิตได้

เมื่อพารามิเตอร์สูงหรือต่ำเกินไป ฮอร์โมนจะกระตุ้นปฏิกิริยาของเซลล์ซึ่งนำค่ากลับคืนสู่ระดับปกติ ตัวอย่างเช่น อุณหภูมิที่สูงเกินไปทำให้เกิดมาตรการตอบโต้ในผิวหนัง ระบบไหลเวียนโลหิตและระบบทางเดินหายใจ. มลรัฐala ต่อมส่งฮอร์โมนไปยังระบบเหล่านี้ส่งสัญญาณให้ร่างกายเย็นลง

เมื่อระบบเริ่มทำงาน อุณหภูมิของร่างกายก็จะลดลงอีกครั้ง สภาวะสมดุลได้รับการฟื้นฟู

ความชราอาจส่งผลต่อ การตอบสนองของสภาวะสมดุล. ต่อมที่หลั่งฮอร์โมนอาจไม่สามารถผลิตฮอร์โมนได้มากเท่าเดิมอีกต่อไป แม้ว่าฮอร์โมนจะถูกหลั่งออกมาในปริมาณที่เพียงพอ แต่เซลล์เป้าหมายอาจไม่ไวต่อฮอร์โมนอีกต่อไป

พวกเขาอาจตอบสนองน้อยลงและการตอบสนองของสภาวะสมดุลอาจช้าลงและอ่อนแอลง ร่างกายไม่สามารถฟื้นฟูสภาวะสมดุลได้เร็วเท่ากับตอนที่ร่างกายยังเด็ก

หากพารามิเตอร์ homeostatic ที่สำคัญหนึ่งหรือหลายค่าสูงหรือต่ำเกินไปเป็นเวลานาน มีความเสี่ยงที่จะเกิดความเสียหายต่อเซลล์และต่อสิ่งมีชีวิต หากอุณหภูมิร่างกายยังร้อนเกินไป ร่างกายอาจขาดน้ำและทำให้การทำงานของสมองบกพร่องได้ เซลล์ประสาท หยุดทำงานอย่างถูกต้อง

หากอุณหภูมิต่ำเกินไป การทำงานของร่างกายจะหยุดทำงาน และหากส่วนใดของร่างกายกลายเป็นน้ำแข็ง ผลึกน้ำแข็งจะเสียหาย เยื่อหุ้มเซลล์ และเนื้อเยื่อ

ระดับของสารหลายชนิดเป็นกุญแจสำคัญในการทำงานของเซลล์ ถ้า กลูโคส หรือ ระดับน้ำ สูงหรือต่ำเกินไป เซลล์ไม่สามารถทำงานได้ตามปกติ กลูโคสเป็นสารอาหารที่สำคัญโดยที่เซลล์ไม่สามารถสังเคราะห์โปรตีนที่ต้องการได้ ระดับน้ำคงที่เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการทำงานของเซลล์และการแพร่กระจายสัญญาณทางเคมี

สภาวะสมดุลทำให้ค่าเหล่านี้ใกล้เคียงกับเป้าหมาย หากยังคงสูงหรือต่ำเกินไปเป็นเวลานาน สิ่งมีชีวิตจะได้รับความเสียหาย

สภาวะสมดุลคือชุดของกลไกที่ร่างกายใช้เพื่อให้ตัวแปรปฏิบัติการอยู่ใกล้ที่ต้องการ near กำหนดคะแนน. การแก่ชราเป็นกระบวนการที่ทำให้กลไกของสภาวะสมดุลมีประสิทธิภาพน้อยลง เครื่องมือที่ใช้สำหรับ homeostasis ยังคงเหมือนเดิมตลอดอายุขัยของสิ่งมีชีวิต แต่เมื่ออายุมากขึ้น อาจมีเครื่องมือน้อยลงและเครื่องมือก็ใช้งานไม่ได้เหมือนเมื่อก่อน

ในสภาวะสมดุล เซลล์สร้างสัญญาณทางเคมีที่กำหนดเป้าหมายไปยังเซลล์อื่นและเปลี่ยนพฤติกรรมของพวกมัน สิ่งนี้เกิดขึ้นในสามวิธี:

• เซลล์เป้าหมายอาจใช้โดยตรงและ การกระทำส่วนบุคคล เช่นการเผาผลาญกลูโคสมากขึ้น
• เซลล์อาจมีส่วนร่วมในa ปฏิกิริยาประสาน ซึ่งอวัยวะเช่นหัวใจเต้นเร็วขึ้น
• เซลล์อาจก่อให้เกิดความรู้สึกที่ทำให้ สิ่งมีชีวิตดำเนินการ เช่น การดื่มน้ำเพื่อตอบสนองต่อความรู้สึกกระหายน้ำ

การแก่ชราเป็นอุปสรรคต่อการกระทำเหล่านี้ เซลล์จำนวนมากในสิ่งมีชีวิตที่มีอายุมากขึ้นสูญเสียความสามารถบางส่วนในการทำงานอย่างมีประสิทธิภาพสูงสุดเนื่องจาก การกลายพันธุ์ ใน DNA ของพวกเขาโดยทั่วไป ความเสียหาย หรือ ชำรุดสึกหรอ. เซลล์อาจมีทรัพยากรน้อยลงอันเป็นผลมาจากการสูญเสียประสิทธิภาพและอาจไม่สามารถส่งสัญญาณหรือรับสัญญาณได้เหมือนเมื่อก่อน

แม้ว่าการส่งสัญญาณจะทำงานได้ดีและรับสัญญาณที่แรง เซลล์ก็ยังไม่สามารถดำเนินการต่างๆ เช่น ทำให้หัวใจเต้นเร็วขึ้น หรือการให้สิ่งมีชีวิตมองหาน้ำ แม้ว่าความแก่จะไม่เหมือนกันสำหรับสิ่งมีชีวิตทั้งหมดหรือมนุษย์ทุกคน แต่ความชราโดยทั่วไปสามารถลดลงได้ ฟังก์ชั่นโดยรวม overallไม่เพียงแต่ในการฟื้นฟูสภาวะสมดุลเท่านั้น

กลไกสภาวะสมดุลที่ช่วยให้อุณหภูมิของสิ่งมีชีวิตอยู่ภายในขอบเขตมีสี่สาขา หน่วยบัญชาการกลางของมันคือ มลรัฐala ต่อม. โดยส่งสัญญาณทางเคมีไปยังเซลล์ประสาท เซลล์ผิวหนัง ระบบไหลเวียนโลหิต และระบบทางเดินหายใจ

สำหรับอุณหภูมิที่สูงเกินไป กิ่งทั้งสี่ทำงานดังนี้:

• สัญญาณจากมลรัฐทำให้สิ่งมีชีวิตmus รู้สึกร้อน. ในกรณีของมนุษย์ พวกเขาถอดเสื้อผ้าออกหรือหาที่เย็นกว่า การกระทำนี้เป็นความสมัครใจ อีกสามสาขาไม่สมัครใจเกิดขึ้นโดยอัตโนมัติ
• ไฮโปทาลามัสส่งสัญญาณไปยังเซลล์ผิวหนัง ตัวรับบนพื้นผิวของ ต่อมเหงื่อ เซลล์จับกับสัญญาณทางเคมีและกระตุ้นกิจกรรมภายในเซลล์เหงื่อ ซึ่งทำให้เซลล์หลั่งเหงื่อในที่สุด
• สัญญาณทางเคมีจะถูกส่งไปยังเซลล์ที่ควบคุม ระบบไหลเวียน และไปยังเส้นเลือดฝอยใกล้ผิวหนัง เซลล์ควบคุมถูกกระตุ้นเพื่อส่งสัญญาณที่เร่งการเต้นของหัวใจ เซลล์ในผนังของเส้นเลือดฝอยขยายตัวและเส้นเลือดฝอยขยายออก ทำให้เลือดร้อนเข้าสู่ผิวหนังของสิ่งมีชีวิต
• สัญญาณที่คล้ายกันจะถูกส่งไปยัง ระบบทางเดินหายใจ เซลล์ควบคุม เซลล์เหล่านี้ตอบสนองต่อการส่งสัญญาณเพื่อเร่งการหายใจ ปฏิกิริยานี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับสัตว์ที่ใช้การหายใจหอบเพื่อทำให้เย็นลง

สำหรับอุณหภูมิที่เย็นเกินไป สัญญาณที่คล้ายคลึงกันมีผลตรงกันข้าม เช่น ทำให้สิ่งมีชีวิตมองหาพื้นที่ที่อบอุ่น หรือทำให้เส้นเลือดฝอยใกล้ผิวหนังหดตัว ในแต่ละกรณี หลายระบบจะต้องโต้ตอบกันเพื่อฟื้นฟูสภาวะสมดุลของอุณหภูมิ

เซลล์ที่แก่ชราไม่ได้ทำหน้าที่ของเซลล์อย่างมีประสิทธิภาพเท่ากับเซลล์ที่อายุน้อยกว่า ในกรณีของสภาวะสมดุลของอุณหภูมิ อุณหภูมิในสิ่งมีชีวิตที่มีอายุมากขึ้นอาจสูงหรือต่ำเกินไปนานกว่าสิ่งมีชีวิตที่อายุน้อย สิ่งนี้สามารถนำไปสู่ความเสียหายต่อเซลล์เพิ่มเติมหรือความไร้ประสิทธิภาพในการผลิตฮอร์โมนและสารเคมีอื่นๆ

ภาวะธำรงดุลอุณหภูมิต่ำเนื่องจากการแก่ชราอาจเกิดจากการขาด การผลิตฮอร์โมน ที่มลรัฐ ฮอร์โมนคือโปรตีนที่ผลิตโดยไรโบโซมที่ติดอยู่กับ เอนโดพลาสมิกเรติคูลัม (ER) ของเซลล์

ER ดำเนินการ จัดเก็บ และส่งออกฮอร์โมนในถุงพิเศษผ่านทาง via เครื่องมือกอลจิ. ถุงจะหลอมรวมกับเยื่อหุ้มเซลล์ภายนอกและปล่อยให้สารอยู่นอกเซลล์เป็นฮอร์โมนที่หลั่งจากต่อมไร้ท่อ ขั้นตอนต่างๆ เหล่านี้มีประสิทธิภาพน้อยกว่าในเซลล์ที่มีอายุมาก ทำให้ฮอร์โมนหลั่งน้อยลง

ที่ปลายอีกด้านของห่วงโซ่สัญญาณ ตัวรับฮอร์โมน บนเยื่อหุ้มเซลล์ชั้นนอกอาจมีจำนวนน้อยลงและบางส่วนอาจเสียหายได้ ฮอร์โมนนั้นผลิตผลน้อยกว่าในเซลล์ที่อายุน้อยกว่า เซลล์จำนวนน้อยเปลี่ยนพฤติกรรมและเซลล์ที่ตอบสนองต่อฮอร์โมนอาจเปลี่ยนพฤติกรรมเพียงเล็กน้อยเท่านั้น จากอิทธิพลทั้งหมดเหล่านี้ การแก่ชราสามารถลดประสิทธิภาพของสภาวะสมดุลของอุณหภูมิได้

เซลล์ใช้กลูโคสและออกซิเจนอย่างต่อเนื่องเพื่อผลิตพลังงานสำหรับการทำงานของเซลล์ กลูโคสจะกระจายไปยังทุกเซลล์ในร่างกายผ่านระบบไหลเวียนเลือด และระดับของกลูโคสในเลือดจะต้องคงที่ ทั้งระดับน้ำตาลในเลือดต่ำหรือ ภาวะน้ำตาลในเลือดต่ำ และระดับสูงหรือ น้ำตาลในเลือดสูง สามารถนำไปสู่ความตาย

ระดับน้ำตาลในเลือดถูกควบคุมโดย ตับอ่อน ผ่านฮอร์โมนอินซูลิน ในสภาวะสมดุลของกลูโคส อินซูลินจะถูกหลั่งโดยเซลล์ในตับอ่อนและกระจายผ่านหลอดเลือด เมื่อกลูโคสสูงเกินไป ระดับอินซูลินในเลือดจะเพิ่มขึ้นเช่นกัน และตัวรับอินซูลินที่ด้านนอกของเซลล์จะถูกกระตุ้นโดยอินซูลิน

การกระตุ้นจะปล่อยสารเคมีภายในเซลล์ที่เพิ่มการเผาผลาญและบริโภคกลูโคส ระดับน้ำตาลในเลือดจะลดลง

หากระดับกลูโคสต่ำเกินไป ร่างกายจะรู้สึกหิว สิ่งมีชีวิตกินและอาหารถูกย่อยและแบ่งออกเป็นส่วนประกอบรวมถึงกลูโคสในทางเดินอาหาร กลูโคสถูกดูดซึมโดย หลอดเลือด รอบทางเดินอาหารและระดับน้ำตาลในเลือดจะกลับคืนมา

สภาวะสมดุลของกลูโคสได้รับผลกระทบจากปัจจัยอายุเช่นเดียวกับอุณหภูมิ เซลล์ในตับอ่อนผลิตอินซูลินน้อยลงและตัวรับเซลล์ไม่ทำงานเช่นกัน แต่ยังมีอีกหลายวิธีที่การสูงวัยสามารถส่งผลต่อระดับน้ำตาลในเลือดได้ ความเสี่ยงของระดับน้ำตาลในเลือดสูงทำให้ โรคเบาหวาน เพิ่มขึ้นในผู้สูงอายุ

โรคเบาหวานมีสองประเภท

พิมพ์ฉัน เกิดจากการขาดอินซูลิน ทั้งจากการทำลายเซลล์ที่ผลิตอินซูลินของตับอ่อนหรือเซลล์ที่ผลิตอินซูลินน้อยลง

ประเภท II โรคเบาหวานเกิดจากการที่ตัวรับในเซลล์เป้าหมายมีความรู้สึกไวขึ้นเนื่องจากการได้รับอินซูลินในระดับสูงอย่างต่อเนื่อง ผลกระทบนี้มักเกิดจากโรคอ้วนหรือการบริโภคอาหารที่มีกลูโคสที่ย่อยง่ายในระดับสูงเป็นเวลานาน ปัจจัยทั้งหมดเหล่านี้รุนแรงและพบได้บ่อยในวัยชรา

รักษาปริมาณที่เหมาะสมของ น้ำ ในเลือดมีความสำคัญต่อปฏิกิริยาเคมีของเซลล์ ถ้าเลือดมีน้ำมากเกินไป น้ำจะเข้าสู่เซลล์และเจือจางสารละลายเซลล์ หากมีน้ำน้อยเกินไป เซลล์จะสูญเสียน้ำและส่งผลต่อการแพร่กระจายของสารเคมี

สภาวะสมดุลของน้ำในเลือดถูกควบคุมโดย มลรัฐala ผ่าน 2 ช่องทาง ดังนี้

• หากมีน้ำในเลือดมากเกินไป hypothalamus จะส่งสัญญาณไปยังต่อมใต้สมองเพื่อหลั่ง ฮอร์โมนขับปัสสาวะ เรียกว่า ADH ADH กำหนดเป้าหมายเซลล์ในไตที่ช่วยให้น้ำเข้าสู่ปัสสาวะมากขึ้น
• หากมีน้ำในเลือดน้อยเกินไป hypothalamus จะสร้างความรู้สึกของ ความกระหายน้ำ ในร่างกาย สิ่งมีชีวิตดื่มน้ำซึ่งถูกดูดซึมผ่านระบบย่อยอาหารเข้าสู่กระแสเลือด

การแก่ชราไม่ส่งผลต่อเส้นทางการควบคุมซึ่งระดับน้ำต่ำนำไปสู่ความกระหาย แต่ ไตสูงวัย สูญเสียมวลและไม่ตอบสนองต่อสัญญาณเหมือนอวัยวะที่อายุน้อยกว่าอีกต่อไป ผลที่ได้คือ เซลล์อาจยอมให้น้ำผ่านเข้าไปในปัสสาวะได้ แม้ว่ามลรัฐจะไม่ได้ให้สัญญาณที่สอดคล้องกัน หรือน้ำอาจยังคงอยู่แม้ว่าระดับน้ำในเลือดจะสูงเกินไป

โดยรวมแล้ว สภาวะสมดุลของน้ำในเลือดนั้นไม่ถูกต้องเหมือนในสิ่งมีชีวิตที่มีอายุน้อยกว่าอีกต่อไป

โดยทั่วไป การแก่ชราส่งผลต่อการบำรุงและฟื้นฟูสภาวะสมดุล ในทางลบ. ประสิทธิภาพการทำงานของเซลล์ชราภาพมักจะเสื่อมลงและไวต่อสัญญาณของเซลล์น้อยลง แม้ว่าเซลล์จะทำหน้าที่ของมัน สิ่งมีชีวิตที่มีอายุมากมักจะไม่สามารถดำเนินการตามที่จำเป็นได้

อย่างไรก็ตาม ผลกระทบที่แท้จริงของอายุในแต่ละกรณีอาจแตกต่างกันอย่างมาก การแก่ชราอาจมีผลด้านลบเหล่านี้แต่ไม่ใช่ว่าทุกเซลล์ที่แก่ชราและสิ่งมีชีวิตที่ชราภาพจะแสดงการทำงานที่เสื่อมลงเช่นเดียวกัน