Staranje celic v telesu. Funkcija celic pri staranju

Funkcija celic pri staranju

Heterochrony in heterotropičnih spremeni funkcije - so značilne za proces staranja.

Smrt pogoji, uničenje nekaterih celičnih elementov v drugih padcev povečana obremenitev, to pa vodi k njihovi hyperfunction.

V mitotically aktivnih celicah, ta povečana obremenitev spodbuja delitev celic.

Zmanjšanje števila celic ni enak učinek na ravni dejavnosti različnih organov v starosti.

Znano je, da med normalnim lahko neobremenjeni organ del njegove celične aktivnosti so onemogočeni iz obratovanja ( "dajatev" kapilar, pljučnih alveolov, neuromotor mišico enoto, ledvic nephrons et al.). V starosti, v zvezi s smrtjo mnogih celica rezervnega krepitev delu telesa, je omejena.

Poleg tega je zaradi zmanjšanja funkcije posameznega celic je isti organ dela se izvaja na različne starosti neenakega števila celičnih elementov. Na primer, po Jankovský (1971), ko opravljajo enako delovanje na stare človeške aktivira več mišičnih vlaken neuromotor enot kot v odraslih.

Določeno stopnjo tvorbe protiteles v starosti je podprt s sodelovanjem več imunskih celic, kot pri mladih živalih zaradi večje aktivnosti imunokompetentnih celic vsak posebej, zaradi velike zmogljivosti sintezo proteinov v njih (Ehneva, 1976). Zmanjšanje števila celic v različnem obsegu vpliva na delovanje različnih organov.

Zmanjšati razmeroma majhno število živčnih celic, lahko pomembno vplivajo na delovanje živčnega centra in tistimi na obrobju tkiv, ki jih ureja center. To je razlog, zakaj strukturne spremembe, nevronska celica smrti tako pomemben in velik vpliv na staranje celotnega organizma.

Usoda celic, kršitev svojih nalog, se stopnja smrtnosti določiti ne samo stara, ampak tudi predeluje vitaukta za ohranjanje dolgoročne sposobnosti preživetja struktur celic. Te vključujejo: hiperaktivnost in hipertrofija številnih celic v pojavu večjedrni in starenii- poliploidii- povečanje področju celice in jedrskih membran, vzdržuje optimalno jedrsko citoplazemsko in celic hipertrofija okoljsko vzaimootnosheniya- sarkoplazemskega retikulumu mnogi kletkah- ohranitev vrednosti potenciala membrane v številnih celice populyatsiy- povečano občutljivost na številne gormonov- aktivacijo celic delitve (vranice) pod slabljenja in drugi celični odziv.

Odločilnega pomena v mehanizmu, s starostjo povezane spremembe v funkciji celic, so spremembe v stanju celičnih membran, spreminjanje njihove regulativne učinke na metabolizem celic. membranski potencial (MP) Celica je neke vrste celic signalnim sistemom, ki določa sposobnost celic, da se odzove na prihodnjih vplivov. Na nivoju celične membrane polarizacija vzdrževanega prevoz snovi, izločanja in mnogih drugih manifestacij aktivnosti celic.

Vrednost MP enolično razlikuje v različnih populacijah celic v starosti. Ne praktično spremeni v mišičnih vlaken, hepatocite, spinalna motornih nevronih, nevronih več rastočih na cardiocytes, vaskularnih celic gladkih mišic, acinoznih celic sensorimotor kory- žleze slinavke et al. (Martinenko taninov 1967-, 1976- Fayzulin, Frolkis od leta 1977, od leta 1978 TuraevaA 1979). Ti podatki so bili pridobljeni pri poskusih na podganah, vključno starejše živali, so na splošno velja, da se v starosti 24-26 mesecev.

Vendar pa je v zelo starih podganah (36-38 mesecev), je vrednost potenciala membrane močno pade. V istem celične populacije MP vrednost giblje različno. V starih živalih relativno bolj pogosti celice z nizko vrednostjo potenciala membrane. Te celice so strukturno spremenjeni. Merjenje pragovi electroexcitability posamezna mišična vlakna pokazala nekaj razlik teh vrednosti pri odraslih in starejših živali. Pri odraslih podganah je bila povprečna vrednost stimulirajočega praga toka (6,3 + 0,14) * 10 -8 A.

V starem odziv živali praga mišičnih vlaken v električno stimulacijo najverjetnejši ko stimulirajoči trenutne moči (8,9 + 0,14) * 10 -8 A (Martinenko, 1975). Študije so pokazale, da akcijski potencial (AP) nastala pri odraslih podganah pri kritični ravni depolarizacije od 49.3 mV, in staro - 33,4 mV. Višja kot je kritična raven depolarizacije, mora biti manj energije draži za razpis trenutno potrebno strižno AV prag potencial, višji razdražljivost.

Premik potenciala praga pri odraslih živalih je bila 30,9 + 1,0 mV, in v starih podganah - 46,7 + 0,6 mV. Povečanje kritičnega praga depolarizacijo v starih podganah tudi, da bi morali biti 24-26 mesecev stare podgane večjo količino depolarizira membrano, tako da je bila v vzponu PD. Opozoriti je treba, da je ta smer sprememb razdražljivost ni značilen za vse celice. Po taninov (1976) electroexcitability vstavek in v motornih nevronih hrbtenjače v rastni dobi.

Štetje vhodno impedanco mišičnih vlaken, upornost membrane in odpornost membrane na enoto dolžine vlakna v belih podganah so pokazale nekatere razlike v teh količin, odvisno od starosti živali. Tako je vhodna impedanca mišičnih vlaken pri podganah povprečno 390 + 8 ohmov in starih podgan - 270 + 17 ohmov.

Upornost membrane pri starih podganah skoraj 2-krat nižja kot pri odraslih. Znatno zmanjšana pri starejših živalih in odpornost membrane na enoto dolžine vlakna. S staranjem akcijske sprememba potenciale celic. Amplitudi PD mišičnih vlaken zmanjša, trajanje povečanja (Solomatins, 1970 Frolkis et al., 1976). Tako pri odraslih psih je amplituda akcijskega potenciala mišičnih vlaken enaka 116,9 + 1,8 mV, in staro - 72,5 + 3,2 mV pri odraslih podgan - 113,6 + 2,4 mV, in staro - 91,2 + 2,3 mV.

Trajanje akcijskega potenciala v glavnem določen s hitrostjo repolarizacijski strani celične membrane. O spremembi trajanja procesa vzbujanja v starosti kažejo spremembe v trajanju absolutnih in relativnih ognjevzdržnih fazah. V absolutnem ognjevzdržnih fazo, ki sovpada s potekom dražljaja, popolnoma brez občutljive celice.

Med relativno ognjevzdržnih fazo, ki sovpada z repolarizacijski strani celične membrane, pojavi okrevanje celic razdražljivost. V starih živali znatno poveča trajanje absolutnih in relativnih ognjevzdržnih faz. Tako je v 2-6 mesecev stare podgane relativni čas neodzivnosti mišičnih vlaken je 5- 5,6 ms, in 30-36 mesec dni - 7.5-10 ms.

Za živčnih celic z dolgimi aksonov je bistveno razmnoževanje hitrost vzbujanja. Večina pravijo raziskovalci hitrost upočasnjevanja širjenja vzbujanje vzdolž perifernih živcev pri starejših. Sprememba ni enaka v različnih živčnih debla. Tako je v živec lakti v mladih je enak 57.94 + 0,76 m / s, stari - 50,38 + 0,84 m / c v fibula - 53,92 + 0,99 in 42,9 + 0,9 m / s, v tibialni - 47,7 + 0,67 in 37,56 + 1,03 m / s oziroma (Timko, 1970).

Spremembe v električnih lastnosti posameznih celic, spremembe v njihovo funkcionalno delovanje vodi k dejstvu, da so spremembe v starostni skupini različno električno aktivnost skeletne mišične celice, srce in možgani. Pri starejših podaljšanim latentno obdobje poljubnega vključitve motorne enote (skupine mišičnih vlaken z enim živca vlakna oživčeni) v aktivnosti (za mlade je enak 0,1 - 0,5 sekunde in starejšim - z 0.6-3) (Jankowski Knyazev, 1962- Fudel-Osipova, 1968).

Elektromiogramske (EMG) stari ljudje, je značilno, da vsebuje veliko število majhnih potencialne amplitudo (manj kot 400 mV), in mladi amplitude ustreza 900-1200 mV. Mladi frekvenca tokovi akcijske biceps mišice motorna enota je za 11 - 13 Hz, starejših - 08/06 Hz. Starejši ljudje so bolj pogosti večfazni tokovi so dolgotrajnejši kot pri mladih. Spremembe v električnih lastnosti celic vodi do premika elektrokardiogram (EKG) in elektroencefalogram (EEG).

Za razumevanje sprememb, povezanih s staranjem prebivalstva, je študija aktivno in pasivno prevoz ionov pomembnih funkcij celice skozi celične membrane. Znano je, da ta postopek ne določa samo stopnjo polarizacije membrane, ampak ima tudi regulatorni učinek na dejavnost številnih intracelularni encimi, intenziteta biosinteze proteinov (Malenkov, 1976).

Po Kuprash (1975), znotrajcelično vsebino K + ionov pri infarktu vlaken, jeter, ledvic, skeletne mišice starih podganah bistveno zmanjša. Koncentracija ionov Na + in C1 niso bistveno spremenila v teh tkivih. Po Novikova (1964), znotrajcelično koncentracijo K + ionov v mišicah podgan vzdržuje na isti ravni od rojstva do 3 mesecev, in zmanjšuje bistveno pri 12 in 24 mesecev stare podgane. Na + koncentracija ionov relativno konstantna od 1 do 12 mesecev, in se je v 24 mesecev starih podganah.

Vsebina znotrajceličnih K + ionov z leti zmanjšuje, in je število ionov povečanj C1 ~ pozni ontogenesis. Novikov (1978) in Turaev (1979) je ugotovil nabiranje znotrajceličnih ionov Na + in zmanjšanje vsebnosti K + ionov v hepatocitih.

Do nasprotnega zaključka pride Nagy (NADY, 1979). On je opredeljena dejavnost K + ionov znotraj celice, in ugotovila, da je kopičenje tega ionov znotraj celice v starosti. Po njegovem mnenju, kopičenje znotrajcelične K + ionov v velikih količinah - eden od glavnih vzrokov za kršitev sintezo beljakovin v starosti.

Aktivni transport Na + in K + preko membrane proti koncentracijskega gradienta potrebna energija, proizvedena v razpadu ATP vključuje membransko Na +, K + - ATPaze. S staranjem trpijo postopkov aktivnega transport ionov - zmanjša aktivnost membrane Na +, K + - ATPaze (Novikova, Malysheva, 1975 Sousa Baskin, 1977), zmanjšana vsebnost ATP in kreatin fosfata, jakost tkiva dihanja spreminja konjugacijo oksidacije in fosforilacijo nepravilno giblje encimske aktivnosti dihalne verige v skeletnih mišicah, srcu, možganih (Bogackaya, Potapenko 1972-, 1974- Frolkis s sod., 1976). Pod temi pogoji je prilagodljivo vrednost ima stopnjo rasti glikolize v različnih tkivih.

Znano je, da je aktivnost membrane Na +, K + - ATPaze aktivira K + ionov iz zunanjega celični površini, in ioni Na + - od znotraj. Če vnesete z mikroelektrodo veliko količino ionov Na +, potem se celica depolarizirano znotraj celice. Vendar pa pride do aktivacije istočasno Na +, K + - ATPaze vodi v celico depolarizacijo, povečanje njene membranski potencial.

Izkazalo se je, da je v celicah starih živali po uporabi znotrajcelične Na + ionov tempo upočasnil repolarizacijo, in to kaže na oslabitev procese aktivnega transporta ionov. Enak sklep je bil sestavljen iz študije tako imenovane toplotne hyperpolarization (Horban, 1978, 1979).

Po hladilnimi celicami (0 °) zaradi inaktivacije kalijevega-natrijevega črpa velike količine ionov Na + vstopi v celico in povzroči njeno depolarizacijo. Pri prenosu celic v mediju z visoko temperaturo (+ 10 °, 20 ° C), je črpalka aktivirana, in celično hyperpolarizing.

Kot je razvidno na sl. 19, v starem postopku celic hyperpolarization upočasnila in je izraz zmanjšanja intenzitete aktivnega transporta ionov. Tako je staranje stopnja zmanjša procesov za zmanjšanje bi ohranili začetnega funkcionalnega stanja celice.

Sl. 19. Dynamics okrevanje MP nadledvične pramen skorja celic območja stare (A) in mlajši (D) podgane po predhodno zdravljenje hladno (0 ° C, 60 min) in vplivom ionol (temperaturno območje - 7-17 ° C, inkubacijski čas - 20 min).
Na ordinati: PMD mV na vodoravni osi: 1 - intaktnih živalih 2 - predelani ionol.

V procesu staranja spreminja prepustnost membrane, ki je povezano s spremembo stanja ionske kanale. Martynenko (1967) določil prevoz 42K iona v mišičnih vlaken in cardiocytes živali različnih starosti (sl. 20).

Sl. 20. Spreminjanje dielektričnost atrijske mišičnih vlaken (A) in skeletnih mišicah (B) pri odraslih (1) in starih (2) podgan.
Na ordinati - glede radioaktivnosti 42K- na abscisi - časovni h.

Promet in ionska izmenjava K + so faza značaj. Prva faza je izrazitejši razlik v starosti prevoz K + ionov v cardiocytes, drugi - v mišičnih vlaken. V prvi fazi pomembnejša je pasivna in sekundarno aktivni transport ionov skozi membrano.

Spreminjanje transport ionov K + in Na + vpliva na pretok Ca2 +, ki ureja kontraktilnost mišičnih vlaken, cardiocytes, živčnih celicah. Gibanje iona prevoz K + in Na + lahko izvajajo učinke na prevodnost natrijevega-kalcijevega in vodi do zmanjšane kontraktilnosti celic.

Reakcijski celice, so opredeljeni intercelularne odnosi ne samo njih electroexcitability, vendar chemosensitivity. intercelularno prenos podatkov se izvaja s sodelovanjem kemičnih prenašalcev. Lokaliziran na strukture proteinov celične membrane, ki imajo afiniteto do številnih fiziološko aktivnih snovi, - receptorjev (adrenergični, holino-, insulinoretseptory et al.).

Eden od vodilnih mehanizmov staranja celic, motenj, povezanih s starostjo medceličnih povezav skozi membrano premiki mikrookolja (radikalske reakcije, itd ..) se lahko spreminja tako receptorja konformacija, ki niso več "prepoznal" substrata. Padec števila receptorjev, spreminjajo svoj status do neke mere odrezana od regulativnih vplivov celic in prispevajo k njenemu atrofijo, uničenje.

Do danes je najpomembnejši odprtega tokokroga intracelularno ureditve, ki vodi k celični odziv, kadar je izpostavljen fiziološko aktivnimi snovmi. Gre za sistem drugega sinteze nevrotransmiterja ki posreduje učinkovati membrane v znotrajceličnih procesov, - ciklični adenilnukleotidov.

Nadalje se domneva, da je Katabolna adenilat ciklazo del serije receptorje na notranji strani membrane. Po Kostikova sod. (1976), Gatsko sod. (1977), Frolkis (1977), vsebina cikličen adenozin monofosfata (cAMP) v starosti se ni spremenilo. Kulchitskii (1978) so pokazali, da z nespremenjenim osnovnim cAMP in cikličen gvanozin monofosfata (cGMP) V starih živali manjših odmerkih kateholaminov, acetilholin spreminjati vsebine v srce in jetra. Domnevamo lahko, da je to eden od mehanizmov za povečanje občutljivosti celic na staranje delovanje teh snovi.

S staranjem Reakcijsko razlikuje celic in organov na dovodu informacije, posredovane s sistemom fiziološko aktivnimi snovmi. Izkazalo se je, da lahko staranje poveča občutljivost celic za več humornega dejavnikov. To se kaže v tem, da manjše odmerke hormonov, nevrotransmiterji povzročijo spremembe celic v stanju starosti. Kot je razvidno na sl. 21, število hormonov (inzulin, noradrenalina, estradiol dipropionat) vzrok hyperpolarization celic pri starejših živalih v odmerkih subthreshold pri odraslih živalih.

Sl. 21. Starost značilnosti vplivom različnih odmerkov insulina (A), estradiol-dipropionat (B) in ha (b) količini membranski potencial pri odraslih mišičnih vlaken (1) in starih (2) podgan.
Na ordinati - MF mV na abscisi - časovne h Arrow -. Trenutno uprava hormona.

Vendar, reaktivnost, po ocenah maksimalnega odziva kot odmerek hormonov in nevrotransmiterjev zmanjšuje s starostjo. Ta pojav je še bolj pokazala v študij reakcijskih organov. Tu slabitev reaktivnost pridruži celice in zmanjša število celic v starosti.

Zdieľať na sociálnych sieťach:

Príbuzný