هرم (فيزيولوجيا)

الهَرَم، أو التقدم بالعمر البيولوجي هو تدهور تدريجي للخصائص الوظيفية للكائن الحي ، وقد تشير كلمة الهرم إلى الهرم الخلوي، أو هرم الكائن الحي ككل، ويشمل الهرم العضوي زيادة في معدلات الوفيات، و/أو انخفاضًا في معدلات الخصوبة مع التقدم في العمر، وذلك على الأقل خلال الجزء الأخير من دورة حياة الكائن الحي.

الهرم هو المصير الذي لا مفر منه لجميع الكائنات متعددة الخلايا التي تنقسم خلاياها الجنسية، والجسدية،[5][6] ولكن يمكن تأخير هذا المصير، ففي عام 1934 اكتُشف أن تقييد السعرات الحرارية قد يطيل عمر الفئران  بنسبة 50%. وتوجد أنواع تكون عملية الهرم عندها غير موجودة تقريبًا كالهيدرا، وألهمت احتمالية خلودها الباحثين على البحث في مجال تأخير الشيخوخة، وبالتالي تأخير الأمراض المرتبطة بالعمر، ونعلم أن بعض الطفرات التي تصيب البشر تستطيع أن تسبب تسارع أمراض الشيخوخة.

قد تؤثر العوامل البيئية على الهرم أيضًا، فمثلًا التعرّض المفرط للأشعة فوق البنفسجية يسرّع من شيخوخة الجلد، كما أنه قد تهرم أجزاء مختلفة من الجسم بمعدلات مختلفة، وقد يهرم كائنان حيان من نفس النوع بمعدلات مختلفة أيضًا، ما يجعل الهرم البيولوجي، والهرم الزمني مفهومين مختلفين عن بعضهما.

يوجد عدد من الفرضيات حول كيفية حدوث الهرم.

الهرم العضوي هو هرم كل الكائنات الحية، أما الهرم الأكتواري فيمكن تعريفه بأنه زيادة معدلات الوفيات و/أو انخفاض الخصوبة مع تقدّم العمر، وبحسب قانون غومبرتز ماكيهام للوفيات فإنه يزداد تأثير العنصر المعتمد على العمر باطراد مع تقدم العمر.

وفي عام 2013 حدّدت مجموعة من العلماء تسع واسمات مميزة للتقدم بالعمر شائعة عند الكائنات الحية، مع التركيز بشكل أساسي على الثدييات، وهي:

• عدم الاستقرار الجيني.

• تآكل أو انسحال القسيم الطرفي (في الصبغيات).

• تبدّلات التخلّق المتوالي.

• فقدان الاستتباب البروتيني.

• المحسّسات المتعلقة بالطاقة المتحررة من الأغذية.

• خلل وظيفة المتقدرات.

• الهرم الخلوي.

• استنزاف الخلايا الجذعية.

• تغير الاتصالات بين الخلايا.[7]

من خصائص الشيخوخة انخفاض القدرة على الاستجابة للإجهاد، وزيادة خلل التوازن الاستتبابي، وزيادة خطر الإصابة بالأمراض المتعلقة بالعمر بما فيها السرطانات، وأمراض القلب. عُرّف التقدم بالعمر بأنه تدهور تدريجي للوظائف الفيزيولوجية، وهي عملية داخلية المنشأ مرتبطة بالعمر يحدث فيها فقد في العيوشية، وزيادة في التعرّضية (أو قابلية التأثر).[8]

تندرج الأضرار التي تسببها البيئة على عدة مستويات، كالأضرار التي لحقت بالحمض النووي، أو الأضرار التي لحقت بالأنسجة والخلايا الناتجة عن التعرّض للجذور الأكسجينية (والمعروفة على نطاق واسع باسم الجذور الحرة ، وهي تتعلق بما نتناوله من غذاء)، وبعض هذه الأضرار لا تُصلَح، وتتراكم مع مرور الزمن.[9] يجعل الاستنساخ بدءًا من خلايا جسدية بدلًا من خلايا جنسية حياة الفرد أكثر عرضة للأضرار، فقد ماتت النعجة دولي في سن صغيرة بسبب مرض رئوي، لكن يجب جمع بيانات أكثر عن الكائنات الحية المُستنسخة من أجل قياس معدلات الوفيات.

كتب جورجج ويليامز (وهو اختصاصي في نظرية التطور): «من الجدير بالملاحظة أنه بعد أن بدا لنا أن هذه المعجزة من الممكن حصولها، لم يستطع المعقد التوالاني أن يؤدي المهمة الأكثر بساطة، وهي الحفاظ على ما تشكّل بالفعل».[10]

تختلف سرعة التقدم بالعمر باختلاف الأنواع، فمثلًا يعيش الفأر في المتوسط ثلاث سنوات، بينما الإنسان حاليا 80 سنة.[11]

تقريبًا تتقدم كل الكائنات الحية بالسن، بما في ذلك الجراثيم، التي لا يوجد تناسق معين يمكّننا من معرفة البكتيريا الناتجة، والبكتيريا المُنقسمة (الأم والابنة) بعد حدوث الانقسام،[12][13] يوجد هرم ضئيل عند بعض المجموعات، مثل جنس الهيدرا،[14] كما تمتلك الدودة المسطحة المستورقة قدرة على تجدّد قسيمها الطرفي بشكل غير محدود، والسبب في ذلك احتواؤها على مجموعة من الخلايا الجذعية عالية القدرة التكاثرية،[15] وهذه الديدان المستورقة ليست خالدة بيولوجيًا، لكن يزداد معدل موتها ببطء مع التقدم بالسن، وتُظهِر بعض الأنواع هرمًا سلبيًا، إذ تزداد القدرة على التكاثر عندها، أو تبقى مستقرة، وينخفض معدل الوفيات عندها مع التقدم بالعمر.[16]

يتراكم التلف في الخلايا مع مرور الوقت، لكن يوازَن ذلك عن طريق الانتقاء الطبيعي الذي يزيل الخلايا التالفة، والتي يصيب التلف حمضها النووي بشكل أساسي.[22]

ستواجه الخلايا الجسدية في معظم الأنواع متعددة الخلايا في نهاية المطاف ما يُعرف بالهرم التكراري، ولن تكون قادرة على الانقسام، وهذا قد يمنع الخلية من أن تتحول إلى خلية سرطانية، فمثلًا يمكن أن تعطي الخلية أرومة الليف 50 خلية منقسمة كحد أقصى، ويعرف هذا الحد باسم حد هايليك. يحدث الهرم التكراري نتيجة لقصر القسيم الطرفي الذي سيؤدي في النهاية إلى استجابة لتلف الحمض النووي، وقد يتحفز هرم الخلايا استجابة لارتفاع أنواع الأكسجين التفاعلية، وتنشيط الجينات المسرطنة بغض النظر عن طول القسيم الطرفي .

يوجد في العديد من الكائنات الحية انقسام غير متناظر للخلايا، مثلًا تنقسم خلية جذعية لتعطي خلية جذعية، وخلية غير جذعية، وبذلك لا ينقسم الحطام الخلوي بالتساوي بين الخلايا الجديدة. تتجنب الخلايا السرطانية الهرم التكراري وتصبح خالدة، وفي 85% من الأورام يكون السبب في عدم حدوث الهرم الخلوي عندها هو تنشيط الجينات المسؤولة عن القسيمات الطرفية.[23]

يمكن التخلص من الخلايا الهرمة عند الكائنات متعددة الخلايا عبر عملية التنافس الخلوي، لكن هذا سيزيد من خطر الإصابة بالسرطان، ما سيؤدي إلى معضلة لا مفر منها، تضعنا أمام احتمالين، الأول هو تراكم للخلايا الهرمة عديمة الفائدة الفيزيولوجية، والثانية هي الإصابة بالسرطان، وكلاهما سيؤدي إلى زيادة معدلات الوفيات مع تقدم العمر.[5]

كانت فرضية دقات القلب التي وصفها رايموند بيرل في عام 1928 من أوائل النظريات التي حاولت تفسير الشيخوخة (استنادًا على أعمال سابقة لماكس روبنر)، والتي تنص على أن معدل الاستقلاب الأساسي السريع يتوافق مع حد أقصى صغير للعمر.[24]

• شيخوخة

في كومنز صور وملفات عن: هرم

إخلاء مسؤولية طبية

تتضمَّن هذه المقالة معلوماتٍ طبَّيةٍ عامَّة، وهي ليست بالضرورة مكتوبةً بواسطة متخصِّصٍ وقد تحتاج إلى مراجعة. لا تقدِّم المقالة أي استشاراتٍ أو وصفات طبَّية، ولا تغني عن الاستعانة بطبيبٍ أو مختص. لا تتحمل ويكيبيديا و/أو المساهمون فيها مسؤولية أيّ تصرُّفٍ من القارئ أو عواقب استخدام المعلومات الواردة هنا. للمزيد طالع هذه الصفحة.

• بوابة طب
• بوابة الكيمياء الحيوية
• بوابة علم الأحياء
• بوابة علم الاجتماع
• بوابة علم النفس
• بوابة موت