1. Физиология, её предмет, роль и задачи в формировании врачебной деятельности. Связь физиологии с другими науками. Понятие об организме, составных его элементах. Уровни морфофункциональной организации человеческого организма. Ответ
 Скачать 1.53 Mb.
|
|
12. Возрастная периодизация онтогенеза человека. Понятие о критических или сенсорных периодах онтогенеза. Возрастные особенности системогенеза, формирования и регуляции физиологических функций. Возрастные особенности формирования и регуляции физиологических функций. Возрастная периодизация - это периодизация развития человека от момента зачатия(либо от рождения) и до момента смерти и соответствующие этому определения возрастных границ этапов в жизни человека, принятая в обществе система возрастной стратификации. Онтогенез - называют индивидуальное развитие каждой отдельной особи. Это сложный процесс формирования живого организма от зарождения до смерти Антенатальный этап Начальный период (ранний эмбриогенез): 1-я неделя, происходит в яйцеводе и матке, от зиготы до начала имплантации бластоцисты. Эмбриональный (зародышевый) период: 2 - 8-я недели, завершение имплантации бластоцисты, закладка эмбриональных зачатков тканей и органов, начало развития центы, переход от пистотрофного к гематотрофному типу питания. Плодный (фетальный) период: 9- 40-х недели, завершение образования плаценты (12-я неделя), формирование тканей и органов, системы беременная - плацента плод (Некоторые авторы выделяют перинатальный период - от 28-й недели внутриутробного развития до 7-10-го дня жизни.) Постнатальный этап. Период новорожденности: первые 10 дней жизни (по другим классификациям - первые 30 дней). Грудной возраст: с 11-го дня жизни до 1 года (по другим классификациям - 2 - 12 мес:; младенческий возраст). Раннее детство: 1-3 года (по другим классификациям - ясельный возраст, или предшкольный) Первое детство: 4-7 лет (по другим классификациям - дошкольный возраст). Второе детство: для мальчиков - 8 - 12 лет, для девочек - 8-11 лет (по другим классификациям -младший школьный возраст). Подростковый возраст, или пубертатный период: для мальчиков - 13-16 лет, для девочек 12-15 лет (по другим классификациям - средний и старший школьный возраст.,отрочество, период полового созревания). Юношеский возраст или ювенильный: для юношей - 17-21 год. для девушек - 16 - 20 лет. Зрелый возраст, I период: для мужчин 22 - 35 лет, для женщин 21 - 35 лет. Зрелый возраст, П период для мужчин 36 - 60 лет, для женщин 36 - 55 лет. Пожилой возраст: для мужчин - 61 - 74, для женщин -56 - 74 года Старческий возраст: 75 - 90 лет. Долгожители - старше 90 лет. Критические периоды онтогенеза. Периоды эволюционного морфофункционального созревания чередуются с периодами переломных скачков в развитии (критических периодов), связанных как с внутренними (биологическими), так и с внешними (социальными) факторами. Во время критических периодов в результате приоритетного развития одной функции возникает временное торможение других функций - феномен обкрадывания, что может вызывать функциональные расстройства в этих системах - вегетативные, висцеральные, двигательные и др. Критические периоды сопровождаются напряжением адаптационных механизмов, повышенной чувствительностью к различным повреждающим факторам: радиации, алкоголю, никотину, лекарствам, гипоксии, вирусам и др. Такими наиболее опасными периодами являются: 1) время развития половых клеток - овогенез и сперматогенез; 2) момент слияния половых клеток - оплодотворение; 3) имплантация зародыша (4-8-е сутки эмбриогенеза); 4) формирование зачатков осевых органов (головного и спинного мозга, позвоночного столба, первичной кишки) и формирование плаценты (3-8-я неделя развития); 5) стадия усиленного роста головного мозга (15-20-я неделя); 6) формирование функциональных систем организма и дифференцирование мочеполового аппарата (20-24-я неделя пренатального периода); 7) момент рождения ребенка и период новорожденности - переход к внеутробной жизни; метаболическая и функциональная адаптация; 8) период раннего и первого детства (2 года - 7 лет), когда заканчивается формирование взаимосвязей между органами, системами и аппаратами органов; 9) подростковый возраст (период полового созревания - у мальчиков с 13 до 16 лет, у девочек - с 12 до 15 лет) 13. Общая характеристика. Старение — процесс возникновения возрастных изменений,ведущих к недостаточности функций организма, ограничивающих его физиологические резервы и приспособительные возможности. Для развития старения характерна гетерохронность(различие по времени старения отдельных органов и тканей) и гетеротопность(неодинаковая выраженность старения в разных органах). При всём разнообразии теорий старения в них прослеживаются три доминирующих положения. Старение - генетически запрограммированный процесс, заключительная стадия генетической программы индивидуального развития. При этом факторы роли способствуют или препятствуют его развитию. Старение — результат постеленного накопления повреждений, возникающих в ходе самой жизни ("катастрофа ошибок"), что приводит к снижению надежности организма,т.е. старение является вероятностным процессом. Старение определяется примерно в равной степени двумя группами факторов: генетическими и экологическими, т.е. имеются два компонента — генетически запрограммированный и вероятностный. Теории старения. В зависимости от того уровня, на котором преимущественно действует первопричина старения, выделяют три главных группы теорий старения молекулярные, клеточные и организменные. К молекулярным теориям старения относятся генетические, метаболические и конформационные. Примером генетических теорий является теория геномных нарушений и близкая к ней теория накопления ошибок. К метаболическим теориям относятся свободнорадикальная, пигментного обмена (накопление маркёра старения — липофусцина) и кальциевая (накопление Са2+ в лизосомах, синапсах, цитозоле). Свободнорадикальная теория связывает старение с избыточным образованием свободных радикалов кислорода(окислительного стресса), которые повреждают макромолекулы(ДНК, липиды, белки, коллаген) и клеточные мембраны. В организме имеется мощная антиоксидантная система (ферменты — супероксиддисмутаза, каталаза и др., метаболиты - витамины А, Е и С, мелатонин и др.), активность которой прямо коррелирует с продолжительностью жизни, а недостаточность или истощение которой приводит к укорочению жизни. Конформационные теории связывают первопричину старения с конформационными изменениями вторичной, третичной и четвертичной структуры макромолекул. Клеточные теории старения. Современные её варианты связаны с «лимитом Хейфлика» и концепцией апоптоза. Хейфлик установил, что культивируемые штаммы нормальных клеток имеют ограниченное число делений, в процессе которых клетки стареют и гибнут. Клетки человека способны к 40 — 60 делениям, что дает возможность продолжительности жизни около 110 лет. При синдроме преждевременного старения клетки способны к 2 — 10 делениям. Важная роль апоптоза в старении не вызывает сомнения, однако их взаимосвязь неоднозначна. Органы, в которых нет или почти нет стволовых клеток (Например, в головном мозге у нейронов) имеют возрастное снижение чувствительности клеток к апоптозу. В результате старые клетки приобретают способность накапливать молекулярные повреждения, которые нарушают их функцию и делают клетки потенциально опасными для организма. Органы, образуемые из обратимо дифференцированных клеток (например, печень), напротив, сохраняют высокий уровень ответа на индукторы апоптоза (например, на окислительный стресс). К организменным теориям старения относятся адаптационно-регуляторные теории и концепция феноптоза. В адаптационно-регуляторных теориях старение рассматривается как функция целостного организма в его непрерывном взаимодействии с внешней средой, придается важное значение процессам нарушения регуляции, возрастному повышению порога (т.е. снижению чувствительности) гипоталамуса к регуляторным сигналам, в результате чего развивается нарушение репродуктивных, адаптационных (гиперадаптоз) и метаболических процессов (ожирение, атеросклероз, диабет). По мнению авторов этих теорий (В.Л.Дильман, 1987; В.В. Фролькис, 1988) старение ие запрограммировано,является побочным продуктом выполнения генетической программы развития. Концепция феноптоза (В.П. Скулачев, 1999). Истоки этой концепции лежат во вэглядах А. Вейсмана (1889) на адаптивный характер старения и смерти, согласно которым отрицательной чертой неограниченной жизни является ухудшение генофонда популяции старыми индивидами в связи с мутациями, накопленными ими за длительную жизнь. Предположено, что в эволюции была сформирована генетическая программа смерти организма (феноптоз), в основе которой лежит генетически запрограммированная смерть клеток (апоптоз), а на субклеточном уровне запрограммированная гибель митохондрий (митоптоз). Феноптоз может развиваться по гипер- или гипоапоптическому типу. По гиперапоптическому типу феноптоз может запускаться при стимуляции апоптоза в жизненно важных органах (например, в участках гипоксии и аноксии головного мозга и сердца в связи с высокой продукцией в них свободных радикалов кислорода). По гипоапоптическому типу механизм феноптоза связывают с развитием онкологических заболеваний, которые являются второй по частоте причиной смерти в старости. Стойкое снижение апоптоза, который является важным рубежом антираковой защиты организма, резко повышает возможность канцерогенеза. 14.Раздражимость, раздражение и раздражители. Раздражимость — это способность живой структуры (клетки, ткани, органа)изменять свою жизнедеятельность под влиянием раздражителей. Когда говорят об ответе целостного организма предпочитают пользоваться термином «реактивность». Раздражение характеризует результат действия раздражителя, те. комплекс метаболических, функциональных и структурных изменений, которые возникают в организме при действии раздражителя. Раздражителями являются факторы внешней и внутренней среды. По своим свойствам он подразделяются на физические, химические, биологические, социальные и др., а по характеру взаимодействия с рецепторами — на адекватные и неадекватные. К адекватным раздражителям клетки эволюционно приспособлены. К ним клетки имеют белковые рецепторы. К адекватным раздражителям клетка очень чувствительна, например,для возбуждения фоторецептора достаточно нескольких квантов света. К неадекватным раздражителям клетка эволюционно не приспособлена. Например, рецепторы сетчатки реагируют не только на кванты света, но и на механический раздражитель, и на электрический ток. Однако чувствительность к неадекватным раздражителям в сотни тысяч и миллионы раз меньше. Возбудимость и возбуждение. При дифференцировке тканей в процессе эволюции в трех из них раздражимость получила наивысшее специфическое выражение, которое былло названо возбудимостью. Возбудимость — способность специализированной клетки (нервной, мышечной, железистой) отвечать процессом возбуждения на действие раздражителей. Возбуждение — процесс электрического, сократительного или секреторного ответа специализированной ткани, в котором обязательным компонентом является быстрое колебание электрического потенциала клеточной мембраны. Электрические ответы возбудимых тканей могут быть двух видов - местные (локальные) и импульсные (распространяющиеся). Местные потенциалы — препотенциал, возбуждающий и тормозной постсинаптические потенциалы, рецепторный потенциал. Они распространяются с уменьшением амплитуды в пределах 1-2 мм. Импульсный потенциал — это активно распространяющийся потенциал действия,который распространяется без уменьшения амплитуды на любые расстояния в организме. Все потенциалы возбудимых клеток создаются на основе мембранного потенциала покоя. 15. Мембранный потенциал плазмолеммы характерен для всех живых клеток — возбудимых и невозбудимых. В возбудимых покоящихся клетках он называется мембранным потенциалом покоя (МПП). Мембранный потенциал покоя — это трансмембранная разность потенциалов между внутренней и наружной поверхностями плазмолеммы (точнее, прилегающими к ним слоями жидкости), регистрируемая до начала действия раздражителя. При этом внутриклеточная прилегающая жидкость заряжена отрицательно по отношению к внеклеточной прилегающей жидкости, потенциал которой принимается равным нулю. Величина МПП в невозбудимых клетках невысокая (например, в эритроцитах около —10 мВ), в возбудимых клетках сердца до —100 мВ. Сдвиги мембранного потенциала характеризуют уменьшение или увеличение поляризации мембраны по сравнению с МПП. Деполяризация — уменьшение поляризации мембраны по сравнению с МПП (сдвиг в позитивную сторону). Гиперполяризация — увеличение поляризации мембраны по сравнению с МПП (сдвиг в негативную сторону). Реполяризация — возврат мембранного потенциала из состояния деполяризации к МПП. Овершут — «перескок через нуль» с перезарядкой мембраны (может возникать при образовании потенциала действия). Условия возникновения мембранного потенциала покоя. Для образования МПП необходимо наличие: 1) ионных трансмембранных градиентов между цитозолем и внеклеточной средой (ведущую роль играют ионы натрия и калия); 2) разной проницаемости мембраны для ионов; 3) наличие во внутриклеточной среде непроникающих через мембрану анионов. Величины градиентов: К+ в цитозоле клетки примерно в 33 раза больше, чем во внеклеточной среде, Na+ в клетке примерно в 14 раз Cl- в 20 раз, Са2+ в десятки тысяч раз меньше, чем во внеклеточной среде. Механизмы образования градиентов: K+/Na+-насос поддерживает градиенты Na+ и K+. (Градиент Cl- создается в результате использования энергии градиента: К+ при их совместном транспорте из клетки, а также в результате его обмена на гидрокарбонат с помощью анионообменника Cl-/HCO3-). Различная проницаемость мембраны для ионов определена наличием селективных ионных каналов, их количеством и состоянием. Ионные каналы — это интегральные белки мембраны, состоящие из нескольких субъединиц, образующих отверстие (водную пору) и способные с большей или меньшей избирательностью (селективностью) пропустить в клетку или из клетки неорганические ионы по концентрационному и электрическому градиентам. В канале имеется участок, выполняющий роль "селективного фильтра" (d= 0,3 - 0,6 нм), через который ион может пройти после ччастичной или полной утраты своей водной оболочки. Через ионный канал в течение 1 с может проходить до 20 млн ионов, поэтому ионные токи каналов во много раз превосходят ионные токи, связанные с работой ионных насосов и ионнообменников. Виды ионных каналов. Каналы, кроме каналов утечки, имеют воротный механизм, который определяет закрытое (потенциально активное), открытое (активированное) или закрытое (инактивированное) состояние канала. Состояние "ворот" (проницаемость канала) регулируется: 1) изменением электрического поля (поляризации) мембраны — потенциалуправляемые каналы; 2) влиянием эндогенных и экзогенных химических веществ (нейромедиаторов, гормонов, лекарств) — хемоуправляемые каналы; 3) деформацией мембраны — механочувствительные каналы. Потенциалуправляемые каналы (натриевые, калиевые, кальциевые, хлорные) имеются в возбудимых клетках. Они имеют воротную «частицу» (сенсор канала) в виде диполя, на концах которого располагаются разноименные заряды. По времени срабатывания ворот (от миллисекунд до секунд) каналы подразделяют на быстрые и медленные. Те участки мембраны возбудимых клеток, которые имеют такие каналы, называются возбудимыми (только в них возможно образование потенциала действия). Хемоуправляемые каналы (синонимы: «канал-рецептор», «ионотропный рецептор») находятся в составе рецептора, на который действуют биоактивные вещества, нейромедиаторы — ацетилхолин, ГАМК, глутамат и др. гормоны, лекарства (например, М-холинорецептор, ГАМКа-рецептор и др.) Механочувствительные каналы изменяют проводимость в ответ на деформацию мембраны при действии механических раздражителей, гидростатического осмотического давления. Выделены различные их виды: каналы, активируемые и ингибируемые растяжением мембраны; катионные (калиевые, кальциевые, неселективные), анионные каналы и др. Они могут создавать токи, достаточные для изменения электрического потенциала мембраны и активации потенциалуправляемых каналов. Проницаемость каналов можно увеличить или уменьшить, в результате действия на их белки различных веществ (Са2+, цАМФ, инозитол-3-фосфата, G-белков плазмолеммы, протеинкиназ и др.), через них действуют на клетку медиаторы и гормоны (например, фосфорилирование аминокислотных остатков белковых субъединиц канала изменяет его проницаемость). В состоянии физиологического покоя проницаемость мембраны (Р) определяется в основном каналами утечки. Она очень низкая для Na+, средняя для Cl- и более высокая для К+. Если Рк+ принять за 1, то Рк+ : Рcl-: Рna+ = 1:0,4:0,04. Механизмы возникновения мембранного потенциала покоя. Диффузия К+ из клетки по каналам утечки до равновесного потенциала (Ек+ = -94 мВ) является главным механизмом формирования МПП (К+ как поляризующий ион). Равновесный потенциал (Еион) для К+ — это потенциал, при котором возникает равенство двух сил — силы перемещения иона по химическому концентрационному градиенту и противоположной по направлению электростатической силы. При равенстве этих сил прекращается диффузия иона. Диффузия К+ из клетки по электростатической силе (разность зарядов) увлекает за собой цитозольные анионы (белки, фосфаты), которые останавливаются около внутренней поверхности непроницаемой для них клеточной мембраны, образуя отрицательный мембранный потенциал. Равновесный потенциал рассчитывается по уравнению Нернста, где: R — газовая постоянная (мера внутренней энергии вещества), Т — абсолютная температура: у человека 310 градусов К, F — число Фарадея: количество электрических зарядов в 1 М вещества, Z — валентность иона с учетом знака, Кв, Кн — концентрация иона в ммолях соответственно внутри и снаружи клетки. Ек= RT/zF ln [К+ н/К+ в] Асимметричная работа Na+/К+ - насоса (на 2 К+, перемещаемого в клетку, из нее выводится 3 Na+) создаст поляризацию мембраны (примерно —10 мВ) и является вторым механизмом образования МПП. Небольшая диффузия Na+ по каналам утечки внутрь клетки (Еna+ = +60мВ) делает реальный МПП несколько ниже, чем Ек+ (Na+ как деполяризующий ион). Ионы Сl= пассивно распределены относительно мембраны в соответствии с МПП и Еcl-, которые близки по величине. Распределение ионов хлора при этом стремится уравнять Еcl- с МПП. |