филогенез биология. Регенерация (восстановление)
 Скачать 52.21 Kb.
|
|
10. Проблемы трансплантации органов и тканей. Ауто-, алло- и ксено-трансплантация, трансплантация жизненно важных органов. Иммунобиологическая реакция. Тканевая несовместимость и пути ее преодоления. Искусственные органы. Трансплантология – медико-биологическая наука, изучающая вопросы заготовки, консервирования и пересадки органов и тканей. Трансплантационный иммунитет – своеобразная реакция организма на трансплантацию, проявляющаяся в отторжении пересаженных органов и тканей. Классификация терминов: Трансплантат – пересаживаемая ткань или орган. Реципиент – тот, кому пересаживается орган или ткань. Донор – тот, от кого берут трансплантат. Аутотрансплантация – пересадка тканей и органов в пределах одного организма (в таком случае говорят об аутотрансплантате) Изотрансплантация (изотрансплантат) - пересадка тканей и органов между организмами, идентичными по генетическим признакам. Аллотранспланация (аллотрансплантат) - пересадка тканей и органов между организмами одного биологического вида. Ксенотрансплантация (ксенотрансплантат) – пересадка тканей и органов между организмами разных биологических видов. Эксплантация (эксплантат) – пересадка небиологического материала. Комбинированная пересадка (комбинированный трансплантат). Остро стоят 2 проблемы: сохранение органов и тканей с их неизмененными свойствами. Другая проблема – преодоление трансплантационного иммунитета. Разные методы консервации. 1) Охлаждение (недолговременное). 2) Замораживание. 3) Лиофилизации. Заморозка может разорвать ткань, что приводит к гибели ткани. Но сперматозоиды способны жить. Состояние анабиоза некоторых животных. Кровь заменяют криопротекторами, после разморозки производят обратную замену. Метод лиофилизации – заморозка высушиванием в воздухе. Хранение замороженных людей. Существуют банки тканей, банки органов на научной основе. 2 проблема более сложна. Живые организмы многие миллионы лет были индивидуальными т.к. одни индивиды не смешивались с другими, поэтому преодолеть эту проблему весьма сложно, но паразиты не отторгаются организмом. В трансплантологии сначала считали, что отторжение происходит из-за различного макроскопического и микроскопического строения тканей. Однако теперь выяснилось, что реципиент и донор различаются набором специфических белков и антигенов. Аллогенные и ксеногенные органы и ткани, содержащие трансплантационные гены, в организме вызывают защитную реакцию – выработку антител. Защита направлена на уничтожение пересаженных органов и тканей у реципиента и состоит из нескольких сложнейших иммунно-биологических реакций. Человек ощущает эти процессы с 7 дня, максимум процесса достигается на 14-21 сутки. Преодоление тканевой несовместимости – работа хирургов, иммунологов, физиологов и других специалистов. Целое медицинское направление - иммунодепрессивная терапия – направлено на решение этой проблемы. Используют химические, физические и биологические факторы воздействия на организм реципиента. Физические методы – радиоактивное излучение, рентгеновские лучи. Химические методы – введение препаратов, снижающих иммунитет. Они сильно влияют на жизненно важные органы. Биологические методы – введение антитоксических сывороток, антибиотиков. Принцип действия - нейтрализация трансплантационных антител. Наиболее перспективный метод. В настоящее время пересаживают практически все: и органы, и ткани. 11. Биологические ритмы. Хронобиология и хрономедицина. Биологический ритм - это колебательный процесс, приводящий к воспроизведению биологического явления или состояния биологической системы через приблизительно равные промежутки времени. Прогрессивное развитие учения о биологических ритмах провело к возникновению новой междисциплинарной фундаментальной науки - хронобиологии, которая изучает закономерности осуществления процессов жизнедеятельности организма во времени. Учение о биологических ритмах стало составной частью хронобиологии. Однако до настоящего времени, несмотря на внедрение методов хронобиологии в другие области исследования живых систем и формирование в медико-биологической науке новых направлений (хрономедицна, хронофармакология, хронопатология и т.д) Хрономедицина ставит целью использовать закономерности биоритмов для улучшения профилактики, диагностики и лечения болезней человека. Исключительно важная роль принадлежит методологии и методическим подходам, основывающимся на представлении о живом организме и текущих в нем процессах (как в норме, так и при патологии) в плане изменений всех функций во времени. К главным разделам хрономедицины относятся хронопатология, хронофармакология, хронодиагностика и хронотерапия. В последние годы в хронобиологии и хрономедицине большое значение приобрело понятие хронобиологической нормы. Хронобиологическая норма. Хронобиологическая норма отражает совокупность морфофизиологических показателей организма (в частности, человека), характеризующих его состояние в целом и отдельных систем на основе данных изучения динамики биоритмов и определения среднепериодических величин этих показателей. В понятие хронобиологической нормы включается не только состояние биоритмов организма в условиях его обычного существования, но и те изменения, которые в качестве реакций имеют место при перемене условий среды или воздействии на организм химическими и физическими факторами. Иными словами, хронобиологическая норма, с одной стороны, обусловливается внутренними регуляциями в организме, в том числе генетическими механизмами, а с другой, определяется взаимодействием организма со средой. Выражением первого положения, по-видимому, надо считать тот или иной хронотип организма. Чаще всего хронотип, например организма человека, определяется по положению на протяжении суток активной фазы биоритма сон - бодрствование («жаворонки», «совы» и «голуби»). Однако можно думать, что индивидуальность присуща и всевозможным другим биоритмам организма. Поэтому определение хронотипа организма может представлять известные трудности и будет в какой-то мере относительным. Что же касается взаимодействия организма и среды и его отношения к хронобиологической норме, то результаты этого взаимодействия дают возможность оценить лабильность хронобиологического статуса организма, его хронореактивность и способность к хроноадаптации. Эти моменты представляют специальный интерес для медицины, особенно в части терапии геморроя, так как это заболевание показывает значительную хроно зависимость. Различные отрезки периода биоритма неравнозначны по ответу биологического процесса на то или иное воздействие. В одних интервалах периода ритма процесс может не реагировать на него, тогда как в других отвечать усилением или ослаблением. Знание механизмов этих реакций чрезвычайно важно для управления биоритмами извне, а следовательно, и для проведения целенаправленной коррекции биоритмов функций организма при возникновении патологии. Отрезок периода ритма, когда функция проявляет реакцию, был назван временем потенциальной готовности. Оно начинается с того момента, когда воздействие способно вызвать переход функции из одного состояния в другое, и заканчивается, когда изменения в ритме вновь становятся спонтанными. К сожалению, механизмы этого явления остаются неизвестными, но их выяснение необходимо для понимания хронобиологических закономерностей действия лекарств и других лечебных средств на организм. 12.Филогенез наружных покровов хордовых животных. Онтофилогенетически обусловленные пороки развития наружных покровов у человека. Основные направления эволюции покровов хордовых: 1) дифференцировка на два слоя: наружный - эпидермис, внутренний - дерму и увеличение толщины дермы; 1) от однослойного эпидермиса к многослойному; 2) дифференцировка дермы на 2 слоя - сосочковый и сетчатый: 3) появление подкожно-жировой клетчатки и совершенствование механизмов терморегуляции; 4) от одноклеточных желез к многоклеточным; 5) дифференцировка различных производных кожи. У всех хордовых кожа имеет двойное происхождение: эктодермальное и мезодермальное. Из эктодермы развивается эпидермис, а из мезодермы – дерма. У низших хордовых (ланцетник) эпидермис однослойный, цилиндрический, имеет железистые клетки, выделяющие слизь. Дерма (кориум) рыхлая, содержит небольшое количество соединительнотканных клеток. Характерна слабая степень дифференцировки обоих слоёв кожи. У позвоночных эпидермис становится многослойным. В нижнем слое клетки постоянно размножаются, а в верхних слоях – дифференцируются, гибнут и слущиваются. В дерме появляются соединительнотканные волокна, придающие покровам прочность. Кожа образует придатки и железы. У рыб в эпидермисе железы одноклеточные. Они выделяют слизь, облегчающую движение в воде. Тело покрыто чешуёй. У хрящевых рыб чешуя плакоидная. Она имеет форму шипа и состоит из дентина, покрытого эмалью. Дентин имеет мезодермальное происхождение, а эмаль – эктодермальное. У костных рыб чешуя имеет вид тонких костных круглых пластинок, покрытых тонким слоем эпидермиса. Костные пластинки развиваются из дермы. У земноводных кожа тонкая гладкая, без чешуи. Кожа содержит большое количество многоклеточных слизистых желез, секрет которых увлажняет покровы и обладает бактерицидными свойствами. Кожа принимает участие в газообмене. У пресмыкающихся кожа сухая, не участвует в дыхании, не имеет кожных желез. Верхний слой эпидермиса ороговевает. Большинство пресмыкающихся линяет, сбрасывая роговой покров. У млекопитающих хорошо развиты эпидермис и дерма, появляется подкожно-жировая клетчатка. Характерны различные производные кожи: волосы, когти, рога, копыта, потовые, сальные и млечные железы. Волосы у млекопитающих делятся на: - типичные (служат для терморегуляции); - большие, или вибриссы. Потовые железы млекопитающих гомологичны кожным железам амфибий. Их секрет может быть слизистым, содержать белки и жир. Некоторые потовые железы дифференцировались в млечные железы. Сальные железы выделяют секрет, который смазывает волосы и поверхность кожи, придаёт им несмачиваемость и эластичность. +Нарушение раннего онтогенеза кожных покровов человека может вызватьнекоторых атавистических пороков развития: гипертрихоз (повышенное оволосение), полителию (увеличенное количество сосков), полимастию (увеличенное количество млечных желез). 13.У Бесчерепных имеется только осевой скелет в виде хорды. Основными органами передвижения являются непарные плавники: спинные, хвостовой и анальные. Вдоль тела с обеих сторон тянутся метаплевральные кожные складки, выполняющие роль стабилизации положения в пространстве (у рыб из них образуются плавники). У рыб только 2 отдела позвоночника: туловищный и хвостовой. Это связано с перемещением их в воде за счёт изгибов тела. Все туловищные позвонки несут рёбра, не срастающиеся друг с другом и с грудиной. Череп у хрящевых рыб полностью хрящевой. У костных рыб он становится костным за счёт окостенения хряща. У хрящевых рыб челюстная дуга состоит из нёбно – квадратного (первичная верхняя челюсть) и меккелева хряща (первичная нижняя челюсть), соединённых сзади с гиоидом и гиомандибулярным хрящом (гиостильный тип соединения челюстей, где гиомандибулярный хрящ выполняет роль подвеска). У костных рыб начинается замещение первичных челюстей вторичными, состоящими из накладных костей – сверху челюстной и предчелюстной, снизу зубной. Возникают парные конечности – брюшные и грудные плавники. С поясами конечностей плавники соединены малоподвижно. Грудные плавники расположены на уровне 1 позвонка и обращены в стороны. У земноводных 4 отдела позвоночника: шейный (1 позвонок), туловищный (7 позвонков), крестцовый (1 позвонок), хвостовой (позвонки сросшиеся). Череп аутостильный (нёбно – квадратный хрящ полностью срастается с основанием мозгового черепа). Гиомандибулярный хрящ превращается в столбик – функция слуховой косточки. Количество пальцев равно 5 или происходит их олигомеризация до 4. Уменьшилось количество костей в запястье до 3 рядов. У пресмыкающихся удлиняется шейный отдел позвоночника, первые два позвонка которого подвижно соединены с черепом и обеспечивают большую подвижность головы. Появляется поясничный отдел. Крестцовый отдел уже состоит из 2 позвонков. Часть рёбер грудного отдела срастаются с грудиной, формируя грудную клетку. Висцеральный череп аутостилен. Для челюстного аппарата характерно более высокая степень окостенения, чем у земноводных. Уменьшилось количество костей в запястье до 2 рядов. Параллельно уменьшилось количество фаланг пальцев. Характерно удлинение проксимальных отделов конечности и укорочение дистальных. Передние конечности перемещаются кзади и ориентируются не горизонтально, а вертикально. Млекопитающие имеют 7 позвонков в шейном отделе. Крестец образован 5 – 10 позвонками. Поясничный и грудной отделы четко разделены. Есть грудная клетка, в состав которой входит 12 – 13 пар рёбер. Нижняя челюсть соединена с височной костью сложным суставом, что позволяет совершать сложные жевательные движения. Слуховая косточка – столбик превращается в стремечко, рудименты нёбно- квадратного и меккелева хряща превращаются в наковаленку и молоточек. Уменьшается количество костей запястья до 2 рядов. Конечности ориентированы вертикально. Нарушение онтогенеза осевого скелета может привести к несрастанию остистых отростков – дефект позвоночного канала; могут образовываться спинномозговые грыжи; персистирование хвоста – нарушение редукции хвостового отдела; нарушение редукции шейных и поясничных позвонков. Полидактилия – увеличение количества пальцев. Известен феномен полифалангии, характеризующийся увеличением числа фаланг обычно большого пальца. Болезнь Шпренгеля – гетеротопия (перемещение) пояса верхних конечностей из шейной области на уровень 1 – 2 грудных позвонков. 14.У Бесчерепных челюстного аппарата нет, активно питаться не могут. Ротовая полость окружена предротовой воронуой со щупальцами. Источником питания служит взвесь органических частиц в воде, которые задерживаются жаберными перегородками. Кишечник ланцетника составляет примерно 1/3 длины тела. Кишечник абсолютно не дифференцирован. В среднней части находится печёночный вырост, являющийся единственной многоклеточной железой. Питаются рыбы разнообразной пищей. Пищевая специализация отражается на строении органов пищеварения. Рот ведет в ротовую полость, в которой обычно имеются многочисленные зубы, расположенные на челюстных, небных и других костях. Зубная система гомодонтная (все зубы одинаковые). Слюнные железы отсутствуют. Язык представляет собой складку слизистой оболочки, лишённую мышц. Из ротовой полости пища проходит в глотку, прободенную жаберными щелями, и по пищеводу попадает в желудок, железы которого обильно выделяют пищеварительные соки. В кишечнике выделяют тонкий и толстый отделы, последний открывается анусом во внешнюю среду. Хорошо развита печень, снабжённая желчным пузырём. Есть поджелудочная железа, построенная у разных рыб по – разному. У некоторых она представлена мелкими дольками в стенке кишечника. Нередко она представляет у некоторых рыб компактный орган. У земноводных в ротоглоточную полость открываются протоки отсутствующих у рыб слюнных желез, смачивающих ротовую полость и пищу. С наземным образом жизни связано появление в ротовой полости настоящего языка — основного органа добычи пищи. Зубы расположены не только на альвеолярной дуге, но и на других костях. Зубная система гомодонтная. Единственное отличие пищеварительной трубки земноводных от трубки рыб – это её удлинение и впадение толстой кишки в клоаку. У пресмыкающихся в пищеварительной системе лучше, чем у земноводных, выражена дифференцировка на отделы. Захват пищи производится челюстями. Обнаруживается только один ряд зубов. Зубная система гомодонтная. Ротовая полость лучше, чем у земноводных, отграничена от глотки. На дне ротовой полости расположен подвижный, раздвоенный на конце язык. Пища смачивается слюной, что облегчает ее заглатывание. Пищевод в связи с развитием шеи длинный. Отграниченный от пищевода желудок имеет мускулистые стенки. На границе тонкой и толстой кишок имеется слепая кишка. Протоки печени и поджелудочной железы открываются в двенадцатиперстную кишку. Время переваривания пищи зависит от температуры тела пресмыкающихся. У млекопитающих зубы сидят в ячейках челюстных костей и подразделяются на резцы, клыки и коренные, то есть зубная система гетеродонтная. Ротовое отверстие окружено мясистыми губами, что свойственно только млекопитающим в связи со вскармливанием молоком. В ротовой полости пища, кроме пережевывания зубами, подвергается химическому воздействию ферментов слюны, а затем последовательно переходит в пищевод и желудок. Желудок у млекопитающих хорошо обособлен от других отделов пищеварительного тракта и снабжен пищеварительными железами. У большинства видов млекопитающих желудок разделен на большее или меньшее число отделов. Кишечник имеет тонкий и толстый отделы. На границе тонкого и толстого отделов отходит слепая кишка, в которой происходит сбраживание клетчатки. Протоки печени и поджелудочной железы открываются в полость двенадцатиперстной кишки. Задняя кишка дифференцирована, клоака отсутствует и прямая кишка заканчивается анусом. У человека возможно такой порок развития, как волчья пасть – незаращение твердого неба. Возможны атавистические аномалии зубной системы, связанные с нарушением как дифференцировки, так и количества. Весьма редким пороком развития языка является раздвоенность его конца. Латеральные свищи шеи – жаберные щели сохраняются в постэмбриональном периоде. Гетеротопия тканей поджелудочной железы – нарушение миграции зачатков железы из стенки кишечной трубки. Персистирование клоаки – мочеполовые пути и прямая кишка объединены. 15. |