|
Онтогенез. 49 Теории, проблемы развития. Преформизм и эпигенез. Их критика. Под онтогенезом
№ 49 Теории, проблемы развития. Преформизм и эпигенез. Их критика.
Под онтогенезом понимают совокупность процессов развития особи (индивидуального развития), начиная от стадии зиготы до конца жизни (смерть или деление одноклеточного организма).
Теории развития организма
• Гипотеза гермафродитизма ядер (ван Бенеден).
• Каждое ядро от ядра (Флемминг, 1882).
• Теория пангенезиса. Геммулы переносятся от всех клеток с током крови в органы размножения и образуют там зачатки половых клеток. (Дарвин, 1860-е – Гальтон, 1871).
• Идиоплазма – носитель наследственных свойств, трофоплазма – источник питания для всех процессов в клетке. (Нэгели, 1881).
• Клеточные ядра – носители образований, определяющих наследственные свойства (Гертвиг, Страсбургер, 1884). Непрерывность зародышевой плазмы. (Вейсман, 1887). Биофоры – детерминанты – ид (зародышевая плазма).
Проблема индивидуального развития организма является одной из ключевых проблем современной биологии. Основной вопрос этой проблемы заключается в том, каким образом из одного оплодотворенного яйца развивается организм, включающий огромное количество разнообразных, узко специализированных клеток. В конце XIX в. В. Ру и А. Вейсман предложили гипотезу наследственно неравного деления, согласно которой в разные клетки развивающегося организма попадает разная генетическая информация. Другой попыткой объяснения индивидуального развития была теория физиологической генетики Р. Гольдшмидта (1927), который предполагал, что в основе дифференцировки клеток лежат разные скорости биохимических реакций, определяемые разными генами. Заметный вклад в рассматриваемую проблему внес английский исследователь Конрад Уоддингтон (С. Waddington), автор ряда книг и концепций зародышевого развития [1,2]. Ему же принадлежит термин «эпигенетика», введенный в 40-х годах XX столетия для описания изменений экспрессии генов в ходе развития. В настоящее время не подлежит сомнению важная роль эпигенетической наследственной изменчивости в таких фундаментальных общебиологических проблемах, как индивидуальное развитие организмов, механизмы экспрессии генов, возникновение рака и эволюция.
Преформизм - (от лат. praeformo — предобразую), учение о наличии в половых клетках материальных структур, предопределяющих развитие зародыша и признаки развивающегося из него организма. Возник на базе господствовавшего в 17-18 вв. представления о преформации, согласно которому сформировавшийся организм якобы преобразован в яйце (овисты) или сперматозоиде (анималькулисты). Современная теория органического развития, допуская переформированные структуры (напр., ДНК), учитывает и эпигенетические факторы развития.
Эпигенез - (от эпи ... и ...генез), учение, согласно которому в процессе зародышевого развития происходит постепенное и последовательное новообразование органов и частей зародыша из бесструктурной субстанции оплодотворенного яйца. Эпигенетические представления складывались главным образом в 17-18 вв. (У. Гарвей, Ж. Бюффон и особенно К. Ф. Вольф) в борьбе с преформизмом. Благодаря успехам цитологии и возникновению генетики выяснилось, что развитие организма определяется микроструктурами половых клеток, в которых заключена генетическая информация.
|
№ 50 Биология развития. Жизненные циклы организмов как отражение их эволюции. Онтогенез и его периодизация. Прямое и непрямое развитие.
Биология развития - раздел биологии, изучающий механизмы и движущие силы индивидуального развития организмов. Биология развития - преемница ранее возникшего в эмбриологии экспериментального направления - механики развития; сформировалась к сер. 20 в. на основе эмбриологии на стыке ее с цитологией, генетикой, физиологией и молекулярной биологией.
Жизненный цикл = цикл развития - совокупность всех фаз развития, пройдя которые, обычно начиная от зиготы, организм достигает зрелости и становится способным дать начало следующему поколению. (Жизненный цикл - вся последовательность стадий от яйца до появления следующего яйца.)
Под онтогенезом понимают совокупность процессов развития особи (индивидуального развития), начиная от стадии зиготы до конца жизни (смерть или деление одноклеточного организма).
Периодизация онтогенеза затрудняется сложностью самого процесса развития, его неравномерностью (проявляющейся в разном темпе развития и созревания функций в разные фазы онтогенеза), а также гетерохронностью созревания и развития.
Вследствие неравномерности, гетерохронности и различия индивидуальных
темпов развития и созревания граница между стадиями не может быть
точечной, а занимает некоторый временной интервал. причем индивидуальные
различия нарастают в онтогенезе от ранних фаз к более поздним.
Вариативность данных увеличивается по мере подъема от генетического уровня к социальному.
Различают прямое развитие и развитие с превращением (метаморфозом). При прямом развитии родившийся организм является уменьшенной копией взрослой особи, с небольшими отличиями. В этом случае в ходе постэмбрионального развития организм только растет и достигает половой зрелости. При развитии с превращением рождается личинка, устроенная иначе, чем взрослый организм. (Например, гусеницы - личинки бабочек - совершенно не похожи своим строением на взрослых насекомых). Многие органы личинки отсутствуют у взрослой особи. Вырастая, личинка проходит метаморфоз - часть ее органов отмирает, зато развиваются новые органы, свойственные новому организму. Так у земноводных личинкой является головастик, во многих чертах строения сходный с рыбой. В ходе головастик теряет хвост, жабры, приобретает конечности. Иногда личинка может быть устроена значительно сложнее, чем взрослая особь. Например, у морских животных из подтипа личиночнохордовых (асцидий) личинка имеет хорду, развитую нервную систему и свободно плавает в толще воды. Взрослая асцидия не имеет ни хорды, ни сложной нервной системы, плавать не способна и всю жизнь проводит, прикрепившись на дне моря.
|
№ 51 Общая характеристика эмбрионального развития: предзиготный период, оплодотворение, зигота, дробление, гаструляция, гисто- и органогенез. Зародышевые оболочки плода. Взаимоотношения материнского организма и плода.
Термин “эмбриология” возник от греческого словосочетания - embryo, что означает в оболочках. В современном понимании эмбриология - это наука об эмбриональном развитии многоклеточных организмов – растений и животных. Эмбрион, или зародыш, - это организм, развивающийся под покровом материнских оболочек или внутри материнского организма в специализированных органах.
Например, у человека развивающийся организм до 8-ой недели эмбриогенеза называется зародышем, далее - плодом. В задачи эмбриологии входит изучение развития зародыша от момента оплодотворения до рождения (вылупления из яйцевых оболочек или выхода из материнского организма), а также изучение процесса образования мужских и женских половых клеток. Медицинская (клиническая) эмбриология изучает закономерности эмбрионального развития человека, причины нарушений эмбриогенеза и механизмы возникновения уродств, а также пути и способы влияния на эмбриогенез.
Эмбриональное развитие, или эмбриогенез, - это сложный и длительный морфогенетический процесс, в ходе которого из зиготы формируется новый многоклеточный организм, способный к самостоятельной жизнедеятельности в условиях внешней среды.
Эмбриональное развитие – это развитие животного от возникновения зиготы до рождения. Первая стадия – бластула (гр. бластос – зачаток): зародыш имеет форму многоклеточного однослойного шара, полого внутри. Все ядра клеток-бластомеров диплоидны и содержат одинаковую генетическую информацию. Обычно в бластуле 64 (иногда 128 и более) бластомеров. По величине бластула не превышает зиготу. Полость внутри бластулы – первичная (бластоцель). Вторая стадия – гаструла (гр. гастер – желудок): зародыш двухслойный, у него появляется кишечная полость, первичное ротовое отверстие, два слоя клеток – эктодерма и энтодерма. Затем следует стадия поздней гаструлы (у всех животных, кроме губок и кишечнополостных). На этой стадии появляется третий слой клеток – мезодерма, которая закладывается между экто- и энтодермой. Вначале она имеет вид двух карманов, полости которых представляют собой вторичную полость тела. В зародыше хордовых вслед за этим наступает стадия нейрулы – формируется осевой комплекс, состоящий из хорды и нервной пластинки, расположенных параллельно друг другу. Хорда возникает из энтодермы (точнее, из хордомезодермы), а нервная пластинка – из эктодермы.
В дальнейшем идет дифференцировка клеток: из эктодермы образуются покровный эпителий, эмаль зубов, нервная система, органы чувств. Из энтодермы – эпителий кишечника, пищеварительные железы, легкие. Из мезодермы – скелет, мышцы, кровеносная система, выделительные органы, половая система. У всех животных и у человека одни и те же зародышевые листки формируют одни и те же органы и ткани. Это является свидетельством того, что зародышевые листки гомологичны и имеют единое происхождение в эволюции. Дальнейшее развитие зародыша идет в строгой зависимости одних органов от других (закон эмбриональной индукции Г.Шпемана).
Зародышевые оболочки - внутренняя (амнион)и наружная (хорион) — это тонкостенные мешочки, окружающие развивающийся плод. Ам-ниотическая жидкость, в которой плод находится во взвешенном состоянии, обеспечивает постоянство температуры и служит амортизатором, предохраняющим плод от физических травм.
|
№ 52 Основные этапы эмбриогенеза. Зародышевые листки и их производные. Понятие об осевых органах.
Этапы развития эмбриологии
• Зарождение эмбриологии – описание развития зародышей.
• Сравнительная эмбриология.
• Экспериментальная эмбриология.
• Биология развития.
• Генетика развития.
Эмбриональное развитие – это развитие животного от возникновения зиготы до рождения. Первая стадия – бластула (гр. бластос – зачаток): зародыш имеет форму многоклеточного однослойного шара, полого внутри. Все ядра клеток-бластомеров диплоидны и содержат одинаковую генетическую информацию. Обычно в бластуле 64 (иногда 128 и более) бластомеров. По величине бластула не превышает зиготу. Полость внутри бластулы – первичная (бластоцель). Вторая стадия – гаструла (гр. гастер – желудок): зародыш двухслойный, у него появляется кишечная полость, первичное ротовое отверстие, два слоя клеток – эктодерма и энтодерма. Затем следует стадия поздней гаструлы (у всех животных, кроме губок и кишечнополостных). На этой стадии появляется третий слой клеток – мезодерма, которая закладывается между экто- и энтодермой. Вначале она имеет вид двух карманов, полости которых представляют собой вторичную полость тела. В зародыше хордовых вслед за этим наступает стадия нейрулы – формируется осевой комплекс, состоящий из хорды и нервной пластинки, расположенных параллельно друг другу. Хорда возникает из энтодермы (точнее, из хордомезодермы), а нервная пластинка – из эктодермы.
В дальнейшем идет дифференцировка клеток: из эктодермы образуются покровный эпителий, эмаль зубов, нервная система, органы чувств. Из энтодермы – эпителий кишечника, пищеварительные железы, легкие. Из мезодермы – скелет, мышцы, кровеносная система, выделительные органы, половая система. У всех животных и у человека одни и те же зародышевые листки формируют одни и те же органы и ткани. Это является свидетельством того, что зародышевые листки гомологичны и имеют единое происхождение в эволюции. Дальнейшее развитие зародыша идет в строгой зависимости одних органов от других (закон эмбриональной индукции Г.Шпемана).
Зародышевые листки - (зародышевые пласты) - слои тела зародыша многоклеточных животных и человека, образующиеся в процессе гаструляции. У большинства организмов три зародышевых листка: наружный - эктодерма, внутренний - энтодерма и средний - мезодерма. Каждый зародышевый листок дает начало определенной группе тканей и органов.
|
№ 53 Эмбриональная индукция. Дифференциация и интеграция в развитии.
В органогенезе - координированной сборке разных тканевых структур - важное значение имеют индукционные взаимодействия между эмбриональными зачатками. В ходе индукции клетки одного зачатка (источник) воздействуют на клетки другого зачатка (мишень). Источник инструктирует мишень к дифференцировке в конкретную структуру или разрешает дифференцировку. Возникшая структура оказывает индуцирующее влияние на другую мишень, и появляется новая структура etc. Эмбриогенез - сплошная череда индукционных взаимодействий.
(1) Первичная эмбриональная индукция - влияние хордомезодермы на дорсальную эктодерму; результат - образование зачатка нервной системы.
(2) Закладка конечностей. В результате индукционного воздействия клеток латеральной мезодермы на эктодерму возникает локальное утолщение эктодермы, вместе со скоплением мезодермальных клеток формирующее почку конечности.
(3) Формирование хрусталика. Воздействие выроста переднего мозга (глазного пузыря) на лежащую над ним эктодерму индуцирует образование в ней хрусталиковой плакоды, дающей начало хрусталику.
(4) Дифференцировка склеротома. Хорда и нервная трубка - источники индукционного влияния на клетки вентромедиальной части сомита - склеротома. В результате клетки склеротома начинают интенсивно размножаться и покидают сомит, образуя зачатки позвонков, ребер и лопаток.
Дифференциация (от лат. differentia - различие) - 1. Разделение, расчленение целого на многообразные и различные формы и ступени. 2. Возникновение в организме (или отдельном его участке) в процессе развития морфологических и функциональных различий.
Интеграция - ?
|
№ 54 Критические периоды эмбриогенеза. Аномалии развития.
Принято выделять критические периоды эмбриогенеза, во время которых воздействие внешнего неблагоприятного фактора наиболее опасно.
1-й критический период (первые 3 нед) - предимплантационный период эмбриогенеза, когда действует закон «все или ничего», поэтому использование лекарственных препаратов в этот период может приводить либо к гибели зародыша и прерыванию беременности, либо, благодаря высокой регенерационной способности, эмбрион может продолжать развиваться, но беременность может закончиться рождением ребенка с тяжелыми, нередко множественными пороками. Эмбриотоксические эффекты возможны при применении беременной женщиной салицилатов, антибиотиков, сульфаниламидов и других лекарственных препаратов.
2-й критический период (начинается после 3-й нед и завершается на 12-16-й нед внутриутробной жизни) - наиболее опасный срок между 3-й и 8-й неделями гестации; этот период характеризуется интенсивной дифференцировкой тканей эмбриона.
3-й критический период (между 18-й и 22-й нед гестации) - период окончательного формирования плаценты, когда применение лекарственных препаратов может приводить к повреждению органов, но не вызывать аномалий развития. Фетотоксическое действие - результат влияния лекарств на зрелый плод, сказывающийся на жизнеспособности не только плода, но и новорожденного.
Врожденные пороки развития, являющиеся следствием нарушения нормального хода эмбрионального морфогенеза, могут быть обусловлены как наследственными факторами (генные, хромосомные, геномные, зиготические мутации), так и неблагоприятными средовыми факторами, влияющими на развивающийся зародыш.
В зависимости от стадии онтогенеза, когда патогенный фактор действовал на развитие организма, врожденные пороки и аномалии развития могут быть следствием: гаметопатий, бластопатий, эмбриопатий и фетопатий. К гаметопатиям относят патологию внутриутробно развивающегося организма, связанную с изменением наследственного материала в процессе закладки и развития половых клеток родителей (гаметогенез) либо во время оплодотворения и первых стадий дробления оплодотворенной яйцеклетки (зиготы). Изменения наследственных структур могут приводить к гибели зародыша, самопроизвольному аборту, мертворождению, грубым порокам развития, различным наследственным болезням, в том числе хромосомным (например, болезнь Дауна), и генным (ферментопатии).
|
№ 55 Периодизация постэмбрионального развития. Период роста и формирования, влияние внешних и внутренних факторов.
Может быть прямым или непрямым (сопровождается метаморфозом (превращение)).
При прямом развитии вновь появившийся организм по строению похож на родительский и отличается от него только размерами и неполным развитием органов.
Прямое постэмбриональное развитие:
Прямое развитие свойственно человеку и другим млекопитающим, птицам, пресмыкающимся, некоторым насекомым.
В развитие человека выделяют следующие периоды: детство, отрочество, юность, молодость, зрелость, старость. Каждый период характеризуется рядом изменений в организме.
Старение и смерть – последние этапы индивидуального развития. Старение характеризуются многими морфологическими и физиологическими имениями, ведущими к общему понижению жизненных процессов и устойчивости организма. Причины и механизмы старения до конца не изучены.
Смерть завершает индивидуальное существование. Она может быть физиологической, если наступает в результате старения, и патологической, если вызвана преждевременно каким-нибудь внешним фактором (ранение, болезнь).
Непрямое постэмбриональное развитие:
Метаморфоз представляет собой глубокие преобразования в строении организма, в результате которых личинка превращается во взрослое насекомое. В зависимости от характера постэмбрионального развития у насекомых различают два типа метаморфоза:
Неполный (гемиметаболия), когда развитие насекомого характеризуется прохождением только трех стадий - яйца, личинки и взрослой фазы (имаго);
Полный (голометаболия), когда переход личинки во взрослую форму осуществляется на промежуточной стадии - куколочной.
Вылупившийся из яйца цыпленок или родившийся котенок похож на взрослых животных соответствующего вида. Однако у других животных (например, земноводные, большинство насекомых) развитие протекает с резкими физиологическими изменениями и сопровождается образованием личиночных стадий. При этом все части тела личинки претерпевают значительные изменения..
Из яйца выходит личинка, обычно устроенная проще взрослого животного, со специальными личиночными органами, отсутствующими во взрослом состочнии. Личинка питается, растет, и, со временем личиночные органы заменяются органами, свойственными взрослым животным.
|
№ 56 Роль наследственности и среды в онтогенезе. Критические периоды развития. Тератогенные факторы среды.
Взаимодействие наследственности и среды в развитии человека имеет место на всем протяжении его жизни. Но особую важность оно приобретает в периоды формирования организма:
эмбрионального, трудного, детского, подросткового и юношеского. Именно в это время наблюдается интенсивный процесс развития организма и формирования личности.
Наследственность определяет то, каким может стать организм, но развивается человек под одновременным влиянием обоих факторов — и наследственности, и среды. Сегодня становится общепризнанным, что адаптация человека осуществляется под влиянием двух программ наследственности: биологической и социальной. Все признаки и свойства любого индивида являются, таким образом, результатом взаимодействия его генотипа и среды*. Поэтому каждый человек есть и часть природы, и продукт общественного развития.
Говоря о биологическом наследовании человека, следует иметь в виду, что не только положительные задатки, но и умственная неполноценность часто обусловлены генотипом. Так, если один из однбяйцевых близнецов, имеющих, как уже отмечалось, практически одинаковый генотип, заболевает шизофренией, то в 69 % заболевает ею и второй.
Принято выделять критические периоды эмбриогенеза, во время которых воздействие внешнего неблагоприятного фактора наиболее опасно.
1-й критический период (первые 3 нед) - предимплантационный период эмбриогенеза, когда действует закон «все или ничего».
2-й критический период (начинается после 3-й нед и завершается на 12-16-й нед внутриутробной жизни) - наиболее опасный срок между 3-й и 8-й неделями гестации; этот период характеризуется интенсивной дифференцировкой тканей эмбриона.
3-й критический период (между 18-й и 22-й нед гестации) - период окончательного формирования плаценты.
Тератогенез — возникновение пороков развития под влиянием факторов внешней среды (тератогенных факторов) или в результате наследственных болезней.
Тератогенные факторы включают лекарственные средства, наркотики и многие другие вещества.
Действие тератогенных факторов имеет дозозависимый характер. У разных биологических видов дозозависимость тератогенного действия может различаться.
|
№ 57 Постнатальный онтогенез и его периоды. Роль эндокринных желез: щитовидной, гипофиза, половых желез в регуляции жизнедеятельности организма в постнатальном периоде. Взаимодействие социального и биологического в периоды детства, молодости, зрелости и старости.
Постнатальное развитие. Обычно выделяют следующие стадии постнатального (послеродового) развития ребенка: 1) период новорожденности – первый месяц после рождения; 2) собственно младенчество – со второго месяца до года жизни; 3) позднее младенчество (или переходный период) – второй год жизни; 4) дошкольный (младший детский) возраст – от 2 до 6 лет; 5) школьный (старший детский) возраст – обычно от 6 до 10 лет для девочек и от 6 до 12 лет для мальчиков; 6) подростковый (включая юношеский) возраст – от 10 до 18 лет для девочек и от 12 до 20 лет для мальчиков. На сроках подросткового возраста начинают сказываться половые различия: у девочек он наступает примерно на два года раньше, чем у мальчиков. Главные его черты: половое созревание, быстрый рост тела и формирование личности, свойственной взрослому человеку. Начало и завершение развития всех этих признаков имеют значительные индивидуальные различия.
Эндокринные железы - (железы внутренней секреции) , органы животных и человека, не имеющие выводных протоков и выделяющие вырабатываемые ими вещества (гормоны) непосредственно в кровь или лимфу. К эндокринным железам относятся гипофиз, надпочечники, околощитовидные железы, половые железы (их внутрисекреторные элементы), щитовидная железа, островки поджелудочной железы. Эндокринными функциями обладают вилочковая железа и эпифиз. Во взаимодействии с нервной системой эндокринные железы регулируют все функции организма.
Хотя щитовидная железа – это всего лишь маленькая железа, расположенная вокруг кадыка, она стимулирует окислительный метаболизм, тем самым, повышая потребление кислорода каждой клеткой. Гормоны щитовидной железы так же стимулируют синтез белка, то есть получение его из аминокислот.
Гипофиз состоит из трех долей: передней, средней и задней. Большая по размерам передняя доля гипофиза выделяет 8 гормонов. Один из них – гормон роста (соматотропный) – стимулирует рост скелета, активизирует биосинтез, способствует увеличению размеров тела. Соматотропный гормон определяет рост человека, сначала увеличивая его, а затем обеспечивая постоянство этого важного показателя. Средняя доля гипофиза у низших позвоночных секретирует меланотропный гормон, регулирующий изменения цвета кожи. У человека эта доля гипофиза обнаруживается только в детстве (и при беременности) и никаких функций не выполняет.
Половые железы (яичко (семенник) у мужчин и яичники у женщин) выполняют две функции: они вырабатывают половые клетки и половые гормоны, под влиянием которых происходит формирование вторичных половых признаков.
|
№ 58 Биологические и социальные аспекты старения и смерти. Генетические, молекулярные, клеточные и системные механизмы старения. Проблема долголетия. Понятие о геронтологии и гериатрии.
Механизмы могут быть разделены на 2 группы.
1. Генотипические - генетически запрограммированные механизмы:
а) система антиоксидантов, связывающая свободные радикалы;
б) система микросомального окисления печени, обезвреживания токсичных веществ;
в) антигипоксическая система, предупреждающая развитие глубокого кислородного окисления;
г) система репарации ДНК, ликвидирующая повреждение этой макромолекулы.
2. Фенотипические - механизмы, возникающие в течении всей жизни, благодаря процессам саморегуляции и способствующие сохранению адаптационных возможностей организма:
а) появление многоядерных клеток,
б) увеличение размеров митохондрий на фоне уменьшения числа других,
в) гипертрофия и гиперфункция отдельных клеток в условиях гибели части их,
г) повышение чувствительности к медиаторам в условиях ослабления нервного контроля.
Молекулярные механизмы старения клеток различных типов не
универсальны. Нельзя объяснить молекулярные механизмы старения одних клеток данными, полученными при изучении клеток другого типа; нельзя считать последовательность изменений на молекулярном уровне в клетках одного типа общей закономерностью старения для всех клеток. Действительно,
последовательность возрастных изменении в первично стареющем нейроне и, к примеру, в мышечной клетке после деструкции под- ходящего к ней нервного окончания во многом отличаются друг от друга.
В одних клетках первичные изменения наступают в регулировании генома,
в других — в мембранных процессах, в энергетическом обмене и уже вторично в геноме с последующими нарушениями во всех звеньях жизнедеятельности клеток.
Многолетние наблюдения ученых и врачей-практиков обнаружили зависимость между долголетием и иммунитетом - невосприимчивостью к инфекционным заболеваниям. Действительно, долгожители (макробиоты) в течение своей долгой жизни почти ничем не болеют. Прав был академик Н.Ф. Гамалея, полагавший, что даже такие заболевания, как насморк, грипп, катары верхних дыхательных путей, сокращают человеческую жизнь.
В последнее время инфекционные заболевания уступили место болезням, связанным с возрастными изменениями организма. Вот почему в проблеме долголетия исключительно важна профилактика всех заболеваний.
Геронтология - (от греч . geron, род. п. gerontos - старик и ...логия), наука, изучающая старение живых организмов, в т. ч. и человека.
Гериатрия - (от греч . geron - старик и iatreia - лечение), раздел клинической медицины, изучающий особенности заболеваний у людей пожилого и старческого возраста и разрабатывающий методы их лечения и профилактики.
|
№ 59 Смерть как заключительный этап онтогенеза. Клиническая и биологическая смерть. Реанимация.
Смерть завершает индивидуальное существование. Она может быть физиологической, если наступает в результате старения, и патологической, если вызвана преждевременно каким-нибудь внешним фактором (ранение, болезнь).
Клиническая смерть - своеобразное переходное состояние между жизнью и смертью, начинается с момента прекращения деятельности центральной нервной системы, кровообращения и дыхания и продолжается в течение короткого промежутка времени, пока не разовьются необратимые изменения в головном мозге. С момента их наступления смерть расценивается, как биологическая (в контексте этой статьи я уравниваю понятия социальной и биологической смерти ввиду необратимости процессов, происшедших в организме). Таким образом, главной динамической характеристикой клинической смерти является возможная обратимость этого состояния.
Во время клинической смерти дыхание, кровообращение и рефлексыотсутствуют, однако клеточный обмен веществ продолжается анаэробным путем. Постепенно запасы энергетиков в мозге истощаются, и нервная ткань умирает.
Принято считать (Г.А.Рябов), что в обычных условиях срок клинической смерти у человека составляет 3-6 минут. Необходимо учитывать, что необратимые изменения в исторически-молодых образованиях головного мозга (кора) наступают гораздо быстрей, чем в более древних (ствол, продолговатый мозг). При полном отсутствии кислорода в коре и мозжечке за 2 - 2.5 мин. возникают фокусы омертвения, а в продолговатом мозге даже через 10-15 мин. погибают лишь единичные клетки. (А.Д.Адо с соавторами)
Биологическая смерть - необратимое прекращение физиологических процессов в клетках и тканях, при котором реанимационные мероприятия остаются безуспешными.
Ранним признаком биологической смерти является симптом "кошачий глаз" - при боковом сдавлении глазного яблока зрачок трансформируется в вертикальную веретенообразную щель. Наступает помутнение роговицы глаза, появляются трупные пятна и трупное окоченение (2-4 час. после смерти).
Реанимация - (от ре ... и лат. animatio - оживление), восстановление резко нарушенных или утраченных жизненно важных функций организма. Проводится при терминальных состояниях, в т.ч. при клинической смерти (в первые 4-6 мин с момента прекращения дыхания и кровообращения; позже появляются необратимые изменения в центральной нервной системе и наступает биологическая смерть). Реанимация включает: массаж сердца, искусственное дыхание, нагнетание крови в артерии и др. меры.
|
№ 60 Восстановительные процессы в организме, формы регенерации.
Регенерация - (от позднелат . regeneratio - возрождение, возобновление), в биологии - восстановление организмом утраченных или поврежденных органов и тканей, а также восстановление целого организма из его части. В большей степени присуща растениям и беспозвоночным животным, в меньшей - позвоночным. Регенерацию можно вызвать экспериментально.
Регенерация направлена на восстановление поврежденных структурных элементов и регенерационные процессы могут осуществляться на разных уровнях: а) молекулярный б) субклеточный в) клеточный — размножение клеток митозом и амитотическим путем г) тканевой д) органный.
Виды регенерации:
1. Физиологическая — обеспечивает функционирование органов и систем в обычных условиях. Во всех органах происходит физиологическая регенерация, но в каких-то больше, в других — меньше.
2. Репаративная (восстановительная) — возникает в связи с патологическим процессов, который приводит к повреждению ткани (это усиленная физиологическая регенерация)
а) полная регенерация (реституция) — на месте повреждения ткани возникает точно такая же ткань
б) неполная регенерация (субституция) — на месте погибшей ткани возникает соединительная ткань. Например, в сердце при инфаркте миокарда происходит некроз, который замещается соединительной тканью.
Смысл неполной регенерации: вокруг соединительной ткани возникает регенерационная гипертрофия, которая и обеспечивает сохранение функции поврежденного органа.
Регенерационная гипертрофия осуществляется за счет:
а) гиперплазии клеток (избыточное образование)
б) гипертрофии клеток (увеличение органа в объеме и массе).
Регенерационная гипертрофия в миокарде осуществляется за счет гиперплазии внутриклеточных структур.
Формы регенерации.
1. Клеточная — происходит размножение клеток митотическим и амитотическим путем. Она существует в костной ткани, эпидермисе, слизистой ЖКТ, слизистой дыхательных путей, слизистой мочеполовой системы, эндотелий, мезотелий, рыхлая соединительная ткань, кроветворная система. В этих органах и тканях возникает полная регенерация (точно такая же ткань).
2. Внутриклеточная — происходит гиперплазия внутриклеточных структур. Миокард, скелетные мышцы (преимущественно), ганглиозные клетки ЦНС (исключительно).
3. Клеточные и внутриклеточные формы. Печень, почки, легкие, гладкие мышцы, вегетативная нервная система, поджелудочная железа, эндокринная система. Обычно возникает неполная регенерация.
|
№ 61 Регенерация как свойство живого к самообновлению и восстановлению. Физиологическая регенерация. Ее биологическое значение.
Регенерация - (от позднелат . regeneratio - возрождение, возобновление), в биологии - восстановление организмом утраченных или поврежденных органов и тканей, а также восстановление целого организма из его части. В большей степени присуща растениям и беспозвоночным животным, в меньшей - позвоночным. Регенерацию можно вызвать экспериментально.
Регенерация направлена на восстановление поврежденных структурных элементов и регенерационные процессы могут осуществляться на разных уровнях: а) молекулярный б) субклеточный в) клеточный — размножение клеток митозом и амитотическим путем г) тканевой д) органный.
Виды регенерации:
1. Физиологическая — обеспечивает функционирование органов и систем в обычных условиях. Во всех органах происходит физиологическая регенерация, но в каких-то больше, в других — меньше.
2. Репаративная (восстановительная) — возникает в связи с патологическим процессов, который приводит к повреждению ткани (это усиленная физиологическая регенерация)
а) полная регенерация (реституция) — на месте повреждения ткани возникает точно такая же ткань
б) неполная регенерация (субституция) — на месте погибшей ткани возникает соединительная ткань. Например, в сердце при инфаркте миокарда происходит некроз, который замещается соединительной тканью.
Смысл неполной регенерации: вокруг соединительной ткани возникает регенерационная гипертрофия, которая и обеспечивает сохранение функции поврежденного органа.
Регенерационная гипертрофия осуществляется за счет:
а) гиперплазии клеток (избыточное образование)
б) гипертрофии клеток (увеличение органа в объеме и массе).
Регенерационная гипертрофия в миокарде осуществляется за счет гиперплазии внутриклеточных структур.
Формы регенерации.
1. Клеточная — происходит размножение клеток митотическим и амитотическим путем. Она существует в костной ткани, эпидермисе, слизистой ЖКТ, слизистой дыхательных путей, слизистой мочеполовой системы, эндотелий, мезотелий, рыхлая соединительная ткань, кроветворная система. В этих органах и тканях возникает полная регенерация (точно такая же ткань).
2. Внутриклеточная — происходит гиперплазия внутриклеточных структур. Миокард, скелетные мышцы (преимущественно), ганглиозные клетки ЦНС (исключительно).
3. Клеточные и внутриклеточные формы. Печень, почки, легкие, гладкие мышцы, вегетативная нервная система, поджелудочная железа, эндокринная система. Обычно возникает неполная регенерация.
|
№ 62 Биологические ритмы. Медицинское значение хронобиологии.
Биологические ритмы - (биоритмы) , циклические колебания интенсивности и характера биологических процессов и явлений. Одни биологические ритмы относительно самостоятельны (напр., частота сокращений сердца, дыхания), другие связаны с приспособлением организмов к геофизическим циклам - суточным (напр., колебания интенсивности деления клеток, обмена веществ, двигательной активности животных), приливным (напр., биологические процессы у организмов, связанные с уровнем морских приливов), годичным (изменение численности и активности животных, роста и развития растений и др.). Наука о биологических ритмах - хронобиология.
Биологические ритмы — фундаментальное свойство органического мира, обеспечивает его способность адаптации и выживания в циклически меняющихся условиях внешней среды. Проблемы, которые решает биоритмология, важны для познания жизни как особой формы движения материи во времени и имеют существенной значение для теоретической и практической медицины. Поскольку в биоритмологическом аспекте здоровье представляет собой оптимальное соотношение взаимосвязанных ритмов физиологических функций организма и их соответствие закономерным колебаниям условий среды обитания, анализ изменений этих ритмов и их рассогласования помогает глубже понять механизмы возникновения и развития патологических процессов, улучшить раннюю диагностику болезней и определить наиболее целесообразные временные схемы терапевтических мероприятий.
Хронобиология - раздел биологии, изучающий биологические ритмы, протекание различных биологических процессов (преимущественно циклических) во времени.
Хронобиология - новый подход по выявлению индивидуального хронотипа человека, графическое изображение которого назвали суточной, недельной и годовой физиологическими кривыми.
Физиологическая кривая является так называемым солитоном-индивидуальной автоволной, присущей любой открытой биологической системе. Солитон, вступая во взаимодействие с внешними ритмами, остается неизменным. Эта та физиологическая константа, которая является выражением индивидуальности организма.
Составляются физиологические кривые, которые отражают состояние трех регуляторных систем - иммунной, нервной, гормональной.
|
№ 63 Типы репарационной регенерации. Способы ее осуществления. Проявление регенерационной способности в филогенезе. Применение в медицине.
Регенерация - (от позднелат . regeneratio - возрождение, возобновление), в биологии - восстановление организмом утраченных или поврежденных органов и тканей, а также восстановление целого организма из его части. В большей степени присуща растениям и беспозвоночным животным, в меньшей - позвоночным. Регенерацию можно вызвать экспериментально.
Регенерация направлена на восстановление поврежденных структурных элементов и регенерационные процессы могут осуществляться на разных уровнях: а) молекулярный б) субклеточный в) клеточный — размножение клеток митозом и амитотическим путем г) тканевой д) органный.
Репаративная (восстановительная) регенерация — возникает в связи с патологическим процессов, который приводит к повреждению ткани (это усиленная физиологическая регенерация)
а) полная регенерация (реституция) — на месте повреждения ткани возникает точно такая же ткань
б) неполная регенерация (субституция) — на месте погибшей ткани возникает соединительная ткань. Например, в сердце при инфаркте миокарда происходит некроз, который замещается соединительной тканью.
Смысл неполной регенерации: вокруг соединительной ткани возникает регенерационная гипертрофия, которая и обеспечивает сохранение функции поврежденного органа.
Регенерация соединительной ткани.
Этапы:
1. Образование грануляционной ткани. Постепенно идет вытеснение сосудов и клеток с образованием волокон. Фибробласты è фиброциты, которые продуцируют волокна.
2. Образование зрелой соединительной ткани.
Регенерация крови
1. Физиологическая регенерация. В костном мозге.
2. Репаративная регенерация. Возникает при анемиях, лейкопениях, тромбоцитопениях. Появляются экстрамедуллярные очаги кроветворения (в печени, селезенке, лимфатических узлах, желтый костный мозг участвует в кроветворении).
3. Патологическая регенерация. При лучевой болезни, лейкозах. В органах кроветворения образуются незрелые кроветворные элементы (бластные клетки).
|
№ 64 Ауто-, гомо-, гетеротрансплантация. Пути преодоления тканевой несовместимости. Искусственные органы.
Трансплантация - у животных и человека - пересадка с последующим приживлением органов и тканей.
Трансплантация - пересадка органов и тканей человека и животных. Как
хирургический метод известна с глубокой древности. Используется
трансплантация кожи, мышц, нервов, роговицы глаза, жировой и костной
ткани, костного мозга, сердца, почек и др. Особый вид трансплантации -
переливание крови. При экспериментах на животных и в клинической
медицине применяют ауто-(трансплантация собственных тканей),
гомо-(трансплантация от донора того же вида) и гетеротрансплантацию
(трансплантация от донора другого вида, например собаке от кролика).
Сейчас осуществляются несколько видов трансплантации. При аутологической в качестве источника клеток используются собственные клетки - предшественники пациента, собранные и криоконсервированные до трансплантации. Такая пересадка чаще предлагается пожилым людям и детям, чтобы поддержать систему кроветворения. Этот метод применим в любой ситуации, когда источник клеток-предшественников абсолютно не содержит опухолевых клеток или может быть очищен от них путем специальной обработки взвеси стволовых клеток. Сингенная трансплантация возможна, когда у больного есть однояйцовый близнец, способный стать донором. Этот вид трансплантации наиболее предпочтителен, особенно для больных с приобретенными заболеваниями. При третьем виде трансплантации - аллогенной - используются клетки донора, имеющие идентичный набор генов в составе главного комплекса гистосовместимости, поэтому очень высок риск отторжения трансплантата.
Искусственные механические органы - пожалуй, наиболее реалистичный на сегодня способ починить порядком износившееся тело, которому уже не поможет традиционный терапевтический "ремонт".
Первыми искусственными органами, видимо, стоит считать зубные протезы. Позднее хирурги стали вживлять металлические суставы и связки, а затем появились и электронные протезы конечностей. Но назвать эти аппараты "революцией в искуственных органах" можно лишь с натяжкой. Конечно, они улучшают качество жизни, но прожить можно и без них. Для создания таких аппаратов главное - подобрать прочный, легкий и безопасный материал, изготовить из него нужную деталь и разработать технологию "установки" в человеческое тело.
|
| |
|
|
Скачать 130.5 Kb.