8. Профильные материалы

1. Для студентов всех факультетов

• Возрастная периодизация онтогенеза человека.

• 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 плаценты, переход от гистотрофного к гематотрофному типу питания.

• Плодный (фетальный) период: 9 – 40‑я 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 преддошкольный).

• 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, II 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. Развитие организма является нелинейным процессом. 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.) [127]. Критические периоды сопровождаются напряжением адаптационных механизмов, повышенной чувствительностью к различным повреждающим факторам: радиации, алкоголю, никотину, лекарствам, гипоксии, вирусам и др. В эти периоды легче возникает дезадаптация и нарушение здоровья.

2. Для студентов лечебного факультета. Физиологические основы старения. («…Среди тысяч людей только один умирает естественной смертью, остальные погибают вследствие безрассудной манеры бытия». Маймонид.)

• Общая характеристика. Старение – процесс возникновения в организме 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 и различных структурах одного и того же органа). При всем разнообразии концепций и теорий старения в них прослеживаются три доминирующих положения.

• Старение – генетически запрограммированный процесс, заключительная стадия генетической программы индивидуального развития. При этом факторы среды имеют способствующее влияние на его развитие.

• Старение – результат постепенного 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, белки, липиды, 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. К более старым вариантам метаболической теории старения относятся теории «изнашивания», растраты жизненной энергии, аутоинтоксикации.

• 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 (1.4, п. 11) 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, сохраняюет 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, преддиабет). По мнению авторов этих теорий (В.Л. Дильман, 1987; В.В. Фролькис, 1988) старение не запрограммировано, является побочным продуктом выполнения генетической программы развития.

• Концепция феноптоза [130]). Истоки этой концепции лежат во взглядах А. Вейсмана (1889) на адаптивный характер старения и смерти, который считал, что отрицательной чертой неограниченной жизни является риск ухудшения 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 гиперапоптическому 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.

Задание 2. Использовать материал задания 1, основной и дополнительной литературы для различных форм самостоятельной работы студентов: подготовки реферативных сообщений, разработки схем механизмов и регуляции физиологических процессов, решения и создания нетиповых задач и др.