Хронологический и биологический возраст

Хронологический возраст - что количество лет, прожитых человеком (истинный возраст, по паспорту).

Биологический возраст показывает на сколько лет выглядит человек. Для определения биологического возраста используют следующие критерии: 1) степень развития вторичных половых признаков: 2) скелетозрелость (окостенение различных костей происходит в разном возрасте); 3) зубная зрелость (появление молочных зубов и замена их постоянными происходит в определённое время) и др. Хронологический и биологический возраст совпадают не всегда.

Конституция и габитус человека

Конституция - это стойкие, генетически обусловленные особенности морфологии, физиологии и поведения человека. В понятие конституции включаются не только морфологические, но и физиологические особенности организма, его реактивность, особенности обменных процессов н поведения, сопротивляемость болезнетворным агентам.

Представление о конституционных особенностях людей (конституционных типах) зародилось давно. Было предложено много различных классификаций. Мы остановимся на одной из них (М. В. Черноруцкий, 1927), которая помимо морфологических критериев описывает и функциональные особенности типов. Согласно этой классификации выделяют три основных конституционных типа: астеники, нормостеники и гиперстеники. Следует сразу отметить, что большинство люден не укладывается в параметры этой классификации и занимает промежуточное положение.

Конституция человека

Советский физиолог М. В. Черноруцкий (1927) предложил классификацию трех типов телосложения: астенический, норме стенический и гиперстенический. Принципиально новым в работ Черноруцкого было то, что он кроме морфологических критериев описал функциональные особенности этих типов.

Гипостеники характеризуются следующими особенностями:

- длинное и узкое туловище, узкая грудная клетка, длинные конечности, узкие кости, слабая мускулатура, сердце малых размеров, кишечник короткий, печень и почки опущены;

- снижение всасывания питательных веществ в кишках, наклонность к гипо-гликегии, тонус желудка понижен;

- преобладание процессов катаболизма (диссимиляции) над процессами анаболизма (ассимиляции);

- слабая упитанность (слабое жироотложение);

- гипофункция половых желёз и надпочечников;

- склонность к более частому развитию аддисоновой болезни более выраженной реакции на инсулин (в связи с чем необходимо уменьшать его дозу);

- артериальная гипотензия, склонность к более частому развитию гипотонической болезни, язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки и т.д.

- Нормостеники характерны и отличаются следующими особенностями:

- нормальные пропорции частей тела (головы, туловища, конечностей);

- среднее развитие костной мышечной систем;

- нормальные величины артериального давления и всасывания питательных веществ в кишках;

- умеренное жироотложение;

- нормальная интенсивность метаболических процессов и др.

- Гиперстеники характеризуются следующими особенностями:

- относительно длинное и широкое туловище, относительно короткие конечности, хорошая унитарность, сердце больших размеров, большой живот, объёмистый желудок, длинный кишечник, большие паренхиматозные органы;

- повышенное всасывание питательных веществ в кишках, склонность к гипергликелии и гиперхолестемии, тонус желудка повышен;

- хорошая упитанность, склонность к развитию ожирения, преобладание процессов ассимилляции над диссимиляцией, развитие ИБС и коронаросклероза;

- склонность к развитию артериальной гипертензии, гипертонической болезни, сахарного диабета, желчнокаменной болезни, кровоизлияниям;

- гиперфункция гипофиза, менее выраженная реакция на инсулин (в связи с чем, необходимо увеличивать дозу).

Отнесение к тому или иному типу производилось на основе величины индекса Пинье:

ИП = L — (Р + Т),

где L — длина тела, Р — масса тела, Т — окружность груди.

У гипостеников этот индекс больше 30, у гиперстеников — меньше 10, у нормостеников — от 10 до 30. Среди гиперстеников, по наблюдениям М. В. Черноруцкого, чаще встречаются люди с сахарным диабетом, болезнями желчного пузыря, у гипостеников чаще можно отметить расстройства вегетативной нервной системы.

Рис. 3. Схема конституциональных типов людей по М. В. Черноруцкому:

А – астенический, Б – нормостенический В – гиперстенический

Габитус - это состояние человека в определённый промежуток времени. Он включает: особенности телосложения, осанки, походки, поведения; соответствие биологического и хронологического возраста; цвет кожных покровов; выражение лица и т.п. Габитус отражает состояние здоровья и самочувствие человека в данный момент, например; habitus adenoides, facias abdominalis

Старение и смерть

Старение - общебиологическая закономерность "увядания" организма, свойственная всем живым существам. Старость - это заключительный естественный этап онтогенеза, заканчивающийся смертью.

Геронтология - наука о старости; она изучает основные закономерности старения, проявляющиеся на всех уровнях организации - от молекулярного до организменного. Гериатрия изучает особенности развития, течения. лечения и предупреждения заболеваний у людей старческого возраста. Задача геронтологии состоит не только в том, чтобы продлить жизнь человека, но и дать возможность людям старших возрастных групп активно участвовать в трудовой и общественной деятельности.

Современные теории старения

Свободно-радикальная теория - Harman, 1956.

В ходе жизнедеятельности каждой клетки через неё проходит огромное количество кислорода. Он используется для клеточного дыхания, дающего клетке энергию. Но небольшая доля кислорода при этом уходит в паразитные соединения, обладающие огромной реакционной способностью. Их называют АФК - активные формы кислорода (хотя в их составе бывает и не только кислород). Примерами таких веществ могут служить всем хорошо известные перекись водорода и озон. Эти два вещества, однако, относительно малоактивны и могут существовать долго. Другие же АФК несравненно агрессивней. В организме они живут лишь тысячные доли секунды. А потом вступают в реакцию с другими молекулами, повреждая их. Они атакуют белки, липиды клеточных мембран, ДНК, митохондрии. Накопление этих повреждений и является сутью старения.

Теория поперченных сшивок - Bjorksten, 1968

Этот механизм старения немного похож на воздействие свободных радикалов. Только роль агрессивных веществ здесь играют сахара, в первую очередь - всегда присутствующая в организме глюкоза. Сахара могут вступать в химическую реакцию с различными белками. При этом, естественно, функции этих белков могут нарушаться. Но что гораздо хуже, молекулы Сахаров, соединяясь с белками, обладают способностью «сшивать» молекулы белков между собой. Из-за этого клетки начинают хуже работать. В них накапливается клеточный мусор. Одно из проявлений такой сшивки белков - потеря тканями эластичности. Внешне наиболее заметным оказывается появление на коже морщин. Но гораздо больший вред приносит потеря эластичности кровеносных сосудов и лёгких. В принципе, у клеток есть механизмы для разрушения подобных сшивок. Но этот процесс требует от организма очень больших энергозатрат.

Сегодня уже существуют лекарственные препараты, которые разбивают внутренние сшивки и превращают их в питательные вещества для клетки.

Теория пролиферативного лимита клетки (теория программированного старения) - Hayflick, Moorhead, 1961

В 1961 г. Леонард Хейфлик представил данные о том, что даже в идеальных условиях культивирования фибробласты эмбриона человека способны делиться только ограниченное число раз (50 + 10). Последняя фаза жизни клеток в культуре была уподоблена клеточному старению, а сам феномен получил по имени автора название "предела Хейфлика". Сам Хейфлик не предложил объяснение этого явления.

Пойдя еще дальше, он взял клеточные культуры, которые были заморожены после того, как клетки разделились 25 раз. Оттаяв, эти клетки продолжили делиться, пока не достигли предела в 50 делений, а затем все же погибли.

Теломерная теория старения - А.М.Оловников, 1971 г.

В 1971 г. научный сотрудник Института биохимической физики РАН A.M. Оловников, используя данные о принципах синтеза ДНК в клетках, предложил гипотезу, по которой «предел Хейфлика» объясняется тем, что при каждом клеточном делении хромосомы немного укорачиваются. У хромосом имеются особые концевые участки -теломеры, которые после каждого удвоения хромосом становятся немного короче, и в какой-то момент укорачиваются настолько, что клетка уже не может делиться. Тогда она постепенно теряет жизнеспособность - именно в этом, согласно теломерной теории, и состоит старение клеток. Открытие в 1985 г. фермента теломеразы, достраивающего укороченные теломеры в половых клетках и клетках опухолей, обеспечивая их бессмертие, стало блестящим подтверждением теории Оловникова.

Редусомная теория - А.М.Оловников, 2003 г.

Покрытая белками линейная молекула ДНК (редусома) - это копия сегмента хромосомной ДНК. Подобно теломерной ДНК линейная ДНК редусомы с течением времени укорачивается. Поэтому крошечные редусомы прогрессирующе уменьшаются в размерах; отсюда и их название. Вместе с убылью ДНК в редусоме уменьшается и количество содержащихся в ней разных генов. Укорочение молекул редусомной ДНК (и вызванное этим изменение набора генов в редусомах, меняет с возрастом уровень экспрессии различных хромосомных генов и благодаря этому служит ключевым средством измерения биологического времени в индивидуальном развитии).

Таблица №1. Характеристка постэмбрионального периода развития человека.

Периоды	Основные процессы	Адаптационные возможности организма	Риск развития заболеваний
1. Новорождённый - до 1 месяца	Первый этап приспособления к менее благоприятным условиям внешней среды, чем в материнском организме: нестерильным условиям, более низкой температуре, изменению внешнего давления. Отпадает пуповина. Ребёнок начинает сосать грудь матери (4 суток – молозиво, затем молоко), что требует затраты сил и сопровождается потерей веса на 150-200 г. Начинается лё-гочное дыхание. Устанавливается внеутробное кровообращение, боталлов проток и овальное отверстие между предсердиями зарастают. Изменяются функции отдельных органов. Устанавливаются собственные суточные биоритмы	Снижены ввиду незрелости иммунной нервной и других систем. Иммунитет пассивный за счёт антител, полученных из материнского организма через плаценту и с молозивом. Нуждается в уходе и защите матери. Критический период	Неспецифические инфекции, перегревание, переохлаждение, патология различных органов и систем, особенно пищеварительной, вслед-ствие недостаточности собственных ферментов. Повышена веротность смерти
2. Младенческий (грудной) до 1 года	Интенсивный рост и развитие: длина тела увеличивается в 1,5 раза, масса - в 3 раза. Роднички закрываются, появляются изгибы позвоночника. Головной мозг бурно растёт и развивается, вырабатываются многочисленные условные связи, формируется вторая сигнальная система, развиваются статические функции. Интенсивное психоэмоциональное развитие. Собственных пищеварительных ферментов вырабатывается меньше, чем у взрослого. Прорезываются молочные зубы. Пассивный иммунитет постепенно ослабевает, приобретённый - слабо выражен	Снижены ввид бурного роста, морфологической незаконченности строения и функциональным несовершенством систем органов	Рахит Склонность к судорогам и другим нарушениям нервной системы. Расстройства питания и пищеварения. Аномалии прорезывания зубов и формирования прикуса. Повышен риск паразитарных и инфекционных заболеваний
3. Раннее детство до 4 лет	Продолжается рост и развитие ребёнка, однако интенсивность роста снижа- ется. Прорезываются все 20 молочных зубов. Особенно быстро развивается интеллект. Речь включает много слов, говорит предложениями	Повышаются постепенно	Часто - острые инфекции: корь, коклюш, ветряная оспа и др. Зубочелюстно-лицевые аномалии вследствие раннего удаления молочных зубов. Увеличивается инфицирование туберкулёзом
4. Первое детство 4 года – 7 лет	Первый ростовой скачок. Прорезываются большие коренные зубы. Появляются половые различия в строении скелета, отложении жира, формировании психики	Повышается постепенно	Зубочелюстно-лицевые аномалии вследствие раннего удаления молочных зубов
5. Второе детство (предпубертатный) 7-12 лет	Усиленный рост, особенно мышечной системы. Заканчивается развитие печени, дыхательной системы. Начинается смена молочных зубов на постоянные. Повышается секреция половых гормонов. Начало развития вторичных половых признаков (у девочек раньше)	Повышаются постепенно	Учащается травматизм. Патология сердечно-сосудистой и других систем. Аномалии прорезывания постоянных зубов и прикуса
6. Подростковый (пубертатный) 12-15-16 лет	Ростовой скачок. Заканчивается формирование кровеносной и ряда органов пищеварительной и других систем. Все молочные зубы заменяются на постоянные. Интенсивное половое со-зревание: усиливается выработка половых гормонов, формируются половые особенности тела, заканчивается развитие вторичных половых признаков, у девочек появляется менархе, у мальчиков - поллюции. Половое созревание характеризуется радикальными биохимическими, гормональными, физиологическими, морфологическими, нервнопсихологическими перестройками организма	Снижены. Критический период	Возможно проявление наследственных заболеваний, нарушения обмена веществ (ожирение или истощение). Пубертатные поведенческие кризы, агрессивность
7. Юношеский период (постпубертатный) 15 - 16 – 18 - 21 год	К концу периода прекращается рост тела. Заканчивается формирование всех систем органов. Завершается половое созре-вание. У юношей появля-ется оволосение лица. Происходит интенсивное развитие интеллекта	Могут быть снижены	Нарушения функций различных органов и систем вследствие несбалансированного роста тела и развития систем органов (особенно в связи с акселерацией). Психоневрозы
8. Первая зрелость 18-21-35 лет	Развитие взрослого организма. Устойчивый гомеостаз. Способность к воспроизведению полноценного потомства	Максимальные	Снижен
9. Вторая зрелость до 55-60 лет	Физиологические изменения органов, обмена веществ, предшествующие инволюции. Замедление скорости ответных реакций. Снижение выработки гормонов, особенно половых. Проявление заметных признаков старения организма в конце периода. Постепенное угасание репродуктивной функции	Постепенно снижаются вследствие снижения функции иммунной и других систем. Критический период	Повышается риск развития соматических и психических болезней. Учащение возникновения опухолей. Могут возникнуть климактерический синдром, психические расстройства
10. Пожилой возраст до 75 лет	Постепенная инволюция органов и тканей организма. Скорость старения у разных систем органов неодинакова. Дряблость кожи. Ограничение пдвижности в суставах, снижение массы и тонуса мышц. Часто – ожирение или резкое снижение веса. Снижение физической активности. Повышенная утомляемость	Слабые устойчивость и адаптация к факторам среды	Увеличение частоты развития возрастных болезней: атеросклероза, диабета, подагры и других. Психоневрозы
11. Старческий возраст до 90 лет	Инволюция всех систем. Снижение слуха, остроты зрения, памяти, воли, эмоций, психических реакций	Снижены	Могут быть старческое слабоумие, депрессии
12. Долгожи-тельство свыше 90 лет	Биологический феномен, Обусловленный комплексом различных факторов, как биологических (наследственность, тип телосложения), так и социальных (традиции правильного поведения в стрессовых ситуациях), активным образом жизни и рациональным питани-ем	Снижены

Регенерация органов и тканей, её виды

Регенерация – процесс восстановления утраченных или поврежденных тканей или органов.

Различают два вида регенерации:- физиологическую - репаративную

Физиологическая регенерация проявляется в восстановлении клеток, тканей отмирающих в процессе нормальной жизнедеятельности организма.

Например, непрерывно отмирают форменные элементы крови – эритроциты, лейкоциты, в органах кроветворения восполняется убыль этих клеток.

Все время отторгаются с поверхности кожи ороговевшие клетки эпидермиса, непрерывно происходит их восстановление.

К физиологической регенерации относят смену волос, замену молочных зубов постоянными.

Репаративная регенерация (греч. – починка) проявляется в восстановлении тканей или органов, утраченных при повреждении.

Репаративная регенерация лежит в основе заживления ран, срастания костей после переломов. Репаративная регенерация происходит после ожогов.

Существуют следующие способы репаративной регенерации:

1. Эпителизация

2. Эпиморфоз

3. Морфаллаксис

4. Эндоморфоз (или гипертрофия)

Эпителизация – заживление эпителиальных ран. Регенерация идёт от раневой поверхности.

Раневая поверхность высыхает с образованием корки. Эпителий по краю раны утолщается за счет увеличения объема клеток и расширения межклеточных пространств. Образуется сгусток фибрина. Вглубь раны мигрируют эпителиальные клетки, обладающие фагоцитарной активностью. Наблюдается вспышка митозов. Эпителиальные клетки с боков раны врастают под неживую некротическую ткань, отделяет корку, покрывающую рану.

Эпиморфоз– способ регенерации, который заключается в отрастании нового органа от ампутированной поверхности. Регенерация идёт от раневой поверхности.

Эпиморфная регенерация может быть типичной, если восстановившийся после ампутации орган не отличается от неповрежденного. Атипичной, когда восстановившийся орган по форме или структуре отличается от нормального. Примером типичной регенерации служит восстановлении конечности у аксолотля после ампутации. Аксолотль (класс земноводные) – личинка амбистомы – объект экспериментальной биологии.

Примером атипичной регенерации служит регенерация конечности у некоторых видов ящериц. В результате образуется вместо конечности хвостообразный придаток.

К атипичной регенерации относят гетероморфоз. Например, при удалении глаза вместе с нервным узлом у основания глаза регенерирует членистая конечность.

Морфаллаксис – регенерация путем перестройки регенерирующего участка – после ампутации орган или организм регенерирует, но меньшего размера.

Примером служит регенерация гидры из кольца, вырезанного из середины ее тела или восстановление из одной десятой или двадцатой части.

Обычно регенерационные процессы происходят в области раневой поверхности.

Но есть особые формы регенерации – это эндоморфоз (гипертрофия), который имеет две формы:

- регенерационная гипертрофия,

- компенсаторная гипертрофия.

Регенерационная гипертрофия – увеличение размера остатка органа без восстановления исходной формы (увеличивается размер, но не форма)

Если у крысы удалить значительную часть печени или селезенки, раневая поверхность заживает. Внутри оставшегося участка начинается интенсивная пролиферация клеток. Объем печени увеличивается, функция печени возвращается к норме.

Компенсаторная гипертрофия - изменение в одном органе при нарушении в другом, относящегося к той же системе органов.

Если у кролика удалить одну почку, то вторая получает повышенную нагрузку. Это вызывает ее разрастание, при этом объем ее удваивается.

Компенсаторная гипертрофия не является репаративной регенерацией, т.к. разрастается неповрежденный орган. Однако она рассматривается как восстановительный процесс системы органов выделения в целом.

Регенерация не может рассматриваться как местная реакция. Она является процессом, в котором участвует организм как целое. Особенно большое значение имеет нервная регуляция. Регенерация происходит в том случае, если не нарушена иннервация. Одни внешние факторы тормозят, другие стимулируют восстановительные процессы.

Каждый орган и ткань имеет особые условия и закономерности регенерации. В ряде случаев регенерация протекает успешно при использовании специальных протезов стекла, пластмассы, металла. Применяя протезы, удалось получить регенерацию трахеи, бронхов, крупных кровеносных сосудов. Протез служит каркасом, по которому разрастается эндотелий сосуда. В проблеме регенерации много нерешенных вопросов. Например, ухо, язык не регенерирует при краевом повреждении, а при повреждении через толщу органа восстановление идёт успешно.

Трансплантация

Трансплантация – это приживления и развитие пересаженных тканей на новом месте.

Организм, от которого берут материал для пересадки, называют донором, а тот, которому производят пересадку – реципиентом. Пересаживаемую ткань или орган называют трансплантатом.

Различают:

1. Аутотрансплантацию.

2. Гомотрансплантацию (аллотрансплантацию).

3. Гетеротрансплантацию (ксенотрансплантацию)

При аутотрансплантациидонор и реципиент – один и тот же организм, трансплантат берут с одного места и пересаживают на другое. Этот вид пересадки широко используют в восстановительной хирургии. Например, при обширных повреждениях лица используется кожа руки или живота того же больного. Путем аутотрансплантации создают искусственный пищевод, прямую кишку.

При алло- или гомотрансплантациидонор и реципиент – различные особи одного и того же вида. У человека и высших животных успех гомотрансплантации зависит от антигенной совместимости тканей донора и реципиента. Если ткани донора содержат чужеродные реципиенту вещества – антигены, то они вызывают образование в организме реципиента иммунных антител. Антитела реципиента реагируют с антигенами трансплантата и вызывают изменения структуры и функции антигена и чужеродной ткани, отторжения, значит, ткани иммунологически несовместимы. Примером аллотрансплантации у человека – переливание крови.

При гетеротрансплантации донор и реципиент – животные разных видов. У беспозвоночных возможно приживление. У высших животных при пересадках такого рода трансплантат, как правило, рассасывается.

В настоящее время ученые и медики работают над проблемой подавления иммунной реакции отторжения, преодоления иммунологической несовместимости. Большое значение имеет иммунологическая толерантность (терпимость) к чужеродным клеткам.

В настоящее время существует несколько способов, которые позволяют предотвращать отторжение трансплантата:

- подбор наиболее совместимого донора

- облучение рентгеновскими лучами иммунной системы костного мозга и лимфатических тканей. Облучение подавляет образование лимфоцитов и таким образом замедляется процесс отторжения.

- использование иммунодепрессантов, т.е. веществ которые не просто подавляли иммунитет, а избирательно, специфически подавляли именно иммунитет трансплантационный, сохраняя функцию защиты от инфекций. В настоящее время ведется поиск специфических иммунодепрессантов. Есть примеры жизни больных с пересаженными почками, печенью, поджелудочной железы.

Гомеостаз в живых организмах

Гомеостазом - называется свойство живых существ поддерживать постоянство своей внутренней среды, несмотря на изменчивость факторов окружающей среды

Несмотря на значительные колебания среды, живой организм сохраняет себя как отдельную биологическую единицу, которая отличается постоянством морфологии, физико-химическим составом клеток, тканевой жидкости, крови и т.д.

Выделяют различные виды гомеостаза:

-структурный; -иммунный; -генетический; -тепловой; -газовый; -химического состава.

БИОЛОГИЧЕСКИЕ РИТМЫ – это циклические изменения в течение процессов жизнедеятельности.

Биологические ритмы возникли в результате эволюции как результат приспособления организмов к существованию в циклически изменяющихся условиях среды или как результат возникновения циклических процессов жизнедеятельности.

Классификация биоритмов

1. Ритмы высокой частоты (доли секунд – 30 минут). Например, ритмы ЭКГ, ЭЭГ, дыхательные двидения.

2. Ритмы средней частоты (30 минут – 28 часов).

• Ультрадианные (до 20 часов)

• Циркадианные (20-28 часов).

3. Мезоритмы или инфрадианные ритмы (28 часов - 6 дней).

4. Макроритмы (20 дней – 1 год).

5. Мегаритмы (1 – 10 лет).

Биоритмы подразделяются на физиологические и экологические. К физиологическим относят, например, ритмы давления, биения сердца, частота дыхания.

К экологическим относятся суточные, сезонные (годовые), приливные и лунные ритмы.