28. Рост организма. Механизмы роста, типы роста. Регуляция роста организма.

Рост — это увеличение общей массы в процессе развития, приводящее к постоянному увеличению размеров организма.

Рост обеспечивается следующими механизмами: 1) увеличением размера клеток, 2) увеличением числа клеток, 3) увеличением неклеточного вещества, продуктов жизнедеятельности клеток. В понятие роста входит также особый сдвиг обмена веществ, благоприятствующий процессам синтеза, поступлению воды и отложению межклеточного вещества. Рост происходит на клеточном, тканевом, органном и организменном уровнях.

Различают два типа роста: ограниченный и неограниченный. Неограниченный рост продолжается на протяжении всего онтогенеза, вплоть до смерти. Таким ростом обладают, в частности, рыбы. Многие другие позвоночные характеризуются ограниченным ростом, т.е. достаточно быстро выходят на плато своей биомассы.

Характеристики роста:

1 – дифференциальность – разная скорость роста в различных участках организма и в различное время.

2 – эквифинальность – стремление достичь размеров, типичных для данного вида.

3 – аллометрия – сохранение в процессе роста определённых соотношений между массой тела и площадью кожной поверхности, опорно-двигательным аппаратом и мышечной массо и т.д.

4 – чередование периодов роста и дифференцировки

5 – у млекопитающих (и человека) – конец роста к периоду полового созревания.

Регуляция роста сложна и многообразна. Большое значение имеют генетическая конституция и факторы внешней среды. Почти у каждого вида есть генетические линии, характеризующиеся предельными размерами особей, такими, как карликовые или, наоборот, гигантские формы. Генетическая информация заключена в определенных генах, детерминирующих длину тела, а также в других генах, взаимодействующих между собой. Реализация всей информации в значительной мере обусловлена посредством действия гормонов. Наиболее важным из гормонов является соматотропин, выделяемый гипофизом с момента рождения до подросткового периода. Гормон щитовидной железы — тироксин — играет очень большую роль на протяжении всего периода роста. С подросткового возраста рост контролируется стероидными гормонами надпочечников и гонад. Из факторов среды наибольшее значение имеют питание, время года, психологические воздействия.

29. Старение и старость. Изменение органов и систем органов в процессе старения. Проявления старения на молекулярно-генетическом, клеточном, тканевом, органном и организменном уровнях.

Старость представляет собой стадию индивидуального развития, по достижении которой в организме наблюдаются закономерные изменения в физическом состоянии, внешнем виде, эмоциональной сфере.

Старение — общебиологическая закономерность «увядания» организма, свойственная всем живым существам.

Процесс старения захватывает все уровни структурной организации особи — молекулярный, субклеточный, клеточный, тканевой, органный.

Как правило, после 40—50 лет у человека возникают стойкие внешние проявления старения, в частности кожных покровов. Появляются морщины, образующиеся из-за потери подкожной жировой ткани, пигментные пятна, бородавки. Кожа становится сухой и шершавой в связи с уменьшением количества потовых желез, теряется ее эластичность, она становится дряблой.

Признаки старения сердечно-сосудистой системы становятся заметными обычно в возрасте после 40 лет. Закономерные изменения наблюдаются в стенках сосудов: в них откладываются липиды, прежде всего холестерин, что искажает ответы на различные стимулы, регулирующие кровообращение. Типичным является разрастание в стенках сосудов и сердца соединительной ткани, замещающей рабочую мышечную ткань. В результате снижается эффективность работы сердца и нарушается кровоснабжение тканей и органов.

В основе функциональных расстройств дыхательной системы лежит разрушение межальвеолярных перегородок, что сокращает дыхательную поверхность, разрастание в легких соединительной ткани. В итоге с возрастом падает жизненная емкость легких.

Легко заметным изменением в системе пищеварения является потеря зубов. Падает эффективность функционирования пищеварительных желез, нарушения двигательной функции кишечника нередко приводят к привычным запорам.

В процессе старения страдает функция мочевыделительной системы, снижается интенсивность фильтрации в почечных клубочках. Ухудшение функции мочевыделения объясняется гибелью с возрастом значительного количества нефронов.

Изменения со стороны мышечной системы и скелета: Снижается сила сокращений поперечно-полосатой мускулатуры, быстрее развивается утомление, наблюдается атрофия мышц. Характерная для стареющих людей перестройка костей заключается в разрежении их вещества (старческий остеопороз), что приводит к снижению прочности.

В процессе старения организма существенные изменения происходят в репродуктивной системе. Они затрагивают обе основные функции главных органов — половых желез: выработку гамет и образование половых гормонов. У женщин овогенез прекращается по достижении ими менопаузы. Образование функционально полноценных сперматозоидов в мужском организме возможно, по-видимому, даже в преклонном возрасте.

30. Гипотезы, объясняющие механизмы старения. Зависимость проявления старения от генотипа, условий и образа жизни.

1. Гипотеза износа

Каждый вид имеет свой энергетический запас, который тратится в течение жизни.

2. Теория интоксикации (Мечников)

В результате накопления ядов в ЖКТ происходит отравление мозга. Яды – излишества в еде, отдыхе, психике.

3. Теория старения соединительной ткани (Богомолец)

Соединительная ткань расположена повсюду и выполняет трофическую функцию. Её старение ведёт к нарушению питания остальных тканей, а следовательно и всего организма в целом

4. Нервно-рефлекторная теория (Павлов)

Перенапряжение нервной системы вызывает нарушение выполнения координирующей и интегрирующей функции и как следствие старение.

5. Генетически запрограммированная продолжительность жизни (Хейфлик)

У нового организма уже с рождения заложен алгоритм жизни (Теломеразная теория Оловникова - пример теории Хейфлика).

Генетически обусловленные болезни снижают продолжительность жизни. Вредные привычки и неблагоприятная экологическая обстановка тоже.

31.Механизмы, лежащие в основе онтогенеза. Генетическая регуляция развития на разных этапах онтогенеза. Дифференциальная активность генов и ее роль в дифференцировке клеток.

Генетическая регуляция осуществляется на всех стадиях онтогенеза.

1) В прогенезе эта регуляция происходит совместно с другими механизмами. Определяет дифференцировку гамет, тип овоплазматической сегрегации, тип яйцеклетки и т.д.

2) В эмбриогенезе на стадии зиготы гены не активны (репрессированы) – кратковременное отсутствие генетического контроля. Первое дробление обеспечивают структуры и вещества, запасённые в цитоплазме яйцеклетки в прогенезе. В дальнейшем депрессируются определённые группы собственных генов. 1-е: гены обеспечивающие развитий стадий эмбриогенеза (они кодируют стадиоспецефические белки). Последние – гены, обуславливающие специфические для данной клетки белки (тиоспецифеческие гены). В эмбриогенезе генетическая регуляция осуществляется на основе механизмов репрессии и депрессии.

На этапе органогенеза в формировании структур участвует огромное количество генов.