ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный медицинский университет»

Министерства здравоохранения России

Кафедра патофизиологии, клинической патофизиологии

Реферат

Хронобиологические основы адаптации

Выполнил: студент 3 курса

8 группы лечебного факультета

Слюсарь А.О.

Проверил: ассистент. каф. к.м.н.

Шестернина Н.В.

Волгоград 2016

Оглавление

Введение 3

Структура временной организации биологических систем и механизм формирования адаптационных приспособлений 4

Закономерности онтогенетического развития биологических ритмов 10

Вывод 16

Список литературы 18

Хронобиологические аспекты онтогенеза//интернет ресурс//режим доступа [http://meddaily.info/?cat=article&id=1462]. 18

Введение

Онтогенезу, как биологическому процессу развития, свойственны индивидуальность и временная последовательность основных периодов: пренатального и постнатального. Постнатальный период онтогенеза, в свою очередь, включает в себя три временных периода: период роста, когда происходит становление и формирование характерных для организма морфологических и функциональных систем; период зрелости, который характеризуется завершившимся формированием морфологических и функциональных систем и стабильностью их активности; период старости, при котором происходит постепенное ослабление всех физиологических функций, инволюция морфофункциональных систем и затухание жизнеспособности организма.

Временная организация биологической системы, в частности человеческого организма и/ или его онтогенеза, представляет собой совокупность упорядоченных изменений во времени, в том числе в виде биологических ритмов, ее структур и функций, иерархически взаимодействующих и согласованных между собой и с колебаниями условий внешней среды.

Цель данного реферата: получить представления о механизме формирования адаптационных процессов в период онтогенеза как в общем виде, так и в отдельных функциональных системах, рассмотреть теории учёных в отношение хронобиологической адаптации.

Структура временной организации биологических систем и механизм формирования адаптационных приспособлений

Общая иерархическая структура временной организации биологической системы состоит:

• из части, связывающей временную организацию биологической системы с другими системами и с внешней средой;

• части, регулирующей временную организацию биологической системы; части, воспринимающей сигналы регуляции;

• рабочей (исполнительной или эффекторной) части, выражающей конечный результат деятельности или поведения биологической системы. 

Временная организация биологических систем подразделяется на следующие три типа: 1) организация индивидуального времени; 2) организация равнопериодических биологических ритмов разных функций;  3) организация разнопериодических биологических ритмов одной и той же функции.

Условно этим подразделениям временной организации биологических систем можно дать названия соответственно 1-го, 2-го и 3-го типов временной организации.

Адаптация организма того или иного живого существа к воздействию окружающей среды достигается прежде за счет определенных колебаний активности функций органов и тканей, другими словами изменения скоростей биохимических реакций. На сегодняшний день используя современные цитологические методы стало возможным получить больше информации о системе структурного обеспечения тех самых приспособительных функциональных изменений. Эта система состоит из количественной и качественной части.

Количественный компонент данной системы заключается в том, что в определенный момент для каждого уровня функциональной активности всегда существует в строгом порядке эквивалентное число структур, так называемые структуры «вырабатывающие» данную функцию. Для достижения всего этого существуют разные методы. Один из них это варьирование структур которые считаются активно функционирующими из числа основного запаса. Во время относительного функционального покоя из основного общего количества одноименных структур активными можно назвать лишь малую часть. По ходу изменения требований на функциональном уровне к тому или иному органу соответственно изменяется и число активных и функционирующих структур из имеющихся в норме. Таким образом, при увеличении функциональной нагрузки в активную работу вовлекается все большее их число, при снижении функциональной нагрузки, число структур, имеющих высокий уровень биосинтеза, понижается. Данный принцип известен как принцип попеременной (асинхронной) работы одноименных структур. Начиная на молекулярном и заканчивая на системном уровне, это принцип охватывает большой диапазон структурных уровней организма.

В случаях когда функциональная нагрузка имеет длительный и средний уровень умеренности, тогда происходит недостаточное включение в активную работу даже всех структур, которыми располагает орган, происходит увеличение их числа, т. е. гиперплазия, количественно соответствующая уровню возросшей функциональной нагрузки. Под воздействием функционального перенапряжения или влиянием чрезмерно сильного патогенного воздействия доля структур погибает, в незамедлительном порядке увеличивается их репродукция, и нужное их количество в быстром темпе достигает норму и восстанавливается в результате репаративной регенерации.

Постепенный ввод в активную фазу работы всех структур, находящихся в наличии в органе, и впоследствии их гиперплазии, возможности организма по отношению увеличения «материальной базы» разного рода функций не ограничиваются. Такие шансы в значительной мере увеличиваются за счет широкого использования живой системой принципа дублирования структурного обеспечения каждой из ее функций. Таким образом, при регуляции артериального давления в процесс вовлекаются клетки мозгового (адреналин) и коркового (кортикостероиды) слоя надпочечников, клетки почек (ренин), половых желез, энтерохромаффинные клетки слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта (серотонин), гломусные клетки артериовенозных анастомозов и, однозначно, еще ряда других органов. В основном множество типов клеток осуществляют свои функции в роли синергист-дублеров в системе гемостаза, иммунитета, секреторной деятельности желудочно-кишечного тракта и др.

Принцип дублирования в структурном плане обеспечения гомеостаза, а значит и адаптации организма к воздействию внешней среды не имеет границ в плане, что та или иная функция поддерживается работой разных клеток. Этот принцип выражается еще и в том, что клетки того или иного вида обычно выполняют не одну, а несколько функций. Сейчас с глубоким изучением организма, становится все более ясным, что «материальная база» функций организма выходит далеко за пределы тех клеток и тканей, которым мы традиционно приписывали эти функции. Также по мере открытия представлений о механизмах работы клеток выяснилось, что в основном все большее их количество является полифункциональными. Еще к концу прошлого столетия ученые руководствовались золотым правилом: «одна клетка — одна функция». На сегодняшний день это заявление превращается в исключение, в то время как правилом становится утверждение: «одна клетка — несколько функций». Рассмотрим это на примере фибробластов. Известно, что они продуцируют не только коллаген, но и гликозаминогликаны. Использование электронно-микроскопических исследований продемонстрировало наличие так называемых миофибробластов, которые функционируют в зависимости от обстоятельств в основном преимущественно в направлении или мио-, или фибриллогенеза. Также клетки гладких мышц не только принимают активное участие в выработке волокнистых структур, но и  обладают сократительной функцией. Еще один пример: тучные клетки продуцируют ряд абсолютно различных видов биологически активных веществ. Фактически все клетки организма, наравне со своей специфической функцией, осуществляют еще и неспецифическую, другими словами «общественную», т. е. одинаковую для всех них, а также заключающуюся в синтезе таких необходимых веществ общерегуляторного назначения, как простагландины, кейлоны и др.

Вероятнее всего, в процессе все большей структурно-функциональной дифференцировки органов и тканей происходило два противоположных друг другу процесса, а именно не только четкое разграничение функций между отдельными видами клеток, но и одновременно вовлечение в выполнение той или иной функции клеток разных типов. В результате такого многоходового развития существенное количество клеток организма, а возможно, и все они, оказались «нацеленными» на исполнение не той или иной, а той и иной функции. Часто в таких случаях речь идет о преимущественной специализации клетки в отношении какой-либо одной, главной для нее функции и менее заметном участии ее в других. Благодаря развитию технологий и использованию новейших очень точных средств исследования, так называемая «вторая жизнь» клеток стала все отчетливее вырисовываться, затушевываемая выступающей на первый план их главной деятельностью. Важно отметить, что особенно четко это проступает в условиях патологии, когда необходимо компенсирование определенных нарушений той или иной функции организма.

Так, широко используемые тезисы «один ген — разные функции» и «несколько генов — одна функция», можно приписать к таким глубоким молекулярным основам, как полифункциональность клеток, дублирование разными видами клеток одной функции и, обратному действию, «выработка» одной клеткой разных функций.

Гиперплазия структур, обусловливающих приспособительную интенсификацию одной функции, происходит вместе с  торможением других функций, т. е. автоматическим отключением из активного режима работы соответствующих данным функциям ультраструктур и переходом их в состояние покоя. Следовательно, при умеренной деятельности одной системы, функциональная активность других систем падает: возбуждение определенных эмоций, зачастую, сопровождается с резким подавлением других, если взять одну и ту же клетку, то адаптивная интенсификация выработке одних ферментов в обязательном порядке сопутствует ингибированием синтеза других и так далее. Это говорит о том, что у организма в высшей степени есть такая способность как экономия материальных ресурсов и акцентирование внимания на максимальной концентрации этих ресурсов в месте развертывания адаптационной реакции. Так, для приспособления к определенному фактору среды у живого организма имеется достаточно широкая «материальная база»:

• Во-первых, клетки, напрямую несущие ответственность за адаптационную интенсификацию соответствующей функции;

• Во-вторых, упомянутые несколько видов клеток, дублирующие в той или иной мере работу первых клеток;

• В-третьих, клетки, находящиеся в разных органах, но обладающие способностью при необходимости резко перестраивать свою деятельность, отчуждаясь от «своих прямых обязанностей» и приступая к исполнению функций, которые стремятся сохранить гомеостаз.

Постепенно мобилизация всех имеющихся рабочих структур и увеличение их количества, при дефиците, структурное обеспечение приспособительных реакций не ограничивается. Важную роль этого обеспечения занимает временная синхронизация между началом действия раздражителя и развертыванием гиперпластического процесса. Так же важно, чтобы сроки использования этих ресурсов соответствовали срокам действия физиологического раздражителя или патогенного фактора. Именно эта степень временной адекватности между моментом действия раздражителя и началом приспособительной реакции организма определяет уровень адаптационных способностей организма.