11. Биологические ритмы. Хронобиология. Хрономедицина.

Биологические ритмы - (биоритмы), циклические колебания интенсивности и характера биологических процессов и явлений. Одни биологические ритмы относительно самостоятельны (например, частота сокращений сердца, дыхания), другие связаны с приспособлением организмов к геофизическим циклам - суточным (например, колебания интенсивности деления клеток, обмена веществ, двигательной активности животных), приливным (например, 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. 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 индивидуальною хронотипа человека, графическое изображение которого назвали суточной, недельной и годовой физиологическими кривыми.

Хрономедицина — это область медицины, в которой используется представление о биологических ритмах, которые изучаются в рамках хронобиологии. Хрономедицина (как и сама хронобиология) — это молодая область междисциплинарных исследований, которая находится в процессе становления. В хрономедицине находят свое применение методы математической обработки временных рядов, которые используются для анализа ритмических проявлений физиологических процессов организма. Таким образом хрономедицина оказывается на стыке наук: медицины (диагностика и лечение заболеваний), хронобиологии (разработка теоретических представлений) и математики (разработка методов математического анализа ритмических проявлений).

12. Филогенез наружных покровов хордовых животных. Онтофилогенетически обусловленные пороки наружных покровов у человека.

Основные направления эволюции покровов хордовых:

1) дифференцировка на два слоя: наружный - эпидермис, внутренний - дерму и увеличение толщины дермы;

2) от однослойного эпидермиса к многослойному;

3) дифференцировка дермы на 2 слоя - сосочковый и сетчатый:

4) появление подкожно-жировой клетчатки и совершенствование механизмов терморегуляции;

5) от одноклеточных желез к многоклеточным;

6) дифференцировка различных производных кожи.

У всех хордовых кожа имеет двойное происхождение: эктодермальное и мезодермальное. Из эктодермы развивается эпидермис, а из мезодермы – дерма.

У низших хордовых (ланцетник) эпидермис однослойный, цилиндрический, имеет железистые клетки, выделяющие слизь. Дерма (кориум) рыхлая, содержит небольшое количество соединительнотканных клеток. Характерна слабая степень дифференцировки обоих слоёв кожи.

У позвоночных эпидермис становится многослойным. В нижнем слое клетки постоянно размножаются, а в верхних слоях – дифференцируются, гибнут и слущиваются. В дерме появляются соединительнотканные волокна, придающие покровам прочность. Кожа образует придатки и железы.

У рыб в эпидермисе железы одноклеточные. Они выделяют слизь, облегчающую движение в воде. Тело покрыто чешуёй. У хрящевых рыб чешуя плакоидная. Она имеет форму шипа и состоит из дентина, покрытого эмалью. Дентин имеет мезодермальное происхождение, а эмаль – эктодермальное. У костных рыб чешуя имеет вид тонких костных круглых пластинок, покрытых тонким слоем эпидермиса. Костные пластинки развиваются из дермы.

У земноводных кожа тонкая гладкая, без чешуи. Кожа содержит большое количество многоклеточных слизистых желез, секрет которых увлажняет покровы и обладает бактерицидными свойствами. Кожа принимает участие в газообмене.

У пресмыкающихся кожа сухая, не участвует в дыхании, не имеет кожных желез. Верхний слой эпидермиса ороговевает. Большинство пресмыкающихся линяет, сбрасывая роговой покров.

У млекопитающих хорошо развиты эпидермис и дерма, появляется подкожно-жировая клетчатка. Характерны различные производные кожи: волосы, когти, рога, копыта, потовые, сальные и млечные железы.

Волосы у млекопитающих делятся на:

- типичные (служат для терморегуляции);

- большие, или вибриссы.

Потовые железы млекопитающих гомологичны кожным железам амфибий. Их секрет может быть слизистым, содержать белки и жир. Некоторые потовые железы дифференцировались в млечные железы. Сальные железы выделяют секрет, который смазывает волосы и поверхность кожи, придаёт им несмачиваемость и эластичность.

Нарушение раннего онтогенеза кожных покровов человека может вызватьнекоторых атавистических пороков развития: гипертрихоз (повышенное оволосение), полителию (увеличенное количество сосков), полимастию (увеличенное количество млечных желез).

13. Сравнительный обзор скелета позвоночных животных. Скелет головы. Осевой скелет. Скелет конечностей. Основные тенденции прогрессивной эволюции. Онтофилогенетически обусловленные пороки развития скелета у человека.

У Бесчерепных имеется только осевой скелет в виде хорды. Основными органами передвижения являются непарные плавники: спинные, хвостовой и анальные. Вдоль тела с обеих сторон тянутся метаплевральные кожные складки, выполняющие роль стабилизации положения в пространстве (у рыб из них образуются плавники).

У рыб только 2 отдела позвоночника: туловищный и хвостовой. Это связано с перемещением их в воде за счёт изгибов тела. Все туловищные позвонки несут рёбра, не срастающиеся друг с другом и с грудиной. Череп у хрящевых рыб полностью хрящевой. У костных рыб он становится костным за счёт окостенения хряща. У хрящевых рыб челюстная дуга состоит из нёбно – квадратного (первичная верхняя челюсть) и меккелева хряща (первичная нижняя челюсть), соединённых сзади с гиоидом и гиомандибулярным хрящом (гиостильный тип соединения челюстей, где гиомандибулярный хрящ выполняет роль подвеска). У костных рыб начинается замещение первичных челюстей вторичными, состоящими из накладных костей – сверху челюстной и предчелюстной, снизу зубной. Возникают парные конечности – брюшные и грудные плавники. С поясами конечностей плавники соединены малоподвижно. Грудные плавники расположены на уровне 1 позвонка и обращены в стороны.

У земноводных 4 отдела позвоночника: шейный (1 позвонок), туловищный (7 позвонков), крестцовый (1 позвонок), хвостовой (позвонки сросшиеся). Череп аутостильный (нёбно – квадратный хрящ полностью срастается с основанием мозгового черепа). Гиомандибулярный хрящ превращается в столбик – функция слуховой косточки. Количество пальцев равно 5 или происходит их олигомеризация до 4. Уменьшилось количество костей в запястье до 3 рядов.

У пресмыкающихся удлиняется шейный отдел позвоночника, первые два позвонка которого подвижно соединены с черепом и обеспечивают большую подвижность головы. Появляется поясничный отдел. Крестцовый отдел уже состоит из 2 позвонков. Часть рёбер грудного отдела срастаются с грудиной, формируя грудную клетку. Висцеральный череп аутостилен. Для челюстного аппарата характерно более высокая степень окостенения, чем у земноводных. Уменьшилось количество костей в запястье до 2 рядов. Параллельно уменьшилось количество фаланг пальцев. Характерно удлинение проксимальных отделов конечности и укорочение дистальных. Передние конечности перемещаются кзади и ориентируются не горизонтально, а вертикально.

Млекопитающие имеют 7 позвонков в шейном отделе. Крестец образован 5 – 10 позвонками. Поясничный и грудной отделы четко разделены. Есть грудная клетка, в состав которой входит 12 – 13 пар рёбер. Нижняя челюсть соединена с височной костью сложным суставом, что позволяет совершать сложные жевательные движения. Слуховая косточка – столбик превращается в стремечко, рудименты нёбно- квадратного и меккелева хряща превращаются в наковаленку и молоточек. Уменьшается количество костей запястья до 2 рядов. Конечности ориентированы вертикально.

Нарушение онтогенеза осевого скелета может привести к несрастанию остистых отростков – дефект позвоночного канала; могут образовываться спинномозговые грыжи; персистирование хвоста – нарушение редукции хвостового отдела; нарушение редукции шейных и поясничных позвонков. Полидактилия – увеличение количества пальцев. Известен феномен полифалангии, характеризующийся увеличением числа фаланг обычно большого пальца. Болезнь Шпренгеля – гетеротопия (перемещение) пояса верхних конечностей из шейной области на уровень 1 – 2 грудных позвонков.