27. Роль наследственности и среды в эмбриогенезе. Критические периоды эмбриогенеза. Тератогенные факторы среды.

Наследственность– способность организмов передавать следующему поколению свои признаки и свойства, т.е. воспроизводить себе подобных.

Изменение в генетическом материале могут возникнуть по воздействием факторов окружающей среды.

Критические периоды развития:

• От 0 до 10 дней – нет связи с материнским организмом, эмбрион или погибает или развивается; питание зародыша за счет веществ находящихся в яйцеклетке.

• От 10 дней до 12 недель – происходит формирование органов и систем, характерно возникновение пороков развития. Значение имеет срок воздействия неблагоприятного фактора.

• 3-4 неделя – начало формирование плаценты и хориона.

• 12-16 недель – формируются наружные половые органы.

• 18-22 недели – завершение формирования нервной системы.

Тератогенные факторы:

• Физические (температура, газовый состав воздуха)

• Химические (наркотические препараты)

• Алиментарные (неполноценное питание)

• Вирусы, инфекции

• Хроническое кислородное голодание.

29. Постэмбриональный (постнатальный) онтогенез, его периоды. Взаимодействие роста и дифференцировки в процессе развития, нейрогуморальная регуляция роста и развития.

Постэмбриональный (постнатальный) онтогенез начинается с момента рождения, при выходе из зародышевых оболочек или при выходе из яйцевых оболочек и заканчивается смертью. Продолжительность постэмбрионального онтогенеза у организмов разных видов колеблется от нескольких дней до нескольких десятков лет и является видовым признаком. Постэмбриональный онтогенез у всех живых существ подразделяется на следующие периоды:

1)Ювенильный (дорепродуктивный) – от рождения до полового созревания.

2)Пубертатный (репродуктивный) период зрелости, - организм способен к самовоспроизведению.

3)Пострепродуктивный (период старения) – заканчивается смертью.

Рост – это увеличение размеров и массы тела. Рост обеспечивается увеличением количества клеток за счет пролиферации клеток, увеличения размеров клеток, увеличением неклеточного вещества, повышения уровня обменных процессов.

Происходит дифференциация клеток, благодаря которой клетки отличаются и морфологически и функционально.

Рост и дифференцировка происходит на протяжении всего жизненного цикла организма.

Таким образом, рост является результатом количественных изменений в виде увеличения количества клеток (массы тела) и качественных - в виде дифференцировки клеток.

Регуляция развития и роста. Большую роль в регуляции играют внутренние факторы (нервная система, железы внутренней секреции) и средовые факторы (факторы внешней среды). У позвоночных нервная система регулирует развитие и рост через железы внутренней секреции (эндокринные железы), в которых вырабатываются биологически активные вещества – гормоны. Они поступают в кровь и разносятся гуморальным путём (через кровь и лимфу) ко всем органам. Гуморальная и нервная регуляция тесно связаны между собой и представляют единую нейрогуморальную регуляцию, в которой ведущую роль играет центральная нервная система.

30. Теории старения. Продолжительность жизни. Перспективы и направления борьбы за увеличение средней продолжительности жизни человека.

Теории старения:

1. Неврогенная. Основоположник Павлов. Связывал старение с изменениями ЦНС. Уменьшается масса головного мозга до 20-30% от исходного.

2. Изменение в соединительной ткани. Происходит её дезорганизация. Количество воды падает, происходит разрастание и замена паренхиматозных клеток, которые занимают место основных органов.

3. Эндокринная – изменение в половых клетках, в гипофизе, щитовидной железе.

4. Теория Мечникова. Считал, что происходит самоотравление организма продуктами азотистого обмена; клетки фагоциты перестают узнавать чужие клетки и начинают пожирать свои клетки.

5. Теория Гипоксии. Считают, что с возрастом уменьшается обмен веществ, снижается потребление кислорода.

Все теории сводятся к следующему:

6. Стохастическая. Старение – это результат накопления ошибок в молекуле ДНК. В результате искажаются все основные функции организма.

7. Программная теория. Старение – запрограммированный процесс, генетически обусловленный к существованию «временных генов».

Продолжительность жизни организмов

Биологический возраст людей 95-100 лет.

Между систематическим положением растений, животных и продолжительностью жизни связи нет.

Древесные растения живут долго: дуб – до 2000 лет, ель – до 1000 лет, сосна – 600 лет.

Среди животных таких долгожителей нет. Ученые подсчитали, что продолжительность жизни превышает период роста в 5-7 раз.

Например, собака растет 2 года, живет 15 лет; лошадь растёт 5 лет и живет 30-40 лет. Естественная продолжительность человеческой жизни может достигать 120-150 лет, - это возрастные пределы человеческой жизни.

Особенности труда и быта мужчин — значительный травматизм, алкоголизм и курение — быстрее подтачивают здоровье мужчин, увеличивая их смертность. Однако, большее значение имеют половые различия, которые существенно влияют и на частоту, особенности развития многих заболеваний. У мужчин раньше начинает прогрессировать атеросклероз, возникают грубые нарушения кровоснабжения сердца и мозга. Смертность от инфаркта миокарда у мужчин в возрасте 40—49 лет выше, чем у женщин, примерно в 7 раз, в 50—59 лет — в 5 раз, в 60 лет и старше — в 2 раза.

Причины половых различий в продолжительности жизни и заболеваемости связаны со многими особенностями общей конституции, нейрогуморальной регуляции, состояния гипоталамо-гипофизарной области. Известно, что у мужчин в больших количествах синтезируются андрогены, у женщин — эстрогены (защитная роль).

Как у женщин, так и у мужчин возникает климактерический период — способности к оплодотворению. У мужчин климакс наступает позже и длится дольше, чем у женщин. В ходе климакса нередко возникают грубые нарушения функций организма. Физиологическое “прохождение” климактерического периода предохраняет человека от многих возможных нарушений обмена и функции в будущем.

Существенное значение в механизмах, определяющих различную продолжительность жизни, имеют особенности генетического аппарата. Наличие двух хромосом Х у женщин, по-видимому, увеличивает надежность определенных механизмов в течение жизни. Существует предположение, что с добавочной хромосомой, отсутствующей у мужчин, связана большая надежность работы генетического аппарата у женщин, их жизнеспособность, большая продолжительность жизни.

На смертность оказывает влияние семейное положение людей. По данным демографического департамента ООН, во всех странах мира холостые, вдовцы и разведенные живут меньше, чем женатые.

Существует еще одна глобальная проблема — человек и окружающая среда. Стремления ученых к увеличению продолжительности жизни, к ликвидации основных заболеваний человека будут сведены на нет, если будет прогрессировать загрязнение среды, будет нарушено равновесие между человечеством и окружающей его биосферой.

Известно, что ионизирующее облучение в больших и средних дозах уменьшает продолжительность жизни, а в узком диапазоне малых доз может ее увеличивать. Хроническое облучение вызывает ряд изменений в организме, сходных со старением, — повреждение генетического аппарата и мембран клеток, подавление клеточного деления, появление токсических веществ, нарушение нервной и гормональной регуляции и др. Проявления столь сходны, что многие исследователи говорят о лучевом старении. Сейчас пишут о многих последствиях ионизирующего облучения — подавление иммунитета, развитие заболеваний крови, рака, наследственных болезней. Кроме всего, большая опасность — преждевременное старение.

Перспективы и направления борьбы за увеличение средней продолжительности жизни человека.

1.Увеличение активности.2.Сбалансированное питание.3.Разнообразная трудовая деятельность.4.Психическое равновесие.5.Отсутствие болезней.6. Отсутствие вредных привычек.

31. Регенерация органов и тканей, её виды. Способы репаративной регенерации. Регуляция регенерации. Медицинское значение.

Регенерация – процесс восстановления утраченных или поврежденных тканей или органов.

Различают два вида регенерации:

- физиологическую. Физиологическая регенерация проявляется в восстановлении клеток, тканей отмирающих в процессе нормальной жизнедеятельности организма. К физиологической регенерации относят смену волос, замену молочных зубов постоянными. - репаративную. 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 – заживление эпителиальных ран. Регенерация идёт от раневой поверхности. Раневая поверхность высыхает с образованием корки..

2-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.

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

В проблеме регенерации много нерешенных вопросов. Например, ухо, язык не регенерирует при краевом повреждении, а при повреждении через толщу органа восстановление идёт успешно.

32. Гомеостаз, его закономерности в живых организмах. Генетические, клеточные и системные основы гомеостатических реакций

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.

Основу гомеостаза составляют механизмы, которые сложились в процессе эволюции и поэтому закреплены генетически. Контролируют гомеостаз две системы – нервная и эндокринная. Относительно быстрые изменения состояния организма обеспечиваются нервной системой. Гормональное влияние распространяется на клетки и органы медленнее, но и сохраняется обычно более длительное время.

33. Роль нервной и эндокринной системы в обеспечении постоянства внутренней среды и адаптивных изменений. Стресс - реакции.

Основу гомеостаза составляют механизмы, которые сложились в процессе эволюции и поэтому закреплены генетически. Контролируют гомеостаз две системы – нервная и эндокринная. Относительно быстрые изменения состояния организма обеспечиваются нервной системой. Гормональное влияние распространяется на клетки и органы медленнее, но и сохраняется обычно более длительное время.

Примером ответа организма на воздействие неблагоприятных жизненных условий, при котором возникает угроза нарушения гомеостаза, служит состояние стресса (стресс-реакция).

В развитии стресс-реакции выделяют три стадии:

1) Состояние тревоги. Происходит изменение состояния большинства систем (мышечной, дыхательной, пищеварительной, сердечно-сосудистой), органов чувств, уровня кровяного давления.

2) Мобилизация защитных механизмов, повышение сопротивляемости организма.

Информация о нарушении гомеостаза поступает в гипоталамическую область головного мозга, где синтезируется особый класс гормональных веществ. Они воздействуют на клетки передней доли гипофиза, выделяется адренокортикотропный гормон (АКТГ), который усиливает синтез стероидных гормонов клетками надпочечников. Стероидные гормоны, воздействуя на клетки различных органов, изменяют их функциональное состояние и повышают защитные силы организма. Эти две стадии соответствуют сохранению состояния гомеостаза.

3) Истощение защитных механизмов. Эта стадия наступает при чрезмерных по силе или продолжительности воздействиях и заключается в срыве механизмов гомеостаза и развитии патологических изменений.

34. Проблемы трансплантации и её медицинское значение. Иммунологический механизмы.

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

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.

Также существуют этические проблемы трансплантации органов и тканей. С одной стороны, пересадка органа (например, почки) - это спасение жизни человеку (реципиенту), т.е. является благом для него. С другой стороны, здоровью живого донора данного органа причиняется значительный вред, т.е. нарушается принцип «не навреди», причиняется зло. Поэтому, в случаях живого донорства речь всегда идет о степени получаемой пользы и степени причиняемого вреда, и всегда действует правило: получаемая польза должна превышать причиняемый вред. Еще одной проблемой можно назвать дефицит органов для трансплантации.