Ііі етап – закріплення знань та навичок

Після вивчення теми необхідно

Знати	Вміти
Поняття – старіння та його характерні зовнішні ознаки. Концепції старіння.	Виділяти зміни в функціонуванні важливих систем організму, зокрема регуляторних .
Поняття – смерть. Тривалість життя та проблеми довголіття .	Розрізняти біологічну смерть від клінічної.
Поняття про біополя, біологічні ритми та їх медичне значення.	Визначати належність людей до груп з різними біологічними ритмами.

4.Додаткові завдання (матеріали позааудиторної роботи)

Питання для самоконтролю та обговорення.

Тестові завдання.

( Дивись додаток № 2 .)

Додатки до СПРС № 11 :

Додаток № 1

Старість як завершальний етап онтогенезу людини.

Сучасні теорії старіння. Клінічна та біологічна смерть.

Однією із особливостей онтогенезу людини є подовження життя. За останні десятиліття спосте­рігається зростання середньої тривалості життя в економічно розвинених країнах, де демографічне старіння характеризується зростанням кількості людей літнього і старечого віку. У цих країнах част­ка людей, старших 60 років, перевищує 12 %. За­значене явище має важливе біологічне, медичне і соціально-економічне значення.

З біологічного погляду, старіння -універсальний і закономірний процес, якому властива поступовість, неухильне прогресування, що призводить до знижен­ня адаптаційних можливостей та життєздатності індивідуума.

Старіння торкається всіх рівнів організації: від моле­кулярних структур до цілісного організму (рис. 1.172).

До найбільш характерних зовнішніх ознак нале­жать: зменшення росту (на 0,5-1,0 см за п'ятиліття після 60 років), зміна форми тіла (згладжування кон­турів, посилення кіфозу, перерозподіл жирового ком­поненту), зниження амплітуди рухів грудної клітки, зменшення розмірів обличчя внаслідок втрати зубів і редукції альвеолярних відростків щелеп, збільшення обсягу мозкової частини черепа, ширини носа і рота, зміни у шкірі (зменшення кількості сальних залоз, товщини епідермісу, сосочкового шару шкіри, поси­віння волосся).

Для процесу старіння характерні зміни у функ­ціонуванні важливих систем організму, зокрема ре­гуляторних. Так, у центральній нервовій системі спостерігаються структурні (зменшення маси моз­ку, величини і щільності нейронів) і функціональні (зниження працездатності нейронів, зміни в ЕЕГ).

Відбувається також зниження гостроти зору, функції слухового апарату, смаку, частини шкірної чутливості.

Для ендокринної регуляторної системи характер­не зменшення маси залоз, зниження їх гормоноутворювальної функції (щитоподібної, статевих залоз).

Зміни виникають в інших системах. Так, зни­жується секреторна активність травних органів, життєва ємність легень, основних ниркових функцій, скорочувальна цілісність міокарда, сповільнюється ритмічна діяльність серця.

Різко знижується імунний гомеостаз, кількість і функціональна активність

Т-лімфоцитів. Зниження активності системи імунітету призводить до роз­витку аутоімунних процесів, зростання можливості утворення пухлин.

На тлі регуляторних і функціональних порушень спостерігається зниження основного обміну, спо­вільнюється біосинтез білка, збільшується вміст жиру у крові, тканинах, знижується функціональна активність клітин, порушується проникність мемб­ран, зростає частота генних і хромосомних аберацій.

У процесі старіння відбувається не тільки зни­ження функцій систем і їх дезінтеграція, але і вклю­чення протидіючих компенсаторних механізмів. Так, при зниженні рівня секреції деяких гормонів підви­щується чутливість клітин до їх дії.

Як і початкові етапи онтогенезу, старіння пере­бігає нерівномірно. Атрофія первинного органа іму­нітету тимуса розпочинається в 13-15 років, гонад у жінок - у 48-52 роки. Зрушення в кістковій сис­темі можуть починатися рано, але розвиватися дуже довго. У центральній нервовій системі ніяких змін не вдається спостерігати, але, якщо вони виникли, то розвиваються дуже швидко.

Отже, старіння - тривалий процес, останнім етапом якого є старість. Час настання старості залежить від багатьох причин. На даний час чітких показників, за якими можна визначити цей період онтогенезу, немає.

Тривалість життя людини залежить від багатьох причин, але вона, як у будь-якого іншого біологічно­го виду, має свої межі. Під видовою тривалістю розуміють той вік, до якого потенційно можуть до­жити 80 % представників виду. Але це не точна цифра, а діапазон коливань.

Французький біолог Ж. Бюффон розрахував, що тривалість життя людини повинна перевищувати тривалість її росту в 6-7 разів і складає близько 90-100 років. Всі наступні розрахунки за різними кри­теріями були близькі до цієї цифри. Передбачаєть­ся, що максимальна тривалість життя людини до­сягає 130 років.

Важливе для науки значення має спостережен­ня за довгожиттєвими популяціями. Встановлено, що в цих популяціях уповільнені темпи соматично­го і статевого дозрівання, у них менш виражена віко­ва еволюція скелета, основний обмін у зрілому віці нижчий. Надається значення і конституції людей, генетичним механізмам.

На тривалість життя істотно впливає іонізуюча радіація, хімічні мутагени й інші ушкоджуючи фак­тори. Значна роль стресу у швидкому настанні ста­рості. На даний час запропоновано більше 200 гіпо­тез, що пояснюють причини і механізми старіння, серед них - теорія маргінотомії, вільнорадикальна теорія старіння, обмеження калорійності їжі, термо­динамічна теорія старіння, імунологічна теорія ста­ріння, елеваційна теорія старіння, роль шишкоподіб­ного тіла в механізмах старіння тощо. У цілому їх можна звести до концепцій.

Перша концепція розглядає старіння як процес, що викликає нагромадження в організмі ушкодже­них молекул, які накопичуються і порушують нор­мальне функціонування організму (рис. 1.173).

Згідно з другою концепцією, старіння - це зако­номірний, генетично запрограмований процес, що за­вершує диференційований ріст, дозрівання.

Швидше за все, ці дві концепції необхідно поєдна­ти, тому що вони доповнюють одна одну.

Існує погляд, що властиве людині, та й іншим при­матам, еволюційне зростання тривалості життя за­лежить від зниження швидкості процесів старіння, підвищення ефективності захисних і репаративних процесів, що пов'язано з дією регуляторних генів.

Актуальною залишається проблема уповільнен­ня процесів біологічної, психологічної і соціальної інволюції і подовження активного довголіття. На­ука, яка вивчає механізми старіння, - геронтологія, а геріатрія вивчає особливості розвитку, перебігу, лікування і попередження захворювань у людей літнього віку.

Завершальною фазою онтогенезу є смерть. У людини розрізняють природну (фізіологічну) смерть, що настає внаслідок старіння, а також передчасну (патологічну) смерть, що настає під дією захворю­вань або внаслідок нещасного випадку.

Смерть - це процес, який можна розділити на два етапи. Перший етап - клінічна смерть. Для неї характерні: втрата свідомості, припинення дихання і серцебиття. Але більша частина органів продов­жує активно функціонувати.

Стан клінічної смерті поступово змінюється біо­логічною смертю. Вона настає не одночасно у всіх органах, що залежить від чутливості клітин до кис­невого голодування. Найбільш чутливі до нестачі кисню нервові клітини кори головного мозку. Незворотні порушення в них настають через 6-7 хв. Для подовження стану клінічної смерті без переходу в біологічну використовують гіпотермію - зниження температури тіла шляхом його охолодження.

Розділ медицини, що займається оживленням людей, які знаходяться в стані клінічної смерті, на­зивається реанімацією (оживлення). На даний час розроблені основні принципи реанімації, створені від­ділення реанімації, що дозволяє врятувати життя великій кількості людей.

Смерть є завершальним етапом онтогенезу. Клінічна смерть характеризується втратою свідо­мості, припиненням серцевої діяльності клітин і ди­хання, проте більшість клітин і органів все ж зали­шаються живими. Продовжується оновлення клітин, триває перистальтика кишок. Цей стан організму зворотний за умов застосування заходів по онов­ленню (реанімації) організму.

Біологічна смерть характеризується тим, що вона незворотна. Спочатку гине кора великих півкуль головного мозку, потім клітини серця, кишок, легень, печінки.

Тривалість життя та проблеми довголіття.

Геронтологія та геріатрія.

Тривалість життя будь-якого організму обмеже­на певною, характерною для кожного виду, часо­вою межею. Наприклад, тривалість життя вишні 100 років, дуба - 2000 років, сосни - до 3000 років. Серед тварин довгожителями є деякі види птахів - до 100 років, слони живуть близько 100 років.

Щодо людини, то розрізняють природну тривалість життя і середню тривалість життя. Під природною тривалістю життя розуміють кількість років, трива­ліше яких людина не може жити, навіть за ідеальних умов довкілля. Вважають, що природна тривалість життя становить 120-150 років, проте до 100-річного віку доживають лише окремі індивіди. Вона є кіль­кісною видовою ознакою і залежить від генотипу.

Середня тривалість життя певної групи, яка пе­реривається смертністю, є показником здоров'я нації.

Середня тривалість життя людини в економічно розвинутих країнах становить близько 70 років, тоді як на початку кам'яного віку вона не перевищува­ла 18 років. Такому збільшенню сприяло поліпшен­ня гігієнічних умов життя, зменшення дитячої смерт­ності, значні успіхи медицини в боротьбі з інфекція­ми, досягнення хірургії, зниження загальної смерт­ності та ін. Тривалість життя є однією з ознак орга­нізму, яка залежить від генів та від умов середови­ща, в яких ці гени проявляють свою дію.

Процес прогресуючого зниження функціональних здатностей організму після досягнення ним зрілості називають старінням.

Починаючи з 30 - 40 -літнього віку, у людини зни­жується швидкість нервової провідності, зменшується кількість крові, яка протікає через нир­ки, знижується фізіологічна активність серцевого м'яза, зазнають змін колагенові й еластичні во­локна, у тканинах накопичується холестерин, солі кальцію і т. п.

Клітини і тканини втрачають здатність до біохі­мічної та морфологічної регенерації.

Важливою демографічною проблемою більшості економічно розвинутих країн є поступове постарін­ня людства Землі. Припускається, що у світі в 2025 р. чисельність людей віком 60 років і старших у порівнянні з 1950 р. зросте в 5 разів, а людей стар­ших 80 років - у 7 разів. Хворі старшого віку ста­новлять значну частину контингенту лікувальних ус­танов. У багатьох країнах кількість старих людей перевищує 15 %, а в деяких країнах - навіть 20 % і має тенденцію до подальшого зростання. Збільшен­ня частки літніх людей викликало інтерес до герон­тології, перш за все до вивчення первинних ме­ханізмів старіння організмів і популяцій та чинників, які визначають тривалість життя.

Геронтологія (від грец. γέρων ( γέροντος ) -старий і λόγος - вчення) вивчає закономірності ста­ріння живих істот, зокрема людини, вікові біологічні зміни різних структур головного мозку, особливості взаємозв'язків між ендокринними органами, харак­терні для старіння зміни імунної системи, процеси старіння сполучної тканини та ін. Вперше термін був запропонований І.І. Мечниковим у 1903 р.

В Україні і далеко за її межами відомі наукові досягнення Інституту геронтології АМН України (м. Київ),

Геріатрія - це галузь медицини, наука про хворо­би осіб літнього і старечого віку, її завданням є зат­римка явища старіння, розробка способів нормалі­зації функцій організму при старінні, вивчення фак­торів ризику, які викликають передчасне старіння.

Одне з ключових питань геронтології - встано­вити роль генетичних чинників у старінні. Існує група спадкових хвороб, за яких передчасне старіння -основна нозологічна ознака. Ці хвороби називають­ся "прогерії". Розрізняють прогерію дітей (синд­ром Хатчинсона - Гілфорда) і прогерію дорослих (синдром Вернера).

У процесі старіння важливого значення набува­ють не тільки генетичний механізм, але і його взає­модія зі стохастичними пошкодженнями.

Поняття про біополя, біологічні ритми та їх медичне

значення.

Закономірності існування фізичних полів різної природи в живих організмах характеризуються взає­модією їх з полями навколишнього середовища і впли­вом геліогеофізичних факторів на життєдіяльність організму. Біологічний об'єкт - це динамічна, самокерована цілісна система, гомеостаз якої забезпе­чується одночасним функціонуванням як окремих органів, так і фізіологічних систем - кровообігу, ме­таболізму, нейрогуморальної регуляції тощо.

Функціонування систем живого організму від­дзеркалюється у складній картині фізичних полів і випромінювань, що генеруються ним, а також у па­раметричних змінах природних фонових полів і випромінювань, які оточують організм. Біологічні об'єкти в процесі життєдіяльності генерують ви­промінювання різної природи. Реєстрація полів і вип­ромінювань з організму можлива за допомогою рен­тгенівських, ультразвукових і томографічних ме­тодів, електрокардіографії та ін., що дозволяє "по­бачити" динаміку різних фізіологічних процесів і ви­явити порушення в їх роботі.

Біополя - це сукупність фізичних полів, при­таманних об'єктам живої природи, з допомогою яких здійснюється обмін енергією та інформацією між ними.

Одними з основних є електромагнітні поля і ви­промінювання живого організму. Це пов'язано з ви­никненням, рухом і взаємодією електричних зарядів у біологічних об'єктах у процесі їх життєдіяльності.

Біоритми є однією з найбільш загальних влас­тивостей біосистеми і характеризують її існування в часі. Наука, що вивчає біологічні ритми живих організмів, називається біоритмологією. У ній ви­діляють декілька самостійних напрямків: хронобіо­логія, хронопатологія, хронотерапія, хронофармакологія, хронопрофілактика та інші.

Ритми поділяються за належністю до класу явищ (ритми рослин, тварин, людини та ін.), за тривалі­стю періоду (ритми високої, середньої і низької час­тот), за функціональним значенням ("екологічні", або адаптивні - добові, припливно-відпливні, сезонні, річні, - та функціональні - всі інші ритми, які забез­печують динамічну рівновагу внутрішнього сере­довища організму).

Ритми охоплюють всі прояви життя - від субклітин­них структур і окремих клітин до складних форм по­ведінки організмів, популяцій та екологічних систем. Ритмічність - основна властивість живої матерії, її не­від'ємна ознака. "Система, наскрізь пронизана рит­мами" - так образно назвав людину один з фунда­торів школи дослідників біологічних ритмів

Б. С. Алякринський. Головний керуючий чинник цієї системи - добовий ритм. У людини у формуванні добового рит­му окремих процесів, поряд із фізичними датчиками часу (коливання температури, освітленості, магнітно­го поля й інших факторів середовища), важливу роль відіграє комплекс екзогенних факторів.

Синхронізація біологічних ритмів ссавців дося­гається шляхом комплексної взаємодії нейроендо­кринних структур, які формують хроноперіодичну систему, зокрема гіпоталамуса, шишкоподібного тіла та ін. Ця система локалізується на всіх рівнях організації живого організму та синхронізує влас­ну активність із зовнішніми ритмічними змінами, створюючи універсальну часову основу динаміч­них процесів, що перебігають у біологічних систе­мах різного рівня.

Живому організму притаманні одночасно всі існуючі ритми, його функції можуть синхронізува­тися у різних ритмах, різноманітних діапазонах пе­ріодів. Крім того, часова структура ритмів може змінюватися під впливом випадкових зовнішніх і внутрішніх факторів. Треба брати до уваги й інди­відуальні особливості в організації часової структу­ри ("сови", "жайворонки" тощо).

Багато патологічних процесів в організмі супро­воджується порушенням часової організації фізіо­логічних функцій. Водночас, неузгодження біологіч­них ритмів призводить до розвитку патологічних змін. Це так звані десинхронози. Хронологічним маркером старіння, критерієм біологічного віку є початок зміни часової структури зрілого віку, коли відбувається спонтанна внутрішня десинхронізація.

Прогресивний розвиток вчення про біологічні ритми дозволив з'ясувати основні закономірності взаємодії біоритмів організму з задавачами часу в навколишньому середовищі. Великим досягненням є дані про генетичну регуляцію біоритмів. Встанов­лений тісний зв'язок біоритмів з механізмами го­меостазу в організмі та їх роль в процесах адап­тації. Досліджені ритми чутливості клітин, тканин, органів і організму в цілому до дії факторів хімічної і фізичної природи, в тому числі лікарських речо­вин. Велике значення для розвитку теоретичної і ек­спериментальної хронобіології має розробка методів кількісного дослідження біоритмів.

У медико-біологічній науці сформований новий напрямок - хрономедицина. Перед цією галуззю клінічної медицини стоять великі завдання, вирішен­ня яких сприятиме як розвитку нових уявлень про причини і патогенез різних захворювань, так і їх ус­пішному лікуванню і профілактиці.

Додаток № 2

Питання для самоконтролю та обговорення.

1. У чому полягає біологічна роль води?

2. Які існують новітні методи дослідження клітин?

3. Значення неорганічних сполук в життєдіяльності клітини.

4. Значення органічних сполук в функціонуванні клітини.

5. У чому полягає значення клітинної теорії у формуванні клінічного мислення медичного працівника?

6. Дайте характеристику потоку речовин у клітині.

7. Для чого використовують стовбурові клітини в експериментальній і клінічній медицині?

8. Що таке триплет, кодон, антикодон?

9. Які фундаментальні характеристики має генетичний код?

10. Клонування клітин, його етичні проблеми.

11. Які особини називають кросоверами (або рекомбінантами)?

12. Яку роль у формуванні фенотипу відіграє взаємодія генів?

13. Що таке мультифакторіальні хвороби?

14. Які методи застосовують для вивчення спадковості людини?

15. Яке практичне значення генетичного моніторингу?

16. Що таке антимутаген та комутаген?

17. Що таке генна інженерія та біотехнології?

18. Яке значення медико – генетичного консультування?

19. Які існують методи претинальної діагностики спадкової патології? Що таке амніоцентез?

20. Сутність скринінг – програм.

21. Які методи антропогенетики можна застосовувати в діагностиці хромосомної патології?

22. Назвіть сучасні теорії старіння. Що вивчає геронтологія? Що таке геріатрія?

23. Назвіть ознаки клінічної та біологічної смерті.

24. Яке значення знань про біополя та біоритми?

Тестові завдання:

1. Життєдіяльність клітин вимагає енергії. Який процес забезпечує тварин енергією?

А) хемосинтез ;

Б) транскрипція ;

В) фотосинтез ;

Г) асиміляція ;

Ґ ) дихання.

2. Недиференційованими, здатними до трансформації серед типів клітин є :

А) остеоцити ;

Б) хондроцити ;

В) міозити ;

Г) епітеліоцити ;

Ґ ) стовбурові клітини.

3. Стовбурові клітини мають властивість відновлюватись багато разів. Як називається

цей процес?

А) диференціація ;

Б ) трансляція ;

В) проліферація ;

Г) дисиміляція ;

Ґ ) дозрівання.

4. Що таке триплет ДНК?

А) послідовність трьох нуклеотидів ;

Б) азотиста основа ;

В) нуклеотид ;

Г) молекула нуклеїнової кислоти ;

Ґ ) локус хромосоми.

5. Послідовність триплетів нуклеотидів суворо відповідає послідовності амінокислот

у поліпептидному ланцюзі. Як називають таку властивість генетичного коду?

А) колінеарність ;

Б) триплетність ;

В) виродженість ;

Г) неперекривність ;

Ґ ) універсальність.

6. Для кожного рівня структури білка характерні певні види хімічних зв’язків. Який

зв’язок забезпечує первинну структуру білка?

А) дисульфід ний ;

Б) водневий ;

В) іоний ;

Г) пептидний ;

Ґ ) ковалентний.

7. Під час мейозу внаслідок порушення розходження хромосом утворились

сперматозоїди з 22 та 24 хромосомами. Які мутації можливі у зародків, після

запліднення яйцеклітин цими сперматозоїдами?

А) поліплоїдія ;

Б) інверсія ;

В) генні мутації ;

Г) хромосомні мутації ;

Ґ ) подвоєння.

8. Що таке група зчеплення?

А) домінантний і рецесивний алелі ;

Б) тільки домінантні гени ;

В) тільки рецесивні гени ;

Г) гени, що кодують альтернативні прояви ознак ;

Ґ ) всі гени однієї хромосоми.

9. Що є мірою відстані між генами у групі зчеплення?

А) пахінема ;

Б) відсоток кросоверів серед нащадків ;

В) кількість різних сортів гамет ;

Г) кон’югація хромосом ;

Ґ ) зчеплене успадкування.

10. Що таке кодомінування?

А) явище, коли ознака формується спільною дією двох домінантних алелів ;

Б) взаємодоповнення двох неалельних генів ;

В) відповідність між певними нуклеотидами в молекулі ДНК ;

Г) відповідність між матричним ланцюгом ДНК і ланцюгом про-іРНК ;

Д) явище , коли один ген кодує декілька ознак.

11. Які з названих захворювань можуть діагностуватися за допомогою методів ДНК-діагностики? А) адреногенітальний синдром ;

Б) синдром Марфана ;

В) фенілкетонурія ;

Г) серпоподібноклітинна анемія ;

Ґ ) синдром Дауна.

12. Основним неінвазивним методом претипальної діагностики є:

А) амніоцентез ;

Б) амніоскопія ;

В) ультразвукове дослідження (УЗД) ;

Г) визначення альфа-фетопротеїну ;

Ґ ) біопсія ворсинок хоріону.

13. Назвіть формулу каріотипу хворого із синдромом Шерешевського-Тернера:

А) 46,ХХ ;

Б) 47, ХХУ ;

В) 45, Х ;

Г) 47,ХХХ ;

Ґ ) 46,ХУ .

14. Назвіть формулу каріотипу хворого із синдромом котячого крику:

А) 46,ХХ, 9р⁺ ;

Б) 47, ХХУ ;

В) 46, ХХ, 5р^- ;

Г) 45,Х ;

Ґ ) 47,ХХХ .

15. Назвіть формулу каріотипу хворого із синдромом Клайнфельтера:

А) 47, ХХХ ;

Б) 47, ХХУ ;

В) 46, ХХ, 5р^- ;

Г) 45,Х ;

Ґ ) 46,ХХ .

16. Назвіть формулу каріотипу хворого із синдромом Дауна :

А) 46,ХХ ;

Б) 47, ХХ, 22+ ;

В) 47, ХХ, 21+ ;

Г) 47,ХХХ ;

Ґ ) 46, ХХ, 5р^- .

17. Чоловік з розумовою відсталістю, агресивною поведінкою, добре розвиненими

м’язами, нормальними статевими залозами, високий на зріст може мати каріотип :

А) 47, ХУУ ;

Б) 47, ХХУ ;

В) 47, ХХ, 21+ ;

Г) 45,Х ;

Ґ ) 46,ХХ .

18. Метод дерматогліфіки передбачає:

А) вивчення рельєфу шкіри на пальцях рук ;

Б) вивчення рельєфу шкіри на долонях ;

В) визначення каріотипу ;

Г) вивчення рельєфу шкіри на пальцях рук, долонях та підошвах ;

Ґ ) визначення родоводу.

19. Кут atd долоні в нормі не перевищує :

А) 80^о ;

Б) 75^о ;

В) 57^о ;

Г) 108^о ;

Ґ ) 15^о .

20. При синдромі Дауна серед папілярних ліній пальців рук переважають :

А) завитки ;

Б) дуги ;

В) ульнарні петлі ;

Г) петлі й дуги ;

Ґ ) борозди.

Методична розробка для організації самостійної роботи студентів № 12