Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Biologia_Rukovodstvo_1

.pdf
Скачиваний:
113
Добавлен:
24.03.2016
Размер:
2.03 Mб
Скачать

Рис.12. Развитие движений у детей в первые два года жизни

Вопросы для самоконтроля знаний:

1.Какие основные закономерности роста и развития характерны для представителей животного мира??

2.В каждом периоде постнатального развития человека можно выделить факторы среды, негативно влияющие на функционирование организма и приво-

дящие к возникновению различных патологических состояний. Приведите примеры.

3.В медицинской практике показатели нормы учитывают возрастные и половые особенности организмов. С чем это связано? Приведите примеры.

4.Что означает термин «пубертатный скачок»?

91

5. Какие существуют гипотезы акселерации?

6. Какие причины приводят к преждевременному старению организма? 7. Почему опухоли относят к группе генетических заболеваний?

Темы учебно-исследовательской работы студентов:

1.Старение: патологическое состояние, болезнь или закономерный этап онтогенеза. Современные теории старения.

2.Биологические, медицинские и юридические аспекты трансплантации.

3.Медицинская хронобиология.

Словарь терминов Аллотрансплантат – орган или ткань, пересаженная генетически отличающемуся представителю того же вида.

Акселерация – ускорение роста и развития детей и подростков по сравнению с предшествующими поколениями.

Антионкогены – гены, тормозящие пролиферацию клеток.

Аутотрансплантат – ткань (или орган), пересаженная в пределах одного организма.

Биоритмы – периодически повторяющиеся изменения характера и интенсивности биологических процессов и явлений; общее свойство живого, появляющееся на всех уровнях организации.

Геронтология – наука, изучающая биологические, социальные и психологические аспекты старения человека, его причины и способы борьбы с ним. Гериатрия – раздел геронтологии, изучающий особенности болезней старческого возраста, а также методы их лечения и предупреждения. Гетеротрансплантат (ксенотрансплантат) – орган или ткань, пересаженная от представителя одного вида представителю другого вида.

Гистосовместимость – свойство органа, ткани или клеток донора не отторгаться организмом реципиента; т.е. донор не содержит антигенов, отсутствующих у реципиента.

Канцерогенез – процесс образования опухолей.

Онкогены – гены, обусловливающие превращение нормальных клеток эукариот в злокачественные.

Прогерия — преждевременное старение организма.

Протоонкогены – гены, в норме присутствующие в генотипе клеток и участвующие в их пролиферации и дифференцировке; мутации протоонкогенов приводят к появлению в клетке онкогенов.

Ревитализация – комплекс медицинских мероприятий, направленный на возрождение естественных функций организма, которые были утрачены с возрастом или вследствие болезни.

Реплантация – восстановление целостности отторгнутой части тела.

Опухоль (новообразование, неоплазия) – патологический процесс, представленный новообразованной тканью, в которой изменения генетического аппарата клеток приводят к нарушению регуляции их роста и дифференцировки.

92

Смерть биологическая – необратимое прекращение физиологических процессов в клетках и тканях организма.

Смерть клиническая – обратимый этап умирания; состояние характеризуется полным отсутствием внешних признаков жизни: прекращается деятельность сердца и дыхания, угнетаются функции центральной нервной системы, однако в тканях ещё происходят реакции метаболизма.

Старение физиологическое – постепенное развитие характерных для данного вида старческих изменений, ограничивающих способность организма к адаптации к факторам среды.

Хронобиология – наука, которая изучает закономерности осуществление процессов жизнедеятельности во времени.

* * * * *

Тема следующего занятия: «Гомеостаз»

Вопросы для самостоятельной подготовки:

1.Гомеостаз как свойство живого. Общие закономерности и биологические проявления гомеостаза.

2.Генетический гомеостаз и механизмы его поддержания.

3.Структурный гомеостаз. Проявление структурного гомеостаза на клеточном, тканевом, органном и организменном уровне.

4.Физиологический гомеостаз. Нервные и эндокринные механизмы поддержания гомеостаза. Понятие о гистогематических барьерах.

5.Иммунные механизмы гомеостаза. Органы иммунной системы. Взаимодействие клеток в иммунном ответе.

Рекомендуемая литература:

1.

Лекционный материал.

2.

Биология /Под редакцией В.Н.Ярыгина. В 2-ч т. М.: Высшая школа, 2006. –

Кн.1. , с. 372-381.

93

Занятие № 16 Тема занятия: «Гомеостаз»

Цель занятия:

-определить роль гомеостаза в функционировании открытых биологических систем;

-разобрать уровни поддержания и механизмы генетического гомеостаза;

-рассмотреть значение различных форм регенерации в поддержании структурного гомеостаза;

-рассмотреть роль нервной и эндокринной систем в поддержании физиологического гомеостаза;

-определить функции и биологическое значение гистогематических барьеров;

-углубить знания об элементах иммунной системы и механизмах формирования иммунного ответа.

Самостоятельная аудиторная работа

Гомеостаз – уникальное свойство живого, которое заключается в способности организмов сохранять относительное динамическое постоянство внутренней среды при постоянно изменяющихся внешних условиях. При этом под термином «внутренняя среда» предполагаются все свойства и признаки, которые характеризуют любую биологическую систему: геном, химический состав клеток и жидкостей организма, многочисленные физиологические показатели, количественный и качественный клеточный состав организма и др.

Механизмы гомеостаза достаточно многочисленны и реализуются на всех уровнях организации живого: молекулярно-генетическом, клеточном, тканевом, органной, организменном. И, в конечном итоге, направлены на адаптацию организма к условиям среды обитания.

Работа 1. Генетический гомеостаз

Гомеостаз конкретного организма индивидуален и определяется его генотипом, но при этом реализуется в пределах диапазона, характерного для особей данного вида. Любой современный вид является результатом длительной биологической эволюции, в ходе которой сформировался оптимальный генофонд, обеспечивающий выживание. А генофонд популяции формируют гены отдельных организмов. Поэтому можно выделить следующие направления действия генетического гомеостаза:

-сохранение стабильности генотипа конкретного организма;

-обеспечение передачи наследственной информации при смене поколений;

-поддержание сбалансированной системы генов в популяции.

Проанализируйте приведенные ниже таблицу и схему, сформулируйте возможные последствия нарушений на каждом уровне поддержания генетического гомеостаза.

94

Уровни поддержания генетического гомеостаза

 

Молекулярно-

 

Клеточный

 

Организменный

 

генетический

 

 

 

 

 

 

 

Механизмы поддержания

 

 

 

- ферментативные и

 

- репликация ДНК;

 

- мейоз;

 

антиоксидантные

 

- митоз

 

- оплодотворение

 

системы клетки;

 

 

 

 

 

 

- репарация ДНК;

 

 

 

 

 

 

- апоптоз

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Молекулярно-генетический уровень

Мутагенные факторы Внедрение ДНК вирусов Ошибки репликации ДНК

-экзогенные

-эндогенные

Нарушения ДНК

-разрывы цепи нуклеотидов

-замена нуклеотидов

-присоединение к азотистым основаниям химических радикалов

-образование связей между азотистыми основаниями одной цепи

-добавление нуклеотидных последовательностей

Работа 2. Структурный гомеостаз

Структурный гомеостаз направлен обновление или восстановление субклеточных и клеточных структур, которые были утрачены в процессе нормальной жизнедеятельности организма или в результате воздействия различных факторов среды. В этом процессе основную роль играют механизмы регенерации.

Регенерация в широком смысле слова - это и нормальное обновление органов и тканей, и восстановление утраченного, и ликвидация повреждений, и, наконец, реконструкция (воссоздание) органа. С биологической точки зрения регенерация представляет собой приспособительный процесс, возникший в ходе эволюции и свойственный всему живому. Способность восстанавливать поврежденные структуры организма в значительной степени повышает жизнеспособность любого вида. И в идеальном варианте должна восстановиться не только клеточная структура ткани или органа, но и их функция.

95

Все ткани и органы млекопитающих обладают способностью к регенерации, различия заключаются только ее формах. Внутриклеточная регенерация является универсальной, поскольку характерна для всех тканей, и осуществляется за счет гиперплазии или гипертрофии.

Для осуществления клеточной регенерации организм обладает следующими возможностями:

-образование новых клеток из регионарных стволовых клеток;

-временная дедифференцировка клеток в ответ на регенеративный стимул, когда дифференцированные клетки утрачивают признаки специализации, а затем снова дифференцируются в тот же клеточный тип;

-метаплазия – превращение в клетки другого типа: например, хондроцит трансформируется в миоцит или наоборот.

Врегуляции процессов регенерации основную роль играют биологически активные вещества – гормоны, поэтины, специфические факторы роста, кейлоны и др.

Виды регенерации

Физиологическая

Репаративная

Формы регенерации

Внутриклеточная:

 

Клеточная:

 

Внутриклеточная +

- миокардиоциты;

 

- эпидермис;

 

клеточная:

- клетки ЦНС;

 

- кости;

 

- печень;

- палочки, колбочки

 

- эпителий ЖКТ,

 

- почки;

 

 

дыхательных путей;

 

- легкие;

 

 

- кроветворная ткань;

 

- гладкие мышцы:

 

 

- рыхлая соединитель-

 

- эндокринные

 

 

 

ная ткань

 

железы

 

 

 

 

 

Работа 3. Физиологический гомеостаз

Физиологический гомеостаз направлен на поддержание биологических констант, т.е. устойчивых количественных показателей, характеризующих нормальное состояние организма: температура тела, физико-химические показатели крови, межклеточной жидкости и гиалоплазмы клеток, поддержание буферных систем и т.д. Осуществляется физиологический гомеостаз благодаря согласованной деятельности дыхательной, пищеварительной, выделительной и кро-

96

веносной систем, при этом основную регулирующую роль играют нервная и эндокринная системы организма.

Кибернетические основы регуляции гомеостаза

Сигнал

Обратная связь

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Входной

 

Блок

 

 

Исполнитель-

 

 

Выходной

блок

 

управления

 

 

ный

 

 

блок

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

рецепторы

нервная система

система органов

изменение

 

эндокринная система

 

орган

показателя

 

 

 

 

 

клетка

 

 

 

 

Примеры физиологического гомеостаза

 

 

 

Углеводы пищи

 

Физическая нагрузка

Увеличение содержания

 

увеличение концентрации

глюкозы в крови

 

СО2 в крови

 

 

 

Глюкорецепторы

 

Рецепторы СО2

Центры ВНС

 

Центры ВНС

 

 

 

 

 

- дыхательный

 

 

 

 

 

- сердечно-сосудистый

Стимуляция секре- ции инсулина Учащение дыхания,

тахикардия

Снижение содержания

 

Снижение концентрации

глюкозы в крови

 

СО2 в крови

 

Используя схемы, приведите собственные примеры физиологического гомеостаза с обозначением взаимосвязи нервной и эндокринной систем в регуляции функций организма.

97

Вопросы для самоконтроля знаний:

1.Какие органоиды клетки принимают участие в обезвреживании токсических веществ?

2.Какие природные вещества обладают антиоксидантными свойствами?

3.Нарушения ферментных систем репарации ДНК являются причиной наследственных заболеваний человека. Приведите примеры.

4.Какие факторы влияют на активность репаративной регенерации у человека?

5.Какие особенности репаративной регенерации у человека?

6.Каким образом осуществляется взаимосвязь нервной и эндокринной систем в поддержании физиологического гомеостаза?

7. Что относится к неспецифическим факторам иммунной защиты у человека? 8. Что означают термины «клеточный и гуморальный иммунитет»?

9. Какие последствия могут возникнуть при нарушениях гистогематических барьеров?

Словарь терминов

Антигены – вещества, несущие признаки генетически чужеродной наследственной информации и вызывающие в организме развитие специфических иммунологических реакций.

Антигенная детерминанта – участок белковой или полисахаридной молекулы, обладающей способностью вызывать образование антител данной специфичности.

Антитела – белки, относящиеся в классу иммуноглобулинов, специфически взаимодействующее со своим антигеном; проявляются в сыворотке крови и жидкостях организма в результате антигенной стимуляции.

Гипертрофия регенерационная – увеличение размера остатка органа за счет пролиферации клеток (клеточная гиперплазия) или увеличения размеров клеток (клеточная гипертрофия) без восстановления исходной формы.

Гетероморфоз – появление иной структуры на месте утраченной.

Иммунитет – способ защиты организма от объектов, имеющих признаки чужеродной генетической информации.

Интерфероны – гликопротеины, вырабатываемые различными клетками (лимфоцитами, фибрабластами и др.) под действием соответствующих стимулов и имеющие антивирусную активность.

Метаплазия – стойкое превращение одного типа ткани в другой, отличающийся от исходного морфологически и функционально.

Реакция аутоиммунная – состояние, при котором в организме появляются антитела или иммунные клетки (лимфоциты) против нормальных антигенов собственного тела.

Регенерация компенсаторная – увеличение размера остатка органа за счет пролиферации клеток без восстановления исходной формы.

98

Регенерация репаративная – восстановление структур организма (клеток, тканей, органов), поврежденных каким-либо патологическим процессом. Регенерация физиологическая – непрерывное обновление внутриклеточных структур и восстановление численности клеток, утраченных в процессе нормальной жизнедеятельности организма; происходит в течение всей жизни. Толерантность иммунологическая – естественное или индуцированное отсутствие иммунного ответа на конкретный антиген при сохранении иммунореактивности на все прочие антигены.

Эмбриогенез соматический – восстановление целого организма из его части (группы соматических клеток).

Эпиморфоз – отрастание утраченного органа от раневой поверхности.

99

100