5. Интеграция в развитии, целостность онтогенеза. Роль гормонов в координации процессов развития.
В настоящее время известен ряд веществ, которые побуждают клетки к делению, например фитогемагглютинин, некоторые гормоны, а также комплекс веществ, выделяющихся при повреждении тканей. Открыты также и тканеспецифичные ингибиторы клеточного деления – кейлоны. Их действие заключается в подавлении или замедлении скорости деления клеток в тех тканях, которые их вырабатывают. Например, эпидермальные кейлоны действуют только на эпидермис. Будучи тканеспецифичными, кейлоны лишены видовой специфичности. Так, эпидермальный кейлон трески действует и на эпидермис млекопитающего.
Гормоны – органические соединения, вырабатываемые определенными клетками и предназначенные для управления функциями организма, их регуляции и координации.
Физиологическое действие гормонов направлено на:
1) обеспечение гуморальной, т.е. осуществляемой через кровь, регуляции биологических процессов;
2) поддержание целостности и постоянства внутренней среды, гармоничного взаимодействия между клеточными компонентами организма;
3) регуляцию процессов роста, созревания и репродукции. Гормоны регулируют активность всех клеток организма. Они влияют на остроту мышления и физическую подвижность, телосложение и рост, определяют развитие признаков полового диморфизма и поведение.
6. Роль наследственности и среды в эмбриональном развитии. Критические периоды развития. Тератогенные факторы. Аномалии и пороки развития.
На любом этапе онтогенеза организм существует в единстве с окружающей средой. Эмбриогенез в этом отношении не является исключением. Диапазон условий необходимых для жизни вида может быть широким. Тем не менее для организмов любого вида существуют минимум, оптимум и максимум необходимых условий развития. На развитие зародыша оказывают влияние колебания естественно встречающихся факторов (температура, влажность, атмосферное давление, излучения, газовый состав среды).
Так, в зависимости от температуры процессы развития замедляются или интенсифицируются. Например, яйца лягушки из одной кладки при большей температуре развиваются быстрее.
У аскариды при прекращении доступа к эмбриону кислорода развитие прекращается.
Общим правилом служит то, что под действием света из сине-фиолетовой части спектра эмбриональное развитие многих видов животных ускоряется, а из красной – замедляется.
При внутриутробном развитии огромное значение играют факторы внешней среды. Если эти факторы приводят к формированию аномалий или дефектов развития, то они называются тератогенными. Тератогенные факторы могут быть физическими (высокая температура, ионизирующее излучение, рентген и др.), химическими (лекарственные препараты, соли тяжелых металлов и др.) и биологическими (вирусы, бактерии). Тератогенные факторы приводят к развитию аномалий в определенные периоды эмбрионального развития, которые называются критическими. К ним относятся:
— период образования половых клеток (гаметогенез),
— стадия оплодотворение,
— стадия зиготы,
— имплантация зародыша в стенку матки,
— образование плаценты,
— период гистогенеза и органогенеза,
— роды.
Пороки развития.
Аплазия - отсутствие органа или его части
Гипоплазия - недоразвитие органа
Гипотрофия - уменьшение массы тела или органа
Гипертрофия - непропорциональное увеличение массы органа
Гигантизм - увеличение длины тела
Гетеротопия - нетипичная локализация группы клеток или органа в организме.
Гетероплазия - нарушение дифференцировки тканей
Стеноз - сужение канала или отверстия
Атрезия - отсутствие канала или отверстия
Персистирование - сохранение эмбриональных структур
В зависимости от причины врожденные пороки делят на:
Наследственные, вызванные изменением генов или хромосом в гаметах родителей, в результате чего зигота с самого возникновения несет генную, хромосомную или геномную мутацию.
Экзогенные, возникающие под влиянием тератогенных факторов: лекарственные препараты (талидомид), пищевые добавки, вирусы, промышленные яды и др. Это всё факторов внешней среды, которые, действуя во время эмбриогенеза, нарушают развитие тканей и органов.
Мультифакториальные пороки, которые развиваются под влиянием как экзогенных так и генетических факторов.
ТЕМА ЗАНЯТИЯ: | Постэмбриональный период развития, его периодизация. Рост и конституция человека. Биологические аспекты старения и смерти. |
-
Постнатальный онтогенез, его периодизация.
Постэмбриональное развитие (для человека постнатальное) начинается с момента рождения и заканчивается естественной гибелью или смертью.
Постэмбриональное развитие включает в себя несколько периодов:
-
Дорепродуктивный (ювенильный).
-
Репродуктивный (период зрелости).
-
Пострепродуктивный (период старости).
-
Дорепродуктивный период, его характеристика. Рост организма как важная характеристика дорепродуктивного периода.
Дорепродуктивный период начинается сразу после рождения. В это время заканчиваются процессы морфогенеза, начинают функционировать те системы, которые не функционировали в эмбриогенезе (дыхательная, выделительная и ряд других).
Важная характеристика дорепродуктивного периода – это рост организма. При этом происходит увеличение размеров тела в целом, увеличиваются его продольные размеры; увеличиваются размеры тканей и органов.
-
Характер роста организма и отдельных его частей.
В основе роста организма лежат три основных процесса:
-
увеличение числа клеток.
-
увеличение размеров клеток (гипертрофии).
-
накопление межклеточного вещества.
Различают два варианта роста: ограниченный и неограниченный. Неограниченный рост продолжается на протяжении всего онтогенеза, вплоть до смерти.
Выделяют несколько типов роста:
Ауксентичный – рост, идущий путем увеличения размеров клеток.
Пролиферационный – рост, протекающий путем размножения клеток: мультипликативный и аккреционный.
Мультипликативный рост характеризуется тем, что обе клетки, возникшие от деления родоначальной клетки, снова вступают в деление. Мультипликативный рост очень эффективен и поэтому в чистом виде почти не встречается или очень быстро заканчивается (например, в эмбриональном периоде).
Аккреционный рост заключается в том, что после каждого последующего деления лишь одна из дочерних клеток снова делится, тогда как другая прекращает деление. При этом число клеток растет линейно. Такой рост характерен для органов, где происходит обновление клеточного состава.
Необходимо указать, что особое значение при характеристике роста имеет увеличение продольных размеров тела, которое происходит в основном за счет роста длинных трубчатых костей. В трубчатых костях на границе диафиза и эпифиза выделяют зону роста. Здесь находятся хрящевые клетки, при делении которых кость растёт в длину.
Окончательное окостенение у каждой кости происходит в определенные сроки. У мужчин рост обычно заканчивается к 18-20 годам, у женщин – к 16-18 годам. В это время исчезают последние зоны роста. Именно тогда прекращается рост костей в длину.
Необходимо указать, что до 30 лет человек может подрасти на 3см за счет увеличения размеров позвонков.
Увеличение линейных размеров человека описывается S-образной кривой. Сразу после рождения идет усиленный рост организма, затем снижается и резко ускоряется к 13-14-15 годам. Это так называемый пубертатный скачок роста (в период полового созревания). Далее скорость роста несколько замедляется, а в возрасте 30-40-45 лет рост человека остается постоянным. По такой схеме растут кости, мышцы и многие внутренние органы (печень, почки, селезенка).
При старении происходит незначительное уменьшение роста.
Некоторые органы имеют совершенно иной характер:
К таким органам относится головной и спинной мозг, лимфоидные органы, органы размножения.
Вес головного мозга новорожденного составляет 25% от окончательного веса мозга (во взрослом состоянии), к 5 годам – 90%, к 10 годам – 95%.
Рост вилочковой железы (тимуса) – центрального органа иммунной системы. Относительный вес тимуса (к весу тела) достигает максимума к 12 годам. Абсолютный вес достигает максимума к 30 годам, а затем идет резкое уменьшение веса тимуса.
- Тема занятия: Индивидуальное развитие (онтогенез). Общая характеристика эмбрионального развития.
- 2 Стадия – активации гамет, наступает после их контакта. Активация сперматозоида называется акросомная реакция. Активация яйцеклетки – кортикальная реакция.
- Общая характеристика гаструляции. Особенности гаструляции у амфибий и птиц. Гаструляция у высших (плацентарных) млекопитающих.
- Морфогенез (формообразование), его основные процессы:
- 5. Интеграция в развитии, целостность онтогенеза. Роль гормонов в координации процессов развития.
- Генетический контроль роста. Роль нервной и эндокринной системы в регуляции процессов роста.
- Взаимодействие биологического и социального в период детства и молодости.
- Старение как продолжение развития. Программные теории старения.
- Процессы, ведущие к старению на генетическом, молекулярном, тканевом (органном) и системном уровнях организации.
- Масштаб регенерации, его границы у разных видов животных.
- Способы репаративной регенерации: эпиморфоз и морфоллаксис.
- Регенерация органов и тканей у высокоорганизованных животных, человека. Её способы и масштабы.
- Эволюция регенерационной способности.
- Источники регенерационного материала при разных способах восстановления.
- Тема занятия: Гомеостаз. Трансплантация. Биоритмы.
- Организм как открытая саморегулирующая система. Общие (кибернетические) закономерности гомеостаза живых систем.
- 4. Клеточные механизмы гомеостаза.
- Системные механизмы гомеостаза:
- Популяционная структура человечества. Демографические и генетические характеристики популяции людей. Демы, изоляты.
- Дрейф генов и особенности генофондов изолятов.
- Влияние мутационного процесса, миграции, изоляции, популяционных волн на генетическую конституцию людей.
- Специфика действия естественного отбора в человеческих популяциях. Отбор против гетерозигот и гомозигот.
- Отбор и контротбор. Факторы контротбора в отношении признака серповидноклеточности эритроцитов.
- И кровеносной систем хордовых.
- Главные эволюционные характеристики органов и функций:
- 2. Главные принципы эволюции органов и функций:
- Филогенез органов дыхания хордовых
- Филогенез органов кровообращения у хордовых:
- И выделительной систем хордовых.
- Филогенез пищеварительной системы хордовых:
- 2. Филогенез выделительной системы хордовых:
- Определение и структура экологии как науки, ее задачи, место в системе биологических дисциплин.
- Среда как экологическое понятие. Факторы среды: абиотические, биотические, антропогенные. Понятие экологической валентности.
- Понятие экосистемы, биогеоценоза, антропобиогеоценоза. Трофические структуры экосистемы: продуценты, консументы, редуценты.
- Изменение биоценозов во времени. Экологические сукцессии.
- Биосфера как естественноисторическая система. Современные концепции биосферы: биохимическая, биогеоценотическая, термодинамическая, геофизичес-
- Живое вещество: количественная и качественная характеристика. Роль в природе планеты.
- Функции биосферы в развитии природы Земли и поддержка в ней динамических равновесий: окислительно-восстановительная, газообмен, концентрирова-
- Круговорот химических элементов как главная функция биосферы. Круговорот воды, углерода, азота.
- Эволюция биосферы. Основные направления: видообразование и прогрессивное изменение биогеоценозов.
- Возрастающее влияние человека на биосферу. Экологические последствия.
- Возникновение и развитие ноосферы. Понятие биотехносферы.
- Предмет и задачи экологии человека.
- Общая характеристика среды обитания людей.
- Человек как творческий экологический фактор. Основные направления и результаты антропогенных изменений в окружающей среде. Антропогенные экосистемы.
- Адаптация человека к среде обитания: биологические и социальные аспекты.
- Проблемы охраны окружающей среды и рационального природопользования.