Индивидуальное развитие организмов Лекция 2
ПОСТЭМБРИОНАЛЬНОЕ РАЗВИТИЕ ПРЯМОЕ рождающийся организм в основном сходен со взрослым, а стадия метаморфоза отсутствует. НЕПРЯМОЕ появившийся организм отличается по строению от взрослого организма, обычно устроен проще, может иметь специфические органы. неличиночная форма Прямой неличиночный внутриутробная форма (яйцекладный) тип - Прямой внутриутробный тип встречается у ряда характерен для высших беспозвоночных, а млекопитающих и человека также у рыб, пресмыкающихся, птиц и некоторых млекопитающих, яйца которых богаты желтком. личиночная форма Непрямой (личиночный) тип развития проходят кишечнополостные, плоские и кольчатые черви, ракообразные, насекомые(беспозвоноч ные), амфибии (позвоночные).
Непрямое развитие часто дает организмам значительные преимущества. Обычно личинка представляет стадию развития, специально приспособленную для активного питания и роста(насекомые, земноводные). Как правило, личинки, и взрослые особи одного вида живут в разных условиях и, благодаря этому, не конкурируют друг с другом за место и пищу. У некоторых организмов личинки способствуют распространению вида. Жизненный цикл печеночного сосальщика Жизненный цикл кошачьего сосальщика наличие метаморфоза – накопление клеточного материала для формирования постоянных органов, свойственных взрослым животным
РОСТ НЕОГРАНЧЕННЫЙ Моллюски, ракообразные, рыбы, земноводные, рептилии и др. ОГРАНЧЕННЫЙ Насекомые, птицы, млекопитающие. Обобщенная кривая зависимости роста организма от времени
Рост Изометрический (isos – равный) характерны простые соотношения. Длина возрастает пропорционально квадрату линейных размеров, а объем и масса – пропорционально кубу линейных размеров. аллометрический (allos - иной) в ходе роста надо сохранить не геометрическое, а физическое подобие, т. е. не превышать определенных отношений между массой тела и размерами опорных и двигательных органов.
Типы роста клеток Ауксентичный — рост, идущий путем увеличения размеров клеток. Редкий тип - наблюдающийся у животных с постоянным количеством клеток (коловратки, круглые черви, личинки насекомых). Рост отдельных клеток нередко связан с полиплоидизацией ядер. Пролиферационный — рост, протекающий путем размножения клеток. Он известен в двух формах.
Формы пролиферационного роста А — мультипликативный; Б — аккреционный При мультипликативном росте обе клетки, возникшие от деления родоначальной клетки, снова вступают в деление. Число клеток растет в геометрической прогрессии: если n — номер деления, то Nn = 2 n. Этот тип роста очень эффективен, очень быстро заканчивается (например, в эмбриональном периоде). При аккреционном росте после каждого последующего деления лишь одна из клеток снова делится, тогда как другая прекращает деление. При этом число клеток растет линейно. Если п — номер деления, то Nn = 2 n. Этот тип роста связан с разделением органа на камбиальную и дифференцированную зоны.
РЕГЕНЕРАЦИЯ Физиологическая Репаративная При регенерации происходят процессы: • детерминация, • дифференцировка, • рост, • интеграция и др.
СПОСОБЫ РЕПАРАТИВНОЙ РЕГЕНЕРАЦИИ • ЭПИТЕЛИЗАЦИЯ • ЭПИМОРФОЗ • ГИПОМОРФОЗ • МОРФАЛЛАКСИС • ГИПЕРТРОФИЯ
Биологический возраст, или возраст развития — понятие, отражающее степень морфологического и физиологического развития организма. ВОЗРАСТ Биологический — степень молодости или старости тела. Бывает, сильно отличается от календарного в любую сторону. Зависит как от генов, так и от здорового или наоборот образа жизни. Психологический возраст со стороны — объективный показатель степени развития человека, причем количественно — обычно в годах. (паспортный, календарный) количество лет жизни человека от рождения до настоящего времени. Психологический возраст (по самоощущению) — насколько молодым, взрослым или старым ощущает и оценивает сам себя человек.
ПОСЛЕРОДОВОЙ, ИЛИ ПОСТНАТАЛЬИЫЙ ПЕРИОД
Критерии определения биологического возраста • зрелость (оценивается на основе развития вторичных половых признаков); • скелетная зрелость (оценивается по срокам и степени окостенения скелета); • зубная зрелость (оценивается по сроками прорезывания молочных и постоянных зубов); • наследственность; • конституция человека; • зрелость интеллекта (уровень развитие как личности).
Все 20 молочных зубов должны прорезаться у ребенка к 2, 5 -3 годам
Согласно теории П. Г. Светлова (1966) онтогенез организма можно разделить на короткие периоды онтогенеза. Каждый из этих периодов начинается относительно коротким критическим периодом с высокой чувствительностью к действию окружающей среды.
В критические фазы развития организм самый чувствительный и на него действуют внешняя среда в виде различных факторов: 1)повреждающие факторы, приводящие к смерти или к патологическим изменениям; 2)модифицирующие, вызывающие отклонение от норм, но не носят воздействия патологического характера. Они приводят к морфозам, мутациям и аномалиям развития организма; 3) закономерное, стрессовое действие среды, обеспечивающее «норму» развития организма. При этом в зародыше понижена способность к репарации. За критическими периодами следуют периоды, в течение которых совершаются процессы развития, дифференцировки и репарации.
В эмбриогенезе человека установлены 6 критических фаз: 1) зиготы (до 1 сут. ) или на 10 -14 сутки после менструации; 2) имплантации (на 15 -19 сутки после оплодотворения); 3) закладки временных органов; 4) закладка дефинитивных органов I генерации (55 -60 сутки); 5) закладка органов 2 генерации (5 -5, 5 мес. ); 6) перед рождением (за 3 -5 суток до рождения).
Сроки возникновения некоторых аномалий развития эмбрионов и плодов человека
После рождения 8 критических фаз: 7) новорожденности (от рождения до 8 -10 суток); 8) детства (на 6 -6, 5 году); 9) подростковый (от 11 до 15 лет - девочки, от 12 до 16 лет - мальчики); 10) юношества (20 -21 год - девочки, 23 -25 лет - мальчики); 11) первой зрелости (48 - 50 лет - женщины, 43 - 46 лет - мужчины); 12) второй зрелости (55 -57 лет - женщины, 60 -64 лет - мужчины); 13) пожилых людей - 75 -78 лет женщины, 73 -75 лет - мужчины); 14) старческая (88 -91 лет - мужчины и женщины).
Период старости - старение - представляет собой закономерную стадию индивидуального развития, свойственную всем живым организмам. Наука о старости - геронтология (греч. geron - старец, logos -наука) выясняет основные биологические и социальные закономерности старения и дает рекомендации о продлении жизни. Гериатрия (греч. Iatros - врач) - учение о нормализации физиологических процессов в старости и лечении заболеваний, появляющихся преимущественно в старческом возрасте.
Старость — заключительный этап индивидуального развития организма в нашем мире.
Старость физиологическая (биологическая) старость. связана с календарным возрастом. По современной классификации людей, достигших 60 -76 лет, называют пожилыми, 75 -89 - старыми, а свыше 90 лет - долгожителями. преждевременная старость. Прогерия - патологическое состояние, арактеризующееся преждевременным старением организма
Как официально записано в книге рекордов Гиннеса, предел человеческой жизни составляет 122 года. Столько прожила Жанна Луиза Кальма, жительница Франции, родившаяся 21 февраля 1875 г. в Арле. На 2 года меньше прожил житель Японии Шигечио Изуми, родившийся в 1865 г. и умерший от воспаления легких в 1986 г. Многие ученые и журналисты считают, что книга рекордов Гиннеса обладает не всеми данными о долгожителях, а продолжительность жизни людей гораздо больше. Репортер каирской газеты «Аль-Ахбар» рассказывает о человеке, которому, по его словам, 195 лет и он прекрасно помнит открытие Суэцкого канала. Во Вьетнаме в уезде Кунхол провинции Нгетинь был обнаружен человек, которому исполнилось 142 года. Там же, во Вьетнаме, нашли долгожительницу, которая родилась в 1847 г. , пережила трех своих мужей и имеет четверых детей, которым уже перевалило за 100 лет. Один из самых старых жителей Колумбии Хавьера Перейра прожил 169 лет. В его честь была выпущена специальная почтовая марка.
Биологическая старость наступает в пострепродуктивном периоде онтогенеза и характеризуется внешними и внутренними признаками. • В старости уменьшается интенсивность синтетических процессов, синтез АТФ падает, уменьшается содержание воды в цитоплазме, изменяются свойства цитоплазмы, происходит снижение активности ферментов. • Органы перестают расти и подвергаются обратному развитию. • Снижаются функциональные способности всех систем. • Снижается невосприимчивость к инфекционным болезням, падает • способность к регенерации. • Изменяется походка, осанка, появляется седина, облысение, кожа теряет эластичность, заметны морщины, снижается работоспособность, слабеет память.
Долгожители планеты Терезия Штаффлер (Theresia Staffler) Одна из самых старых женщин Италии Терезия Штаффлер скончалась в понедельник вечером в горном местечке Санта Валпурга (Santa Valpurga) североитальянской области Трентино-Альто. Адидже на 112 -м году жизни. Штаффлер была далеко не единственной известной долгожительницей, возраст которой превышал 100 лет. Кармело Флорес Лаура (Carmelo Flores Laura) Гражданин Боливии Кармело Флорес Лаура (Carmelo Flores Laura) является старейшим жителем нашей родной планеты. Документы указывают, что он родился 16 июля 1890 года, в этом году он отпраздновал свой 123 -й день рождения.
Известный шоумен и телеведущий Роман Трахтенберг умер от старости. Об этом, как передает портал"Интер. Новости" заявил профессиональный психолог Рамиль Гарифуллин. «Он был в депрессии и тоске, которую заливал алкоголем, — отметил Гарифуллин. — А самое главное, он чувствовал себя старым, а когда речь идет о старости, смерть всегда рядом» .
Прогерия v. Прогерия взрослых (Вернера синдром) (*277700, 8 р12, дефект гена WRN, р) - наблюдают у людей в возрасте 20 -30 лет. Наблюдают уплощение эпидермиса, гомогенизация и склероз соединительной ткани, атрофия подкожной клетчатки с замещением её соединительнотканными волокнами. v. Прогерия детская (синдром Хатчинсона-Гилфорда) (176670, R) - проявляется пропорциональной карликовостью, алопецией, микрогнатией, преждевременным артериосклерозом, появление второго ряда зубов и др. Продолжительность жизни до 12 -13 лет. v. Синдром преждевременного старения (тип Окамото) (601811, р). Клинически: Нарушения роста и нормального развития, микроцефалия, катаракта, деформация ушей, макроцитоз эритроцитов и др. v. Синдром преждевременного старения (тип Пёнттинен) (601812, р). Клинически: Нормальные рост и интеллект. Задержка костного возраста и прорезывания зубов и др.
По уровню умственного развития такие дети не уступают сверстникам, а часто и опережают их. К счастью, болезнь эта очень редкая (один больной ребенок на несколько миллионов). Причина детской прогерии — мутации гена LMNA, кодирующего ламин А, белка, участвующего в создании «внутреннего каркаса» клеточных ядер.
Альвидас В 25 лет В 26 лет Прогерия взрослых имеет аутосомно-рецессивный тип наследования. Дефектный ген — WRN (ген АТФ-зависимой хеликазы). Предполагается связь процесса с нарушением репарации ДНК, обмена соединительной ткани.
Существует более двадцати теорий старения. Пять теорий являются основными и рассматривают проблему на разных уровнях: qтеория И. И. Мечникова о кишечных ядах; qсвободнорадикальная теория Д. Хармана; qтеория клеточного старения Л. Хейфлика; qтеломерная теория А. М. Оловникова; qэндокринологическая теория В. М. Дильмана.
ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ МЕХАНИЗМЫ СТАРЕНИЯ: • недостаточность проточности системы ("загрязнение" организма); • недостаточность самокопирования элементов системы (гибель не обновляющихся элементов структур организма); • недостаточность действия отбора (генерация разнообразия на уровне всех структур); • изменение регуляторных систем (дисбаланс и снижение самообновления).
Методика определения биологического возраста человека БВ (биологический возраст) мужчин: 26, 985 + 0, 215 АДС - 0, 149 ЗДВ - 0, 151 СБ + 0, 723 СОЗ (АДС - артериальное давление систолическое, в мм рт. ст. ; ЗДВ (продолжительность задержки дыхания после глубокого вдоха), измеренная в секундах; СБ (статическая балансировка) определяется при стоянии испытуемого на левой ноге, без обуви, глаза закрыты, руки опущены вдоль туловища, измеряется в секундах)
БВ (биологический возраст) женщин: -1, 463 + 0, 415 АДП - 0, 140 СБ + 0, 248 МТ + 0, 694 CОЗ (АДП (артериальное давление пульсовое) - разница между АДС (артериальным давлением систолическим) и АДД (артериальным давлением диастолическим); МТ (масса тела); СОЗ (субъективная оценка здоровья) производится с помощью анкеты, включающей 29 вопросов. Число неблагоприятных ответов, выраженное цифрой от 0 до 29, входит в формулу для определения БВ, вместо стоящих в формуле букв СОЗ).
1. Беспокоят ли вас головные боли? 2. Можно ли сказать, что вы легко просыпаетесь от любого шума? 3. Беспокоят ли вас боли в области сердца? 4. Считаете ли вы, что в последние годы у вас ухудшился слух? 5. Считаете ли вы, что в последние годы у вас ухудшилось зрение? 6. Стараетесь ли вы пить только кипячёную воду? 7. Уступают ли вам место в общественном транспорте? 8. Беспокоят ли вас боли в суставах? 9. Влияет ли на ваше самочувствие перемена погоды? 10. Бывают ли у вас такие периоды, когда из-за волнений вы теряете сон? 11. Беспокоят ли вас запоры? 12. Беспокоят ли вас боли в области печени? 13. Бывают ли у вас головокружения? 14. Считаете ли вы, что сосредоточиться сейчас вам стало труднее, чем в прошлые годы? 15. Беспокоят ли вас ослабление памяти, забывчивость? 16. Ощущаете ли вы в различных частях тела жжение, покалывание, "ползание мурашек"? 17. Беспокоят ли вас шум или звон в ушах?
18. Держите ли вы для себя в домашней аптечке одно из следующих лекарств: валидол, нитроглицерин, сердечные капли? 19. Бывают ли у вас отёки на ногах? 20. Приходится ли вам отказаться от некоторых блюд? 21. Бывает ли у вас при быстрой ходьбе одышка? 22. Беспокоят ли вас боли в области поясницы? 23. Приходится ли вам употреблять в лечебных целях какую-либо минеральную воду? 24. Беспокоит ли вас неприятный вкус во рту? 25. Можно ли сказать, что вы стали легко плакать? 26. Бываете ли вы на пляже? 27. Считаете ли вы, что сейчас вы также работоспособны, как прежде? 28. Бывают ли у вас такие периоды, когда вы чувствуете себя радостно возбуждённым, счастливым? 29. Как вы оцениваете состояние своего здоровья?
Биологический смысл старения в том, что оно делает неизбежной смерть. Без смерти не было бы смены поколений - одной из главных предпосылок эволюционного процесса.
Смерть - завершающий этап онтогенеза. Клиническая смерть выражается в потере сознания, прекращении сердцебиения, дыхания. Но большинство клеток и органов остаются еще живыми. Клиническая смерть обратима, если она длится не более 6 -7 минут. После этого начинаются необратимые процессы в коре головного мозга. Биологическая смерть характеризуется тем, что она необратима и связана с прекращением самообновления, гибелью клеток. Первой погибает кора головного мозга, затем эпителий кишечника, легких, печени, клетки сердечной мышцы и т. д. Биологическая смерть - длительный процесс. Возможно изъятие органов для поддержания их жизнедеятельности вне организма.
БЛАГОДАРЮ ЗА ВНИМАНИЕ!
Скачать презентацию Индивидуальное развитие организмов Лекция 2 ПОСТЭМБРИОНАЛЬНОЕ РАЗВИТИЕ
Lektsia_8_25_11_2013_Ontogenez.ppt