Критический период как понятие онтогенеза
Выше было отмечено, что в ходе онтогенеза у организма появляются новые функциональные возможности и навыки на фоне угасания и утраты старых, а пусковыми причинами этих изменений (наряду с потенциалом генетической программы) служат факторы окружающей среды.
Периоды перестройки функций и навыков организма называются критическими периодами онтогенеза.Они оказались чувствительными к действию неблагоприятных факторов среды, препятствующих нормальному развитию организма. При этом для каждой конкретной функции (навыка) генетически детерминирован оптимальный период ее становления и продолжительности. Каждый новый навык приобретается именно тогда, когда конкретная функция становится для организма наиболее значимой или приоритетной. Следует еще раз отметить, что ряд базовых функций(сосание, глотание, дыхание, жевание, зрение, кровообращение, пищеварение, слух) формируются еще во внутриутробном периоде, чтобы проявиться сразу после рождения и сохраниться до конца жизни. Однако некоторые базовые функции могут полностью утратиться к концу жизни, например, зрение и слух.
Можно сделать вывод, что по истечении оптимального времени перестройки, определенного программой онтогенеза для развития конкретной функции или навыка, соответствующая ей функциональная система организма «закрывается» для действия факторов среды независимо от того, получила она адекватное воздействие этих факторов или нет.
|
|
|
Таким образом, во время критического периода онтогенеза проявляется его первая закономерность- открытие ранее закрытой функциональной системы организма для контактов с окружающей средой, и система вновь приобретает способность к перестройке, после которой происходит ее стабилизация на относительно низком (по сравнению с первоначальным) энергетическом уровне. Эта закономерность универсальна как для нормального, так и для патологического развития функциональных систем организма. Второй закономерностьюкритического периода онтогенеза является обеспечение развития приоритетной функции (навыка) организма, требующее от него больших энергетических затрат на разных уровнях организации.
Однако быстрая мобилизация необходимых средств и веществ возможна лишь из резервов организма, образовавшихся за счет ранее созревших или параллельно развивающихся функциональных систем,. Этот феномен называется «феноменом обкрадывания».
Например, сразу после рождения наблюдается интенсивное воздействие на организм ребенка непривычных для него условий внешней среды.
В ответ на их действие начинает интенсивно развиваться ЦНС, в которой происходят: энергичный рост массы нейронов, увеличение числа мембранных рецепторов, синтез нейромедиаторов и образование новых синапсов . Многие из старых функций быстро утрачиваются. В частности, у ребенка быстро исчезают врожденные способности удерживать голову и прослеживать глазами, а также врожденные автоматизмы сосания и шаговый.
|
|
|
Критические периоды перестройки внутриутробного онтогенеза
У человека выделяют два критических периода внутриутробного онтогенеза, которые впервые были предположены П.И. Броуновым.
По современным представлениям, для зародыша характерен I критический период.Это 6-9-й дни беременности, совпадающие во времени с периодом бластогенеза. В этот период зародыш реагирует на действие факторов среды по принципу «все или ничего», т.е. он либо гибнет, либо (в силу большой адаптационной способности) продолжает развиваться. В эмбриогенезе в целом по этой причине гибнут 35-50% зародышей, которые элиминируются путем спонтанных абортов.
В морфологическом материале абортусов обнаруживаются генные, хромосомные или геномные мутации (в последнем случае до 80% всех мутаций). Эти мутации ведут к нарушениям развития или бластопатиям.К ним относятся: нарушения ориентации эмбриобласта в бластоцисте, пустые зародышевые мешки, гипоплазия или аплазия внезародышевых органов, имплантация зародыша в роге или у внутреннего зева матки, нарушение глубины имплантации, двойниковые пороки (полностью или частично неразделившиеся близнецы), сиреномиелия и циклопия, а также внематочная беременность.
|
|
|
Для эмбриона характерен II критический период.Это 3-6 нед беременности. Развившиеся в этом периоде нарушения называются эмбриопатиями.К ним относятся очаговые и диффузные нарушения формирования органов, заканчивающиеся гибелью (самопроизвольными выкидышами) 10% эмбрионов или рождением 3% детей с БАР и МАР. т.е. суммарно потери составляют 13% от всех зарегистрированных беременностей.
По данным генетиков, общий вклад нарушений I и II критических периодов внутриутробного онтогенеза в потери беременности достигает 63-65% от общего количества зачатий, и только каждая третья беременность может считаться нормально протекающей. На этой основе был сделан вывод, что самопроизвольный выкидыш (аборт) является защитным природным механизмом, избавляющим организм женщины от генетически дефектных зародышей и эмбрионов.
|
|
|
Причинами эмбриопатий служат мутации хроногенов (см. выше), ведущие к нарушениям клеточной пролиферации и дифференцировки. Соответственно, при ускорении этих процессов развиваются прогероидные симптомы и заболевания, а при замедлении - гетерогенные тканевые дисплазии мозга, легких или почек.
Критический период, характерный для плодного периода, отдельно не выделен, так как в это время в основном уже завершено структурное формирование внутренних органов и большинства систем организма и продолжается только их функциональное созревание.
Вместе с тем, в самом начале плодного периода (9-11 нед беременности) еще продолжается гистогенез кожной и мышечной систем организма. Поэтому в случае повреждающего действия факторов внешней среды в этих системах могут формироваться дефекты клеточной и тканевой структуры или дисплазии, а также БАР и МАР.
К фетопатиям относятся:
• истинные пороки развития, связанные с функциональной незрелостью органов плода: пороки мозга, легких, зубов, сердца (незаращениеботаллова протока), половых органов (одноили двусторонний крипторхизм);
• вторичные пороки развития (гидроуретер или гидронефроз);
• ложные пороки нормально развившихся органов в связи с их альтеративным и альтеративно-продуктивным воспалением (гидроцефалия или порэнцефалия при токсоплазмозе);
• наследственные болезни обмена (НБО), реализующиеся на биохимическом уровне (их большинство) или уровне фенотипа плода (ахондрогенез и несовершенныйостеогенез). Хотя суммарное влияние генетических факторов на патологию плода в 4-5 раз меньше такового у эмбриона, удельный вес этой патологии довольно значителен по объему. Например, если хромосомный дисбаланс у абортусов эмбрионального периода составляет 50%, то у абортусов плодного периода он достигает 10-12% (см. главу 16).
Наиболее частым нарушением плодного периода является задержка внутриутробного развития (ЗВУР) или (по старой терминологии) врожденная гипотрофия, частота которой, по данным ВОЗ, составляет в среднем 17% (колебания в разных странах от 2,9 до 39,0%). ЗВУР плода - это хроническое расстройство питания, сопровождающееся дефицитом массы тела по отношению к длине плода.
Дети со ЗВУР рождаются недоношенными в 24% случаев (недоношенный ребенок рождается при сроке 37 нед беременности и сроке гестации менее 36 нед), доношенными в 10,3-22,0% случаев или еще реже - переношенными.
Основные факторы онтогенеза
Жизненный потенциал организма - это генетическая программа онтогенеза, обеспечиваемая непрерывным взаимодействием материнского и отцовского генных комплексов в составе генотипа припостоянном участии факторов окружающей среды. Эта программа интегрирует и контролирует адекватное воздействию факторов среды развитие профиля и спектра молекулярно-генетических, биохимических и биофизических реакций в каждой клетке и организме в целом, обеспечивая формирование всех его признаков и гомеостаза в соотвествии с возрастной изменчивостью.
Выделяют 6 основных факторов онтогенеза.
I. Материнский и отцовский геномы в составе генотипа организма.
Материнский и отцовский геномы в составе генотипа организма являются соответственно основной и дополнительной частями генетической программы его онтогенеза. При этом материнский геном обеспечивает наибольший вклад в зиготу: передает ей все ядерные и цитоплазматические элементы и связанную с ними большую часть генов (ядерных и митохондриальных). Отцовский геном обеспечивает меньший вклад в зиготу: передает ей только ядерные.
II. Генотип матери развивающегося организма.
Генотип матери развивающегося организма принимает прямое (непосредственное) участие в формировании его женского генотипа и фенотипа и непрямое (опосредованное) участие в формировании его мужского генотипа и фенотипа, являясь для них основным и дополнительным обучающим (эталонным) комплексом соответственно, на основе которых генетическая програма онтогенеза развивающегося организма интегрирует и контролирует его формирование и функционирование на всех этапах, периодах и стадиях развития.
III. Окружение генотипа организма матери.
Окружение генотипа и фенотипа организма матери прямо связано с изменчивостью генотипа развивающегося организма в ходе его онтогенеза. Для внутреннего окружения характерна корреляция с:
• наследственной отягощенностью;
• возрастом;
• патологией беременности;
• бактериальными и вирусными инфекционными заболеваниями;
• соматическим статусом (метаболический, гормональный и иммунный профиль, неврологическое и психическое состояние);
• кровоснабжением и размерами матки;
• маточно-плацентарными особенностями;
• состоянием родовых путей и их готовностью к родам.
Для внешнего окружения организма матери характерна корреляция
условиями и образом жизни;
• качеством и объемом поступающих в материнский организм продуктов питания и питьевой воды;
• приемом лекарственных препаратов;
• проведением рентгенодиагностических и другого рода процедур, связанных с воздействием на материнский организм физических и химических факторов;
• состоянием окружающей среды (атмосферное давление, влажность, загрязненность радионуклидами и химическими соединениями, кислотные дожди, магнитные бури, освещенность, температура, условия высокогорья);
• этническими особенностями.
IV. Генотип отца развивающегося организма.
Генотип и фенотип отца принимают прямое (непосредственное) участие в формировании генотипа и фенотипа и непрямое (опосредованное) участие в формировании его женского генотипа и фенотипа, являясь для них основным (эталонным) комплексом соответственно, на основе которых генетическая программа онтогенеза развивающегося организма интегрирует и контролирует его формирование и функционирование на всех этапах, периодах и стадях развития.
V. Окружение генотипа отца организма.
Окружение генотипа организма отца опосредованно связано с изменчивостью генотипа развивающегося организма в ходе онтогенеза. Для внутреннего окружения характерна корреляция с:
• наследственной отягощенностью;
• возрастом;
• соматическим статусом (метаболический, гормональный и иммунный профиль, неврологическое и психическое состояние).
Для внешнего окружения характерна корреляция с:
• условиями и образом жизни;
• качеством и объемом продуктов питания и питьевой воды;
• приемом лекарственных препаратов;
• проведением рентгенодиагностических и другого рода процедур, связанных с воздействием физических и химических факторов;
• состоянием окружающей среды (атмосферное давление, влажность, загрязненность радионуклидами и химическими соединениями, кислотные дожди, магнитные бури, освещенность, температура, условия высокогорья);
• этническими особенностями.
VI.Действие факторов окружающей среды.
Действие факторов окружающей среды на генотип и фенотип развивающегося организма проявляется в биологических закономерностях и индивидуальных характеристиках его онтогенеза. При этом особая роль принадлежит развитию способностей (свойств) коры больших полушарий головного мозга развивающегося организма отражать (запечатлять) результаты действия факторов окружающей среды на основе широкой сети межнейронных связей.
Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 757; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!