Посттранскрипционные процессы (процессинг). 6 страница

⇐ ПредыдущаяСтр 16 из 32Следующая ⇒

На клеточном уровне можно отметить уменьшение содержания воды в протоплазме, изменение активного транспорта ионов, что сказывается на важнейших физиологических свойствах клетки, снижений ее электрического потенциала. В стареющих клетках возрастает значение процесса гликолиза и относительно уменьшается активность процесса окислительного фосфо-рилирования, в связи с этим в протоплазме снижается содержание АТФ, креатинфосфата, особенно в сердце, мозге, скелетных мышцах. Изменяется структура эндоплазматической сети, нередко она фрагментируется, отдельные ее участки неравномерно расширены.

В клетках старого организма уменьшается активность ряда ферментов, снижается интенсивность синтеза ДНК и.РНК. Возникают ошибки присчитывании информационной РНК, вследствие чего нарушается синтез необходимых белков. В цитоплазме накапливаются свободные радикалы. Вследствие этого ассимиляция уже полностью не восполняет потерь, связанных с диссимиляцией. Снижается митоти-ческая активность клеток. Усиливается процесс возникновения хромосомных аберраций в некоторых соматических клетках (анеуплоидии, склеивание хромосом).

Смерть - завершающая фаза индивидуального существования каждого организма. Неизбежность смерти вытекает из противоречивой сущности жизни.

В процессе жизнедеятельности организма непрерывно происходит отмирание клеток; так же непрерывно осуществляется восстановление отмирающих структур. При нарушении согласованных процессов обмена в организме, а также между организмом как целым и средой наступает смерть. Причиной смерти могут быть нарастающие старческие изменения, патологический процесс или воздействия внешней среды, насильственно обрывающие жизнь. Таким образом, смерть является завершающим этапом индивидуального развития.

У высших животных и у человека различают смерть физиологическую (естественную), наступающую в результате старения, одряхления организма, и патологическую (преждевременную), вызванную болезненными состояниями организма, поражением жизненно важных органов. Преждевременная смерть может быть и следствием несчастного случая.

(35) Биологические и социальные аспекты старения и смерти.Старение—общебиологическая закономерность,свойственная всем живым организмам. Старость — заключительный этап онтогенеза, воз-растной период, который наступает за зрелостью и характеризуется существенными структурными, функциональными и биохимическими изменениями в организме, ограничивающими его приспособительные возможности.

Наука о старости — геронтология (гр. geron — старик) выясняет основные закономерности старения, начиная от молекулярного и клеточного уровня до целостного организма. Гериатрия (гр. iatros — врач) изучает особенности развития, течения, лечения и предупреждения заболеваний у людей старческого возраста. В состав геронтологии входят также герогигие-на и геронтопсихология.

Старение — процесс закономерного возникновения возрастных изменений, которые начинаются задолго до старости и постепенно приводят к сокращению приспособительных функциональных возможностей организма. Интенсивность старения, темп его развития определяют продолжительность жизни. Признаки старения проявляются на разных уровнях организации живого организма: на молекулярном, клеточном, тканевом, системном и орга-низменном.

На организменном уровне изменения при старении выражаются прежде всего во внешних признаках: изменяется осанка, форма тела, уменьшаются его размеры, появляется седина, кожа теряет эластичность, что приводит к образованию морщин. Наблюдается ослабление зрения и слуха, ухудшение памяти. Истончается компактное и губчатое вещество костной ткани, в частности, это проявляется в изменении лицевого отдела черепа.

наступает смерть. Причиной смерти могут быть нарастающие старческие изменения, патологический процесс или воздействия внешней среды, насильственно обрывающие жизнь. Таким образом, смерть является завершающим этапом индивидуального развития.

Биологический возраст.Различают хронологический и биологический (физиологически и) возраст. Согласно современной классификации, основанной на анализе средних показателей состояния организма, людей, хронологический возраст которых достиг 60—74 лет, называют пожилыми, 75—89 лет — старыми, свыше 90 лет — долгожителями. Точное определение биологического возраста затруднено тем, что отдельные признаки старости появляются в разном хронологическом возрасте и характеризуются различной скоростью нарастания. Кроме того, изменения даже одного параметра, коррелирующего с возрастом, подвержены значительным половым и индивидуальным колебаниям. Так, если исходить из такого показателя, как упругость кожи, то один и тот же биологический возраст достигается женщиной примерно в 30 лет, а мужчиной в 80. С целью определения биологического возраста, что необходимо для суждения о скорости старения, пытаются использовать «батареи тестов» — совокупность многих характеристик, закономерно изменяющихся в процессе жизни. Основу таких «батарей» составят, по-видимому, сложные функциональные показатели, зависящие от согласованной деятельности нескольких систем организма. В этом убеждают результаты поисков тестов старения. Например, скорость прохождения нервного импульса, которая зависит от состояния нервного волокна, снижается в интервале 20—90 лет на 10%, тогда как жизненная емкость легких, определяемая координированной работой нервной и мышечной систем, — на 50%.

Проблемы долголетия.Продолжительность жизни человека в значительной степени зависит от социальных факторов. Свидетельством этого является тот факт, что в разные периоды человеческой истории средняя продолжительность жизни существенно изменялась, хотя биологически за последние несколько тысячелетий и человек не изменился, и в основном действовали те же природные факторы.

Недостаток средств к существованию, увеличение расходов на медицинское обслуживание, неуверенность в завтрашнем дне — все эти факторы ведут к снижению уровня жизни. В ряде стран, которые в недавнем прошлом были колониями или полуколониями, еще высока смертность от инфекционных заболеваний.

Занятия физическим и умственным трудом должны чередоваться. Следует предпочитать активный отдых: прогулки, туризм, спорт. Большое значение имеет нормальный сон.

(36) Регенерация.Во взрослом организме продолжаются процессы развития, связанные с делением и специализацией клеток. Эти процессы могут быть как нормальными, физиологическими, так и направленными на восстановление организма как целого в случае нарушения его целостности. К таким явлениям относится регенерация. Близкие к регенерации явления наблюдаются при трансплантации, т. е. пересадке органов и тканей.

Под регенерацией (гр. regeneratio — восстановление) понимается восстановление организмом утраченных частей. Проблема регенерации представляет первостепенный интерес для медицины, особенно для восстановительной хирургии. Различают физиологическую, репаративную и патологическую регенерацию.

В процессе жизнедеятельности происходит утрата клеток и их комплексов. Восстановление их получило название физиологической регенерации. В тех случаях, когда восстанавливаются части тела, отторгнутые насильственным путем, говорят о репаративпой регенерации (гр. reparatio — возмещение). Многие биологи к этой форме регенерации относят также случаи восстановления целого организма из части. Однако правильнее, как это сделал Б. П. Токин (1958), выделить их в особую группу явлений — соматический эмбриогенез.

Соматический эмбриогенез, т. е. развитие нового организма из отдельных соматических клеток или их комплексов,— форма вегетативного размножения. Еще Дарвин указывал на большое сходство этих явлений. Оба они подчиняются одной закономерности: чем проще организация тех или иных организмов, тем чаще у них встречается бесполое размножение и тем легче у них получить экспериментально соматический эмбриогенез. Вегетативное размножение и соматический эмбриогенез широко распространены у растений.

Cоматический эмбриогенез характерен только для организмов, обладающих способностью к бесполому размножению.

Физиологическая регенерация.Свойственна всем организмам. Процесс жизнедеятельности обязательно включает два момента — утрату (деструкцию) и восстановление морфологических структур на клеточном, тканевом, органном уровнях. У млекопитающих и человека непрерывно отмирают и слущиваются наружные слои кожного эпителия, продолжительность жизни клеток кишечного эпителия составляет несколько дней. Сравнительно быстро происходит смена эритроцитов, средняя продолжительность жизни которых около 125 дней. Это значит, что в теле человека каждую секунду гибнет около 4 млн. эритроцитов и одновременно в костном мозге образуется столько же новых.

Судьба клеток, погибших в процессе жизнедеятельности, неодинакова. Клетки наружных покровов после гибели слущиваются и попадают во внешнюю среду. Клетки внутренних органов претерпевают дальнейшие изменения и могут играть определенную роль в процессе жизнедеятельности. Так, клетки слизистой оболочки кишок богаты ферментами и после слущивания, входя в состав кишечного сока, принимают участие в пищеварении.

Погибшие клетки заменяются новыми, образующимися в результате деления. На течение физиологической регенерации влияют внешние и внутренние факторы. Так, понижение атмосферного давления вызывает увеличение количества эритроцитов, поэтому у людей, постоянно

живущих в горах, содержание эритроцитов в крови больше, чем у живущих в долинах. Такие же изменения происходят у путешественников при подъеме в горы. На число эритроцитов оказывают влияние физическая нагрузка, питание,свет.

В нервных клетках, которые неспособны к размножению, процессы физиологической регенерации осуществляются на субклеточном, ультраструктурном уровнях. Раньше считали, что в высокодифференцированных нервных клетках и в мышечных волокнах регенерация не происходит. В действительности процесс физиологической регенерации протекает во всех тканях, причем наиболее универсальной его формой следует считать регенерацию, происходящую внутри клеток. Высокая интенсивность этого процесса обеспечивает возможность длительной жизни этих клеток, равной жизни всего организма.

(37) Репаративная регенерация.Репаративная регенерация возникает, когда в организме происходит повреждение и гибель клеток и тканей. Репаративная регенерация широко распространена, но способность к ней выражена неодинаково у различных животных. Есть организмы, у которых регенерационные способности настолько велики, что из части тела или даже из отдельных клеток развивается целый организм (т. е. имеет место соматический эмбриогенез).

Репаративная, или восстановительная, регенерация может быть типичной (гомоморфов) и атипичной (гетероморфоз). При гомоморфозе восстанавливается такой же орган, как и утраченный. При гетероморфозе восстановленные органы отличаются от типичных. Изучение гетероморфоза важно для выяснения факторов, влияющих на регенерацию, что необходимо для управления процессом восстановления утраченных органов.

Восстановление утраченных органов осуществляется путем эпиморфоза, морфаллаксиса и эндоморфоза.

Эпиморфоз — отрастание утраченного органа от раневой поверхности. Процесс регенерации при этом начинается с рассасывания тканей, прилегающих к ране, и интенсивного размножения клеток, из которых образуется регенерационный зачаток. Дальнейшее размножение клеток приводит к увеличению зачатка, а дифференцировка клеток — к формированию органа.

К эпиморфозу примыкает рубцевание, при котором происходит закрытие ран, но без восстановления утраченного органа.

Морфаллаксис влечет за собой перегруппировку оставшейся части организма. Эта форма регенерации нередко связана с дальнейшим значительным разрастанием оставшейся части и завершается образованием из этого материала целого организма или органа. Новая особь (или восстановленный орган) сначала оказывается меньше исходной и равна лишь взятому фрагменту, но в дальнейшем увеличивается.

Регенерация, происходящая внутри органа, получила название эндоморфэза, или регенерационной гипертрофии. Эндоморфоз, как показывает его название,— восстановление, идущее внутри органа. При этом восстанавливается не форма, а масса органа. Регенерация по типу эндоморфоза начинается с заживления раны, а затем происходит увеличение оставшейся части органа за счет размножения клеток и их гипертрофии. Отрастания от раневой поверхности не происходит, поэтому восстановившийся в размерах орган сохраняет форму культи. Так протекает, например, регенерация печени у млекопитающих.

Проявление регенерации в филогенезе.Физиологическая регенерация представляет собой процесс, свойственный всем живым организмам.

Масштабы и способы репаративной регенерации существенно варьируют у представителей групп животных, различающихся систематическим положением (рис. 104). В ходе эволюции отдельных групп организмов повышалась роль одних способов регенерации на фоне снижения роли других. Изменялись и масштабы регенерации. Так, амфибии обладают большей способностью к восстановлению типичной структуры органов, чем круглоротые. У губок, кишечнополостных и червей регенерация нередко осуществляется в полном объеме — из части восстанавливается целый организм. Ряд биологов выделяют это явление в самостоятельное и называют соматическим эмбриогенезом,

рассматривая его как вариант вегетативного размножения. У червя планарии, например, целый организм восстанавливается из 1/10 части исходного, а у гидры —из 1/200.

У членистоногих и моллюсков наблюдается регенерация отдельных органов. Низшие представители хордовых способны восстанавливать целый организм из его части (асцидии). Позвоночные в целом имеют суженный масштаб регенерации путем эпиморфоза. Правда, представители амфибий и рептилий могут восстанавливать отдельные органы, например конечности, хвост. Птицы и млекопитающие восстанавливают кожу, кости, мышцы, внутренние органы. Восстановление способом регенерационной гипертрофии, например, позволяет компенсировать потерю 4/5 печени.

(38) Патологическая регенерация.При этом происходит разрастание тканей, не идентичных здоровым тканям в этом органе. Например, на месте глубоких ожогов может быть массивное разрастание плотной соединительной рубцовой ткани, а нормальная структура кожи не восстанавливается.

После перелома кости при отсутствии совмещения обломков ее нормальное строение не восстанавливается, а разрастается хрящевая ткань, образуя ложный сустав.

Репаративная регенерация в различных тканях проявляется по-разному. В соединительной ткани, коже, слизистых оболочках после повреждения происходит интенсивное размножение клеток и восстановление ткани, подобной утраченной. Это — полная регенерация (реституция). В случае неполного восстановления ткани говорят о субституции.

При повреждении покровов восстанавливается как соединительно-тканная часть (дерма), так и эпителий (эпидермис). Однако темп размножения клеток рыхлой соединительной ткани более высокий, поэтому они частично заполняют дефект, образуются волокна и после больших повреждений на их месте формируется рубцовая ткань. Чтобы предотвратить это, применяют пересадку кожи, взятой у того же больного со здоровых участков тела или у другого человека. Хорошие способности к регенерации имеет костная ткань.

Регенерация хрящевой ткани осуществляется за счет камбиальных элементов надхрящницы. Однако новооб-разование и полное восстановление, в отличие от кости, может происходить только при небольших дефектах.

Нервные клетки вскоре после рождения теряют способность делиться митозом; способностью к регенерации обладают периферические нервы — отростки нервных волокон. При ранении периферический отрезок подвергается дегенерации, но сохраняются клетки его оболочки, они размножаются и образуют русло, по которому растет центральный отрезок. Поэтому хирурги сшивают рассеченные нервы. Если концы перерезанного нерва не соединить, то на месте перерыва образуется рубец с вросшими в него беспорядочно располагающимися нервными отростками. Это не приводит к восстановлению нервного волокна, но рубцовая ткань приобретает болезненную чувствительность. Это также патологическая регенерация. Она характеризуется часто избыточным разрастанием тканей или переходом одного типа ткани в другой (метаплазия). Патологическая регенерация может быть вызвана и нарушениями гормональной регуляции, например разрастанием хрящевой ткани при акромегалии.

После повреждения исчерченных (поперечно-полосатых) мышечных волокон на месте травмы развивается соединительная ткань и восстановления непрерывности волокон не происходит. После глубоких ожогов развивается плотная соединительная рубцовая ткань — неполная компенсация.

Процесс регенерации происходит во многих внутренних органах после различных патологических процессов (воспалительные процессы вирусного и бактериального происхождения) а также после каких-либо эндогенных нарушений. Известно, что мышечная ткань сердца очень чувствительна к недостатку кислорода. При нарушении кровоснабжения какого-либо участка миокарда (а это бывает в результате спазма мелиой артерии или закрытия ее просвета образовавшимся тромбом) в мышечных волокнах сравнительно быстро появляются вначале микроскопические мелкоочаговые участки распада миофибрилл, а затем и более крупные некротические очаги (инфаркт). В этом случае после фазы лейкоцитарной реакции (по типу фагоцитоза) происходит размножение клеток соединительной ткани, которая как бы замещает дефект, закрывает его, происходит рубцевание. Одновременно в оставшихся неповрежденными мышечных волокнах начинаются процессы регенерации по типу гипертрофии — увеличение количества саркоплазмы, миофибрилл и ядер. Строго говоря, в данном случае регенерация миокарда является атипичной, так как в этом месте, где раньше была мышечная ткань, развивается соединительно-тканный рубец. Однако в результате происходит более или менее полная компенсация, степень ее зависит от обширности поражения, применяемого лечения и от общего состояния организма.

Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 373; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 11 12 13 14 151617 18 19 20 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!