3. Биохимические методы.

32

В мире проводят более 700 исследований для клинических нужд, 300 для

наследственных болезней. Болезни, которые имеют выявленные биохимические дефекты.

- болезни обмена аминокислот

- болезни обмена углеводов

- болезни обмена липидов

- болезни стероидного обмена

- болезни обмена пуриновых и пиримидиновых оснований и др.

Энзимопатии у 10000 ферментов.

Биохимические методы используются для определения генотипа носителей,

установления генотипа родителей по данному признаку.

4. Молекулярно-генетические методы.

Изучение ДНК – ДНК-диагностика – безошибочное исследование.

Методы лечения наследственных заболеваний.

1. Недостаток образования конечного продукта реакции (инсулин при инсулин

зависимом сахарном диабете) – заместительная терапия.

2. Накопление субстрата блокированной реакции или его предшественника

(фенилпировиноградная кислота при фенилкетанурии) специальные диеты.

3. Изменение основного направления биохимической реакции и накопление

продукта, который в норме имеется лишь в незначительном количестве

(гликогоновая болезнь – болезнь Помпе).

4. Специфическая терапия – анаболики и другие гормональные средства

(миоплексия – паралич мышц, нарушение обмена калия).

5. Хирургические методы. Устранение врожденных пороков сердца, лица шеи и т.д.

ЛЕКЦИЯ №15

Гомеостаз.

1. Общие закономерности.

2. Адаптации

3. Роль нервной, эндокринной и иммунной систем в поддержании гомеостаза.

4. Трансплантология.

Термин «гомеостаз» был предложен для понимания постоянства состава лимфы,

крови и тканевой жидкости. Гомеостаз характерен для любой системы, это своего рода

обобщение множества частных проявлений стабильности системы.

Как же организм сохраняет постоянство??

Гомеостаз – поддержание постоянства внутренней среды организма в непрерывно

изменяющихся условиях внешней среды. Т.к. организм – многоуровневый

саморегулирующийся объект, его можно рассматривать с точки зрения кибернетики.

33

Тогда, организм – сложная многоуровневая саморегулирующаяся система с множеством

переменных.

Переменные входа:

- причина;

- стимул;

- раздражение.

Переменные выхода:

- эффект;

- ответ;

- реакция;

- следствие.

Причина – отклонение от нормы реакции в организме. Решающая роль принадлежит

обратной связи. Существует положительная и отрицательная обратная связь.

Отрицательная обратная связь уменьшает действие входного сигнала на выходной.

Положительная обратная связь увеличивает действие входного сигнала на выходной

эффект действия.

Живой организм – ультрастабильная система, осуществляющая поиск наиболее

оптимального устойчивого состояния, которое обеспечивается адаптациями.

Адаптация – поддержание переменных показателей на поведенческом,

анатомическом, биохимическом и других уровнях.

Этология – наука, изучающая поведение животных и человека. Типы поведения

животных и человека ограничены их морфологическими и физиологическими

особенностями. У человека есть зависимость поведения от типа сложения. Существуют 3

типа сложения:

1) эндоморфный;

2) эктоморфный;

3) мезоморфный.

Животные могут совершенствовать свои движения за счет информации, кроме того,

они имеют возможность регулировать их. Животные должны различать объекты внешней

среды, получать информацию при помощи органов чувств. Полученная информация

подвергается переработке нервной и эндокринной системами. Многие типы поведения

могут вызывать гормональные изменения.

Морфологические и физиологические признаки подвержены естественному отбору,

поведение в свою очередь, зависит от этих признаков, а значит, зависит и от

естественного отбора. Поведение передается по наследству, повышает

приспособляемость, увеличивает продолжительность жизни, количество потомков.

Различные поведенческие реакции позволяют использовать благоприятные условия

среды, защищают организм от неблагоприятных условий. Например, у пчел поддержание

чистоты в улье. За гигиеническое поведение отвечают как минимум 2 гена. Поддержание

чистоты защищает пчел от болезней. Поведение ящерицы, отбрасывающей хвост, если это

необходимо, - тоже приспособительная реакция. Другие типы поведенческих реакций

наблюдаются при защите от хищников, при поиске пищи, партнера, защите потомства и

многих других случаях. Некоторые насекомые выделяют особые химические вещества –

феромоны для привлечения потомства. В брачный период лягушки квакают и их «песня»

видоспецифична.

Поведенческие признаки обладают не только адаптивными свойствами, но могут

также и наследоваться, что обусловливает естественный отбор. Не все типы поведения

получаются при передаче с генами, они могут приобретаться – благоприобретенные.

Резкую границу между теми и другими провести нельзя, т.к. гены и среда тесно

взаимодействуют друг с другом, поэтому выделить отдельно генетические и

благоприобретенные свойства нельзя.

34

Можно привести следующие примеры генетических свойств. Хорея Гентингтона –

наследственное заболевание, «танец», поражает ЦНС, у больных также нарушена

пространственная ориентация. Другой пример, дауны бывают благожелательными,

ласковыми, подражают действиям здоровых людей

Итак, важные свойства поведенческих реакций:

1) поведение подвержено действию естественного отбора;

2) поведенческие признак возникают из анатомии, морфологии и физиологии

животного неотделимы о них;

3) формы поведения обычно адаптивны и часто могут передаваться либо

генетически, либо в результате обучения;

4) у многих биологических видов существуют определенные формы поведения.

Если организм не смог адаптироваться на поведенческом уровне, он делает это на

биохимическом уровне. Биохимическая адаптация очень сложна, наиболее характерна для

растений, т.к. животному проще мигрировать.

Процесс адаптации бывает по времени:

- эволюционная адаптация;

- акклиматизация;

- немедленная адаптация.

Эволюционная адаптация – длительный процесс, приобретение новой

генетической информации, изменяется генотип, следовательно, изменяется и фенотип.

Для своего завершения подобная адаптация требует многих поколений.

Акклиматизация – адаптации, которые происходят в процессе жизни в

естественных условиях.

Акклимация – адаптации, происходящие в искусственных условиях.

Происходит в течение нескольких часов – лет (зима – лето). Смена часовых поясов,

перевод времени.

Немедленная адаптация сопровождается почти мгновенной адаптивной реакцией

(психогенное воздействие, переход из тепла в холод). Кратковременная реакция.

Любая адаптация возникает в результате взаимодействия генетических факторов и

факторов внешней среды.

Клеточное звено адаптации.

35

Генетический аспект гомеостаза рассматривают с 3 позиций:

- гомеостаз генотипа;

- гомеостаз организма как целого. Контроль за единством генотипа всего организма.

Поддержание гомеостаза осуществляется при гибели видоизмененных клеток.

- гомеостаз популяции. Закон генетической стабильности в популяции.

В поддержании гомеостаза участвуют различные системы.

Нервная сигнализация – основной инструмент передачи и оценки сигналов из

внутренней и внешней среды.

Гормоны принимают участие в регуляции гомеостаза. Регулируют обмен веществ,

воды, белков, липидов, углеводов, энергии, электролитов. Контролируют работу всех

органов, в том числе почек, печени, ЦНС.

Иммунная система защищает постоянство внутренней среды организма от факторов

2-х групп:

- микроорганизмов и экзогенных факторов с признаками чужеродной генетической

информацией;

- соматических мутаций. Достаточно изменений в 1-2 генах, чтобы сработала

иммунная система.

Из-за бурного развития трансплантологии остро встал вопрос о

трансплантационном иммунитете.

Трансплантология – медико-биологическая наука, изучающая вопросы заготовки,

консервирования и пересадки органов и тканей.

Трансплантационный иммунитет – своеобразная реакция организма на

трансплантацию, проявляющаяся в отторжении пересаженных органов и тканей.

Классификация терминов (Вена, 1967 год).

Трансплантат – пересаживаемая ткань или орган.

Реципиент – тот, кому пересаживается орган или ткань.

Донор – тот, от кого берут трансплантат.

Аутотрансплантация – пересадка тканей и органов в пределах одного организма (в

таком случае говорят об аутотрансплантате)

Изотрансплантация (изотрансплантат) - пересадка тканей и органов между

организмами, идентичными по генетическим признакам.

Аллотранспланация (аллотрансплантат) - пересадка тканей и органов между

организмами одного биологического вида.

Ксенотрансплантация (ксенотрансплантат) – пересадка тканей и органов между

организмами разных биологических видов.

Эксплантация (эксплантат) – пересадка небиологического материала.

Комбинированная пересадка (комбинированный трансплантат).

36

Остро стоят 2 проблемы: сохранение органов и тканей с их неизмененными

свойствами. Другая проблема – преодоление трансплантационного иммунитета.

Разные методы консервации.

1) Охлаждение (недолговременное).

2) Замораживание.

3) Лиофилизации.

Заморозка может разорвать ткань, что приводит к гибели ткани. Но сперматозоиды

способны жить. Состояние анабиоза некоторых животных. Кровь заменяют

криопротекторами, после разморозки производят обратную замену. Метод лиофилизации

– заморозка высушиванием в воздухе. Хранение замороженных людей. Существуют банки

тканей, банки органов на научной основе.

2 проблема более сложна. Живые организмы многие миллионы лет были

индивидуальными т.к. одни индивиды не смешивались с другими, поэтому преодолеть эту

проблему весьма сложно, но паразиты не отторгаются организмом. В трансплантологии

сначала считали, что отторжение происходит из-за различного макроскопического и

микроскопического строения тканей. Однако теперь выяснилось, что реципиент и донор

различаются набором специфических белков и антигенов. Аллогенные и ксеногенные

органы и ткани, содержащие трансплантационные гены, в организме вызывают защитную

реакцию – выработку антител. Защита направлена на уничтожение пересаженных органов

и тканей у реципиента и состоит из нескольких сложнейших иммунно-биологических

реакций. Человек ощущает эти процессы с 7 дня, максимум процесса достигается на 14-21

сутки.

Преодоление тканевой несовместимости – работа хирургов, иммунологов,

физиологов и других специалистов. Целое медицинское направление -

иммунодепрессивная терапия – направлено на решение этой проблемы. Используют

химические, физические и биологические факторы воздействия на организм реципиента.

Физические методы – радиоактивное излучение, рентгеновские лучи.

Химические методы – введение препаратов, снижающих иммунитет. Они сильно

влияют на жизненно важные органы.

Биологические методы – введение антитоксических сывороток, антибиотиков.

Принцип действия - нейтрализация трансплантационных антител. Наиболее

перспективный метод.

В настоящее время пересаживают практически все: и органы, и ткани.

История трансплантологии в России.

1933 – Ю.воронов – первая в мире пересадка почки.

1937 год – Демихов - первая в СССР пересадка сердца собаке.

1946 – Демихов – пересадил сердце и легкие собаке.

1948 – Демихов, Швековский – пересадка печени собаке.

1954 – Демихов пересадил вторую голову собаке.

1965 – Петровский – первая успешная пересадка почки.

1986 – Шумаков – первая в СССР пересадка сердца человеку.(1967 – Кристиан

Бернард – ЮАР – успешная пересадка сердца человеку).

1990 – Ерамишанцев – первая в СССР пересадка печени человеку.

В Воронеже существует центр по пересадке почек. В клинике Шарите в Германии

ежегодно делаются 60-100 операций по пересадке печени.

В 2005 году в Англии произведена успешная операция по пересадки печени от

одного донора – ребенку и взрослому человеку.

Несмотря на заслуги, трансплантология ограничена законодательством, кроме того,

многие органы являются «дефицитными».

37

Смерть у организмов состоит из 2-х этапов:

- клиническая смерть. Потеря сознания, прекращение дыхания, сердцебиения,

отсутствие рефлексов, гомеостаз не нарушен и реанимация возможна.

- биологическая смерть. Прекращается обмен веществ, происходят аутолитические

изменения, неупорядоченные биохимические реакции, идет нарушение гомеостаза.

Через 5-8 минут погибает кора больших полушарий головного мозга. Через 24 часа –

сердечная мышца,

Смерть – завершающий этап онтогенеза.

ЛЕКЦИЯ №11

Биология индивидуального развития.

1. Онтогенез как процесс формирования фенотипа.

2. Периоды онтогенеза.

3. Общая характеристика дефинитивного фенотипа.

Онтогенез – «онтос» - существо, «генес» - развитие.

При половом размножении онтогенез начинается с развития зиготы и продолжается

до смерти организма. При бесполом размножении: начинается с процесса деления

материнского организма или специальных клеток, а заканчивается смертью или делением.

Онтогенез – реализация генетической информации, происходящая на всех стадиях.

Онтогенез – генетически контролируемый процесс. В ходе онтогенеза реализуется

генотип и формируется фенотип.

1966 год. Эрлих, Хомис (?) Онтогенез – непрерывно меняющаяся реакция данного

комплекса генетического материала на данную среду.

Онтогенез начинается с зиготы.

Эмбриология восходит к Аристотелю (4 век до нашей эры). Аристотель в своем

труде о возникновении животных высказал идею: « Развитие организма – цепь

последовательных новообразований из неорганизованного зародышевого материала» -

теория эпигенеза («после развития»).

Гиппократ: « В теле матери уже заложен маленький, но вполне сформировавшийся

организм, который растет, лишь увеличивая размеры» - теория преформизма.

Наибольшее развитие обеих теорий в XVII – XVIII веках. Обе гипотезы – метафизические.

Преформизм отрицал развитие, эпигенез предполагал развитие, но не указывал на связи

между предшественниками.

Каспар Фридрих Вольф в 1759 году издал труд «Теории развития». Там он пишет:

«Каждое отдельное тело или его часть возникает первоначально без органической

структуры. Развитие происходит с листов, затем формируются органы»,

Начало ХIX века. Христиан Иванович Пандер и Карл Бэр провели эксперименты,

описали эмбриогенез, начиная с яйцеклетки (Карл Бэр открыл яйцеклетку), получили

большое количество данных о развитии организмов. Карл Бэр открыл: яйцеклетку.

Оболочки плода, стадию бластулы, сходство зародышей и т.д. Открыто явление

зародышевого сходства (эмбрионы всех позвоночных схожи на определенных стадиях

развития).

А.Ковалевский и Мечников: «Развитие всех многоклеточных организмов происходит

через стадию трех зародышевых листков, на следующих стадиях развиваются органы.

Листки не только сходны между собой по типу происхождения, но и по производным этих

38

листков». В настоящее время накопилось большое количество описательного материала,

общих закономерностей выявлено мало, мало объяснений, как из одной клетки

образуются все клетки организма. Решить проблему можно только зная законы

молекулярной генетики, которые пока не открыты.

Наука, изучающая онтогенез – биология развития (название общепринято с 1960

года). Она находится на стыке эмбриологии, молекулярной биологии, генетики, биологии

клетки.

Выделяют периоды онтогенеза:

-эмбриональный

-постэмбриональный

Выделяют также проэмбриональный период (фактически гаметогенез). От

проэмбрионального периода зависят последующие стадии развития. В цитоплазме

яйцеклетки накапливается желток – окружающая среда хромосом и запас питательных

веществ. В яйцеклетке находится гаплоидный набор хромосом. В зависимости от

количества желтка и его размещения в цитоплазме выделяют 4 вида яйцеклеток.

Изолецитальные.

(иглокожие, низшие хордовые, некоторые многоклеточные)

Желтка не очень много, распределен он равномерно.

Зародыши начинают самостоятельно питаться очень рано.

Телолецитальные (резко и умеренно)

(моллюски, птицы, рептилии, земноводные, некоторые млекопитающие).

Желтка много, расположен на вегетативном полюсе.

Центролецитальные.

(членистоногие)

Желток в центре, ядро смещено к анимальному полюсу.

Развитие самостоятельного питания наступает довольно поздно.

Алицетальные.

(плацентарные млекопитающие, первично трахейные)

Желтка практически нет.

От количества желтка и его размещения в клетке зависит дальнейшее развитие

организма.

Эмбриональный период.

В организмах, размножающихся половым путем, начинается с момента образования

зиготы, а заканчивается по-разному: выходом из яйцевых оболочек (свободный

личиночный тип эмбриогенеза), выходом из зародышевых оболочек (неличиночный тип),

рождением (внутриутробный, вторично личиночный). Развитие разнообразно, но можно

сгруппировать по принципу отношений с окружающей средой.

Тип эмбриогенеза - совокупность признаков, которые обеспечивают

развивающемуся организму связь со средой.

Свободный личиночный тип характерен для животных, откладывающих небольшие

яйца с маленьким количеством желтка. Наличие личинки – особой формы, отличающейся

от взрослого организма. Личинка после метаморфоза превращается во взрослую особь. У

многих морских животных, у сосальщиков и других паразитов.

Неличиночный тип – яйца крупные, желтка много. Зародыши долгое время

находятся под защитой яйцевых оболочек, используя запасы питательных веществ,

отложенных в яйцеклетке. Акулы, скаты, круглые и плоские черви, многие насекомые и

рептилии, птицы и яйцекладущие млекопитающие.

Вторично личиночный тип – яйца мелкие, из яиц выходят подвижные зародыши,

способные питаться. Развитие происходит под защитой специальных образований

(капсул), в случае живорождения – в организме матери. Живорождение характерно для

39

плацентарных, тропических скорпионов, сумчатых млекопитающих и некоторых рыб и

насекомых.

В эмбриогенезе человека выделяют 4 периода.

1. Начальный (1 неделя развития, до момента имплантации зародыша в слизистую

матки).

2. Эмбриональный (2-8 недели).

3. Предплодный (9-12 недели).

4. Плодный (13 неделя – рождение).

В эмбриональном периоде происходят гаструляция, бластуляция, нейруляция. В

предплодном имеет место интенсивный органогенез, анатомическая закладка органов.

Плодный период характеризуется созданием плода под защитой плодных оболочек.

На начальном периоде имеется зигота – 1 клетка зародыша, в ней определяются

отдельные участки цитоплазмы, происходят синтез ДНК, белков. Зигота обладает

бисимитрическим строением. Постепенно происходит нарушение соотношения ядра и

цитоплазмы, в результате происходит стимуляция процесса деления – дробления

Стадия дробления – период интенсивных клеточных делений. Размер зародыша не

увеличивается, а синтетические процессы идут активно. Происходит интенсивный синтез

ДНК, РНК, гистоновых и других белков. Дробление выполняет функции:

- образуется достаточное количество клеток, необходимых для формирования тканей

и органов.

- перераспределение желтка и цитоплазмы между дочерними клетками. 1 и 2

борозды деления идут по меридиану, а 3 по экватору. Ближе к анимальному полюсу.

- определяется план зародыша – спинно-брюшная ось, переднее-задняя ось.

- нормализуются ядерно-цитоплазматические отношения. Количество ядер растет,

объем и масса сохраняются.

Постепенно деление замедляется.

У женщины через сутки после оплодотворения во второй трети яйцевода начинается

дробление. Одновременно с этим процессом зигота перемещается по яйцеводу к полости

матки. Образуются клетки 2 типов: более мелкие, в последствии они дают

вспомогательную ткань – трофобласт, и более крупные клетки – эмбриобласт – «зачаток

зародыша», дадут начало всем клеткам организма и клеткам некоторых вспомогательных

частей.

На 6-7 день после оплодотворения человеческий зародыш имеет размер 0,5 мм и

состоит из 200 клеток. Он начинает прикрепляться к внутренней стенке матки, внедряется

в слизистую матки, происходит имплантация. В течение суток погружается наполовину,

спустя еще сутки – полностью. Затем мощно развивается трофобласт – образуются

ворсинки, выросты, соприкасающиеся с кровью матери, получая питательные вещества и

снабжая ими зародыша.

На 2 неделе разрастаются внезародышевые части, т.е. те части, которые образованы

зародышем, но играют сначала вспомогательную роль – амнион, хорион, желточный

мешок. Это провизорные органы – ценогенетические структуры, не принимающие участие

в формировании взрослого организма. Клеточный материал, из которого развивается

зародыш – зародышевый щиток. На ранних этапах идет подготовительная работа,

развивается не сам зародыш, а части, создающие необходимые условия для

существования зародыша и обеспечивающие функции дыхания, питания, выведения

продуктов метаболизма, создающие жидкую среду вокруг зародыша для защиты его.

3 неделя – формируется плацента, греч. «Лепешка». Состоит из 2 частей –

зародышевой и материнской. Зародышевая – трофобласт и некоторые другие ткани

(хорион – греч. «оболочка, послед»). Материнская – сильно видоизмененная слизистая

оболочка матки. В ней разрушаются сосуды, разрыхляется соединительная ткань,

разрушается и эпителий. Ворсинки хориона «купаются» в материнской крови. Площадь

плацентарного сплетения 5 квадратных метров, а общая длина ворсинок хориона – 5 км.

40

Материнский и зародышевый организмы не имеют общего кровотока, кровь не

смешивается. Питательные вещества идут через стенки хориона. У 3 недельного

зародыша появляются пупочные сосуды, врастающие в стенки хориона и выполняющие

функции. Питания.

4 неделя. Размеры зародыша вместе с хорионом 5-7 мм. Начинается новый этап. Тело

зародыша обособляется от внезародышевых частей. Зародыш приподнимается над

амниотической жидкостью, с которой он связан затем только пупочными сосудами. В

ходе эмбрионального развития у человека рано возникает желточный мешок - первый

орган кроветворения, выполняющий запасание и переработку желтка, первый орган

дыхания, питания. Первичные половые клетки начинают формироваться в желточном

мешке. Имеется слепо замкнутый с 2 сторон кишечник. Печень – орган кроветворения.

Бьется сердце. К концу 4 недели есть зачаток дыхательной системы. Размеры до 30мм.

Кишечник растет в длину, в выпрямленном состоянии не помещается и начинает

изгибаться. К концу 4 недели появляются лопаточки на боках. В них врастают нервы и

мышцы – будущие руки и ноги. К концу недели существует дифференциация на части, к 5

неделе по бокам задней части головы и шеи впячиваются участки зародыша – образуются

4 пары жаберных щелей, изнутри выпячиваются части передней кишки, формируют 4

жаберных кармана. Между жаберными щелями и жаберными карманами нет связи. Из 1

пары жаберных щелей формируется среднее ухо. Из остальных – щитовидная и зобная

железы.

С 4 недели начинает формироваться нервная система. Образование нервной трубки

(нервна пластинка – нервный желобок – нервная трубка). На переднем конце нервной

пластинки возникают 3 мозговых пузыря, на 6 неделе уже имеются 5 мозговых пузырей,

которые соответствуют отделам мозга, появляются слуховые пузырьки, глазные бокалы,

обонятельные ямки. Происходит дифференциация мезодермы. Образуется хвост (34 день)

до 10 мм.

На 2 месяце закладываются первичные половые железы, куда мигрируют первичные

половые клетки из желточного мешка.

На 8 неделе происходит быстрое развитие амниотической оболочки и накопление

жидкости.

9-10неделя – формирование почек, нефроны образуются в течение всего

эмбриогенеза и еще 20 дней после рождения.

7 неделя – формирование зубных пластинок.

Начало 3 месяца. Формируется плод. В течение месяца исчезает хвост (гибель клеток

под действием лизосомальных ферментов), остаются рудиментарные позвонки. Голова в

развитии опережает туловище, затем пропорции восстанавливаются.

Начало 4 месяца. Размеры 20-22см. мышечная система сформирована, начинают

двигаться.

5 месяц. Все тело покрыто волосяным покровом.

Верхние конечности растут быстрее нижних и появляются раньше.

:

ЛЕКЦИЯ №12

Молекулярно-генетические механизмы онтогенеза.

1. Реализация наследственной информации в становлении дефинитивного фенотипа.

2. Избирательная активность генов в развитии.

3. Механизмы онтогенеза на клеточном и организменном уровнях.

41

Главный вопрос биологии: каким образом из одного яйца возникает множество

разных типов клеток! А из одного генотипа – несколько тысяч разных фенотипов?

У млекопитающих из одной зиготы формируются более 1000 разных типов клеток.

Карл Маркс: «Всякое развитие независимо от его содержания можно представить

как ряд различных ступеней развития, связанных друг с другом таким образом, что одна

является отрицанием другой».

Развитие – непрерывный процесс изменения, обычно сопровождающийся

увеличением веса, размеров, изменением функций. Почти всегда предполагает рост,

который может быть связан с увеличением размера клеток или их количества. Вес

яйцеклетки 1*10х(-5)г, сперматозоида – 5х10(-9)г. У новорожденного – 3200 г.

Одним увеличением массы невозможно обеспечить формирование признаков,

характерных для организма.

Этапы развития.

- детерминация клеток

- дифференцировка клеток

-образование новой формы, морфогенез.

Нарушение любого этапа может привести к возникновению пороков развития и

уродств.

Детерминация - ограничение, определение – прогрессивное ограничение

онтогенетических возможностей эмбриональных клеток. Это означает, что на этапе

детерминации клетки по своим морфологическим признакам отличаются от

эмбриональных клеток, но функции выполняют еще клеток эмбриональных. Т.е.

детерминированные клетки еще не способны выполнять специальные функции. У

млекопитающих детерминированные клетки появляются на стадии восьми бластомеров.

Химерные, аллоферные организмы. В качестве объекта исследования мыши. Зародыши

мышей на стадии 8 бластомеров с помощью фермента проназы извлекают и разбивают на

отдельные бластомеры, производят смешивание бластомеров от разных животных в

пробирке, а затем вшивают в матку. В результате получаются нормальные животные, но

окраска частей различна, т.к. исходные формы были разных цветов. Если подобную

операцию проводить на более поздних этапах эмбриогенеза – гибель животных, что

доказывает детерминацию клеток на данном этапе.

Процесс детерминации находится под генетическим контролем. Это ступенчатый,

многоэтапный процесс, изученный пока недостаточно хорошо. По-видимому, в основе

детерминации – активация тех или иных генов и синтез разных и-РНК и, возможно,

белков.

Детерминация может нарушаться, что приводит к мутациям. Классический пример –

развитие у мутантов дрозофилы вместо усиков ротового аппарата – конечности.

Формирование конечностей в нехарактерных местах.

Дифференцировка. Детерминированные клетки постепенно вступают на путь

развития (неспециализированные эмбриональные клетки превращаются в

дифференцированные клетки организма). Дифференцированные клетки в отличие от

детерминированных обладают специальными морфологическими и функциональными

организациями. В них происходят строго определенные биохимические реакции и синтез

специальных белков.

Клети печени – альбумин.

Клетки эпидермиса кожи – кератин.

Мышцы – актин, миозин, миелин, миоглобин.

Молочные железы – казеин, лактоглобулин.

Щитовидная железа – тироглобулин.

Слизистая оболочка желудка – пепсин.

Поджелудочная железа – трипсин, химотрипсин, амилаза, инсулин.

42

Как правило, дифференциация происходит в эмбриональном периоде и приводит к

необратимым изменениям полипотентных клеток эмбриона.

Синтез специальных белков начинается на очень ранних стадиях развития.

Касательно стадии дробления: бластомеры отличаются друг от друга цитоплазмой. В

цитоплазме различных бластомеров имеются разные вещества. Ядра всех бластомеров

несут одну и ту же генетическую информацию, т.к. имеют одинаковое количество ДНК и

идентичный порядок расположения пар нуклеотидов. Вопрос о специализации до сих пор

не нашел ответа.

1939 год Томас Морган выдвинул гипотезу: « дифференцировка клеток связана с

активностью разных генов одного и того же генома». В настоящее время известно, что в

дифференцированных клетках работает около 10% генов, а остальные неактивны. В силу

этого в разных типах специализированных клеток функционируют свои определенные

гены. Специальными опытами по пересадки ядер из клеток кишечника головастика в

безъядерную яйцеклетку было доказано, что в дифференцированных клетках сохраняется

генетический материал и прекращение функционирования определенных генов обратимо.

Из яйца лягушки удаляли ядро, брали ядро из клетки кишечника головастика. Развитие не

происходило, иногда эмбриогенез происходил нормально. Строение взрослой лягушки

полностью определялось ядром.

На функционирование генов в процессе развития многоклеточного организма

оказывают влияние сложные и непрерывные взаимодействия ядра и цитоплазмы и

межклеточные взаимодействия.

Регуляция дифференцировки происходит на уровне транскрипции и на уроне

трансляции.

Уровни регуляции дифференцировки клеток.

1. На уровне транскрипции.

- система оперона

-участие белков – гистонов, которые образуют комплекс с ДНК.

Участки ДНК, покрытые гистоном, неспособны к транскрипции, а участки без

гистоновых белков транскрибируются. Таким образом, белки участвуют в контроле над

считываемыми генами.

Гипотеза дифференциальной активности генов: « Предположение о том, что в

разных генах дифференцированных клеток репрессированы (закрыты для считывания)

разные участки ДНК и поэтому синтезируются разные виды м-РНК».

2. На уровне трансляции.

На ранних стадиях эмбрионального развития весь белковый синтез

обеспечивается матрицами, созданными в яйцеклетке до оплодотворения под

управлением ее генома. Синтез и-РНК не происходит, меняется характер синтеза

белка. У разных животных синтез включается по-разному. У амфибий синтез и-РНК

после 10 деления, синтез т-РНК на стадии бластулы. У человека синтез и-РНК после

2го деления. Не все молекулы и-РНК, находящиеся в яйцеклетке одновременно

используются для синтеза полипептидов, белков. Часть из них некоторое время

молчит.

Известно, что во время развития организма закладка органов происходит

одновременно.

Гетерохрония – закономерность, предполагающая неодновременное развитие.

Процесс дифференцировки клеток связан с депрессией определенных клеток. В

процессе гаструляции депрессия генов зависит от влияния неодинаковой цитоплазмы

в эмбриональных клетках. В органогенезе основное значение у межклеточных

взаимодействий. Позже регуляция активности генов осуществляется через

гормональные связи.

В зародыше разные участки влияют друг на друга.

43

Ели разделить зародыш тритона на стадии бластулы пополам, то из каждой

половины развивается нормальный тритон. Если то же самое проделать после начала

гаструляции, из одной половины формируется нормальный организм, а другая

половина дегенерирует. Нормальный зародыш образуется из той половины, где

располагались дорсальная губа бластопора. Это доказывает, что

1) клетки дорсальной губы обладают способностью организовывать

программу развития зародыша

2) никакие другие клетки не способны это делать.

Спинная губа индуцирует в эктодерме образование головного и спинного мозга.

Сама она дифференцируется в спинную хорду и сомиты. В дальнейшем многие соседние

ткани обмениваются индукционными сигналами, что приводит к образованию новых

тканей и органов. Функцию индукционного сигнала выполняют гормоны местного

действия, которые стимулируют рост. Дифференцировку, служат факторами хемотаксиса,

тормозят рост. Каждая клетка продуцирует гормон местного действия – кейлон, который

тормозит вступление клеток в синтетическую фазу митоза и временно тормозит

митотическую активность клеток этой ткани и вместе с антикейлоном направляет клетки

по пути дифференцировки.

Морфогенез – образование формы, принятие новой формы. Образование формы

чаще всего происходит в результате дифференциального роста. В основе морфогенеза

лежит организованное движение клеток и групп клеток. В результате перемещения клетки

попадают в новую среду. Процесс происходит во времени и пространстве.

Дифференцированные клетки не могут существовать самостоятельно,

кооперируются с другими клетками, образуя ткани и органы. В образовании органов

важно поведение клеток, которое зависит от клеточных мембран.

Клеточная мембрана играет роль в осуществлении

-клеточных контактов

-адгезии

-агрегации.

Межклеточный контакт – подвижные клетки приходят в контакт и расходятся, не

теряя подвижности.

Адгезия – пришедшие в контакт клетки длительное время прижаты друг к другу.

Агрегация – между адгезированными клетками возникают специальные

соединительнотканные или сосудистые структуры, т.е. происходит формирование

простых клеточных агрегатов тканей или органов.

Для формирования органа необходимо присутствие в определенном количестве всех

клеток, обладающих общим органным свойством.

Эксперимент с дезагрегированными клетками амфибий. Взяты 3 ткани – эпидермис

нервной пластинки, участок нервных валиков, клетки эктодермы кишечника. Клетки

дезагрегированы случайным образом и смешаны. Клетки начинают постепенно

рассортировываться. Причем процесс сортировки продолжается до тех пор, пока не

образуются 3 ткани: сверху слой эпидермальной ткани, затем нервная трубка и внизу -

скопление эндодермальных клеток. Это явление получило название сегрегации клеток –

избирательной сортировки.

Смешивали клетки глазных зачатков и хряща. Раковые клетки не способны к

сегрегации и неотделимы от нормальных. Остальные клетки подвержены сегрегации.

Критические периоды развития.

Критический период – период, который связан с изменением обмена веществ

(переключение генома).

В онтогенезе человека выделяют:

1. развитие половых клеток

44

2. оплодотворение

3. мплантация (7-8 неделя)

4. развитие осевых органов и формирование плаценты(3-8 недели)

5. стадия роста головного мозга (15-20 недели).

6. формирование основных функциональных систем организма и дифференцировка

полового аппарата(10-14 недели).

7. рождение(0-10 дней)

8. период грудного возраста – максимальная интенсивность роста,

функционирование системы энергопродукции и др.

9. дошкольный (6-9 лет)

10. пубертатный - для девочек 12. для мальчиков 13 лет.

11. окончание репродуктивного периода, у женщин – 55, у мужчин – 60 лет.

В критические периоды развития проявляются мутации, поэтому надо быть

внимательным к этим периодам. Все генетические программы связаны с детскими

учреждениями.

Наследственные пороки (уродства) вызваны изменениями у родителей в ходе

гаметогенеза в генотипе.

Наследственные уродства – выражены из-за повреждающих факторов среды.

Описано около 50 форм наследственной глухоты. Около 250 аномалий глаза, около

100 аномалий скелета.

В развитии организма большое значение имеют иммунная, эндокринная и нервная

системы.

Иммунная система способствует сохранению и зарождению жизни, контролирует

генотипическое постоянство, выполняет контрольные функции. На ранних стадиях

эмбриогенеза формируется из стволовых клеток.

До 2 месячного возраста развивается тимус, угасает к периоду полового созревания.

Иммунная система очищает организм от мутирующих генотипов.

ЛЕКЦИЯ №13

Постнатальный онтогенез.

1. Дорепродуктивный онтогенез.

2. Репродуктивный онтогенез

3. Пострепродуктивный онтогенез.

Рост организма может быть определенным и неопределенным.

Определенный рост - рост прекращается к определенному времени: птицы,

насекомые, млекопитающие, человек.

Неопределенный рост – постоянный рост: растения, рыбы, земноводные.

Возрастная периодизация жизни человека (1965).

пол возраст название периода

М,

Ж

1-10 дней Новорожденный, неонатальный

М,

Ж

10 дней – 1

год

Грудной

М,

Ж

1 – 3 года Раннее детство

М,

Ж

4 – 7 лет Первое детство

45

Ж 8 – 11 лет

М 8 – 12 лет Второе детство

Ж 12 – 15 лет

М 13 – 16 лет Подростковый возраст

Ж 16 – 20 лет

М 17 – 21 год Юношеский возраст

Ж 21 – 35 лет Зрелый возраст

М 22 – 35 лет ( 1 период)

Ж 36 – 55 лет Зрелый возраст

М 36 – 60 лет ( 2 период)

Ж 56 – 74 года

М 61 – 74 года Пожилой возраст

М,

Ж

75 – 90 лет Старческий

М,

Ж

Более 90лет Долгожители

Период новорожденности. Приспособление ребенка к новым для него условиям

внешней среды. Начинают функционировать система внешнего дыхания, желудочно-

кишечный тракт, меняется характер кровоснабжения, со стороны центральной нервной

системы преобладают процессы торможения. Температура тела неустойчива в первые дни

(+/-2,5 градуса). К концу недели катаболическая фаза сменяется анаболической.

Начинается рост тела, улучшаются показатели ферментативных и других систем.

Грудной возраст. Значительное усиление обменной активности при выраженной

незрелости систем. Увеличение числа клеток. Размеров органов. Формирование и

специализация органов, увеличение массы тела, изменение состава крови: замена

фетального гемоглобина на более зрелый гемоглобин. Органы пищеварения, дыхания

имеют очень ограниченные возможности. Быстро происходит созревание центральной

нервной системы и периферической нервной системы. Приобретение и накопление

условно-рефлекторных связей. К концу года повышается психомоторное развитие

ребенка.

Изменение длины тела.

возраст длина

Новорожденный 46 – 56

За 1 год + 25 см

За 2 год + 12 – 13 см

За 3 год + 12 – 13 см

4-7 лет (ежегодно) + 5 – 7 см

Второе детство (ежегодно) + 4 – 5 см

Период полового созревания (ежегодно) + 7 – 8 см

Масса тела новорожденного. У детей до года увеличение длины тела на 1 см

сопровождается увеличением массы на 280 – 320 г. У детей более старшего возраста

определяется по формулам.

Поверхность тела на 1 кг его массы у новорожденного в 3 раза больше, чем у

взрослого.

Масса мозга новорожденного 330 – 430 г. К концу первого года жизни увеличивается

в 2 – 2,5 раза, к концу второго года в 3 раза. После 7 лет увеличение мозга замедляется, а к

20 – 29 годам достигает максимума.(1355г у мужчин и 1220 г у женщин). Количество

борозд и извилин у новорожденного такое же, как и у взрослого, но их дифференцировка

и развитие выражены слабо. Дифференцировка нервных клеток идет в первые 5 – 6

46

месяцев и заканчивается в основном к 8 годам. Кора больших полушарий по строению

похожа на кору больших полушарий взрослого человека. Совершенствуется двигательная

область коры и появляется способность к тонким коордиционным движениям. Активное

развитие спинного мозга, к 2 годам как у взрослого.

К 4 годам формируется нижний носовой ход, способствующий согреванию и

очищению воздуха.

Жизненная емкость легких, количество альвеол к концу дошкольного периода, как у

взрослого. Жизненная емкость легких в 4 года – 1100 мл, в 6 лет -1200 мл.

Масса сердца к 5 годам увеличивается в 4 раза, к 6 годам в 11 раз по сравнению с

исходной. Происходит окончательная дифференцировка.

К5-7 лет прорезаются постоянные большие коренные зубы (первые – слева).

Органы чувств. К 5 – 7 годам хорошо развиты все виды чувствительности кожи.

Продолжается совершенствование иммунной системы. Процесс иммунизации

заканчивается до половой зрелости.

Сроки полового созревания для девочек -12-16 лет, для мальчиков – 13 – 18 лет. В

этот период наблюдается быстрое скачкообразное увеличение размеров тела, жизненной

емкости легких, мышечной силы и работоспособности. Это пубертатный период. В это

время максимальная скорость роста у мальчиков – до 10 см в год. У девочек немного

меньше. Пубертатный период у девочек на 2 года меньше. У многих детей наблюдается

регулярное сезонное увеличение длины тела (весной быстрее, осенью – медленнее). С

изменением роста совладает изменение скелетных размеров, мышечной массы, рост

печени, почек.

Не все ткани и системы органов растут одинаково. Выделяют 4 типа.

1. Общий тип в целом тело. Мышцы, скелет, органы дыхания, печень.

Повторяют ход кривой роста длины тела. Имеются 2 пика – в первый год

жизни и в пубертатный период

2. Мозговой и головной тип. Головной, спинной мозг, глаза, размеры головы.

Развиваются раньше. Интенсивный рост: к 10-12 годам достигают размеров

взрослого человека.

3. Лимфоидный тип. Тимус, лимфатические узлы, лимфатическая ткань

кишечника, селезенки, миндалин. Интенсивного развития достигают к 11 –

12 годам (большего размера, чем у взрослых). У людей старшее 35 – 40 лет

происходит редукция лимфатических сосудов. Некоторые лимфатические

сосуды запустевают.

4. Репродуктивный тип. Предстательная железа, семенные пузырьки,

яичники, фаллопиевы трубы. Почти не растут до периода полового

созревания, а затем быстро достигают размеров взрослого человека.

На 34 неделе эмбрионального развития у плода закладывается подкожная жировая

клетчатка. Продолжается до 6 -7 месяца после рождения. До 6 – 7 лет отсутствует, потом

начинается вновь. У мальчиков на конечностях падает, у девочек на конечностях

приостанавливается, но не уменьшается. Продолжается на теле до 16 лет.

Дорепродуктивный период направлен на подготовку к размножению. Те

организмы, что дожили до половой зрелости, участвуют в эволюционном процессе.

Репродуктивный период у женщин до 45 – 55 лет характерная особенность –

преобладание скорости воспроизведения в начале периода, которая падает к концу

периода. Позвоночный столб растет до 30 – 33 лет, в 30 – 50 лет длина позвоночника

постоянна. В 20 – 60 лет происходит увеличение большей части головы и лица на 2 – 4%.

На рост и развитие детей сильное влияние оказывает социально – экономическое

развитие. Деи из более обеспеченных семей быстрее растут. Последние 100 – 120 лет

произошло увеличение роста детей (характерно для стран Европы, Японии) – акселерация.

Грудные дети чаще увеличивают вес. На 1 год раньше прорезываются зубы. Половое

47

созревание раньше на 2 года. Юноши стали выше на 12 – 14 см. Темп акселерации

замедляется. Есть отрицательные моменты акселерации: у таких детей часты неврозы,

нарушения высшей нервной деятельности. Не очень благоприятные отношения между

ростом. Весом и размерами сердца.

Четких границ между репродуктивным и пострепродуктивным периодами нет.

Переход постепенен. Он характеризуется постепенным угасанием функций организма и

отдельных органов.

Старение – многоэтапный процесс, включающий влияние факторов внешней и

внутренней среды. Старение общебиологическая закономерность «увядания» организма,

свойственная всем живым существам.

Старость - естественный этап онтогенеза, заканчивающийся смертью. Старость –

следствие старения.

Карл Маркс: « Мы должны рассматривать старение и смерть как естественный

завершающий этап индивидуального развития. Жить – значит умирать».

У разных биологических видов продолжительность жизни различна (даже у видов,

занимающих сходные экологические ниши). Поэтому продолжительность жизни является

видовой биологической индивидуальностью, сложившейся в ходе эволюционного

процесса, контролируемой генетически. В пределах вида возможны отклонения до 50%

средней продолжительности жизни в обе стороны.

Кенгуру – 5 лет.

Бобр – 50 лет.

Тигр – 40 – 50 лет.

Осел – 47 лет.

Индийский слон – 70 – 77 лет.

У человека средняя продолжительность жизни мужчин – 58 – 62 года, у женщин – 74

года (Воронеж).

Хронологический возраст – количество прожитых лет человеком по документам.

Биологический ____________возраст – показывает, на сколько выглядит человек, (степень

окостенения, зубная зрелость, степень развития половых органов).

Признаки старения.

Старение происходит на всех уровнях

1. во внешних признаках

изменяется осанка, форма тела

появляется седина

теряется эластичность кожи, что приводит к появлению морщин

ослабляется зрение и слух

ухудшается память

психомоторная реакция начинает замедляться к 25 – 30 годам, память – к 30 годам,

способность к обучению – к 20 годам.

2. на уровне органов

уменьшается жизненная емкость легких

повышается артериальное давление

развивается атеросклероз

происходит инволюция половых желез

уменьшается продукция половых желез и гормонов щитовидной железы

падает основный обмен

уменьшается работа желудочно–кишечного тракта.

48

3. на уровне клеток

падает количество воды

уменьшается активность окислительного фосфорилирования в ферментных системах

уменьшается репликация ДНК

падает активность синтеза РНК

увеличивается количество генных и хромосомных мутаций из-за снижения

эффективности процесса репарации.

Старость и болезни – единый патологический процесс. Например, наследственные

синдромы преждевременного старения (прогерии). Симптомы: поседение, морщинистость

кожи, облысение, атеросклероз, инфаркт миокарда, гиперхолестерин и другие симптомы.

Могут проявляться в детском возрасте. В 3 – 5 лет имеют вид старческий вид, к 7 годам

умирают от старости. Средняя продолжительность жизни таких больных – 12 лет, иногда

доживали до 30 лет (максимум – 39 лет).

Прогерии – наследственные заболевания, при которых получают резкое развитие

один или несколько симптомов есте6ственного старения.

Гипотезы старения.

Существуют более300 различных гипотез.

1. Энергетическая. Автор – Рубнер- 1908 год. Каждый вид имеет

определенный энергетический фон, распространив который организм

стареет и умирает.

2. Гормональная теория. Причина старения – снижение синтеза половых

гормонов.

3. Интоксикационная. Автор – Мечников. Самоотравление организма, в

основном вызванное гниением в толстом кишечнике.

4. Перенапряжение ЦНС. Автор – Павлов. Нервные потрясения и стрессы

приводят к старению

5. Соединительнотканная теория. Автор – Богомолец. В результате нарушения

межтканевых взаимодействий наступает старение.

6. Генетические теории старения – наиболее молодые. Первично возникающие

изменения генетического аппарата клеток приводят к повышению

количества мутаций, падению скорости синтеза ДНК и старению.

7. Программная теория. Основана на том, что в организме функционируют

особые часы. Которые запускают механизмы возрастных изменений.

8. Теория Хейфлига – 1965 год. Количество митозов ограничено. Клетки

организма – 50 – 60 потомки зиготы. Более 50 – 60 раз клетки не делятся.

Рассматривал эту теорию на фибробластах.

Геронтология – наука о старости, изучающая основные закономерности старения на всех

уровнях организации от молекулярного до организменного.

Гериатрия – наука, изучающая особенности развития, течения, предупреждения

заболеваний у людей преклонного возраста.

Задача геронтологии – качественное и количественное продление жизни человека.

ЛЕКЦИЯ №14

Регенерация.

49

1. Уровни регенерационной реакции.

2. Физиологическая репарация.

3. Репаративная регенерация.

4. Проявление регенерации в онтогенезе и филогенезе.

Важнейшая проблема медицины – восстановление поврежденных тканей и органов и

возвращение им их функций. Проблема медицинская, но основа ее биологическая.

Регенерация – процесс вторичного развития органа или ткани, вызванный

повреждениями какого – либо рода.

Первичное развитие – онтогенез.

Вторичное развитие – развитие, связанное не с естественным размножением, а с

внешними воздействиями, но организм. Внешнее воздействие вовлекает дефинитивные

органы и ткани в процесс развития. Дарвин подчеркивал, что половое размножение,

бесполое размножение и регенерация – проявление одного и того же свойства организма.

Регенерация происходит на всех уровнях материи.

В процессе жизнедеятельности изменяется структура ДНК – молекулярная

регенерация.

Регенерация может происходить внутри органоидов – внутриорганоидная

регенерация. Восстанавливаются кристы митохондрий, цистерны комплекса Гольджи,

части ЭПР и др. Например, гепатоцит человека, злоупотребляющего алкоголем.

Возможна регенерация целых органелл - органоидная. Восстанавливается число

митохондрий, лизосом и других органоидов – гиперплазия.

Все вместе эти 3 уровня регенерации составляют внутриклеточную регенерацию.

Клеточная регенерация – увеличение количества клеток.

По способности к регенерации выделяют 3 группы тканей и органов:

1. Регенераторная реакция в форме новообразования клеток: эпителий кожи,

костный мозг, костная ткань, эпителий тонкой кишки, лимфатическая

система.

2. Промежуточная форма. Происходит деление клеток и внутриклеточная

регенерация. Печень, легкие, почки, надпочечники, скелетная мускулатура.

3. Преобладает внутриклеточная регенерация. Клетки центральной нервной

системы, миокарда.

Регенерация присуща всем организмам. С потерей или отсутствием способности к

бесполому размножению теряется способность к соматической регенерации (из участка

тела организм не образуется, но регенеративная функция отдельных частей организма

сохраняется).

Регенерация может быть физиологической и репаративной. В свою очередь

репаративная регенерация бывает нескольких видов:

- возмещающая;

- посттравматическая;

- восстановительная;

- патологическая.

По степени восстановления репаративная репарация может быть типической

(полной) – гомоморфоз, морфолаксис и атипическая - неполная, гетероморфоз.

Физиологическая регенерация – восстановление частей организма, износившихся

в процессе жизнедеятельности. Действует на протяжении всего онтогенеза, поддерживает

постоянство структур, несмотря на гибель клеток. Интенсивные процессы

физиологической регенерации при восстановлении клеток крови, эпидермиса, слизистых

оболочек. Примерами могут быть линька птиц, рост зубов у грызунов. Физиологическая

регенерация происходит не только в тканях с интенсивно делящимися клетками, но и там,

50

где __________клетки делятся незначительно. 25 гепатоцитов из 1000 погибают и столько же

восстанавливаются. Физиологическая регенерация – динамический процесс, который

включает в себя клеточное деление и другие процессы. Обеспечение функций лежит в

основе нормального функционирования организма.

Репаративная регенерация – восстановление поврежденных тканей и органов

после чрезвычайных воздействий. При полной регенерации восстанавливается полное

исходное строение ткани после ее повреждения, её архитектура остается неизменной.

Распространена у организмов, способных к бесполому размножению. Например, белая

планария, гидра, моллюски (если удалить голову, но оставить нервно – узловую

структуру). Типичная репаративная регенерация возможна у высших организмов, в т.ч. и

человека. Например, при устранении некротических клеток органов. В острой стадии

пневмонии происходит деструкция альвеол и бронхов, затем происходит восстановление.

При действии гепатотропных ядов возникают диффузные некротические изменения

печени. После прекращения действия ядов восстанавливается архитектоника за счет

деления гепатоцитов – клеток печеночной паренхимы. Восстанавливается исходная

структура. Гомоморфоз – восстановление структуры в том виде, в котором она

существовала до разрушения. Неполная репаративная регенерация – регенерированный

орган отличается от удаленного - гетероморфоз. Исходная структура не

восстанавливается, а иногда вместо одного органа развивается другой орган. Например,

глаз у рака. При удалении в некоторых случаях развивается антенна. У человека печень

при удалении части печеночной доли аналогично регенерирует. Возникает рубец и через 2

- 3 месяца после операции масса печени восстанавливается, а восстановления формы

органа не происходит. Это происходит из-за удаления и повреждения соединительной

ткани во время операции.

У млекопитающих могут регенерировать все 4 вида ткани.

1. Соединительная ткань. Рыхлая соединительная ткань обладает высокой

способностью к регенерации. Лучше всего регенерируют интерстициальные компоненты

– образуется рубец, замещающийся тканью. Костная ткань – аналогично. Основные

элементы, восстанавливающие ткань – остеобласты (малодифференцированные

камбиальные клетки костной ткани);

2. Эпителиальная ткань. Обладает выраженной регенерационной реакцией. Эпителий

кожи, роговая оболочка глаза, слизистые оболочки полости рта, губ, носа, желудочно-

кишечного тракта, мочевого пузыря, слюнные железы, паренхима почек. При наличии

раздражающих факторов могут происходить патологические процессы, приводящие к

разрастанию тканей, что приводит к раковым опухолям.

3. Мышечная ткань. Значительно меньше регенерирует, чем эпителиальная и

соединительная ткани. Поперечная мускулатура – амитоз, гладкая – митоз. Регенерирует

за счет недифференцированных клеток – сателлитов. Могут разрастаться и

регенерировать отдельные волокна, и даже целые мышцы.

4. Нервная ткань. Обладает плохой способностью к регенерации. В эксперименте

показано, что клетки периферической и вегетативной нервной системы, двигательные и

чувствительные нейроны в спинном мозге мало регенерируют. Аксоны хорошо

регенерируют за счет Шванновских клеток. В головном мозге вместо них - глия, поэтому

регенерация не происходит.

При регенерации миокарда и центральной нервной системы сначала образуется

рубец, а затем идет регенерация за счет увеличения размеров клеток, внутриклеточная

регенерация также имеет место. Клетки миокарда митозом не делятся. Разница

происходит из-за развития в эмбриональном периоде. У взрослых организмов очень

мощно функционирует ЭПР и это тормозит клеточное деление.

Процесс регенерации конечности у тритона/ саламандры.

51

После ампутации регенерация конечности происходит строго упорядоченно, всегда

одинаково. Восстанавливающийся конец округляется, затем приобретает коническую

форму, растет в длину, становится похожим на ласт. Потом закладываются пальцы. К 8

неделе регенерация конечности полностью завершена.

На клеточном уровне выделяют несколько фаз регенерации конечности:

1) фаза __________заживления раны;

2) процесс демонтирования;

3) фаза « конической бластемы»;

4) фаза редифференцировки.

Фаза заживления раны. В этот период происходит обрастание клетками раны на

культе, возникает апикальная «шапочка» (если контакт нарушен – регенерации не будет).

Процесс демонтирования. После заживления, в тканях, прилежащих к культе,

происходит рассасывание ткани. Мышечные волокна утрачивают упорядоченность,

становятся «растрепанными». В костной ткани утрачивается надкостница, появляются

гигантские фагоцитирующие клетки, имеющие не менее 3-х ядер. Эти клетки захватывают

матрикс и освобождают место для роста новой кости и хряща, удаляя ненужный материал.

Концевая часть культи становится отечной и выпячивается. В культе накапливаются

однотипные дедифференцированные клетки, уподобленные эмбриональным клеткам.

Через некоторое время начинается деление дедифференцированных клеток.

В отрастающую культю врастают нервы, и наступает стадия « конической

бластемы». Конечность имеет форму ласта, нарастает клеточная масса, восстанавливается

кровоток. Возникает «регенерационная почка».

Фаза редифференцировки. Конечность удлиняется, начинается редифференцировка,

и процесс регенерации подходит к концу. Если денервировать конечность - регенерация

не произойдет т.к. нервная ткань выполняет эндокринную, проводящую функции. Кроме

того, нервная ткань осуществляет секрецию белкового гормона, под контролем которого

осуществляется регенерация.

Процесс регенерации у человека.

При разрезе в рану устремляется кровь, лейкоциты которой запускают

воспалительный процесс. Клетки прилежащей эпителиальной ткани делятся и образуют

«струп» (рубец). Потом начинается процесс заживления.

В настоящее время интенсивно изучаются проблемы регенерации, особенно

связанные с медициной. Стволовые клетки обладают свойствами:

- стволовая клетка не является окончательно дифференцированной (она скорее

детерминирована);

- стволовая клетка способна к неограниченному делению;

- при делении часть клеток остается стволовыми, другая часть подвергается процессу

дифференцировки.

Центров по применению стволовых клеток очень мало, в России существует только 2

таких центра. Однако стволовые клетки есть везде. Для лечения и экспериментов берется

пуповинная кровь с целью получения стволовых клеток.

Кости черепа в норме не регенерируют. Под руководством И.И.Полежаева

происходило удаление участка 10х10 см черепа собаки. Из кости получали путем

измельчения костные опилки, которые помещали на рану. В другом эксперименте

использовали костные опилки донора и кровь реципиента. Через неделю происходило

рассасывание опилок, а к концу 1 года рана зарастала.

Большое значение имеет регенерация после радиоактивного облучения. Малые дозы

стимулируют, а большие, наоборот ингибируют данный процесс.

52

Если провести механическое раздавливание культи или помещение ее в кислоту –

регенерация идет в 50% случаев.

Елизаров проводил ломку и удлинение костей. Им были созданы уникальные

аппараты, благодаря которым было возможно раздвижение костей скелета и коррекция их

формы.

Остро стоит проблема регенерации печени. При циррозе печени приходится

проводить ее частичное удаление. Иногда подобная операция проводится несколько раз,

печень быстро регенерирует без сохранения формы, сохраняя функцию и общую массу.

Регенерацию можно стимулировать антикейлоном, витамином В12, АТФ, РНК.

Выделяют типы регенерации в патологически измененных органах.

1. Регенерация после воздействия токсических веществ.

2. Регенерация после воздействия вредных физических факторов.

3. Регенерация после заболеваний, вызываемых микроорганизмами и вирусами.

4. Регенерация после нарушения кровоснабжения.

5. Регенерация после голода, гипокинезии (обездвиживании), атрофии.

6. Регенерация после повреждений, вызываемых в организме нарушением функции

органов.

ЛЕКЦИЯ №16

Эволюция органического мира.

1. Определение эволюции.

2. Теории эволюции.

3. Биологический вид, его популяционная структура.

4. Действие элементарных факторов на популяцию.

В основе биологической эволюции лежат процессы самовоспроизведения

макромолекул и организмов.

Биологическая эволюция – необратимое и направленное историческое развитие

живой природы.

Биологическая эволюция сопровождается:

- изменением генетического состава популяции;

- формированием адаптаций;

- образованием и вымиранием видов;

- преобразованием экосистем и биосферы в целом.

Возникает соответствие организмов и внешней среды. Каждый может существовать

и воспроизводить себе подобных только в среде, соответствующей ему.

1809 год – Жан Батист Ламарк сосредоточил внимание на прогрессивном развитии

организмов.

Принципы эволюции (по Ламарку)

1. Существование у организмов внутреннего стремления к самосовершенствованию.

2. Способность у организмов приспосабливаться к обстоятельствам, т.е. внешней

среде.

3. Частые акты самозарождения.

4. Передача по наследству приобретенных признаков и черт.

Важная заслуга – 2 положение. Ламарк не смог доказать свою теорию, кроме того

отсутствовали эмпирические факты, подтверждающие его точку зрения. Позднее возник

неоламаркизм.

53

К.Рувье развивал концепцию о возникновении органического мира из

неорганического, о постепенном естественном изменении организмов, о формировании

многообразия живых существ под влиянием изменения внешних условий, о

наследственности и изменчивости как основных свойствах живых организмов.

Бекетов в 1854 году проводил исследование изменений у растений.

1858 год – Дарвин сделал предварительное сообщение о теории в Линнейском

обществе. А.Уолрес сделал такие же выводы и написал письмо Ч.Дарвину, т.к. к моменту

написания рукописи Уолресом, Дарвин уже напечатал часть трудов. Дарвин был не

первым, кто предположил теорию всеобщей эволюции, но он доказал, что эволюция

существует, а кроме того в природе существуют движущие силы эволюции.

24 ноября 1859 года была полностью издана работа Дарвина «Происхождение видов

путем естественного отбора».

Постулаты теории Дарвина.

1. Окружающий мир не статичен, а постоянно развивается. Виды непрерывно

изменяются, одни виды возникают, другие вымирают.

2. Эволюционный процесс происходит постепенно и непрерывно. Эволюционный

процесс – это не совокупность отдельных скачков или внезапных изменений.

3. Сходные организмы происходят от общего предка и связаны узами родства.

4. Теория естественного отбора.

До 30-х годов ХХ века, когда появилась теория синтетической эволюции, было

много расхождений. Все теории можно разделить на 4 группы:

- монистические;

- синтетические;

- теория прерывистого равновесия;

- теория нейтральных мутаций.

Монистические теории объясняют эволюционные изменения действием одного

фактора.

- эктогенетические – изменения вызываются непосредственно средой.

- эндогенетические – изменения контролируются внутренними силами, истинный

ламаркизм.

- случайные события («случайности») – спонтанные мутации, рекомбинации.

- естественный отбор.

Синтетические теории объясняют эволюционные изменения действием многих

факторов.

- большинство теорий ламаркистского толка;

- поздние взгляды Ч.Дарвина;

- ранний этап «современного синтеза»;

- современный этап.

1926г – Четвериков в «Экспериментальной биологии» издал статью «О некоторых

моментах эволюционного процесса с точки зрения современной генетики». Связал

некоторые факты Дарвина.

1935г – И.И.Воронцов сформулировал основные положения синтетической теории

эволюции (11 постулатов).

Синтетическая теория эволюции.

1. Наименьшей единицей эволюции является местная популяция.

2. Основным фактором эволюции является естественный отбор.

3. Эволюция носит дивергентный характер (конвергентная, параллельная).

4. Эволюция носит постепенный поэтапный характер (иногда скачкообразный).

5. Обмен аллелями и поток генов происходит только в пределах одного

биологического вида.

6. Макроэволюция идет путем микроэволюции.

54

7. Вид состоит из множества соподчиненных единиц.

8. Понятие вида неприемлемо к формам, не имеющим полового размножения.

9. Эволюция осуществляется на основе изменчивости (т.н. тихогенез).

10. Таксон имеет монофилитические возможности (происходит от одного предка).

11. Эволюция непредсказуема.

Стало ясно, что элементарная единица эволюции не один организм, а популяция.

Установлено, что причина эволюции – не отдельный фактор, а взаимодействие между

многими факторами, которые реализуются в результате естественного отбора.

Синтетическая теория эволюции принимается большинством ученых. Все положения

на уровне микроэволюции доказаны, на уровне макроэволюции они еще недостаточно

подтверждены, поэтому создаются новые эволюционные теории.

Помимо синтетической теории интересна концепция прерывистого равновесия. В

эволюции чередуются периоды стабильности видов с короткими периодами бурного

видообразования. Появление внезапных мутаций связано с регуляторными генами.

Однако у растений регуляторные гены не обнаружены.

Теория нейтральных мутаций. Авторы – Кинг, Кимура – 1970г. Появилась после

открытия закономерностей в молекулярной биологии. Основным фактором на

молекулярном уровне является не естественный отбор, а случайности, которые приводят к

закреплению нейтральных или почти нейтральных мутаций. Происходят изменения в

последовательности триплетов ДНК, соответственно изменяются белки. Изменения ДНК

обусловлены случайным дрейфом генов. Теория не отрицает роли естественного отбора,

но считает, что только небольшая часть изменений ДНК является адаптивной.

Большинство изменений филогенетического влияния не оказывают, они не селективны,

нейтральны и не оказывают никакой роли на эволюцию. Теория имеет доказательства:

лейцин колируется 6 триплетами, причем предпочтительных у разных видов животных.

Изменение триплета в данном случае ничего не меняет, однако, разные триплеты у разных

животных выполняют функцию «ключа».

Биологический вид можно считать самой большой популяционной единицей.

Биологический вид в природе – явление уникальное.

Завацкий - «Общие признаки биологического вида».

1) численность;

2) тип организации/определенный набор хромосом;

3) воспроизведение (в процессе размножения вид сохраняет себя);

4) дискретность (вид существует и эволюционирует как обособленное образование);

5) экологическая определенность. Вид приспособлен к определенным условиям, там

он и конкурентоспособен;

6) географическая определенность/ареал вида;

7) многообразие форм – внутренняя структура вида – популяции;

8) историчность. Вид - система, способная эволюционно развиваться;

9) устойчивость;

10) целостность. Вид – племенная общность, объединенная определенными

адаптациями и внутривидовыми отношениями.

Вопрос о том, что же такое биологический вид, не решен. Основные концепции:

- философско-логическая концепция;

- биологическая концепция;

- морфологическая концепция.

По философско-логической концепции, вид - категория мышления. Общие свойства

характерны для всех представителей.

55

Морфологический критерий – приложение философско-логической концепции к

живым организмам. Виды определяются строго по наличию у популяции определенных

признаков ( Линней, большинство естествоиспытателей и таксономистов XVIII – XIX вв.).

Биологическая концепция основана на том, что все виды состоят из популяций.

Особи потенциально способны к скрещиванию между собой, виды существуют реально,

особи имеют общую генетическую программу, сложившуюся в процессе эволюции. Это

репродуктивное сообщество, экологическая единица, генетическая единица. Вид обладает

генетической замкнутостью и репродуктивной изолированностью. В генетической

структуре отражена сущность вида. Для вида характерно генетическое разнообразие.

Вид – группа морфологически сходных организмов, имеющих общее происхождение

и потенциально способных к скрещиванию между собой в естественных условиях.

Особи не всегда живут между собой в близком отношении (непосредственном

соседстве); они обитают в популяциях.

Признаки популяции.

1. Популяция – свободно скрещивающаяся группа.

2. Панмиксная группа представляет собой репродуктивную единицу.

3. Популяция представляет собой экологическую единицу. Особи генетически

сходны по экологическим требованиям.

Популяция – группа особей одного вида, достаточно долго населяющих

определенную территорию, свободно скрещивающихся между собой в естественных

условиях и дающих плодовитое потомство.

Величина популяции нестабильна. Реальные популяции различны по форме и числу

особей.

Структура популяции.

- пространственная конфигурация;

- система размножения;

- скорость миграции.

В зависимости от пространственной конфигурации выделяют:

- большие непрерывные популяции (десятки и сотни километров).

- мелкие колониальные популяции (соответствуют островному типу).

В системе размножения большие диапазоны значений.

- аутогамные популяции - размножаются путем самооплодотворения.

- аллогамные популяции – размножаются путем перекрестного оплодотворения.

В аутогамных - преобладают гомозиготные организмы, доля гетерозигот мала.

Аллогамные популяции характерны для всех животных и некоторых растений.

Состав аллелей определяется мутациями и, в большинстве своем, рекомбинациями генов.

Т.к. потомство происходит благодаря скрещиванию, доля гетерозигот велика. Числа

генотипов достигают значений, характерных для закона Харди – Вайнберга. Пока

факторы эволюции не подействуют, соотношения сохраняются. Факторы микроэволюции

вызывают хромосомные аберрации, мутации и другие изменения – это основной фактор

эволюции.

Факторы эволюции.

1. Мутационный процесс.

2. Поток генов.

3. Дрейф генов.

4. Естественный отбор.

Мутационный процесс и поток генов создают изменчивость. Дрейф генов и

естественный отбор ее сортируют, работают над ней и определяют ее судьбу.

56

Мутационный процесс. Каждый мутантный аллель впервые появляется очень редко.

Если он нейтрален – происходит элиминирование. Если полезен – накапливается в

популяции.

Поток генов. Новый ген может проявиться только в результате мутации, но

популяция может его получить при иммиграции носителя данного гена из другой

популяции. Поток генов – перенос генов из одной популяции в другую. Поток генов

можно считать запаздывающим эффектом эволюционного процесса. Носители потока

генов различны.

Естественный отбор слагается из разных процессов:

- движущий (направленный, прогрессивный) отбор – установлен Ч.Дарвином.

- стабилизирующий.

- дизруптивный (разрывающий) Мауер.

Движущий отбор – направленный отбор, при котором популяция изменяется вместе

со средой обитания. Возникает при постепенном изменении популяции вместе со средой.

Стабилизирующий отбор – отбор, возникающий, когда среда не меняется,

популяция же хорошо адаптирована, элиминируются крайний формы, численность растет.

Дизруптивный отбор – отбор, при котором происходит элиминирование средних

форм, а сохраняются крайние варианты. Генетический полиморфизм. Чем полиморфнее

популяция, тем легче идет процесс видообразования.

Дрейф генов. Выполнение закона Харди – Вайнберга возможно только в идеальных

популяциях. В малых популяциях есть отклонения от этого распределения. Случайные

изменения генотипов и частот аллелей при переходе из одного поколения в другое

поколение – дрейф генов, который характерен для малой популяции.

1) популяционная система состоит из ряда изолированных колоний;

2) популяция имеет большой размер, затем сокращается и вновь восстанавливается

за счет выживших особей;

3) большая популяция дает начало нескольким колониям. Особи – родоначальницы

образуют колонии.

ЛЕКЦИЯ №17

Полиморфизм человеческих популяций. Генетический груз.

1. Классификация полиморфизма.

2. Генетический полиморфизм популяций человека.

3. Генетический груз.

4. Генетические аспекты предрасположенности к заболеваниям.

Естественный отбор может:

- стабилизировать вид;

- приводить к новообразованию видов;

- способствовать разнообразию.

Полиморфизм – существование в единой панмиксной популяции двух и более резко

различающихся фенотипов. Они могут быть нормальными или аномальными.

Полиморфизм – явление внутрипопуляционное.

Полиморфизм бывает:

- генный;

- хромосомный;

- переходный;

- сбалансированный.

57

Генетический полиморфизм наблюдается, когда ген представлен более чем одним

аллелем. Пример – системы групп крови.

Хромосомный полиморфизм – между особями имеются различия по отдельным

хромосомам. Это результат хромосомных аббераций. Есть различия в

гетерохроматиновых участках. Если изменения не имеют патологических последствий –

хромосомный полиморфизм, характер мутаций – нейтрален.

Переходный полиморфизм – замещение в популяции одного старого аллеля новым,

который более полезен в данных условиях. У человека есть ген гаптоглобина - Нр1f, Hp

2fs. Старый аллель - Нр1f, новый - Нр2fs. Нр образует комплекс с гемоглобином и

обусловливает слипание эритроцитов в острую фазу заболеваний.

Сбалансированный полиморфизм – возникает, когда ни один из генотипов

преимущества не получает, а естественный отбор благоприятствует разнообразию.

Все формы полиморфизма очень широко распространены в природе в популяциях

всех организмов. В популяциях организмов, размножающихся половым путем, всегда есть

полиморфизм.

Корень «морфизм» предполагает рассмотрение строения.

Сейчас под термином «полиморфизм» понимают любой признак, который

детерминирован генетически и не являющийся следствием фенокопии. Очень часто

имеются 2 альтернативных признака, тогда говорят о диморфизме. Например, половой

диморфизм.

До середины 60-х годов ХХ века (точнее 1966) для изучения полиморфизма

использовали мутации с морфологическим признаком. Они случаются с небольшой

частотой, приводят к серьезным изменениям, а потому, очень заметны.

Тимофеев – Рисовский « о цветочных морфах берлинской популяции божьей

коровки…». 8 типов окраски. 3 более часто встречаются (черные пятна на красном фоне)

– красные морфы, если наоборот – черные морфы. Определил, что красные –

доминантные, а черные – рецессивные. Красных больше зимой, черных – летом. Наличие

полиморфизма в популяции носит приспособительный характер.

Изучают окраску садовой улитки в Европе.

В 1960г Хабби и Левонтин предложили использовать метод электрофореза для

определения морф белков человека и животных. Происходит распределение белков по

слоям благодаря заряду. Метод очень точен. Пример – изоферменты. У организмов одного

и того же вида есть несколько форм ферментов, катализирующих одну химическую

реакцию, но различающихся по строению. Активность их также варьирует. Отличны и их

физико-химические свойства.16% локусов структурных генов – полиморфны. У глюкозы-

6-фосфатазы 30 форм. Часто есть сцепление с полом. В клинике давно различают

лактатдегидрогеназы (ЛДГ), которых существует 5 форм. Этот фермент осуществляет

превращение глюкозы в пируват, концентрация того или иного изофермента в разных

органах различает, на чем основана лабораторная диагностика заболеваний.

Беспозвоночные животные полиморфнее, чем позвоночные. Чем полиморфнее

популяция, тем более она эволюционно пластична. В популяции большие запасы аллелей

не обладают максимальной приспособленностью в данном месте в данное время. Эти

запасы встречаются в небольшом количестве и гетерозиготном состоянии. После

изменений условий существования они могут стать полезными и начать накапливаться –

переходный полиморфизм. Большие генетические запасы помогают популяции

реагировать на окружающую среду. Одним из механизмов, поддерживающих

разнообразие – превосходство гетерозигот. При полном доминировании – нет проявления,

при неполном доминировании наблюдается гетерозис. В популяции отбор поддерживает

генетически неустойчивую гетерозиготную структуру, и такая популяция содержит 3 типа

особей (АА, Аа, аа). В результате действия естественного отбора происходит генетическая

гибель, снижающая репродуктивный потенциал популяции. Численность популяции

58

падает. Поэтому генетическая гибель – бремя для популяции. Ее также называют

генетическим грузом.

Генетический груз – часть наследственной изменчивости популяции,

определяющая появление менее приспособленных особей, подвергающихся

избирательной гибели в результате естественного отбора.

Существует 3 типа генетического груза.

1. Мутационный.

2. Сегрегационный.

3. Субституционный.

Каждый тип генетического груза коррелирует с определенным типом естественного

отбора.

Мутационный генетический груз - побочное действие мутационного процесса.

Стабилизирующий естественный отбор удаляет вредные мутации из популяции.

Сегрегационный генетический груз – характерен для популяций, использующих

преимущество гетерозигот. Удаляются хуже приспособленные гомозиготные особи. Если

обе гомозиготы летальны – половина потомков погибает.

Субституционный генетический груз – происходит замена старого аллеля новым.

Соответствует движущей форме естественного отбора и переходному полиморфизму.

Генетический полиморфизм создает все условия для протекающей эволюции. При

появлении нового фактора в среде популяция способна адаптироваться к новым условиям.

Например, устойчивость насекомых к различным видам инсектицидов.

Впервые генетический груз в популяции человека был определен в 1956г в Северном

полушарии и составил 4%. Т.е. 4% детей рождались с наследственной патологией. За

последующие годы было введено более миллиона соединений в биосферу (более 6000

ежегодно). Ежедневно – 63000 химических соединений. Растет влияние источников

радиоактивного излучения. Структура ДНК нарушается.

3% детей в США страдают от врожденной умственной отсталости (даже не

обучаются в средней школе).

В настоящее время число врожденных отклонений увеличилось в 1,5 – 2 раза (10%),

а медицинские генетики говорят о цифре – 12-15%.

Вывод: беречь окружающую среду.

Полиморфизм по группам крови.

Антигены групп крови приобретают все большее значение в медицине. В некоторых

случаях при переливании крови возникает агглютинация – результат взаимодействия

антигена донора и антител реципиента.

В системе АВО 4 группы крови. Каждый человек относится только к одной группе.

3 аллеля -А, В, О.

JªJª, JªJ° - А

JªJв, Jв J° - В

JªJв - АВ

J° J° - О

Все популяции людей полиморфны по группам крови, но у каждой популяции

частоты встречаемости будут разными. В Швеции часта О группа. Среди индейцев

полностью отсутствует В группа. Параллельный полиморфизм по группам крови по

системе АВО обнаружен и человекообразных обезьян. Вывод: полиморфизм возник

раньше возникновения человеческого вида, а значит, уже предок человека имел разные

группы крови.

Есть связь между группами крови заболеваниями.

О группа. Ревматизм редок, но язва желудка и 12-перстной кишки, встречается в

популяциях чаще, если они находились долгое время в изоляции. Например – аборигены,

59

индейцы, коренное население Австралии. У них имел место естественный отбор, причина

его – инфекционные заболевания – холера, туберкулез, сифилис.

Алкоголизм – важный фенотипический признак. Бывает острый и хронический.

Чаще проявляется у мужчин. Долгое время считалось, что алкоголизм развивается в

условиях среды, вклад наследственности не учитывался. Однако оказалось, генотип

важен.

Например, в случае взятия ребенка из детского дома в семью, получены следующие

результаты:

Истинный и приемный родители алкоголики – 46% детей алкоголики, а не

алкоголики – 8%.

Истинный родитель алкоголик, приемный нет – 50% алкоголики.

Истинный – не алкоголик, приемный алкоголик – 14%.

У человека существуют 2 изофермента, расщепляющие этиловый спирт –

алкогольдегидрогеназы. Есть АДН1 и АДН2. Чем быстрее идет расщепление спирта, тем

хуже человек переносит алкоголь, т.к. в результате реакции образуется альдегид,

обладающий токсическими свойствами. АДГ1 менее активна по сравнению с АДГ2,

поэтому люди с АДГ2 не переносят алкоголь.

страна АДН1 АДГ2

Англия 0,97 0,03

Швеция 0,89 0,11

Германия 0,97 0,03

Япония 0,35 0,65

Однако есть другой фермент, который осуществляет расщепление альдегида и от его

активности также зависит переносимость человеком алкоголя.

Генетический полиморфизм широко распространен и лежит в основе

наследственной предрасположенности к заболеваниям. Однако болезни наследственных

предрасположений проявляются лишь при взаимодействии генов и среды. Условия среды

– недостаток или избыток питательных веществ, наличие психогенных факторов,

токсических веществ и др. Клиническое течение болезней может быть разнообразно. Чем

больше воздействие факторов среды, тем больше лиц больных с предрасположенностью к

данному заболеванию. Болезни протекают тяжелее (гипертония, ревматизм, сахарный

диабет и другие),

Есть моногенные и полигенные болезни.

Моногенные болезни наследственного предрасположения – наследственные

заболевания, проявляющиеся из-за мутации одного гена или проявляющиеся при действии

определенного фактора среды (аутосомно-рецессивные или сцепленные с Х-хромосомой).

Проявляются при воздействии факторов:

- физических;

- химических;

- пищевых;

- загрязнения среды.

Парамиотомия – в сырую погоду происходят тонические спазмы мышц при холоде,

под влиянием тепла – проходят. Болезнь связана с термочувствительным белком. Реакция

проявляется в младенчестве и не изменяется на протяжении жизни человека.

Пигментная ксеродерма - веснушчатая кожа особого типа. Проявляется в 4-6 лет.

Дети не переносят УФ-свет возникают злокачественные опухоли, такие дети умирают от

метастаз еще до 15 лет. Не переносят также и гамма-лучей.

Синдром Блюма. Пигментная «бабочка» на лице, маленький рост, удлиненная

голова. Евреи, поляки, беларусы, австрийцы. Погибают до 18 лет. Не переносят УФ-

облучения, гамма-лучей.

Альфа-1 антитрипсин при загрязнении воздуха, табачном дыме проявляется острой

закупоркой бронхов или циррозом печени.

60

У европеоидов люди, не переносящие молоко, составляют 10-20%, в Африке – 70-

80%.

Влияние лекарственных средств: сульфаниламидные препараты провоцируют

заболевания крови.

Есть полигенные болезни наследственного происхождения – такие болезни, которые

возникают при действии многих факторов (мультифакториальные) и в результате

взаимодействия многих генов. Установить диагноз в таком случае очень сложно, т.к.

действует много факторов, и появляется новое качество при взаимодействии факторов.

Широкий полиморфизм помогает популяции приспосабливаться к условиям среды.

У здоровых людей нет противоречия между средой и генотипом, если возникает это

противоречие - проявляются болезни наследственного предрасположения. Любые

классификации болезней включают группу подобных заболеваний.

ЛЕКЦИЯ №18

Популяционная структура человечества.

1. Особенности популяционной структуры человечества.

2. Действие факторов эволюции в популяции людей.

Популяция человека – группа людей, занимающих одну территорию и свободно

вступающих в брак.

Демографическая структура.

- размер;

- рождаемость;

- смертность;

- возрастная структура популяции;

- род занятий;

- экономическое состояние;

- географические и климатические условия – генетическая структура популяции;

- система браков;

- факторы, изменяющие частоты генов;

- частоты генов и генотипов;

- коэффициент инбридинга.

Вид Homo Sapience – крупная эволюционная единица. Есть группы людей с

генетическими различиями. Эти группы можно считать популяциями. Надо знать, где

границы популяции, для определения наибольшее значение имеет система браков. Чисто

панмиксных популяций не существует.

В популяциях в результате действия эволюционных факторов насчитывается разное

количество людей:

1,5–4 тысячи – дем («народ»)1-2% лиц из других популяций; 80-90%

внутригрупповых браков; 20% - прирост населения за 25 лет;

Менее 1,5 тысяч – изолят. 1% лиц, пришедших из других популяций; 90%

внутригрупповых браков; 20% - прирост населения за 25 лет.

Если изолят существует более 100 лет, то все члены изолята - троюродные братья и

сестры.

Выделяют 3 группы изолятов:

1) религиозные изоляты (распространены были в Средние века и Новое время),

секты;

61

2) палеолитические изоляты – существуют на островах, в Сибири;

3) географические изоляты. Отделены от других селений различными

преградами (водными, лесными и другими).

Существенно изменяется популяционная структура человечества, т.к. происходит

миграция населения, нарушение изолятов, изменяется система браков (классовые,

религиозные, расовые запреты постепенно исчезают), растет численность людей (более 7

миллиардов) за счет людей пострепродуктивного возраста, количество людей

репродуктивного возраста постепенно снижается, происходит старение популяции.

Величина близкородственных браков сохраняется и составляет примерно 3% в популяции.

Для эволюции система браков значения не имеет, т.к. эволюция подразумевает появление

нового гена.

Факторы, повышающие изменчивость:

- мутационный процесс;

- рекомбинации;

- поток генов.

Не влияют на изменчивость:

- отбор;

- дрейф генов.

Генные мутации появляются с определенной, характерной для генных мутаций

частотой. 1 локус мутирует с частотой 1 на 100000 половых клеток. Генная мутация –

обычное явление, с увеличением возраста родителей быстро возрастает частота мутаций,

проявляется генетический груз. Поток генов – перенос генов из одной популяции в

другую не изменяет частоту аллелей в популяции, но сильно изменяет частоты генов в

малых популяциях (старожилы +приезжие). В США потомство смешанного брака принято

относить к негритянскому населению. За 300 лет в США выросло 10-12 поколений негров.

Когда 2 человеческие популяции оказываются в близком контакте, они не сразу

превращаются в панмиксную популяцию. Сначала они изолированы друг от друга, что

препятствует потоку генов. В настоящее время у негров США 30% генов белых людей, у

бразильских негров – 40%. В обратную сторону процесс идет гораздо медленнее. В

настоящее время считают, что поток генов и мутационный процесс – главные источники

разнообразия людей больших человеческих популяций.

Дубинин: « Смешение рас и

гибридизация – гигантский

генетический процесс, который идет

в популяциях человека, и направлен на

создание единого внутренне

многообразного человечества».

Некоторые генетики

предполагают, что через 75

поколений (примерно 2000 лет)

наступит полное генетическое равновесие.

Естественный отбор формирует генотипы организмов, таким образом, что фенотип

оказывается приспособлен к окружающей среде. Гены, дающие преимущество,

распространяются в популяции благодаря естественному отбору и становятся обычными.

В человеческой популяции появляются люди, имеющие преимущества, т.к. у них есть

новый ген. Трудность выявления из-за большой продолжительности жизни человека и

медленной репродукции. Тяжело обнаружить ген, хотя частота генов изменяется, (люди

становятся выше, меняется форма неба, форма головы), однако, такие изменения обычно

протекают из-за изменений в нескольких генах.

Естественный отбор в человеческой популяции существует и он очень значителен.

10-15% беременностей заканчиваются спонтанным абортом в возрасте 2-6 месяцев.

62

3% - рождение мертвого ребенка;

2% - детей погибает в новорожденный период;

3% - не доживает до половой зрелости;

20% - не вступают в брак;

10% - остаются бездетными.

Естественный отбор очень велик. В развитых странах снижается детская смертность.

В Средние века в Пруссии 50% не доживали до 20 лет. Вирусные и инфекционные

заболевания были факторами естественного отбора. Отбор против гетерозигот хорошо

виден на примере резус-отрицательных людях. Если резус-фактор матери отрицателен, а

отца положителен – происходит эритробластоз плода. Гетерозиготы плохо

приспособлены. В популяции происходит гомозиготизация населения. В популяции

существует естественный отбор и в пользу гетерозигот. Например, существуют несколько

видов гемоглобина. Hb A, Hb S. Они дадут 3 генотипа:

Hb A Hb A

Hb A Hb S

Hb S Hb S – серповидно-клеточная анемия.

В результате точковой мутации гемоглобин теряет растворимость, эритроцит

приобретает форму серпа, развивается анемия и весьма вероятен летальный исход

(большинство людей не доживают до половой зрелости). Однако в некоторых районах

неблагоприятных по малярии было замечено, что гетерозиготы не болеют этим

заболеванием и не умирают от нее. В нормальных условиях более приспособлены Hb A

Hb A, на равнинах наблюдается гипоксия людей с Hb A Hb S. В неблагоприятных

условиях приспособительная способность Hb A Hb A менее 1.

Дрейф генов.

В тихом океане стоял атолл Пенгелан. В 1927 году там жили 1000 человек, после

эпидемии брюшного тифа, завезенного исследователями, осталось лишь 30 человек. В

2005 году – уже 2000 жителей. У 5% жителей наблюдается цветовая слепота

(ахромотоксия), аутосомно-рецессивное заболевание. Вывод: 1 человек из 20 имел этот

ген – эффект родоначальника.

В Финляндии некоторые аутосомно-рецессивные заболевания (например,

нефротический синдром) встречаются чаще, чем в других частях планеты. Финляндия

представляет собой огромный изолят из-за большого количества озер и прочих преград,

что приводит к усилению частоты встречаемости редких заболеваний.

В Туркмении живет племя, в 1850 году оно насчитывало 1000 человек. На 2005 год –

20000. они страдают от своеобразного ожирения и врожденной катаракты. Дети

рождаются с весом более 5 килограммов, к 5 месяцам достигают 15 килограммов. Все эти

люди изначально произошли из 4 семей.

В США хорея Генингтона была завезена 3 мя англичанами. В настоящее время

больны 7000 людей – проявился эффект родоначальника.

В Юго-западной части Тихого океана есть королевство Тонга. Все жители

произошли от одной семьи. Люди страдают от сахарного диабета и ожирения.

Побережье Югославии и остров Млет – специфический кератоз (аутосомно-

рецессивное заболевание). Ладони, стопы имеют уплотнения. Высок процент

близкородственных браков.

Разрабатываются теории общественного здоровья.

Примитивное Собирательство, охота,

полуоседлый образ

жизни, группа около 20

человек - изолят

Выживание под угрозой насильственной

смерти. Средняя продолжительность жизни

20-25 лет. Младенческая смертность – 50%.

Основные причины: травмы, голод, ранняя

женская смертность.

Постпримитивное Земледелие, 50-500

человек

Болезни, голод. Средняя

продолжительность жизни – 20-30 лет.

63

Смертность детей – 20%. Основные

причины смерти: малярия, брюшной тиф,

зоонозы, авитаминозы, гельминты.

Квазимодерное 2/2 XIX века Россия,

Центральная и Южная

Америка, страны Азии и

Европы

В начале периода продолжительность

жизни мужчин – 35-55 лет, женщин – 39-

60. сейчас – 60-65 лет младенческая

смертность составляет 15-50 на 1000

новорожденных. Причины смерти: рак,

отравления, травмы.

Модерное 2/2 ХХ века Средняя продолжительность жизни 75-79

лет. Младенческая смертность 8-10 на

1000. основные причины смерти –

сердечно-сосудистые заболевания и рак.

Постмодерное Следует ожидать Продолжительность жизни – 82-85 лет.

Младенческая смертность 5 на 1000.

смерть – от старости.

Выделяют географические подтипы общественного здоровья.

1. Арктический (высокоширотный) – заболевания в основном вызваны

физическими факторами: низкой температурой, высокой влажностью, ветром,

обморожением. Часты простуды, нарушения сердечно-сосудистой системы во время

магнитных бурь. Гипоксия. Короткие ноги. Полнота, нос и подбородок уменьшены.

2. Таежно-лесной.

3. Аридный (пустыни и полупустыни) – малая масса тела, поверхность

испарения велика.

4. Субтропический.

5. Тропический. Биологические факторы - инфекционные и инвазионные

заболевания, ядовитые растения, животные, заболевания сердечно-сосудистой системы.

6. Горный. Мощная грудная клетка, усилен эритропоэз. Большая детская

смертность. Онкологические заболевания и заболевания сердечно-сосудистой системы.

ЛЕКЦИЯ №19

Эволюция систем органов.

1. Эволюция пищеварительной системы.

2. Эволюция иммунной системы.

3. Эволюция эндокринной системы.

4. Эволюция дыхательной системы.

Пищеварительная система.

С 1880 по 1950г господствовала теория Мечникова. Она была дополнена

Иордановым. Пищеварение эволюционирует от внутриклеточного (простейшие) до

полостного неклеточного (высшие животные). Пищеварительная первичная кишка

формируется у кишечнополостных животных – гаструляция. Кишечнополостные

относятся к первичноротым, бластопор у них функционирует всю их жизнь.

64

Иглокожие и хордовые относятся к вторичноротым. Бластопор у них зарастает, а

через некоторое время на противоположном конце появляется впячивание,

превращающееся в дальнейшем в ротовую бухту и вторичный рот. Чуть позднее на месте

бластопора прорывается анальное отверстие.

У кишечнополостных внутриполостное пищеварение замещается внутриклеточным.

Пища поступает в рот, выделяются ферменты, пища измельчается, и клетки энтодермы

захватывают питательные вещества.

Плоские черви. У трематод есть рот с глоткой и 2 кишечные ветви (в виде трубочек

или разветвленные), состоящие из переднего (эктодермальное происхождение) и среднего

отделов (энтодермальное происхождение). Есть внутриклеточное и полостное

пищеварение. Кишечник замкнут слепо.

Круглые черви. Появляется задний отдел (впячивание эктодермы). На заднем конце

тела появляется анальное отверстие. Пища передвигается в одном направлении, что

обеспечивает более качественное переваривание.

Кольчатые черви. В стенке кишки появляются мышечные структуры, возможна

перистальтика.

Членистоногие. Кишечная стенка более дифференцирована. Появляются челюсти,

исполняющие функцию измельчения пищи. Возникают также и пищеварительные железы,

выделяемые ими ферменты, способствуют более качественному перевариванию пищи.

Круглоротые (миксины и миноги) – полупаразиты. Отсутствуют челюсти, вместо

ротовой полости – ротовая воронка, на дне которой находится рот: язык с зубами на нем.

Пищеварительная трубка не дифференцирована. Глотка пронизана жаберными щелями.

Кишечник является непосредственным продолжением глотки. Печень возникает из

выроста начального отдела средней кишки. Печень представляет собой ветвистую

трубчатую железы. Возникает зачаток поджелудочной железы.

Рыбы. Ротовая полость, по краю которой располагаются зубы, зубная система -

гомодонтная (все зубы имеют одинаковое строение и функции). Зубы гомологичны

плакоидной чешуе хрящевых рыб. Есть примитивный язык – двойная складка. Желез в

ротовой полости нет. За ротовой полостью располагается глотка, далее – пищевод,

желудок и кишечник, заканчивающийся анальным отверстием. Кишечник есть тонкий и

толстый. Кишечник образует многочисленные петли. Есть печень, поджелудочная железа

и желчный пузырь.

Амфибии. Ротовая полость и глотка перестают быть отдельными образованиями,

образуется единая ротоглоточная полость. Имеются слюнные железы, секрет которых

служит только для смачивания пищи, химическое же воздействие на пищу не оказывается.

Гомодонтная зубная система. Имеются евстахиевы трубы, гортань, хоаны. Кишечник

состоит из 2 отделов. Толстый кишечник открывается клоакой. Есть большая печень и

поджелудочная железа.

Рептилии. Гомодонтная система зубов. Однако у некоторых представителей

появляется дифференцировка зубов. Ротовые слюнные железы хорошо развиты, особенно

подъязычные, губные, зубные. У ядовитых змей задняя пара зубных желез преобразована

в ядовитые зубы. Строение пищевода и кишечника сохраняется то же. На границе тонкого

и толстого кишечника есть небольшой слепой вырост. Длина кишечника гораздо больше,

чем у амфибий, поэтому он образует многочисленные петли. Кишечник заканчивается

клоакой.

Пищеварительный тракт млекопитающих начинается преддверием полости рта,

предротовой полостью. Мясистые губы служат для захвата пищи, зубная система

гетеродонтная. Для млекопитающих характерны хорошо развитые слюнные железы,

наиболее крупными из которых являются околоушная, поднижнечелюстная, подъязычная.

1958г – после работ Уголева добавлено мембранное пищеварение. Расщепление

пищи происходит под действием ферментов, выбрасываемых в полость их клеток –

экзоцитоз. Ферменты расщепляют крупные молекулы и надмолекулярные комплексы,

65

обеспечивая начальные этапы пищеварения. В тонком кишечнике полостное, мембранное

и внутриклеточное пищеварение идут одновременно. Внутриклеточное пищеварение

реализуется следующим образом: вн6утри клетки питательные вещества гидролизуются

ферментами в цитоплазме. В клетку обычно проникают ди - и олигомеры.

Мембранное пищеварение имеет место на всех этапах развития живой природы. Оно

происходит в тонкой кишке человека и связано с ферментами и мембранами клеток.

Активные центры ферментов обращены в сторону кишки (водной фазы).

Филогенез иммунной системы.

Эволюция живого мира состояла в образовании таких форм жизни, которые активно

взаимодействуют с другими живыми организмами. Биологические организмы существуют

в биотическом окружении. Они взаимодействуют с другими организмами, в биоценозе

существует круговорот.

Абиотические факторы менее сильно воздействуют на организм. Эволюция живой

материи привела к возникновению динамической системы взаимозависимых организмов,

не могут существовать без биотического взаимодействия. Такие взаимодействия

проявляются в питании и обмене веществ. Существует тенденция к усложнению связей.

Современные многоклеточные организмы во многом утратили возможность

синтезировать даже простые органические вещества, но научились добывать их в готовом

виде. Это консументы (в том числе человек). Жизнь основана на питании продуктами

биосинтеза, создание которых осуществляется продуцентами (зеленые растения). Жизнь

консументов напрямую зависит от биологической продуктивности растений и от

развитости растениеводства. Растениеводство- источник пищи и сырья для

промышленности (в том числе фармацевтической промышленности). 40% лекарственных

средств в мировой фармацевтической промышленности растительного происхождения,

снижение продуктивности растений приводит к голоданию, недоеданию, ухудшению

качества жизни, снижению производства и уровня общественного здоровья. Важнейший

фактор, понижающий урожайность растений – микроорганизмы, грибы, бактерии. Они

приспособлены к паразитизму на разных растениях, животных и человеке. Пандемия

гриппа – «испанки» унесла жизни 20 млн. человек. Жертвы микробного паразитизма - все

живые организмы, в том числе и сами микробы.

Почему земле до сих пор не населена одними микроорганизмами?

Почему жестокий антагонизм между живыми существами не привел к гибели живой

материи еще на заре эволюции?

Почему эволюция не остановилась?

Ответы на эти и многие другие вопросы дает иммунология.

Иммунитет – невосприимчивость, устойчивость, резистентность, толерантность –

способность организма противостоять агрессии со стороны других биологических видов.

1902 г. Мечников и Зильбер основали учение об иммунитете.

«Иммунитет – это совокупность всех наследственных полученных и индивидуально

приобретенных организмом свойств, которые препятствуют проникновению и

размножению микроорганизмов, вирусов и других патогенных объектов и действию

выделяемых ими продуктов».

Наследственный иммунитет – свойства невосприимчивости, полученные от

предков. Он определяется генотипом.

Индивидуальный иммунитет - приобретенный иммунитет, который вырабатывается

на протяжении жизни организма.

Выделяют следующие группы факторов иммунитета:

- фагоцитарные;

- конституциональные;

- лимфоидные.

66

Лимфоидные факторы – наследственная способность организмов создавать

иммунитет.

Конституциональные – имеют общебиологическое значение. Они присутствуют у

всех организмов независимо от таксономического положения.

У беспозвоночных и позвоночных существует система фагоцитоза. У растений и

простейших подобная система отсутствует. Растения защищены только наследственными

свойствами. Грибы и вирусы тоже не защищены. Только у позвоночных существует

приобретенная невосприимчивость благодаря наличию лимфоидной системы. При этом

защитные функции лимфатической системы осуществляются специфической активностью

антител и иммуноглобулинов.

Антигены – любые вещества, удовлетворяющие требованиям:

- индицируют образование соответствующих антител при введении в организм;

- вступают в реакцию с молекулой комплементарного иммуноглобулина.

Наибольшей антигенной активностью обладают белки, меньшей – полисахариды и

нуклеиновые кислоты. Существует большое количество антител.

Антитела вырабатываются комплексом органов:

- вилочковая железа;

- селезенка;

- кровь;

- пейеровы бляшки тонкого кишечника;

- костный мозг;

- сумка Фабрициуса (у птиц).

Изучение иммунитета производится на растениях. Восприимчивость генетически

детерминирована (доминантные и рецессивные признаки). Более 50 лет изучается

иммунитет иммуногенетикой.

Эндокринная система.

В любом организме вырабатываются соединения, разносящиеся по всему организму,

имеющие интегративную роль. У растений есть фитогормоны, контролирующие рост,

развитие плодов, цветов, развитие пазушных почек, деление камбия и др. Фитогормоны

есть у одноклеточных водорослей.

Гормоны появились у многоклеточных организмов, когда возникли специальные

эндокринные клетки. Однако химические соединения, играющие роль гормонов, были и

раньше. Тироксин, трийодтиронин (щитовидная железа) обнаружены у цианобактерий.

Гормональная регуляция у насекомых изучена плохо.

В 1965 году Вильсон выделил инсулин из морской звезды.

Оказалось, что дать определение гормону очень трудно.

Гормон – это специфическое химическое вещество, выделяемое особыми клетками в

определенном участке тела, которое поступает в кровь и затем оказывает специфическое

действие на определенные клетки или органы-мишени, расположенные в других областях

тела, что приводит к координации функций всего организма в целом.

Известно большое количество гормонов млекопитающих. Они делятся на 3 основные

группы.

Феромоны. Выделяются во внешнюю среду. С их помощью животные принимают и

передают информацию. У человека запах 14 - окситететрадекановой кислоты четко

различают только женщины, достигшие половой зрелости.

Наиболее просто организованные многоклеточные организмы – например, губки

тоже имеют подобие эндокринной системы. Губки состоят из 2 слоев – энтодермой и

экзодермой, между ними располагается мезенхима, в которой содержатся

макромолекулярные соединения, характерные для соединительной ткани более

высокоорганизованных организмов. В мезенхиме есть мигрирующие клетки, некоторые

клетки способны секретировать серотонии, ацетилхолин. Нервная система у губок

67

отсутствует. Вещества, синтезируемые в мезенхиме, служат для связи отдельных частей

организма. Координация осуществляется за счет перемещения клеток по мезенхиме. Есть

также и перенос веществ между клетками. Заложена основа химической сигнализации,

которая характерна для остальных животных. Самостоятельных эндокринных клеток нет.

У кишечнополостных имеется примитивная нервная система. Первоначально

нервные клетки выполняли нейросекреторную функцию. Трофическую функцию,

осуществляли контроль роста, развития организма. Затем нервные клетки стали

вытягиваться и образовали длинные отростки. Секрет выделялся около органа-мишени,

без переноса (т.к. не было крови). Эндокринный механизм возник раньше

проводникового. Нервные клетки были эндокринными, а потом получили и

проводниковые свойства. Нейросекреторные клетки был первыми секреторными

клетками.

Первичноротые и вторичноротые вырабатывают одинаковые стероидные и

пептидные гормоны. Принято считать, что в процессе эволюции из одних полипептидных

гормонов могут возникнуть новые (мутации, дупликации генов). Дупликации менее

подавляются естественным отбором, чем мутации. Многие гормоны могу синтезироваться

не в одной железе, а в нескольких. Например, инсулин вырабатывается в поджелудочной

железе, подчелюстной железе, 12-перстной кишке и других органах. Существует

зависимость генов, контролирующих синтез гормонов от положения.

Дыхательная система.

Большинство животных – аэробы. Диффузия газов из атмосферы посредством

водного раствора осуществляется при дыхании. Элементы кожного и водного дыхания

сохраняются даже в высших позвоночных животных. В ходе эволюции у животных

возникли разнообразные дыхательные приспособления – производные кожи и

пищеварительной трубки. Жабры и легкие – производные глотки.

ЛЕКЦИЯ № 20

Онтофилогенетическая обусловленность пороков развития.

1. Биогенетический закон.

2. Преобразование онтогенезов.

3. Пороки развития.

Эволюционные преобразования связаны не только с образованием и вымиранием

видов, но и преобразованием онтогенеза. Онтогенез – феномен, без которого эволюция

была бы невозможна или остановилась на предживом уровне. На основе перестроек

онтогенеза происходят любые филогенетические преобразования. Геккель, Мюллер:

« Онтогения есть краткое повторение филогении» - биогенетический закон. Из него

вытекают 2 правила.

1) правило рекапитуляции – учение о повторении в развитии ныне живущих

организмов строения их предков.

2) Правило ценогенеза- учения о нарушениях развития, мешающих

повторению развития.

Ученые сравнивали развитие позвоночных и беспозвоночных, зародышей высших и

низших животных. Сравнивали стадии развития яйца. Период до и непосредственно после

оплодотворения соответствует одноклеточному организму. Дробление – это превращение

одноклеточного организма в многоклеточный. Стадия бластулы сравнима с первичным

68

многоклеточным организмом, гаструла сравнима с кишечнополостным организмом.

Зародыши высших позвоночных (в том числе и человека) повторяют признаки низших

животных, от которых произошли. Например, зачатки жаберных щелей у человека быстро

зарастают, роль органов дыхания за ними никогда не сохраняется. Появление жабр

говорит о сохранении признаков далекой рыбоподобной формы – предшественника.

Плавательные перепонки, хватательный рефлекс в раннем периоде дифференцировки рук,

сосательный рефлекс.

Явление повторения в развитии высших форм признаков предков, живших в

прошлом и имевших более простое строение – рекапитуляция.

Отношение к теории менялось. Теория Геккеля не может претендовать на роль

всеобщего биологического правила, т.к. филогенетические изменения иногда происходят

путем добавления новых терминальных, конечных стадий, причем время онтогенеза

сохраняется. Закон рекапитуляции справедлив, когда эволюционные изменения связаны с

терминальными стадиями.

Параллельно с этими учеными Карл Бэр тоже обратил внимание на параллельность

процессов филогенеза и онтогенеза.

1828 год – «Закон зародышевого сходства». К.Бэр истолковал это явление совсем

иначе: « сходство между зародышами разных групп больше, чем между взрослыми

особями этих групп». Зародыш проходит ряд стадий, отражающих план тех

разнообразных групп, к которым он принадлежит. Причем в определенном порядке от

более общих к более подчиненным группам. Общие признаки появляются раньше, чем

специальные признаки. Видоспецифические признаки проявляются позднее, чем признаки

класса, типа и т.д.

Концепция содержит элементы рекапитуляции, но более общебиологическая.

Получила большее признание, чем теория Геккеля и Мюллера.

В преобразовании онтогенеза принимают участие разные процессы.

- эмбриональные адаптации;

- филэмбриогенезы;

- автономность онтогенеза.

Эмбриональные адаптации. Онтогенез состоит из ряда определенных стадий, каждая

из которых протекает в определенной среде. Все стадии проходят под генетическим

контролем и под действием естественного отбора. Последовательные стадии между собой

связаны, все вместе они составляют онтогенез. В ходе онтогенеза формируются

определенные признаки, которые используются в детском возрасте, затем исчезают –

ценогенетические признаки. Ценогенезы – приспособительные изменения

зародыша/личинки к специфическим условиям зародышевого, личиночного развития.

Например, качественные изменения у человека – амнион, аллантоис, хорион,

желточный мешок, плацента. Это провизорные органы, выполняющие разные функции, со

временем эти функции начинают выполняться другими органами и системами.

Внезародышевые органы не принимают участия в формировании тела зародыша, но без

них его развитие было бы невозможно.

Филэмбриогенезы. Филэмбриогенез – такой способ эволюции онтогенеза, который

состоит в изменении процессов морфогенеза, связанных с адаптацией взрослых

организмов. Ученее о филэмбриогенезах было разработано Северцовым в 1910 году.

Основное положение – первичность онтогенетических изменений по отношению к

филогенетическим. Путем филэмбриогенеза происходят преобразования и взрослых, и

промежуточных, и начальных стадий. В зависимости от стадий выявлены типы

филэмбриогенеза:

- архаллаксис;

- девиация;

- анаболия.

69

Посредством филэмбриогенезов происходит и усложнение, и упрощение строения и

функций (например, паразитизм – более упрощенное строение, соответствующее

условиям среды).

Архаллаксисы – изменения, происходящие на ранних стадиях эмбрионального

развития. Выражаются в изменении дифференцировки эмбриональных зачатков,

изменении массы зачатков, сдвиге места и времени закладки органов (гетеротопии и

гетерохронии), изменении начального развития зачатков. Считается, что архаллаксисы

происходят на ранних этапах. Отделение половых клеток от соматических произошло в

колониальных организмах путем архаллаксиса. Другой пример – у растений – изменение

строения, мутовок, увеличивается количество симметричных органов; появление

волосяного покрова у млекопитающих. Рекапитуляции проявляются только при закладке

органов, потом зародыши идут в развитии по другому пути. Изменения приводят к

крупным преобразованиям онтогенеза и являются основным источником прогрессивного

развития природы и эволюции взрослых организмов.

Девиация (от латинского – «отклонение») – изменение развития признаков в

результате резкого отклонения от первоначального направления на средних этапах

эмбриогенеза. Например, формирование роговых чешуек у рептилий. Вначале развитие в

точности повторяет развитие плакоидной чешуи рыб, но потом происходит отклонение.

Однодольный зародыш растения появился в результате замещения двух боковых точек

роста одной верхушечной. Точно также – возникновение среднего уха, появление

сложных коренных зубов млекопитающих. Рекапитулирует значительная часть признаков

предковых форм. На основе девиации происходят существенные эволюционные

изменения.

Анаболия (от греческого – «подъем») – добавление, надставка новых стадий развития

в конце морфогенеза какого-либо органа. Например, эволюция почки. Сначала

формируется предпочка, далее – первичная почка, вторичная почка. При эволюции путем

анаболии более ранние стадии не изменяются, а предшествующая стадия новой стадии

рекапитулирует.

Процесс морфогенеза довольно устойчив. Всяческое изменение приводит к

снижению жизнеспособности. Анаболии возникают чаще архаллаксиса и девиаций. С

генетической точки зрения, все 3 способа эволюции онтогенеза объясняются объемом

наследственной информации

Автономность онтогенеза – независимость онтогенеза от колебаний внешней среды

и генофонда. Между генами и окончательным фенотипом проходит весь онтогенез.

Онтогенез – среда, устойчивая к любым помехам. Появляющиеся новые мутации чаще

всего убираются, они могут изменить скорость биохимических реакций, количество

производимого продукта, но фенотип не изменится. Изменение обмена веществ, фенотипа

приводит к гибели клеток и вымиранию видов.

Онтофилогенетическая обусловленность пороков развития.

Любой процесс, происходящий в организме, имеет свой материальный субстрат,

определяется нормой реакции и регулируется гомеостазом. Материальный субстрат

гомеостаза – все видовые особенности (возраст, генотип, фенотип). В ходе исторического

развития постепенно совершенствовались приспособительные ответы организма на все

внешние раздражители. Эта закономерность повторяется при развитии зародыша. С

момента образования зиготы могут возникать нарушения обмена веществ. Они могут

приводить к дистрофическим изменениям, некрозу и гибели самого зародыша. С

развитием генотипа появляются более сложные ответные реакции - расстройство

кровообращения, иммунологические, воспалительные процессы и т.д.

Патологические процессы пренатального развития – отклонения развития от

момента образования зиготы до родов. В клинике эмбриогенез делят на 4 периода:

70

- прогенез

- бластогенез

- гаметогенез

- фетогенез

Для каждого этапа характерны специфические виды патологий.

Аплазия (агенезия) – полное врожденное отсутствие органа или его части.

Гипоплазия – врожденное недоразвитие органа.

Гипотрофия – уменьшение массы органа или плода в целом.

Гипертрофия – увеличение массы органа или зародыша.

Гиперплазия – врожденное увеличение размеров органа.

Макросомия, гигантизм – увеличение длины и массы тела.

Гетеротопия – наличие клеток, тканей, участков и целых органов в нехарактерных

местах.

Гетероплазия – нарушение дифференцировки отдельных типов тканей.

Эктопия – смещение органа.

Атрезия – отсутствие канала или отверстия.

Персистирование – сохранение эмбриональных структур, в норме исчезающих.

Стеноз – сужение канала или отверстия.

Гаметопатия – все виды поражения гамет, возникающие при ово - и сперматогенезе,

обусловлены мутациями.

Бластопатии – нарушения, связанные с поражением бластоцисты, т.е. зародыша 15

дней после оплодотворения.

Результаты бластопатий:

1) пустые зародышевые мешки;

2) гипоплазия, аплазия внезародышевых органов (амниона, амниотической

ножки и желточного мешка);

3) внематочная беременность (имплантация зиготы в роге и возле внутреннего

зева матки) или нарушение глубины имплантации;

4) нарушение ориентации эмбриобласта;

5) двойниковые пороки;

6) сиреномелия (веретенообразное тело, ласты – см. рисунок);

7) циклопия;

8) мозаицизм.

71

Эмбриопатия – все виды патологий эмбриона (16-75 дни онтогенеза), возникающие

под действием повреждающих факторов (алкогольных, диабетических,

медикаментозных).

Результаты эмбриопатий:

- очаговые или диффузные изменения и нарушения формирования органов, которые

заканчиваются или гибелью эмбриона или врожденными пороками развития.

72

Фенопатии – повреждения плода (76-280 дни). Достаточно редко происходят.

Результаты фенопатий:

1) крипторхизм – сохранение первоначального расположения органа;

2) гипертрофия, гиперплазия элементов мезенхимы;

3) пренатальная гипоплазия органов;

4) множественные очаги воспаления в паренхиматозных органах;

5) персистирование.

Самые частые пороки – пороки сердца и сосудов.

6-10 случаев на 1000 новорожденных.

Пороки сердечно-сосудистой системы имели 27% детей, погибших до года.

Пороки сердечно-сосудистой системы составляют ¼ всех пороков развития.

У некоторых пороков сердца существует половая дифференциация.

Стеноз и транспозиция крупных сосудов характерны для мальчиков.

Дефект межпредсердной перегородки и открытый грудной проток встречаются чаще

у девочек.

У 2-х недельного эмбриона сердце - однокамерная трубка в передненижней части

тела, в нее открывается венозный синус, выходит артериальный конус. На 3 неделе

происходит закладка первичной перегородки предсердий, разделение общего желудочка –

на 8 неделе. В то же время создаются клапаны сердца и крупных сосудов. Начало 9 недели

характеризуется сформированностью всех основных структур сердечно-сосудистой

системы. Это время – терминальный тератогенный период.

В 1,5 раза чаще встречаются у девочек пороки малого круга кровообращения – 70%.

Сложные пороки составляют 20% и являются результатом токсикоза первой

половины беременности, попыток прерывания беременности, вирусных заболеваний.

Наиболее часто среди сложных пороков проявляется эктопия сердца. Иногда сердце

находится вне грудной полости, более часто – правостороннее расположение дуги аорты

или двустороннее расположение дуги аорты.

Другие нарушения – открытый артериальный проток, трехкамерное сердце (при

общем желудочке или предсердии). Может наблюдаться аортопульмональный свищ –

сохранение связи между аортой и легочной артерией, 25-30 мм диаметр отверстия.

Пороки дыхательной системы.

Раньше полагали, что такие пороки встречаются редко, сейчас же их выявляется

много. Пороки легких составляют около 70%. По данным центрам тератологии (Минск)

около 7% всех пороков развития составляют пороки дыхательной системы.

Гортань и трахея формируются из передней верхней стенки энтодермальной трубки.

На 4 неделе происходит разделение на 2 цилиндра. Передний служит для образования

гортани и трахеи, задний формирует пищевод. Легкие формируются на протяжении всей

внутриутробной жизни зародыша. К 4 месяцу заканчивается ветвление развитие бронхов

– терминальный тератогенный период для бронхов.

Пороки гортани – аплазия, гиперплазия, нарушение срастания щитовидного хряща и

надгортанника. Могут встречаться врожденные диафрагмальные грыжи, перемещение

органов из брюшной полости в грудную из-за нарушения целостности диафрагмы или

через пищеводное отверстие.

Пороки развития органов пищеварения.

3-4 случая на 100 пренатальных вскрытий. Составляют 22% всех пороков.

Это в основном нарушения развития производных кишечника, нарушения изгибов,

кровоснабжения ЖКТ или иннервации.

73

Часто пороки развития внутренних органов корригируют с пороками лица или шеи.

ЛЕКЦИЯ №21

Человек как закономерный результат процесса развития

органического мира.

1. Прогрессивный характер эволюции. Проблема происхождения человека.

2. Положение Homo sapiens в системе живого мира.

3. Этапы антропогенеза.

Происхождение и эволюция физиологической организации человека и человеческих

рас изучает антропология («антропос» - человек). Некоторые считают, что вопрос решен,

но это не так. Многие тысячелетия люди пытались открыть свое происхождение.

Воображение порождало мифы, на основе которых были созданы все основные религии.

Дарвин в книге « Происхождение человека и половой отбор» доказал, что человек возник

естественным путем, как и другие животные. Доказал родство человека и

человекообразных обезьян. Гекстле « Место человека в природе» 1863 год: «Человек не

имеет причины стыдиться, что произошел от обезьян. Я бы стыдился происхождения от

человека болтливого и невежественного, который вмешивался в научные споры…».

1925 – суд против учителя, преподававшего теорию Дарвина в школе в США. Был

осужден, был уплачен штраф и введен запрет на преподавание теории Дарвина в этом

штате. Процесс был назван «обезьяним».

1925 – штат Теннис. Принят тот же закон, потом отменен, а в 1967 году вновь

введен.

1961 г – книга в США «… большой каньон возник из-за Великого потопа, люди –

потомки Адама и Евы…» - теория Боллиса.

1970 – в штатах Илузиана и Арканзас теория Боллиса преподавалась наравне с

эволюционным учением.

Ни Гекстле, ни Дарвин никогда не доказывали, что человек произошел от

современных человекообразных обезьян. Доказательства. Приводимые Дарвином –

анатомические признаки. Они были косвенными. Данных палеонтологии не было, не

хватало звена между человекообразным предком и человеком. Книга « О недостающем

звене».

Дарвин отмечал сходство строения и функций тела человека и функций и строения

животных (особенно человекообразных обезьян). Исключительно большое сходство

наблюдалось в эмбриональном развитии. Он использовал рудиментальные признаки,

атавизмы. За последние 100 – 150 лет накоплено много данных, в том числе

палеонтологических, подтверждающих теорию Дарвина. У человека и человекообразных

обезьян более 300 общих признаков, например, иммунологические, физиологические,

генетические, циклы жизни и др.

Физиологические группы крови по системе АВ0 и др. одинаковы. У обезьян те же

антигенные группы, что и у человека, возможно переливание крови. Люди и современные

человекообразные обезьяны – кровные родственники.

Генетические сходства. У шимпанзе 48 хромосом. Существует теория о том, что

люди утратили 2 хромосомы. Строение хромосом, расположение в них генов сходно и

настолько близко, что если бы систематика строилась только по биохимическим

признакам, человек и человекообразные обезьяны оказались бы в одном виде. Большое

значение приобрела молекулярная таксонометрия. Расстояние между человеком и

шимпанзе = 1, между человеком и африканскими обезьянами также невелико. При

сравнении полипептидов оказалось, что генетический материал человека и шимпанзе

гомологичен на 99%. Если выделить молекулу ДНК, затем расплести и соединить с такой

74

же расплетенной ДНК человека, происходит сшивание в единую молекулу. Ошибок

между нуклеотидами очень мало. Аминокислотный состав в гемоглобине человека и

шимпанзе одинаков, у человека отличается от гориллы только одной аминокислотой.

Иммунологические сходства. Современные антропоиды болеют теми же

заболеваниями, что и человек. Картина заболеваний одинакова. Обезьянам можно привить

детские болезни. Защитные механизмы у человека и человекообразных обезьян

одинаковы.

Цикл жизни. Беременность 250 – 270 дней (человек – 280). Двойни – редки, тройни –

не зарегистрированы. Рождается обычно один детеныш. Период жизни составляет 60 – 70

лет. Половое созревание – 7 – 8 лет. Высшая нервная деятельность прекрасно развита (над

проблемой сравнения ВНД человека и человекообразных обезьян работают психологи).

Вывод: человек и человекообразные обезьяны произошли от общего

обезьяноподобного предка. Разошлись они в 12 – 15 млн. лет назад. Развивались

независимо друг от друга в разных экологических условиях. Они - конечный результат

развития двух дивергировавших ветвей.

С биологической точки зрения человек относится к:

Тип CHORDATA

Подтип VERTEBRATA

Класс MAMALIA

Отряд PRIMATES

Семейство HOMINIDAE

Род HOMO

Вид HOMO SAPIENS, SAPIENS

Человек – качественно своеобразное существо. Жизнь может протекать только в

условиях общество и коллективно – общественного производства. Антропологии изучает

переход от биологических закономерностей предка к закономерностям социальным.

12 – 15 млн. лет назад эволюция привела к возникновению дриопитеков (размер с

крупную крысу) от них разошлись 2 ветви: человеческая и обезьянья. Обезьяны

приспосабливались к древесному образу жизни, сформировался способ передвижения –

брахиация и другие приспособления. У них выработались признаки скелета, характерные

для современных обезьян. Гоминидная ветвь приспосабливалась к наземному образу

жизни. Эта линия развития связана с бурным развитием головного мозга, увеличением

мозгового черепа, произошло удлинение нижних конечностей. Люди и современные

человекообразные обезьяны – боковые родственники. Закон необратимости эволюции –

эволюция не может идти назад. Поэтому возвращение человека к состоянию предка

невозможно. Выделение человека произошло 1 раз, это одноактный процесс,

произошедший в наиболее благоприятный момент.

Когда на Земле появилось существо, которое можно считать человеком?

Большинство антропологов считают, что то существо, которое стало самостоятельно

изготавливать орудия труда – человек. Переходная форма – австралопитеки

(южноафриканские обезьяны). Первые остатки найдены в 1924 году в Южной Африке.

Древность – 5 млн. – 750 тыс. лет. Разные по росту, строению. Объем мозговой коробки

550 куб см. ходили на 2 ногах, в качестве орудия – природные объекты. Вес около 30 кг.

Рост – 120 – 130 см. относительный вес мозга больше, чем у современных

человекообразных обезьян. Употребляли животную растительную пищу. Для охоты

использовали кости и камни. Вывод: эти двуногие приматы вплотную подошли к

человеку. У австралопитеков малые размеры черепной коробки, следовательно, на

определенной стадии гоминиды имели очень маленький головной мозг.

С конца 1950 происходили открытия в Кении, Танзании, Эфиопии (восточная

Африка). В 1959 году микки в Танзании обнаружили ископаемого примата с большим

количеством искусственно обработанных изделий из гальки. 1 млн. – 750 лет назад, объем

75

мозговой коробки составлял 530 – зинджантроп (южно-африканский человек). Объем

мозга смутил антропологов, т.к. они не понимали, как с таким объемом головного мозга

можно было изготавливать орудия труда.

1960 год – Микки там же обнаружили и другие находки, в морфологическом плане

гораздо более сходные с человеком. Объем черепной коробки 680. 2 млн. лет назад. Это

существо назвали Человек Умелый. Микки предположили, что зинджантропы не были

создателями орудий труда, просто они оказались жертвам человека умелого. В результате

находок последних лет установлено, что возраст человека больше, чем 1 млн.

Большинство антропологов считают, что человек умелый – древнейший человек,

морфологически близкий австралопитекам. Это люди в философском, а не в

биологическом смысле. Крупных морфологических различий между австралопитеками и

человеком умелым нет, поэтому считается. Что австралопитеки – непосредственные

предшественники человека. Из среды их выделились формы, начавшие самостоятельно

изготавливать орудия (около 3 млн. лет назад) – это были первые люди. Австралопитеки

превратились в творцов гамической культуры. Все ископаемые формы гоминид

большинство антропологов относят к роду Homo. Подразделяют на 2 подвида: человек

прямоходящий и человек разумный. Человек прямоходящий – вымерший вид группы

архантропов (питекантропы, синантропы и гейденберский человек). Человек разумный:

все современные человеческие популяции и предшествующие форму, начиная с

неандертальца.

Архантропы.

Первые останки найдены в 1881 году на о. Ява. Врач Эрнест Дегуа обнаружил их и

дал родовое название – питекантроп. Возраст 1 млн. лет – 400 тыс. лет. Объем мозговой

коробки – 1000 куб. см. Черепной свод уплощен, выпуклость лба не развита, массивный

сплошной надглазничный валик, подбородочный выступ не развит, они ходили на

полусогнутых ногах.

Синантропы.

В пещере близ Пекина. Более прогрессивны. 1225 – мозговая коробка. Кости более

тонкие. Ископаемые остатки архантропов в Европе и Африке – скудны.

Гейденбергский человек. Остатки найдены в Германии. Жили около 500 – 300 тыс.

лет назад.

Все сведения о человеке прямоходящем свидетельствуют, что морфология скелета

соответствует строению скелета человека разумного. Считается, что человек

прямоходящий был переходной ступенью от человека умелого к человеку разумному.

Архантропы занимались собирательством. Синантропы использовали огонь,

случайно полученный, на нем они жарили мясо. Речи не было. Для защиты использовали

огонь. Использовали крики и звуки, которые были средством общения на охоте и при

защите от врагов. Синантропы изготавливали орудия в основном из кварцита и песчаника.

Именно архантропы относятся к представителям древнейших людей. Формирующиеся

люди – переходные существа, они – предшественники древних людей (палеоантропов).

Неандертальцы населяли Европу во время между 70 – 40 тыс. лет. Отличался от

современного человека тем, что имел низкий свод черепа, небольшую выпуклость лба,

тяжелый сплошной надглазничный валик, пяткообразно нависающий, к нему

прикреплялись мышцы шеи. Скелет туловища похож на скелет современного человека,

1300 – 1600 куб. см. (больше, чем у современного человека). Толстые кости черепа.

Неандертальцы обнаружены в Западной Европе (Германия). Жили небольшими группами,

питались всем, но основная – мясная добыча – маленькие зверьки. Они использовали

ловушки, западни. Лакомство – костный мозг. Главная охотничья добыча – пещерный

медведь. Способ жизни требовал подвижности, т.к. они занимались собирательством. В

теплую межледниковую эпоху жили под открытым небом, в ледниковый период – в

пещерах. Орудия и оружие из кварцита и песчаника. Укрывались шкурами убитых

животных. Трудная жизнь принуждала их думать, решая сложные проблемы. Лобные

76

доли становились все более сильными. Плоский тип черепа – поднимался. В Европе

вместо палеоантропа появился неоантропа (около 40 тыс. лет), во Франции – кроманьонец

(близ Кромань). Возраст находок 60 и более тысяч лет. Остатки обнаружены на

территории Воронежа. Первые находки датированы 30 – 60 тыс. лет назад. Самый

древний возраст неоантропа – на территории Воронежской области. Для кроманьонца

характерно: небольшой размер лицевого черепа, кости черепа тонкие. Прекрасные

охотники, имели большой охотничий опыт, более практичные орудия и оружие.

Животных убивали не только ради мяса, но и из-за шкур. Использовали кожу, шкуры,

рога, зубы. Найдены украшения.

Где произошел переход от австралопитека к человеку прямоходящему, а затем и к

человеку разумному? Большинство считают, что на африканском континенте, но единого

мнения нет.

В 2000 году – Уотсон (США) провел конференцию по антропологии.

ЛЕКЦИЯ №22

Закономерности антропогенеза

1. Биологические предпосылки.

2. Биосоциальная природа человека и процесс антропогенеза.

3. Генетическая программа и программа социальная наследование в развитии

современного человека.

4. Расы современного человека.

В человеке 2 компонента: биологический (соответствует биологическому прошлому)

и социальный (соответствует настоящему). Для того чтобы человек стал социальным

существом нужны предпосылки, в первую очередь, морфологические. Предшественники

человека – древесные формы. Млекопитающие, живущие на деревьях, точно определяют

расстояние до предмета, удерживаются на ветках, фокусируют взгляд на предмете, кроме

того, обладают способностью хватать предметы, перелетая с ветки на ветку. Приматы

имеют хорошее зрение. Глаза хорошо развиты, направлены вперед, происходит

фокусировка глаз на одном предмете и определение расстояния. Наличие желтого пятна

еще лучше делает зрение, цветное зрение, улучшает объемное видение. Зрение –

значительный компонент ВНД. От сочетания глаз/рука зависит развитие мозга.

Концентрирование на одном предмете осуществляется именно сочетанием глаз/рука. Эта

способность легла в основу экспериментирования, изготовления орудий и решений задач.

Передвижение на 2 ногах освободило руки, которые стали использовать орудия и их

изготавливать.

Труд – решающий шаг в выделении человека из животного мира. Маркс и Энгельс

писали: «Труд – первое основное условие всей человеческой жизни и притом в такой

степени, что мы можем сказать в известной степени, что труд создал человека».

Свободная рука была вначале подходящая для простых действий, она долго

развивалась. Труд оказывал прямое влияние на строение и функции руки, изменения

передавались по наследству. Под влиянием труда кисть формируется и изменяется в

определенном направлении. В строении и функции руки отражена трудовая деятельность

77

в целом. Рука – часть тела, которая, изменяясь, оказывала влияние на организм, причем

организм в свою очередь влиял и на развитие руки.

Трудовая деятельность повлекла улучшение не только физической, но и умственной

организации, происходила цефализация. Развитие головного мозга имело огромную

приспособительную ценность. Масса головного мозга еще ни о чем не говорит.

Необходимо улучшить строение мозга, увеличиваются лобная, теменная, височная доли.

После развития мозга никаких значительных морфологических изменений не было,

за исключением удлинения ног. Морфологически человек не изменился. «Древние люди –

готовые люди» - Энгельс. Морфологический прогресс человека завершился на самых

ранних этапах развития. Но биологический процесс не завершился. С появлением

древнейших людей появляются зачатки трудовой деятельности, общество. Труд требовал

передачи опыта и объединений усилий.

В процессе общественного труда возник звуковой язык, а затем – членораздельная

речь. Речь могла возникнуть только тогда, когда мозг был достаточно хорошо развит. 750

г – критическая масса мозга, начиная с которой человек обладает предпосылками для

овладения речью и языком. Необходимы специализированные нервные окончания,

механизмы, управляющие дыханием, колебанием голосовых связок с определенной

частотой.

Человек отличается от млекопитающих т.к. они приспособлены к модулированию

звуков. У приматов имеется надгортанник и мягкое небо, поэтому они не задыхаются.

Младенцы способны есть и дышать одновременно. Язык не имеет достаточного места для

движения и артикуляции звуков речи – это у младенцев. У взрослых гортань не входит в

носовую полость, пища с питьем проходят мимо гортани, вход в которую плотно

закрывается мышцами – защитные движения. Человек может задохнуться, языку места

достаточно. 2000 людей в США ежегодно умирают от удушья.

В эмбриогенезе гортань сначала располагается высоко. Затем опускается. К 3

месяцам после рождения ребенок может дышать через рот.

Труд и речь оказывали обратное мощное влияние на прогрессивное развитие органов

чувств и головного мозга. Под влиянием трудовой деятельности естественный набор

изменил направление эволюции. Выживали те, кто лучше охотился, изготавливал орудия,

заботился о стариках. Люди все меньше завесили от внешней среды. Если бы предки

человека не занялись трудом – они бы вымерли.

Прямохождение имеет отрицательное значение: медленное передвижение, не

выгодно энергетически. Роды у женщин мучительны, а у четвероногих – нет т.к. крестец у

человека лишается подвижности. Длительное стояние, ношения тяжестей приводит к

плоскостопию, расширению вен. Органы давят друг на друга и на таз, так возникают

грыжи, аппендицит, опущение и выпадение матки.

Человек занял главное место в животном мире. Его преимущества – свободная рука

и хорошо развитый головной мозг.

Возникновение и развитие социальной информации. Биологические закономерности

постепенно заменялись социальными. Произошло превращение зоопсихологической

информации в социальную в процессе рудовой деятельности. Социальная информация

возникла из ненаследственной части зоопсихологической информации и превратилась в

наследуему3ю.

В.М.Бехтерев в 1927 году «Есть особый способ передачи приобретенных

способностей потомству. Этот способ мы называем социальной наследственностью».

Дубинин развивал эту идею. « Наряду с генетической программой люди создали

социальную». Важная часть эволюции человека – содержание социальной программы

генетически не закрепляется. Результаты трудовой и общественной деятельности

передавались из поколения в поколение путем воспитания. Труд, воля, интеллект – это

отражение человеком исторически сложившихся отношений. В каждом поколении

каждый человек сам на основе генетической информации проходит заново формирование.

78

Сущность человека – биосоциальная. Биологическая сущность – предпосылка социальной.

Нарушение структуры ДНК приводит к тому, что биологические особенности не отвечают

социальным требованиям. И биологическое и социальное должно быть в норме, тогда

возникает гармоничная личность. Если ребенок лишен общества, у него нет речи,

сознания. «Дикие дети».

Социальные свойства человека развиваются в общении с другими людьми.

1980 год – слепоглухонемые дети от рождения. Ранее они были вне общества, но

Мещеряков и Серебрянский добились своими методами появления сознания и речи.

Прекращение видообразования человека разумного. Эволюция не происходит,

следовательно, естественного отбора нет. Но завершенность видообразования еще не

означает завершения эволюционного процесса, как это кажется на первый взгляд. Просто

движущая форма отбора сменилась стабилизирующей. Поддержание физиологического

типа современного человека с возникновением трудовой деятельности и социальной

информации завершается действие группового отбора как главного двигателя эволюции.

Но биологические факторы эволюции были устранены не сразу. Появился

общебиологический процесс, социальной стало главенствующим.

Человек – существо социальное.

Человек приспосабливал природу для своих нужд. Он почти перестал зависеть от

природы.

Серебровский « Если ход эволюции есть постепенное освобождение от природы, то

он сам должен воздействовать на природу»

Видовая стабильность очень велика. Современный человек того же

морфологического типа, что и 30 – 40 тыс. лет назад, НО скорость производства (от

каменного до атомного века) и социальная эволюция выросли.

Биологическая эволюция прекратила существование только как принцип,

естественный отбор в человеческих популяциях не приводит к образованию видов, но

приводит к огромному генетическому разнообразию. Чем более генетически полиморфна

популяция – тем легче происходит видообразование. Происходит процесс биологического

снятия. Снималась ведущая роль естественного отбора и замены социальными

закономерностями. Ведущим становится - социальный фактор, и популяция

стабилизуется.

Все человечество представляет собой единый вид.

Выделяют несколько рас. Для определения используют структуру и цвет кожи.

Волос, глаз. Существуют 3 большие расы:

- негроидная, тропическая, черная;

- монголоидная, желтая;

- европеоидная, белая.

Рас очень много. Между всеми расами - переходы незаметны.

Раса – совокупность людей, обладающих общностью физиологического типа,

происхождение которого связано с определенным ареалом.

В применении к человеку очень часто неправильно используют термин, смешивая

культуру и биологическое развитие. Представители основных рас создали свои

высокоразвитые культуры. Любая раса имеет приблизительно одинаковые объемы

головного мозга, развитие лобных долей. Генетические различия между неграми и белыми

– 1 локус у фосфоглюкомутазы. Других различий нет. 85% различий на генетическом

уровне в пределах национальной популяции. Различия в пределах расы и между расами –

7,5%. Расовые различия сформировались на ранних этапах антропогенеза, когда был

важен групповой отбор. Важным его фактором был ареал. Адаптивный характер

расообразования – специфическое проявление человека. На ранних этапах – решающая

роль была у географического фактора, сейчас – у экономического и этнического. Пример

– открытие Америки привело к смешению рас:

Европейцы+индейцы=метисы;

79

Европейцы+негры=мулаты;

Негры+индейцы=самбо.

В Стокгольме из-за миграций вся молодежь – цветная. В Центральной Азии картина

рас очень сложна и разнообразна.

У африканских человекообразных обезьян генетическое и морфологическое

различие также заметно.

Была популяция – основатель, от нее произошло образование рас около 10 тыс. – 120

тыс. лет. Некоторые исследователи считают, что первые люди были ближе к

монголоидам.

ЛЕКЦИЯ № 23

Биологические основы паразитизма и трансмиссивных

заболеваний.

1. Характеристика паразитизма.

2. Взаимодействие паразитов и хозяина.

3. Трансмиссивные и природно-очаговые заболевания.

Живые организмы находятся в биотическом окружении, поэтому они оказывают

воздействие друг на друга. Между организмами разных биологических видов

устанавливаются связи в результате эволюции. Одни организмы живут отдельно, а другие

приобрели приспособления для совместной жизни. Одни использовали других –

квартиранство.

Паразитизм и мутуализм

возникли в ходе эволюции отдельно

друг от друга, поэтому не переходят

друг в друга.

Догель, 1947 г. « Паразиты –

это такие организмы, которые

используют другие организмы в

качестве источника пищи и среды обитания, возлагая при этом частично или

полностью на своих хозяев задачу регуляции своих взаимоотношений с окружающей

средой».

Среда обитания паразита – другой организм – хозяин. Организм хозяина имеет

собственный гомеостаз, защитные механизмы от всего инородного. Паразит –

чужеродный организм. В процессе эволюции у паразита выработались приспособления

для существования в живом организме, но хозяин также приспособился к паразиту. В

процессе эволюции происходит соревнование. Паразиты – процветающие виды, имеющие

биологический прогресс. Они очень изменчивы, пластичны. Паразиты – очень древние

виды. Паразитизм существует с момента зарождения жизни (например, бактериофаги). У

паразитов много упрощений (нет многих ферментов, пищеварительной трубки, у плоских

червей пристеночное переваривание, как в тонком кишечнике). Поселяясь, в организме

хозяина, они оказывают на него патогенное действие, зависящее от:

- размеров;

- морфологии;

- физиологии;

- интенсивности инвазии;

- локализации в организме хозяина;

- особенностей инвазии во время заражения.

Инвазия – количество паразитов в теле одного хозяина.

80

Болезни, вызываемые организмами животной природы – инвазионные.

Болезни, вызываемые растительными и другими организмами – инфекционные.

После поселения в организме хозяина паразит может воздействовать на его

организм.

Факторы действия паразитов:

1. Механический (механическое разрушение органов путем давления,

внедрения, прикрепления).

2. Химический (отравление организма хозяина ядовитыми продуктами распада

паразита после его смерти).

3. «Отнятие пищи» (непосредственное отнятие пищевых веществ и витаминов

у хозяина). Например, лентец широкий отнимает витамин В12.

Когда паразит вступает в контакт с хозяином, постепенно формируется система

паразит – хозяин. Наступает взаимная адаптация. Если не приспособятся, наступает

гибель. В результате взаимодействия формируется энергетически сбалансированная

система, пищи хозяина хватает для обоих. Иногда вес хозяина увеличивается. Паразит

активно изменяет гомеостаз хозяина. Паразит стремится создать такие условия, которые

будут для паразита оптимальными. У него есть вещества, изменяющие обмен веществ

хозяина. Паразит выделяет биологически активные вещества, которые повышают обмен

веществ хозяина, при этом продолжительность жизни хозяина снижается.

Все паразиты делятся на 4 группы:

- вирусные;

- внутриклеточные;

- кишечные;

- тканевые.

При вирусном паразитизме хозяин формирует фенотип паразита. При клеточном

клетка увеличивается в размерах, защищает и питает паразита (например, лейшманиоз).

При кишечном паразит получает все необходимые питательные вещества из кишечника.

При тканевом паразитизме многие паразиты живут в жидких тканях (в свободном

состоянии). Если они обитают в не жидких тканях, то подвергаются реакции со стороны

соединительной ткани. Паразиты не рубцуются, он извращает гомеостаз хозяина, при этом

формируется соединительнотканная капсула (а не рубец!). Капсула содержит большое

количество сосудов, питающих паразита и уносящих продукты его метаболизма. Капсулы

могут быть двойные (со стороны паразита и со стороны организма хозяина). Паразит

чужероден, но БАВ, выделяемые паразитом подавляют рецепторы лейкоцитов и они не

распознают его.

Всегда ли паразитизм вреден?

Если бы при паразитизме преимущество получал только паразит, тогда бы

паразитизм исчез, но он процветает.

1855 г – 24 европейских кролика были ввезены в Австралию. Через 90 лет их уже

было – миллионы. Пришлось ввести вирус миксоматоза. Сначала смертность среди

кроликов составила 99,8%. Сейчас от того же вируса погибают лишь 5%, остальные

«привыкли». Если природная приспособленность отсутствовала, кролики гибли, но с ними

погибал и штамм со 100% вирулентностью.

В природе не существует биологических видов, которые эволюционировали бы в

одиночку. На поверхности тела, внутри тела – миллионы микроорганизмов. Все вместе

они образуют единый микробиогеоценоз. Микроорганизмы, входящие в состав

микробиогеоценоза защищают организм от чужеродных организмов.

Из всех живых существ (около 1 млн.) около 50 000 – паразиты. Более 5000 видов –

паразиты человека. 90 видов общие для человека и животных.

Тип Простейшие – 50 видов

81

Тип Плоские черви – 9000 видов

Тип Круглые черви – 100000 (в т.ч. паразиты растений)

Тип Скребни – 500 видов

Тип Кольчатые черви

Тип Членистоногие

Все паразиты отличаются особой локализацией. Они делятся на:

- эктопаразиты;

- эндопаразиты.

Эктопаразиты обитают на коже, в толще волосяного покрова. Эндопаразиты обитают

внутри тела человека и животных и занимают там определенное место. Скребни обитают

в тонком кишечнике, круглые черви – в разных органах.

Некоторые паразиты, попадая в организм хозяина, оказываются в наиболее

предпочтительном месте, другие часто мигрируют (аскариды). Во время миграций

происходит массовая гибель паразитов и сильное повреждение организма хозяина.

Все живые организмы расселяются- удаляются в разные стороны от места обитания

родительских особей или центра популяции. Если не происходит расселение – наступает

смертность. Вид обеспечивает себе выживание. У паразитов проблема – не переселять

хозяина, поэтому они вынуждены покидать его, чтобы найти нового хозяина. На стадии

покидания организма хозяина происходит и расселение. Смертность в этот период очень

высока, поэтому паразиты очень плодовиты. Иногда имеет место партеногенез в

личиночных стадиях (сосальщики). Наличие свободно живущей стадии создает для

паразита дополнительные сложности – приспособление к условиям жизни внутри

организма хозяина и вне его организма. Паразиты должны расселяться и переносить

неблагоприятные условия, дожидаясь нового хозяина. В цикле жизни часто находится

промежуточная стадия, когда паразит обитает в организме промежуточного хозяина и

стадия покоя. Нормальный цикл жизни паразита предполагает многих хозяев.

Окончательные / дефинитивные хозяева - хозяева, в теле которых происходит

половым путем.

Дополнительные / промежуточные хозяева – хозяева, в которых протекают

промежуточные личиночные стадии.

Резервуарный хозяин – хозяин, в котором паразиты длительно обитают, но не

размножаются.

Между паразитом и хозяином могут быть различные по времени контакты. Поэтому

различают паразитов:

- временных;

- стационарных/постоянных.

Временные связаны с хозяином только во время питания. Постоянные паразиты либо

не покидают организм хозяина, либо длительно там живут.

Паразиты могут вступить в контакт с разными видами хозяев, но некоторые виды

более предпочитаемы, там паразит и хозяин формируют единую систему. Если паразиты

живут у организмов только одного биологического вида – это моноксенные паразиты

(вошь у человека). Если в жизненном цикле моноксеенных паразитов нет встречи с

истинным хозяином, они заражают представителей других видов и гибнут. Если

несколько видов хозяев – эвриксенные паразиты (кошачий сосальщик).

В циркуляции многих паразитов принимают участие кровососущие организмы, часто

наземные членистоногие. К настоящему времени установлены группы, к которым

прикреплены паразиты. Роль переносчиков двояка. Членистоногие создают проход для

возбудителя, нарушая целостность кожных покровов, но помимо этого, они сами вносят

возбудителя внутрь. В более примитивном случае возбудитель не питается и не

размножается в организме переносчика, тогда насекомые – механические переносчики

82

(слепни для сибирской язвы). В других случаях паразит питается за счет переносчика и

развивается в нем – специфические переносчики (муха цеце – трипаносомы).

Заболевания, которые вызываются паразитами, передача которых осуществляется с

участием переносчика, называются трансмиссивными.

Облигатно трансмиссивные заболевания – такие трансмиссивные заболевания,

которые передаются ТОЛЬКО при участии переносчика.

Факультативно трансмиссивные заболевания – трансмиссивные заболевания,

которые распространяются разными способами, в том числе с участием переносчиков.

- клещевой возвратный тиф;

- сыпной и возвратный тиф;

- лихорадка паттачи;

- сезонные энцефалиты и др.

Если возбудитель заражает животное, которое затем заражает человека или другое

животное – зооноз. Если перенос осуществляется от человека к человеку – антропоноз.

В природе количество паразитов и возбудителей поддерживается определенными

условиями.

Разработано учение о природной очаговости трансмиссивных заболеваний.

Павловский (родился в 1898 году в Борисоглебске) был военным врачом и

разработал учение о природной очаговости.

Природный очаг – явление, когда переносчик, возбудитель и животное - резервуар

в течение длительного времени существуют в природе независимо от человека.

Природные очаги поддерживаются, если соблюдаются определенные условия. Если

человек попадает в природный очаг, формируется синантропный очаг и человек

заболевает. Для ликвидации природно-очаговых заболеваний проще всего уничтожить

переносчика.

1975-1977г – Турция, близ Адена – вспышка малярии.

ЛЕКЦИЯ №24

Медицинская протозоология.

1. Характерные признаки простейших.

2. Представители.

Один из разделов медицинской паразитологии – медицинская протозоология. Она

изучает паразитических простейших, вопросы патогенеза, терапии заболеваний,

диагностики.

Простейшие обитают повсеместно, где есть влажная среда.

Простейшие – животные организмы, имеющие микроскопические размеры,

состоящие из 1 клетки. Простейшие имеют строение, типичное для эукариотической

клетки. Есть протоплазма (эктоплазма – гомогенный наружный слой, эндоплазма –

зернистый, с включениями, внутренний слой). На поверхности эктоплазмы образуется

тонкая кожица – пелликула – гибкая структура, полупроницаемая, тонкая. Она позволяет

временно изменять форму клетки. У некоторых есть кутикула, выполняющая защитную,

структурную и опорную функции.

Функционально простейшие – сложные организмы, которые непрерывно

взаимодействуют с окружающей средой. Они существенно отличаются от клеток

многоклеточных организмов. Функции клеток определяются белками, которые

синтезируются клетками. Клетка многоклеточного организма выполняет только

определенные функции, поэтому в ней синтезируется только определенная часть белков.

83

Клетка простейшего синтезирует все белки и ферменты, свойственные организму, в

течение жизни работает весь ее геном, а не часть, как в клетке многоклеточного

организма.

Простейшим присущи все свойства живых организмов. По тип обмена веществ и

способу питания выделяют 2 группы:

- автотрофы;

- гетеротрофы.

Паразитические простейшие, как правило, питаются осмотически, поглощая

вещества всей поверхностью. Переваривание осуществляется в пищеварительных

вакуолях (пищевая частица + набор ферментов в эндоплазме).

Сократительная вакуоль регулирует осмотическое давление клетки, это органелла

выделения.

Простейшим присуща раздражимость. Они реагируют на механические,

термические, световые, химические и другие воздействия. Часто реакция выражается в

изменении направления движения – таксис. Если движение осуществляется в

направлении действия раздражителя – положительный таксис, если наоборот –

отрицательный. Таксисы позволяют простейшему перемещаться в свойственное место

обитания, что чрезвычайно важно для паразита. Таксис определяет питание

определенными веществами.

Для простейших характерно половое и бесполое размножение. В основе обоих

процессов лежит клеточное деление, у многих видов простейших чередуются формы

размножения, образуются сложные циклы.

Большинство простейших передвигаются. Имеются:

- постоянные органоиды движения – жгутики, реснички;

- временные – ложноножки – временные выросты эндоплазмы.

При неблагоприятных условиях простейшее перестает питаться, у него исчезают

органоиды движения, образуется толстая оболочка – циста. Сам процесс носит название –

инцистирование и позволяет переносить неблагоприятные условия, способствует

расселению.

Простейшие имеют много общих черт, но отличаются по разным признакам

(устройство органелл движения, тип питания и др.).

Тип Простейшие делится на 4 класса: 25000-35000

Sarcodina = Rhisopoda

Flagellata = Mastigophora

Sporozoa

Ciliala = Infusoria

SARCODINA

Саркодовые.

Наиболее важны – амебы. Главная черта – способность образовывать ложноножки.

Тело четко делится на экто- и эндоплазму. Ядро одно или несколько, деление пополам в

свободном состоянии или под оболочкой. Захват пищи осуществляется псевдоподиями.

Амебы – паразиты чаще всего поселяются в пищеварительной трубке.

Дизентерийная амеба. /Entamoeba histolitica/

1875 - открыта русским ученым в Петербургской военной академии. Заболевание

– амебиаз, представляющее язвенное поражение толстой кишки. В запущенных случаях

возможно прободение кишки. Осложнения – перитонит и абсцессы печени.

Жизненный цикл амебы включает вегетативную стадию и цисту. Стадии переходят

друг в друга в зависимости от условий. Вегетативная форма включает следующие формы:

- тканевая;

- большая вегетативная (forma magna);

84

- малая вегетативная (forma minuta);

- предцистная.

Тканевая форма – 20-25 мкм. В центре – звездчатая кариосома. Движения в виде

толчков. Обнаруживается при остром амебиазе в тканях стенки кишечника. Эритроциты

внутри клетки присутствуют.

Большая вегетативная – 30-40 мкм. Тело четко делится на экто- и эндоплазму, ядро

практически не видно. Всегда обнаруживаются фагоцитированные эритроциты от 1 до 20

штук. Поэтому – эритрофаг/ гематофаг. Определяются при остром амебиазе из

свежевыделенных фекалий больного человека.

Мелкая вегетативная форма. Живет в просвете кишечника, питается бактериями,

структуры хозяина в ней не обнаруживаются, следовательно, эритроцитами не питается.

Отношения с хозяином – носительство. Это комменсальная форма, размеры которой

около 13 мкм.

Предцистная – 13-15 мкм. Протоплазма гомогенизирована, свободна от каких-либо

включений.

Вне организма хозяина все формы быстро погибают.

Стадия покоя – циста 2-5 мкм. Цисты – незрелые 1-2 ядерные, зрелые – 4-ядерные

(инвазионная стадия для хозяина). Стадии цисты очень устойчивы. Цисты образуются в

нижних отделах толстого кишечника.

Заражение человека осуществляется цистами. Инкубационный период составляет от

недели до 3 месяцев. Из цисты выходят мелкие просветные формы. Микротравмы,

воспаления слизистой, интоксикация, травмы, ранения, нарушения водного и пищевого

обмена способствуют переходу просветной формы в тканевую. Под действием

лизирующих ферментов разрушается стенка кишечника, в просвет начинает выделяться

кровь. Возникновение крупной вегетативной формы – не причина амебиаза. Появление её

– результат далеко зашедшего некроза кишечной стенки.

Диагноз ставится на основании обнаружения в фекалиях вегетативных форм (обеих)

и цист различной степени зрелости.

Кишечная амеба/Entamoeba coli

Размер около 20 мкм. Эндоплазма грубо вакуолизирована. В вакуолях – бактерии,

грибы, простейшие других видов. Зрелые цисты имеют 8 ядер, незрелые – 2. иногда

встречаются формы с 16-32 ядрами. Комменсал.

Ротовая амеба/Entamoeba gingivalis

Часто встречается в кариозных полостях зубов и в белом мягком налете. Похожа на

дизентерийную. Питается бактериями, эритроцитами, лейкоцитами. Вопрос о

патогенности не решен.

FLAGELLATA

Жгутиковые

Есть свободно живущие формы и паразиты. Органеллы движения- жгутики.

Размножение осуществляется путем продольного деления.

Гамбийская трипаносома.

Возбудитель африканского трипаносомоза – смертельного заболевания Тропической

Африки. Основной источник – человек, носители – антилопы, свиньи, переносчик – муха

цеце. Трипаносомы имеют размеры 20-30 мкм. Есть удлиненное тело, ундулирующая

мембрана, свободный ее конец. Когда муха цеце сосет кровь больного, происходит

попадание в ее желудок трипаносом. Он6и размножаются и сложно изменяются –

инвазионная для млекопитающих форма. При укусе попадает зараженная слюна и

трипаносомы проникают в кровь человека. Чаще всего они оседают в головном мозге,

поражается ЦНС, нарастает сонливость, происходят патологические изменения в печени,

85

почках, легких и других органах. Болезнь длится 5 – 7 лет и без лечения заканчивается

летально. Диагностика болезни по пунктатам спинного мозга, лимфатических узлов и

периферической крови.

Паразиты рода Лейшмания.

Обитают в организме позвоночных, где они встречаются в лейшманиальной

безжгутиковой внутриклеточной форме. В их организме превращаются в лептомональную

жгутиковую форму. Попадая в организм человека, вызывают лейшманиозы –

трансмиссивные тропические и субтропические заболевания человека и животных.

Лейшмания доновани, 1903г. Селезенка больного человека. Индийский кала-азар,

черная лихорадка, дум-дум, висцеральный лейшманиоз.

Попадая в организм с кровью больного, лейшмании образуют жгутиковую форму.

Висцеральный лейшманиоз часто поражает детей до 12 лет. У переболевших

вырабатывается стойкий иммунитет. Течение болезни характеризуется анемией,

лейкопенией, волнообразной лихорадкой. Встречается в Индии, Кении, Азии, Казахстане

Закавказье.

Диагностика – пунктаты костного мозга, лимфатических узлов, мазки крови.

Тропическая лейшмания.

Болезнь Боровского (1898), кожный лейшманиоз.

Характеризуется поражениями кож, образованием язв, после которых остаются

рубцы. Размер язв до 10-15 см. существует антропонозный, поздно проявляющийся

подтип кожного лейшманиоза, встречающийся в городах и поселках городского типа на

Ближнем Востоке, Южной Европе, индии. Основной источник – человек, переносчик -

москиты. Язвы образуются на открытых участках тела, затем они рубцуются. Зоонозный

подтип (раноизъязвляющийся, полупустынно-сельский, остро некротизирующий,

Пендинская язва). Имеет сезонность с лётом москитов. Резервуар – мыши, суслики,

особенно – большая песчанка. Москиты питаются кровью в сумерки, в природе

существует очаг. При зоонозном подвиде чаще поражаются нижние конечности. Язвы

могут также покрывать все тело. Подтип распространен в Азии, Африке, на юге России,

Туркмении, Узбекистане.

Диагностика – по обнаружению простейших в кожных пробах вокруг ран.

Трихомонады.

______________Trichomonas hominis

Возбудитель кишечного трихомониаза. Размер 5-15 мкм. Форма тела овально-

уплощенная. Есть жгутики, ундулирующая мембрана. Питается бактериями,

эритроцитами, обитает в толстом кишечнике.

Trichomonas vaginalis

Возбудитель урогенитального трихомониаза. Размер 15-20 мкм. Локализуется в

мочеполовой системе мужчин и женщин. Зараженность женщин составляет 20-40%,

мужчин – до 15%. Чаще всего заражаются в 18-45 лет. У женщин наблюдаются

патологические явления во влагалище, у мужчин – повреждается предстательная железа,

что ведет к бесплодию. Передается половым путем, а также при нестерильном

гинекологическом осмотре.

Обнаружение происходит по мазку из выделений.

Lamblia intestinalis

Открыта профессором Харьковского университета Лямблем в 1859 году. Мелкие

жгутиконосцы – 10-20 мкм. Локализуются в ДПК. Имеет грушевидную форму, 2 ядра, все

органеллы парные. На вентральной стороне имеется присасывательный диск. Облигатные

паразиты. Заражение происходит при попадании цист. Лямблиоз широко распространен,

86

особенно у детей. Зараженность достигает 50-80%. Интенсивность инвазии очень велика

(на 1 кв. см. 1000000 особей).

Диагноз ставится по обнаружению вегетативных форм и цист в фекалиях и при

дуоденальном зондировании.

SPOROZOA

Споровики.

Все паразиты. Отсутствуют органеллы движения у взрослых форм. Сложный цикл

развития с чередованием полового и бесполого размножения. Есть споры. До 100 млн.

человек в год болеют малярией.

Toxoplasma gandi

Возбудитель токсоплазмоза. Открыт в 1908 году. Проникает через кожу, слизистые,

пищеварительный тракт. Локализуется практически во всех органах. Бывает врожденные

формы. Кошачьи – окончательный хозяин, а человек - промежуточный. Смертность очень

велика, выжившие люди становятся инвалидами. Все беременные исследуются на

носительство. Зооноз с частой природной очаговостью.