9.1.7. Если адаптация относительна - как ее оценить?

Если адаптация такая подвижная и относительная характеристика - как же в таком случае оценить меру приспособленности, да и можно ли вообще это сделать?

Хотя вопросы не имеют простого решения, все же и то и другое вполне возможно. В качестве критериев стабильности популяции человека и характеристики процесса приспособления используются демографические, медицинские, генетические, физиологические, наконец, морфологические критерии. Безусловно, применимы и оценки социального порядка (например, эффективность хозяйственной деятельности, особенности культуры и пр.), которые неразрывно связаны с биологией человека. Но эти явления лежат вне сферы нашего непосредственного изучения.

Так, о степени приспособленности населения можно судить по демографическим или палеодемографическим показателям. В этом случае, по сути, рассматривается не что иное, как непосредственная характеристика отбора. Картина будет более полной, если параллельно с констатацией демографических закономерностей, удается как-то описать причины полученного распределения смертности.

Другой общий способ оценки основан примерно на таком предположении: "раз такая-то группа человека длительное время успешно существует в данной среде, значит - ей удалось приспособиться и выработать комплекс адаптивных черт". В таком случае исследование направляется, прежде всего, на поиск географических закономерностей распространения биологических свойств человека. Но простая констатация того, что признак распространяется в соответствии с тем или иным экофактором, еще не является показателем его адаптивности. В наибольшей степени любопытны те признаки, изменчивость которых может быть не просто описана, а объяснена экологическими причинами. Понятно, что особый интерес в этой связи вызывают популяции коренного населения, обитающего в наиболее экстремальных экологических регионах Земли (высокогорье, арктические, тундровые, таежные, пустынные пространства и т.п.).

Поскольку сложность экологического изучения человека заключается в переплетении естественных и социальных факторов, определяющих взаимодействие человека со средой, на разных этапах работы исследователи вынуждены искусственно вычленять биологические или социальные его стороны. Все, что мы можем сделать - это провести сбор антропологических материалов по большему количеству популяций, а затем попытаться установить какую-то экологическую закономерность в их многообразии. Только в результате такой кропотливой работы можно сделать предположение о характере адаптационного процесса в каждой конкретной из этих групп населения.

Наконец, чрезвычайно важно помнить, что хотя адаптация всегда конкретна, ее очень непросто описать словами "хорошо" или "плохо". Организм или вся популяция могут быть лишь более или менее приспособленными к конкретному сочетанию факторов по сравнению с другими организмами или группами. Тот признак, который не выглядит в данный момент адаптивным, может стать таковым в других условиях среды, и наоборот.

Билет 21. Понятие биологического и хронологического возраста

Биологический возраст – фундаментальная характеристика индивидуальных темпов развития. Он отражает уровень морфофункционального созревания организма на фоне популяционного стандарта. По этому критерию индивид может соответствовать популяционной норме своего хронологического (паспортного) возраста, опережать его в той или иной степени или, напротив, отставать.

*** Критериями биологического возраста могут быть морфологические, функциональные и биохимические показатели, диагностическая ценность которых меняется в зависимости от этапов постнатального онтогенеза. Из морфологических критериев чаще используют скелетную зрелость (сроки оссификации скелета), зубную зрелость (прорезывание и смена зубов), зрелость форм тела (пропорции, телосложение), развитие первичных и вторичных половых признаков. Функциональными критериями служат показатели, отражающие зрелость нервной и вегетативных систем, опорно-двигательного аппарата. К биохимическим критериям относятся ферментативные, гормональные и цитохимические показатели. В практической работе для определения биологического возраста обычно пользуются так называемой зубной и половой формулами. Для оценки биологического возраста в период полового созревания обычно учитывают развитие первичных и вторичных половых признаков.

*** "Биологический возраст" человека отличается от "паспортного" (хронологического) возраста. Его называют также возрастом развития. Он отражает темп индивидуального роста, развития, созревания и старения организма. У всех приматов существуют индивидуальные отличия в ростовых процессах. Темп роста, сочетание скоростей роста и развития на разных этапах онтогенеза могут существенно варьировать у разных людей. Это проявляется, например, при исследовании групп людей одного паспортного возраста. Например, в группе 10-летних девочек 50% обследованных по биологическому развитию будут соответствовать "типичному", среднему варианту, остальные будут отклоняться в пределах 1-2 года в ту или другую сторону, т.е. биологический возраст их будет соответствовать 11-12 годам или 8-9 годам.

* Среди сверстников по хронологическому возрасту обычно существуют значительные различия по темпам возрастных изменений. Расхождения между хронологическим и биологическим возрастом, позволяющие оценить интенсивность старения и функциональные возможности индивида, неоднозначны в разные фазы процесса старения. Самые высокие скорости возрастных сдвигов отмечаются у долгожителей, в более молодых группах они незначительны.

* Биологический возраст определяется совокупностью обменных, структурных, функциональных, регуляторных особенностей и приспособительных возможностей организма. Оценка состояния здоровья методом определения биологического возраста отражает влияние на организм внешних условий и наличие (отсутствие) патологических изменений.

* Биологический возраст, помимо наследственности, в большой степени зависит от условий среды и образа жизни. Поэтому во второй половине жизни люди одного хронологического возраста могут особенно сильно различаться по морфо-функциональному статусу, то есть биологическому возрасту. Моложе своего возраста обычно оказываются те из них, у которых благоприятный повседневный образ жизни сочетается с положительной наследственностью.

* Основные проявления биологического возраста при старении - нарушения важнейших жизненных функций и сужение диапазона адаптации, возникновение болезней и увеличение вероятности смерти или снижение продолжительности предстоящей жизни. Каждое из них отражает течение биологического времени и связанное с ним увеличение биологического возраста.

Билет 22. Специфика кривых роста различных тканей и систем организма. Генетические и средовые факторы роста и развития организма.

Закономерности роста большинства скелетных и мышечных параметров приблизительно повторяют ход кривой роста длины тела. То же можно сказать и об абсолютных размерах отдельных органов (например, печени, селезенки или почек). Однако существует целый ряд других тканей и органов, кривые роста которых отличаются весьма существенно. Это мозг, скелет головы (череп), органы размножения, лимфатическая ткань, подкожная жировая клетчатка (см.: Харрисон Дж. и др., 1979. С. 376-380).

На рисунке представлены размеры, достигаемые различными тканями и органами человека с момента рождения до наступления зрелости (в процентах от общего прироста за этот период) (см. Видео).

Рост внутренних и наружных органов размножения замедлен в препубертатном периоде, а в периоде полового созревания сильно ускоряется.

Головной мозг, параметры мозгового отдела черепа, глаз и ухо достигают стабильных (дифинитивных) размеров раньше любой другой части тела (кривая В). Например, вес мозга новорожденного уже достигает 25% от дефинитивных значений, у 5-летнего ребенка - 90% , у 10-летнего - 95%. Пубертатный скачок почти не выражен, точнее сказать, он проявляется не на количественном, а на качественном уровне.

В соответствии с этим, продольный и поперечный диаметры головы увеличиваются особенно резко в первый год жизни. К 4 годам размеры мозгового отдела головы достигают в среднем 90% от величины 17-18 лет. Следующее небольшое, но отчетливое ускорение роста этих параметров связано с пубертатным периодом. Обычно он связывается с утолщением костей черепа (а для кефалометрических размеров еще и мягких тканей головы), а также с развитием воздухоносных лобных пазух и формированием надбровного рельефа (см. Видео).

Рост лицевого скелета занимает промежуточное положение между кривыми мозгового черепа и остального скелета. К моменту рождения размеры лица ближе к дефинитивным, чем длина тела. Так, в 4 года широтные размеры лица достигают 80-85%, а высотные - 75-80% от показателя 17 лет. Пубертатный скачок выражен здесь довольно отчетливо и особенно для нижней челюсти.

Постнатальный рост лицевого отдела довольно жестко обусловлен сроками прорезывания молочной и постоянной генерации зубов.

Проще говоря, голова в целом опережает в своем развитии остальные части тела, а та ее часть, которая непосредственно связана с мозгом, и сам мозг, опережает остальные. Во взрослом состоянии размеры головы и лица продолжают увеличиваться, но происходит это крайне медленно и прибавка крайне мала: между 20 и 60 годами она составляет 2-4% значений для двадцатилетнего возраста. Примерно с 17-19 лет мы можем говорить о достижении стабильных дифинитивных размеров черепа. К этому времени формируется и весь тот комплекс характеристик, по которым в антропологии проводятся краниологические исследования.

Лимфатическая ткань и большинство эндокринных желез характеризуются иной кривой роста, достаточно лабильной в течение жизни. Своего максимального развития эти ткани достигают до наступления подросткового периода. Затем, под непосредственным контролем половых гормонов, они подвергаются отрицательному росту до уровня, характерного для взрослого организма. Это довольно понятно - максимум функциональной активности этих систем связан с периодом наибольшего роста.

Заметим, что постнатальный рост большинства тканей организма, сводится не к увеличению числа клеток тела, а к постоянно идущей замене и изменению размеров (гипертрофии) уже существующих клеток. Явное исключение составляет жировая ткань. Для нее существенным аспектом постнатального роста также является увеличение размеров отдельных клеток, но их число продолжает увеличиваться как минимум до начала пубертатного периода. Темпы этого прироста постепенно падают, за исключением случаев миодистрофии, при которой после гибели мышечных клеток их активно замещает жировая ткань.

Главный фактор, запускающий дифференцировку жировой ткани - гормон роста соматотропин (СТГ). Под воздействием этой "сигнальной молекулы", выделяемой в кровяное русло гипофизом, фибробластоподобные клетки-предшественницы становятся чувствительными к другому фактору - ИФГ1 (инсулиноподобный фактор роста 1), который и побуждает их к необратимым изменениям до состояния взрослой жировой клетки - адипоцита.

Вторая составляющая в этой регуляции принадлежит непосредственному контакту клеток с внеклеточным матриксом, в том числе, биомеханическому взаимодействию, т.е. влиянию давления, плотности, площади и формы окружающего клетки пространства (Албертс Б. и др., 1994. С. 193-196).

Подкожный жировой слой имеет своеобразную и довольно сложную кривую роста. На рисунке 16 представлены кривые увеличения жировых складок, измеренных на задней поверхности плеча (над трицепсом) и на спине (под нижним углом лопатки). Обычно отложение подкожного жира начинается у плода на 34 неделе внутриутробного развития, продолжается до момента рождения и затем в течение 9 месяцев первого года жизни. У некоторых детей максимальная толщина подкожного жирового слоя наблюдается в 6 месяцев, у других - в 1,0-1,5 лет. Начиная с этого периода количество подкожного жира постепенно уменьшается, и скорость роста становится отрицательной. Так продолжается до 6-8-летнего возраста, когда она вновь начинает расти.

Заметим, что речь идет о толщине жирового слоя. Жир - это кольцо вокруг мышечно-костного "стержня", диаметр которого с возрастом увеличивается. Уменьшение толщины жировой прослойки отнюдь не предполагает уменьшения площади поперечного сечения, занятой жиром. Если площадь сечения жира остается постоянной, то ширина жирового кольца будет уменьшаться просто за счет увеличения мышечно-костного "стержня". Тем не менее, судя по измерениям, произведенным на рентгенограммах, в раннем детском возрасте имеет место истинное уменьшение площади поперечного сечения жировой ткани.

Это изменение менее характерно для девочек, по сравнению с мальчиками, так что в возрасте старше одного года общее количество жира у девочек больше (Харрисон Дж. и др., 1979. С. 379).

С пубертатного периода начинается еще одна тенденция возрастных изменений подкожного жира - неравномерность его распределения по телу (топография жироотложения) - приводящая вместе с изменениями опорно-двигательной системы, к формированию "типично мужских" и "типично женских" пропорций тела, а также их вариантов. Речь идет о так называемой соматотипической изменчивости. Этому явлению посвящена значительная часть следующей темы нашего учебника. Здесь же заметим, что скорость этих изменений у детей пубертатного периода примерно в 10 раз превосходит интенсивность аналогичного процесса у взрослых (Дерябин В.Е., 1987. С. 39).

Таким образом, кривая роста, представляя собой прежде всего характеристику изменений количественных параметров, позволяет успешно фиксировать и качественные преобразования, как минимум основные из них. Факторы роста и развития.

Наиболее общее понятие биологии развития – онтогенез – представляет собой жизненный цикл от момента оплодотворения до наступления смерти. Это непрерывный процесс возрастного изменения организма – роста и развития.

Онтогенез можно рассматривать как процесс возникновения и преобразования различных особенностей организма (признаков и систем признаков). Под воздействием и контролем разнообразных и всегда уникальных факторов среды (модификаторов развития) в ходе роста и развития происходит реализация неповторимого генетического материала (генотипа) в его «внешнее» проявление (фенотип).

С преобразованиями, происходящими в процессе онтогенеза, связаны все виды изменчивости биологических признаков человека.

Развитие человека начинается с одной клетки (оплодотворенной зиготы), а дальнейшие преобразования можно разделить на четыре крупных морфогенетических события: гиперплазию (деление клеток); гипертрофию (рост клеток); детерминацию и дифференцировку клеток и морфогенез. Конечным результатом этих преобразований является образование клеточных систем – тканей, а также органов, их систем органов и организма в целом.

К основным закономерностям процесса развития человека относятся непрерывность, постепенность, необратимость, цикличность, гетерохрония, чувствительность к эндо- и экзогенным воздействиям.

Существенным аспектом является выраженный половой диморфизм развития.

Динамика онтогенетического развития каждого человека неповторима (индивидуальна).

Развитие человека характеризуется периодами активизации и торможения роста. Темпы роста ограничиваются или активизируются под воздействием широкого спектра экзогенных факторов среды. Но их воздействие не выводит процессы развития за границы широкой нормы реакции, определенной наследственно.

При нормальном течении, процессы роста и развития четко направлены и способны к самостабилизации, благодаря действию большого числа разнородных регуляторных механизмов. Эти механизмы запускаются благодаря генной экспрессии. Любое ростовое изменение в организме так или иначе связано с характером генетической активности.

Непосредственным каналом реализации наследственной программы являются ферменты, гормоны и другие эндокринные факторы. Изменение уровня их секреции в течение онтогенеза представляет собой ведущий фактор регуляции темпов индивидуального развития.

На всех этапах онтогенеза организм человека остается целостной и открытой биологической системой. Действие регуляторов и факторов развития начинается еще до момента зачатия. Затем уже другие механизмы продолжают контролировать процесс развития в течение всего пренатального периода и постнатального онтогенеза, определяя экспрессию, действуя непосредственно на клеточном и тканевом уровне.

Многие из этих механизмов обладают свойством саморегуляции, и большинство представляют собой сложные межсистемные комплексы, которые сами образуются в ходе онтогенеза. Они запускают и контролируют развитие отдельных систем организма. Мы же получаем хорошую возможность структурировать этот непрерывный процесс на условные этапы (периоды онтогенеза), регуляция в пределах которых оказывается более или менее жестко обусловленной генетически (чувствительные периоды).

Хотя всё или почти всё замыкается в конце концов на генах, даже эндогенные регуляторы роста (та же нейроэндокринная система, призванная канализировать рост), оказываются во взаимодействии с широким спектром экзогенных условий («шумов» развития), многие из которых имеют случайный характер. Реализация наследственной программы, происходящая в ходе индивидуального развития, в значительной степени попадает под влияние конкретных условий среды, в которой и протекает весь процесс. А ведь эти условия сами непрерывно изменяются.

В результате онтогенез представляет собой целостную и динамичную картину смены этапов, характеризующихся различными темпами роста. Каждый такой этап имеет свою возрастную норму реакции, обычно приближающуюся к среднегрупповой (популяционной) характеристике.

Об этой норме мы узнаем благодаря исследованию биологического возраста – фундаментального и многостороннего показателя темпов развития, отражающего уровень морфофункционального состояния организма на фоне популяционного стандарта.

По ускорению или, наоборот, замедлению темпов роста отдельных систем или всего организма в целом, то есть по степени его акселерированности или ретардированности, мы можем судить о нормальности хода индивидуального развития. А это, с одной стороны, прямой путь к контролю, профилактике и диагностике возможных отклонений, а с другой – возможность для более глубокого понимания причин биологической (и не только) изменчивости человека.

Темпы развития могут отличаться у представителей разных поколений одной популяции людей, и такие изменения неоднократно происходили в истории человечества (эпохальные тенденции изменения темпов развития).

В течение полутора последних веков наблюдался процесс эпохальной акселерации. Этот процесс (секулярный тренд) затрагивает большинство параметров и систем организма на протяжении всего жизненного цикла.

В последние десятилетия он стабилизировался и отмечена противоположенная тенденция (эпохальная ретардация или деселерация).

Эпохальное изменение темпов роста и развития не сводится к равномерному увеличению или уменьшению всех показателей организма. Оно представляет собой изменение развития множества параметров организма, приводящее к изменению дефинитивного состояния. Явление можно описать, как разбалансировку системы регуляции онтогенеза.

Эпохальный тренд – многофакторный и динамичный процесс, не сводимый к одной причине. В каждой конкретной человеческой популяции, помимо общих причин, определяющих эпохальный сдвиг, действует множество факторов, обуславливающих неравномерность его динамики.

Эпохальные колебания темпов роста и развития человека представляет собой одно из проявлений микроэволюционного процесса, действующего в популяциях и их системах. Во многом благодаря этим изменениям определяется уровень межпопуляционной изменчивости биологических признаков человека.

Билет 24: АДРЕНАРХЕ И ГОНАДАРХЕ. ОСНОВНЫЕ ГИПОТЕЗЫ, ОБЪЯСНЯЮЩИЕ ДАННЫЕ ПРОЦЕССЫ

Адренархе — отрезок времени, в течение которого надпочечники участвуют в половом созревании. Это генетически запрограммированное усиление синтеза и секреции малоактивных андрогенов — андростендиона, ДЭА и ДЭАС. Адренархе у девочек начинается в 6—8-летнем возрасте. Секреция слабых надпочечниковых андрогенов наступает примерно на 2 года раньше видимого начала пубертата. ДЭА и ДЭАС обусловливают начало роста волос на лобке и в подмышечных впадинах, активацию работы подмышечных желез.

Гонадархе - установление нормальной функции яичников - начинается около 8 лет, когда возрастает пульсирующая секреция ГнРГ гипоталамусом. Это ведет к стимуляции синтеза гонадотропинов ФСГ и ЛГ передней долей гипофиза, что происходит преимущественно во время сна и не сопровождается никакими фенотипическими изменениями.

Билет 25.акселерация и секулярный трендосновные гипотезы, объясняющие данные процессы.

Нельзя не отметить, что за последние 100-150 лет отмечается заметное ускорение соматического развития и физиологического созревания детей и подростков - акселерация (от лат. acceleratio - ускорение). Другой термин для обозначения той же тенденции - "эпохальный сдвиг". Акселерация характеризуется сложным комплексом взаимосвязанных морфологических, физиологических и психических явлений. К настоящему времени определены морфологические показатели акселерации.

Так, длина тела детей при рождении за последние 100-150 лет увеличилась в среднем на 0,5-1 см, а масса - на 100-300 г. За это время увеличилась и масса плаценты у матери. Отмечается и более раннее выравнивание соотношений обхватов груди и головы (между 2-м и 3-м месяцем жизни). Современные годовалые дети на 5 см длиннее и на 1,5-2 кг тяжелее, чем их сверстники в XIX в.

Длина тела детей дошкольного возраста за последние 100 лет увеличилась на 10-12 см, а у школьников - на 10-15 см.

Помимо возрастания длины и массы тела, акселерация характеризуется увеличением размеров отдельных частей тела (сегментов конечностей, толщины кожно-жировых складок и т.д.). Так, увеличение обхвата груди по отношению к возрастанию длины тела было небольшим. Наступление сроков полового созревания современных подростков происходит примерно на два года раньше. Ускорение развития коснулось и двигательных функций. Современные подростки быстрее бегают, дальше прыгают в длину с места, большее число раз подтягиваются на перекладине (турнике).

Эпохальный сдвиг (акселерация) затрагивает все этапы человеческой жизни, от рождения до смерти. Например, длина тела взрослых людей также увеличивается, но в меньшей степени, чем у детей и подростков. Так, в возрасте 20-25 лет длина тела мужчин стала больше в среднем на 8 см.

Акселерация охватывает весь организм, отражаясь на размерах тела, росте органов и костей, на созревании половых желез и скелета. У мужчин изменения в процессе акселерации выражены сильнее, чем у женщин.

Мужчину и женщину отличают половые признаки. Это первичные признаки (половые органы) и вторичные (например, развитие волос на лобке, развитие молочных желез, изменение голоса и др.), а также особенности телосложения, пропорции частей тела.

Пропорции тела человека вычисляются в процентах по данным измерения продольных и поперечных размеров между пограничными точками, установленными на различных выступах скелета.

Гармоничность пропорций тела является одним из критериев при оценке состояния здоровья человека. При диспропорции в строении тела можно думать о нарушении ростовых процессов и обусловивших его причинах (эндокринных, хромосомных и др.).

Причины акселерации.

Причин акселерации до сих пор называется немало, и ни одну пока не выбрали ведущей безоговорочно. Изучение колебаний роста и веса в разные годы определило, что дети медленнее растут во время войн и голодухи. Есть исследования о влиянии стресса на акселерацию. Причем довольно парадоксальные. По этим исследованиям эмоциональные встряски способны спровоцировать бурный рост, если не переходят определенного критического рубежа. «Перебор» оборачивается, наоборот, замедлением развития. В одних и тех же условиях иначе растут дети разных народов. Есть наблюдения, что единственные дочки в семьях, особенно при обеспеченных родителях с высшим образованием, созревают раньше. И хотя ученые никогда не назовут единственную причину того, почему человечество выросло, уровень жизни, безусловно, многое определяет. Свою роль сыграли и успешная борьба с детскими инфекциями, и победа над голодом, и более комфортные условия жизни. Очень популярна теория о влиянии солнечной активности на акселерацию. По ее положениям дети, прежде чем удариться в рост, пережидают годы высокой солнечной активности. Быстро развивающийся организм очень уязвим, а высокое излучение — дополнительный фактор риска. Поэтому, если ребенок родился в год активного солнца, через 10−11 лет (а это срок от одного пика до другого), когда излучение вновь будет высоким, он предпочтет продлить свое золотое детство, а рывок в развитии — отложить на более позднее время. Одна из главных причин акселерации — информация. Она сегодня поступает из множества источников, в огромном объеме, стимулируя работу мозга, активизируя его. Столь ранняя и интенсивная подпитка нервной системы стимулирует развитие и других систем организма. Ведь человеческий мозг устроен особенным образом

Билет 26. Проявление полового диморфизма в ростовом процессе и половом созревании.

Половой диморфизм — это различия морфологических,физиологических и биохимических признаков особей разных полов,то есть признаков,по которым женская особь отличается от мужской.

Половое созревание девочек.

Бытует мнение, что половое развитие девочек начинается в подростковом возрасте. На самом деле данное мнение ошибочно. Половое созревание девочек начинается гораздо раньше. Девочки появляются на свет уже с набором половых гормонов. Данные гормоны они получают от матери при родах. Сам период полового созревания у девочек начинается в возрасте восьми – девяти лет и продолжается до семнадцатилетнего – восемнадцатилетнего возраста. *** Самым первым признаком начала полового созревания девочки можно считать увеличение роста. Наверняка Вы ни раз замечали, что девочки в этом возрасте гораздо выше мальчиков. Сразу же отметим, что такой резкий скачок роста весьма отрицательно сказывается на телосложении девочек. В этот период практически все девочки весьма нескладны – у них вытянуто лицо, их руки и ноги кажутся чрезмерно длинными по отношению к телу и так далее и тому подобное. В результате, все девочки-подростки отличаются от мальчишек сверстников своей неловкостью и неуклюжестью. *** Половое созревание девочек характеризуется еще и очень жирной кожей. Объясняется это очень просто. Дело в том, что чрезмерный рост скелета способствует растягиванию кожного покрова. Чтобы защитить кожный покров от различного рода повреждений, ускоряется работа сальных желез. *** Примерно в десять - одиннадцать лет у девочек начинает расти грудь. Наряду с ростом груди отмечается также и оволосенение лобка, подмышечных впадин и ног. Менструальный цикл у девочек начинается, как правило, в возрасте двенадцати – пятнадцати лет. *** И, наконец, самое главное – половое созревание – это серьезные изменения эмоционального и психического плана. Половое созревание мальчиков. Под половым созреванием подразумевают период развития человеческого организма, во время которого осуществляется целый ряд перестроек, способствующих достижению половой зрелости. Половое созревание мальчиков не сильно, но отличается от полового созревания девочек. *** Половое созревание у мальчиков начинается примерно в одиннадцать – двенадцать лет. У ребенка начинает меняться голос, он становится более грубым, значительно увеличиваются мышцы и кости, а также меняется силуэт, то есть фигура. Значительным изменениям подвергается и плечевой пояс, имеющиеся на нем мышцы начинают постепенно увеличиваться. Не обходит стороной половое созревание и половые органы – у мальчика происходит увеличение как яичек, так и полового члена. *** Явным признаком полового созревания является и волосяной покров, который поначалу дает о себе знать на лобке, а уж потом и в подмышечных впадинах, над верхней губой и на подбородке. В возрасте тринадцати – пятнадцати лет процесс полового созревания дает о себе знать в виде поллюций (непроизвольного семяизвержения).

Ген плолового созревания.

Совсем недавно исследователями Соединенных Штатов Америки был выявлен новый ген под названием GRP54. Данные исследователи утверждают, что именно этот ген не просто принимает участие, а занимает руководствующее место в процессе полового созревания как девочек, так и мальчиков. Более того, он отвечает не только за сам процесс, но еще и за половое развитие. Как только данный ген активируется, он провоцирует своего рода гормональный взрыв в организме человека. В случае же если данный ген по каким-либо причинам начнет видоизменяться, это приведет к нарушению процесса. Клиническими исследованиями было доказано и то, что половой зрелости намного раньше достигают худые люди. Полные же достигают его гораздо позже. Существуют случаи, когда люди вообще не могут достичь окончательного развития. Их не так уж много, но они все же имеются. Происходит это из-за сильной мутации гена полового созревания.

Понятие «пубертаса».

Основной особенностью подросткового возраста является глубокая и болезненная перестройка организма - половое созревание. Половое развитие неотделимо от общего и происходит непрерывно, начиная с рождения. Однако в подростковом возрасте оно резко ускоряется и в течение сравнительно короткого периода времени наступает половая зрелость.

В медицинской литературе периодизация подросткового возраста проводится с позиций физического и полового созревания. Весь этап взросления здесь определяется как пубертатный (лат. pubertas - половая зрелость), и его обычно подразделяют на три периода:

· препубертатный - подготовительный период;

· собственно пубертатный период - бурная внутренняя перестройка с наступлением половой зрелости (способность к размножению);

· постпубертатный - достижение окончательной биологической зрелости.

Роль половых гормонов на рост и развитие организма.

*** Половое созревание (также пубертатный период или пубертат) — процесс изменений в организме ребенка, вследствие которых он становится взрослым и способным к продолжению рода. Половое созревание запускается с помощью сигналов из головного мозга к половым железам: яичкам у мальчиков и яичникам у девочек. В ответ на эти сигналы половые железы вырабатывают различные гормоны, стимулирующие рост и развитие мозга, костей, мышц, кожи, и репродуктивных органов. Рост тела ускоряется в первой половине пубертатного периода, а полностью заканчивается с завершением полового созревания. До начала полового созревания различия в строении тела девочки и мальчика сводятся практически только к половым органам. В течение периода полового созревания формируются значительные различия в размерах, форме, составе и функции многих структур и систем организма, наиболее очевидные из которых относят к вторичным половым признакам.

Половые гормоны регулируют развитие половых органов и появление первичных и вторичных половых признаков. Каждая половая железа вырабатывает гормоны, характерные для своего пола, - эстрогены в яичнике и андрогены в семенниках.

Тестостерон, который начинает вырабатываться при половом созревании, определяет вторичные мужские половые признаки - рост бороды, низкий голос, развитие мускулатуры и другие.

В женском яичнике по достижении половой зрелости выделяется эстрадиол, который способствует округлению женского тела, делает голос высоким и т.д. Кроме того, также вырабатывается прогестерон, регулирующий менструальный цикл и другие половые процессы.

*** Строго говоря, термины период полового созревания и пубертат (от латинского pubertas — возраст роста волос) отражают только те изменения, которые происходят в половой системе, но не культурные и социальные аспекты взросления, для характеристики которых более приемлем термин подростковый период. Пубертат является индивидуальным и может варьировать в некоторых пределах в зависимости от расовых, географических и иных условий. Условно принято считать возраст от 13 до 17 лет. Временные рамки взросления не имеют точные границы, они зависят от:

· Наследственности

· Пола

· Внешних природных факторов

· Национальности и места жительства

· Образа жизни

· Общего состояния здоровья и качества жизни

Билет 27. Биологический возраст человека. Биологический и социальный смысл процесса старения. Проблема видовой продолжительности жизни человека.

Биологический возраст человека. Биологический и социальный смысл процесса старения.

Биологический возраст, или Возраст развития — понятие, отражающее степень морфологического и физиологического развития организма. Введение понятия «биологический возраст» объясняется тем, что календарный (паспортный, хронологический) возраст не является достаточным критерием состояния здоровья и трудоспособности стареющего человека.

*** Среди сверстников по хронологическому возрасту обычно существуют значительные различия по темпам возрастных изменений. Расхождения между хронологическим и биологическим возрастом, позволяющие оценить интенсивность старения и функциональные возможности индивида, неоднозначны в разные фазы процесса старения. Самые высокие скорости возрастных сдвигов отмечаются у долгожителей, в более молодых группах они незначительны.

*** Биологический возраст определяется совокупностью обменных, структурных, функциональных, регуляторных особенностей и приспособительных возможностей организма. Оценка состояния здоровья методом определения биологического возраста отражает влияние на организм внешних условий и наличие (отсутствие) патологических изменений.

*** Биологический возраст, помимо наследственности, в большой степени зависит от условий среды и образа жизни. Поэтому во второй половине жизни люди одного хронологического возраста могут особенно сильно различаться по морфо-функциональному статусу, то есть биологическому возрасту. Моложе своего возраста обычно оказываются те из них, у которых благоприятный повседневный образ жизни сочетается с положительной наследственностью.

*** Основные проявления биологического возраста при старении – нарушения важнейших жизненных функций и сужение диапазона адаптации, возникновение болезней и увеличение вероятности смерти или снижение продолжительности предстоящей жизни. Каждое из них отражает течение биологического времени и связанное с ним увеличение биологического возраста.

Критерии определения биологического возраста

зрелость (оценивается на основе развития вторичных половых признаков);

скелетная зрелость (оценивается по срокам и степени окостенения скелета);

зубная зрелость (оценивается по сроками прорезывания молочных и постоянных зубов);

наследственность;

конституция человека;

зрелость интеллекта (уровень развитие как личности).

Социальное и экономическое старение - это два разных подхода, которым надо уделить особое внимание. Как мы уже говорили, переход на пенсию часто воспринимается как некоторая социальная деградация, снижение престижа пожилого человека в кругу товарищей по работе, среди знакомых и в семье. Этот «уход» -- расставание с профессией и занимаемой должностью, сокращение сферы деятельности -- мы назвали социальным старением, а связанное с этим уменьшение доходов и финансовых возможностей -- экономическим старением.

Сокращение сферы деятельности в связи с возрастом и одновременно уменьшение доходов обычно (хотя и не всегда) идет в ногу с биологическим старением и общим ухудшением состояния здоровья. Но немалую роль в этом играет самовнушение. Если человек станет психологически настраивать себя на то, что в таком-то возрасте он уйдет на пенсию, тогда после достижения этого срока ему будет казаться, будто он действительно очень стар и даже «болен», поэтому в дальнейшем будет не в состоянии выполнять свою работу. Но если в это время на профессиональной арене блеснут какие-то новые заманчивые возможности, то намерения человека обычно быстро меняются, исчезают и все недомогания. Он отбрасывает мысли о пенсии и с новой энергией принимается за работу.

Проблема видовой продолжительности жизни человека.

Продолжительность жизни человека, как и любого другого вида, имеет свои характерные пределы. При этом видовая продолжительность жизни зависит только от генотипа, она не может отождествляться ни с максимальной продолжительностью жизни, которая зависит не только от наследственного фактора, но и от условий жизни, которая также не является неизменной в пределах вида и в историческом аспекте. Пока видовая продолжительность жизни человека точно не определена; наиболее вероятна ее близость к границе долголетия, т.е. к 90-95 годам, тогда как самые достоверные цифры максимальной продолжительности жизни редко превышают 120 лет.

*** Существование видового предела продолжительности жизни долгое время представлялось настолько очевидным, что вопрос о правомерности такого утверждения даже не поднимался. Сомнения по данному вопросу выглядели столь же нелепо, как сомнения в самом факте ограниченности длительности жизни организмов и и справедливости древнего тезиса "все люди смертны". Уверенность в существовании видового предела была абсолютной ввиду отсутствия разумной альтернативы. Между тем при более тщательном рассмотрении этой точки зрения оказывается, что она далеко не так очевидна

БИЛЕТ 28 Старение и продолжительность жизни. Основные гипотезы старения.

МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ТЕОРИИ Гипотеза, согласно которой причиной старения являются изменения генетического аппарата клетки, является одной из наиболее признанных в современной геронтологии.

Молекулярно-генетические теории подразделяются на две большие группы. Одни ученые рассматривают возрастные изменения генома как наследственно запрограммированные. Другие считают, что старение – результат накопления случайных мутаций. Отсюда следует, что процесс старения может являться или закономерным результатом роста и развития организма, или следствием накопления случайных ошибок в системе хранения и передачи генетической информации.

Теломерная теория В 1961 году американский геронтолог Л. Хейфлик установил, что человеческие фибробласты – клетки кожи, способные к делению, – «в пробирке» могут делиться не более 50 раз. В честь первооткрывателя это явление назвали «пределом Хейфлика». Оловников, используя данные о принципах синтеза ДНК в клетках, предложил гипотезу, по которой «предел Хейфлика» объясняется тем, что при каждом клеточном делении хромосомы немного укорачиваются. У хромосом имеются особые концевые участки – теломеры, которые после каждого удвоения хромосом становятся немного короче, и в какой-то момент укорачиваются настолько, что клетка уже не может делиться. Тогда она постепенно теряет жизнеспособность – именно в этом, согласно теломерной теории, и состоит старение клеток. Открытие в 1985 г. фермента теломеразы, достраивающего укороченные теломеры в половых клетках и клетках опухолей, обеспечивая их бессмертие, стало блестящим подтверждением теории Оловникова.

Элевационная (онтогенетическая) теория. 1950-е годы. В.М. Дильман. Идея о существовании единого регуляторного механизма, определяющего закономерности возрастных изменений различных гомеостатических (поддерживающих постоянство внутренней среды) систем организма. Основным звеном механизмов как развития, так и последующего старения организма является. Главная причина старения – это возрастное снижение чувствительности гипоталамуса к регуляторным сигналам. Именно этот процесс приводит к возрастным изменениям функций репродуктивной системы и гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы, обеспечивающей необходимый уровень вырабатываемых корой надпочечников глюкокортикоидов – «гормонов стресса», суточные колебания их концентрации и повышение секреции при стрессе, и, в конечном итоге, к развитию состояния так называемого «гиперадаптоза».

Старение и связанные с ним болезни – это побочный продукт реализации генетической программы онтогенеза – развития организма.

Адаптационно-регуляторная теория( В.В. Фролькис в 1960-70-х гг) основана на распространенном представлении о том, что старость и смерть генетически запрограммированы. «Изюминка» теории Фролькиса состоит в том, что возрастное развитие и продолжительность жизни определяются балансом двух процессов: наряду с разрушительным процессом старения развертывается процесс «антистарения», для которого Фролькис предложил термин «витаукт». Этот процесс направлен на поддержание жизнеспособности организма, его адаптацию, увеличение продолжительности жизни.

Существенным компонентом теории Фролькиса является разработанная им генорегуляторная гипотеза, по которой первичными механизмами старения являются нарушения в работе регуляторных генов, управляющих активностью структурных генов и, в результате, интенсивностью синтеза закодированных в них белков. Возрастные нарушения генной регуляции могут привести не только к изменению соотношения синтезируемых белков, но и к экспрессии ранее не работавших генов, появлению ранее не синтезировавшихся белков и, как результат, к старению и гибели клеток.

В.В.Фролькис полагал, что генорегуляторные механизмы старения являются основой развития распространенных видов возрастной патологии – атеросклероза, рака, диабета, болезней Паркинсона и Альцгеймера. В зависимости от активации или подавления функций тех или иных генов и будет развиваться тот или иной синдром старения, та или иная патология.

СТОХАСТИЧЕСКИЕ (ВЕРОЯТНОСТНЫЕ) ТЕОРИИ Согласно этой группе теорий, старение – результат случайных процессов на молекулярном уровне. Об этом мы говорили выше: многие исследователи считают, что старение – это следствие накопления случайных мутаций в хромосомах в результате изнашивания механизмов репарации ДНК – исправления ошибок при ее копировании во время деления клеток.

Теория свободных радикалов. Практически одновременно выдвинутая Д.Харманом (1956) и Н.М.Эмануэлем (1958), свободнорадикальная теория объясняет не только механизм старения, но и широкий круг связанных с ним патологических процессов. Согласно этой теории, причиной нарушения функционирования клеток являются необходимые для многих биохимических процессов свободные радикалы – активные формы кислорода, синтезируемые главным образом в митохондриях – энергетических фабриках клеток.

Если очень агрессивный, химически активный свободный радикал случайно покидает то место, где он нужен, он может повредить и ДНК, и РНК, и белки, и липиды. Природа предусмотрела механизм защиты от избытка свободных радикалов: кроме супероксиддисмутазы и некоторых других синтезируемых в митохондриях и клетках ферментов, антиоксидантным действием обладают многие вещества, поступающие в организм с пищей – в т.ч. витамины А, С и Е.

Старение – это ошибка. Гипотеза «старения по ошибке» была выдвинута в 1954 г. американским физиком М. Сциллардом. Исследуя эффекты воздействия радиации на живые организмы, он показал, что действие ионизирующего излучения существенно сокращает срок жизни людей и животных. Под воздействием радиации происходят многочисленные мутации в молекуле ДНК и инициируются некоторые симптомы старения, такие как седина или раковые опухоли. Из своих наблюдений Сцилард сделал вывод, что мутации являются непосредственной причиной старения живых организмов. Однако он не объяснил факта старения людей и животных, не подвергавшихся облучению.

Его последователь Л. Оргель считал, что мутации в генетическом аппарате клетки могут быть либо спонтанными, либо возникать в ответ на воздействие агрессивных факторов – ионизирующей радиации, ультрафиолета, воздействия вирусов и токсических (мутагенных) веществ и т.д. С течением времени система репарации ДНК изнашивается, в результате чего происходит старение организма.

Теория апоптоза (самоубийства клеток). Академик В.П. Скулачев называет свою теорию теорией клеточного апоптоза. Апоптоз – процесс запрограммированной гибели клетки. Как деревья избавляются от частей, чтобы сохранить целое, так и каждая отдельная клетка, пройдя свой жизненный цикл, должна отмереть и ее место должна занять новая. Если клетка заразится вирусом, или в ней произойдет мутация, ведущая к озлокачествлению, или просто истечет срок ее существования, то, чтобы не подвергать опасности весь организм, она должна умереть. В отличие от некроза при апоптозе клетка аккуратно саморазбирается на части, и соседние клетки используют ее фрагменты в качестве строительного материала.

Старение, с точки зрения Скулачева, – результат того, что в организме гибнет больше клеток, чем рождается, а отмирающие функциональные клетки заменяются соединительной тканью.

БИЛЕТ 30 Конституциональные схемы Штефко и Островского, Бунака, Галанта. Половые различия морфологии человеческого тела.

Отдельную научно-практическую проблему представляет определение конституциональных типов у детей и подростков. Как правило, применение к детям конституциональных схем, разработанных для взрослых, приводит к значительным ошибкам.