Вопрос 13:Онтогенез, второй закон термодинамики и энтропия.

Онтогенез – последовательные изменения структурно-функциональной организации, основанные на генетических процессах.

Энтропия– функция состояния, изменение которой равно теплоте подведенной или отданной системой в обратимом процессе деленной на температуру , при которой осуществлялся процесс.

Второй закон термодинамики для закрытых систем.

Энтропия возрастает – система стремится самопроизвольно перейти из менее вероятного в более вероятное состояние. Организм же является открытой системой.

В процессе онтогенеза происходит упорядочивание организма, а следовательно уменьшение энтропии.

Реализация принципа системности в онтогенезе. Целостность онтогенеза. Ассимиляция и диссимиляция – их сущность. Различия на разных этапах онтогенеза.

Организм развивается как целостная система в единстве с условиями среды. В его развитие можно выделить 3 фактора детерминирующих развитие:

1. Генетические. Запрограммированы в ядре. В любой клетке большинство генов репрессировано и только часть из них депрессируется. Условно гены можно разделить на 3 группы: функционирующие во всех клетках (гены, кодирующие структуры, общие для всех клеток), функционирующие в тканях одного вида, специфичные для каждого вида клеток, обеспечивающие их морфологию и функции.

2. Взаимодействие частей зародыша. Начинается с того, что возникают различные виды клеток за счет неоднородности цитоплазмы в яйцеклетке. От этого зависит дальнейшая дифференцировка. Дальнейшее усложнение в строении и формировании частей тела достигается благодаря взаимодействию между клетками. Онтогенез на этом этапе развития направляется взаимодействием между частями организма, также влияющими на реализацию генотипа в различных частях зародыша.

3. Внешние для зародыша. Могут быть различные факторы физической и химической природы . Н-р: изменение температуры, действие лучистой энергии. Даже кратковременное их действие имеет существенное значение в формировании организма.

Диссимиляция – энергетический обмен. Распад, расщепление органического вещества. Органические вещества, составляющие основу живой материи отличаются от неорганических сложным строением и большим запасом энергии. Идет с выделением энергии.

Ассимиляция – пластический обмен. Образование сложных веществ из более простых. Идет с затратой энергии.

Вопрос 14:Роль наследственности и среды в онтогенезе. Близнецовый метод генетики. Его роль в понимании проблем медицины. Постнатальный онтогенез и его периоды. Роль эндокринных желез. Гипофиз, эпифиз, мелатонин. Сущность старения. Генетические, клеточные и системные механизмы старения. Теории старения.

В генетическом аппарате организма сливается информация двух особей. Наследственность играет большую роль в развитии признаков организма. Так как он наследует признаки как отца, так и матери. То есть образуется организм с новым генетическим аппаратом, но с частично унаследованными признаками родителей.

Интенсивно делящиеся клетки зародыша весьма чувствительны к неблагоприятным воздействиям, которые могут привести к различным нарушениям в формирующемся организме. Опаснее всего воздействие химических веществ, способных проникать через плаценту в эмбрион.

Близнецовый метод был введен Ф. Гальтоном. Он разделил близнецов на однояйцовых (монозиготных) и двуяйцовые (дизиготных).Близнецовый метод используется для определения степени влияния среды и наследственности на развитие какого-либо признака.

На основании близнецового метода была установлена генетическая предрасположенность к различным болезням. Этим же методом показано, что и продолжительность жизни а определенной мере определяется наследственностью.

Периодизация постнатального онтогенеза (сложный поэтапный процесс, в ходе которого происходят коренные преобразования уровня информации, направленные изменения энтропии, энергообразования и ее использования (метаболизма)):

1. Новорожденный 1-10 дней

2. Грудной 10 дней-1 год

3. Раннее детство 1-3 года

4. Первое детство 4-7 лет

5. Второе детство 8-12 лет (м), 8-11 лет (ж)

6. Подростковый 13-16 лет (м), 12-15 лет (ж)

7. Юношеский 17-21 лет (м), 16-20 лет (ж)

8. Первый зрелый 22-35 лет (м), 21-35 лет (ж)

9. Второй зрелый 36-60 лет (м), 36-55 (ж)

10. Пожилой 61-74 лет (м), 56-74 (ж)

11. Старческий 75-90лет

12. Долгожители 90 и более лет

Постэмбриональный онтогенез:

1. Дорепродуктивный период – рост, развитие, половое созревание.

2. Репродуктивный период – активация функций взрослого организма, размножение.

3. Пострепродуктивный период - старение, постепенное нарушение процессов жизнедеятельности.

Эндокринные железы играют большую роль в развитии организма. При недостаточной функции щитовидной железы, если она проявляется в детском возрасте, развивается заболевание кретинизм, характеризующиеся психической отсталостью, задержкой роста и полового развития, нарушение пропорций тела.

Гипофиз. В нем находится гормон, стимулирующий рост, соматотропный гормон. При пониженной функции в детском возрасте развивается карликовость (нанизм), при повышенной – гигантизм. При выделении гормона в зрелом возрасте происходит патологический рост отдельных органов. Наблюдается разрастание костей кисти, стопы, лица (акромегалия).

Эпифиз. Рост трубчатых костей в длину происходит до тех пор, пока между эпифизом и диафизом сохраняются прослойки хрящевой ткани, когда на их месте появляется костная ткань, рост в длину прекращается.

Мелатонин. Координирует фазовые взаимодействия ритмов таким образом, что однонаправленные действуют в унисон, а разнонаправленные – несовместимы. Доносит до всех клеток организма о времени дня и световой фазе солнечного дня. Разрушается на свету. Вырабатывается в темноте.

Старение – процесс закономерного возникновения возрастных изменений, которые начинаются задолго до старости и постепенно приводят к сокращению приспособительных функциональных возможностей организма.

Клеточные механизмы старения:

1. Уменьшается содержание воды в цитоплазме

2. Снижается электрический потенциал

3. Снижается содержание в цитоплазме АТФ

4. Изменяется структура эндоплазматической сети.

Генетические механизмы старения:

1. Снижается интенсивность синтеза ДНК и РНК

2. Возникают ошибки при считывании информации, вследствие чего нарушается синтез белка

3. Накапливаются свободные радикалы в цитоплазме

4. Усиливается процесс возникновения хромосомных аберраций в некоторых соматических клетках.

Системные механизмы старения:

1. Гетерохронность – разное начало проявления старения в разных тканях и органах.

2. Гетеротопность – неодинаковое проявление изменений в разных структурах.

3. Гетерокатефтентность – разнонаправленность процессов старения.