1) Общий тип (в целом — тело, мышцы, скелет, органы дыхания, печень). Они повторяют ход кривой роста длины тела и имеют два пика интенсивности роста — в первый год жизни и в период полового созревания.
2) Мозговой и головной тип (головной и спинной мозг, глаза, размеры головы). Они развиваются раньше любой другой части тела. Их интенсивный рост наблюдается сразу после рождения и к 10-12 годам они достигают размеров взрослого человека.
3) Лимфоидный тип (тимус, лимфатические узлы, лимфоидная ткань кишечника, селезенки, миндалин). Лимфоидная ткань интенсивно растет и достигает максимального развития (больше, чем у взрослого) до наступления подросткового возраста (11-12 лет), а затем, вероятно, под влиянием половых гормонов, она подвергается обратному развитию до уровня, характерного для взрослого.
4) Репродуктивный тип (яички, предстательная железа, семенные пузырьки, яичники, фаллопиевы трубы). Эти органы почти не увеличиваются в размерах до периода полового созревания, а затем быстро достигают размеров органов размножения взрослого организма.
Рис. 2. Кривые роста различных тканей и органов тела человека.
1 — лимфоидный тип, 2 — мозговой тип, 3 — общий тип. 4 — репродуктивный тип.
Большую роль в регуляции роста организма играют внутренние (гормональные) и средовые факторы. Особое значение в гормональной регуляции роста имеет гормон гипофиза соматотропин: при его недостатке развиваются карлики, а при избытке — гиганты (рост выше 2 м). Обычно прекращение секреции соматотропного гормона совпадает с наступлением полового созревания. Если выделение гормона продолжается в зрелом возрасте, то увеличиваются размеры отдельных органов — кистей, стоп, частей лица (заболевание называется акромегалия). Определённое влияние на рост организма оказывают гормоны щитовидной и половых желез. Гормоны щитовидной железы значительно усиливают окислительные процессы в митохондриях, что ведёт к повышению энергетического обмена. Половые гормоны влияют на величину основного обмена, синтез и отложение жира и др.
На рост организма существенно влияют и факторы внешней среды — свет, температура, питание, витамины, микроэлементы и др. Свет играет важную роль в синтезе кальциферолов (витамина D). Значительное повышение или понижение температуры существенно изменяет скорость ферментативных реакций, что сказывается на росте организма. Для нормального роста организм ребенка нуждается в полноценном и сбалансированном (как по качеству, так и по количеству) питании. Важная роль принадлежит витаминам, особенно A, D и группы В и микроэлементам (соли кальция, калия, железа и др.). Для человека важную роль играет и весь комплекс социально- экономических факторов.
7. 4. За последние сто лет отмечается ускорение физического и физиологического развития детей и подростков — акселерация. Акселерация проявляется уже на стадии внутриутробного развития, о чём свидетельствует увеличение длины тела новорождённых на 0,5-1 см и увеличение массы на 50-100 г. В настоящее время у большинства девушек рост прекращается в 16- 17 лет, у юношей — 18-19 лет. Несмотря на более раннее прекращение роста, за последние 30 лет он оказывается увеличенным у взрослых людей примерно на 8 см.
Существует много гипотез, объясняющих акселерацию. Генетики предполагают, что одна из главных причин акселерации — повышение гетерозиготности молодого поколения вследствие смешанных браков (явление гетерозиса). Многие гипотезы связывают это явление с социальными факторами: улучшением питания, снижением заболеваемости детей, урбанизацией, ускорением темпов жизни и др. Определённое значение, вероятно, имеет повышение радиационного фона, изменения магнитного поля Земли, влияние электромагнитных волн при работе теле- и радиоустановок и др. Процесс акселерации, по-видимому, представляет собой результат действия многих факторов, и требует дальнейшего изучения.
Основные типы роста тканей и органов
Рост — это увеличение общей массы в процессе развития, приводящее к постоянному увеличению размеров организма. Если бы организм не рос, он никогда бы не стал больше оплодотворенного яйца.
Рост обеспечивается следующими механизмами: 1) увеличением размера клеток, 2) увеличением числа клеток, 3) увеличением неклеточного вещества, продуктов жизнедеятельности клеток. В понятие роста входит также особый сдвиг обмена веществ, благоприятствующий процессам синтеза, поступлению воды и отложению межклеточного вещества. Рост происходит на клеточном, тканевом, органном и организменном уровнях. Увеличение массы в целом организме отражает рост составляющих его органов, тканей и клеток.
Различают два типа роста: ограниченный и неограниченный. Неограниченный рост продолжается на протяжении всего онтогенеза, вплоть до смерти. Таким ростом обладают, в частности, рыбы. Многие другие позвоночные характеризуются ограниченным ростом, т.е. достаточно быстро выходят на плато своей биомассы. Обобщенная кривая зависимости роста организма от времени при ограниченном росте имеет s-образную форму
Читайте также: Как приклеить клеевую ткань паутинку
До начала развития организм имеет некоторые исходные размеры, которые в течение короткого времени практически не изменяются. Затем начинается медленное, а потом и быстрое возрастание массы. Некоторое время скорость роста может оставаться относительно постоянной и наклон кривой не меняется. Но вскоре происходит замедление роста, а потом увеличение размеров организма прекращается. После достижения этой стадии устанавливается равновесие между расходованием материала и синтезом новых материалов, обеспечивающих увеличение массы.
Важнейшей характеристикой роста является его дифференциальность. Это означает, что скорость роста неодинакова, во-первых, в различных участках организма и, во — вторых, на разных стадиях развития. Очевидно, что дифференциальный рост оказывает огромное влияние на морфогенез.
Не менее важной особенностью является такое свойство роста, как эквифинальность. Это означает, что, несмотря на возникающие факторы, особь стремится достичь типичного видового размера. Как дифференциальность, так и эквифинальность роста указывают на проявление целостностиразвивающегося организма.
Скорость общего роста человеческого организма зависит от стадии развития. Максимальная скорость роста характерна для первых четырех месяцев внутриутробного развития. Это объясняется тем, что клетки в это время продолжают делиться. По мере роста плода число митозов во всех тканях уменьшается, и принято считать, что после шести месяцев внутриутробного развития почти не происходит образования новых мышечных и нервных клеток, если не считать клеток нейроглии.
Дальнейшее развитие мышечных клеток заключается в том, что клетки становятся больше, изменяется их состав, исчезает межклеточное вещество. Этот же механизм действует в некоторых тканях и в постнатальном росте. Скорость роста организма в постнатальном онтогенезе постепенно снижается к четырехлетнему возрасту, затем некоторое время остается постоянной, а в определенном возрасте опять делает скачок, называемый пубертатным скачком роста. Это связано с периодом полового созревания.
Различие в скорости роста органов и тканей показано на рис. 8.20. Кривые роста большинства скелетных и мышечных органов повторяют ход кривой общего роста. То же касается изменения размеров и отдельных органов: печени, селезенки, почек. Однако кривые роста целого ряда других тканей и органов существенно отличаются. На рис. 8.20 приведены общая кривая роста тела и большей части других органов (III), рост наружных и внутренних органов размножения (IV), рост мозга, а также черепа, глаз и ушей (II), рост лимфатической ткани миндалин, червеобразного отростка, кишечника и селезенки (I).
Значение различных скоростей роста органов и тканей для морфогенеза хорошо видно из рис. 8.21. Очевидно, что в плодном и постнатальном периодах скорость роста головы уменьшается по сравнению со скоростью роста ног.
Пубертатный скачок роста характеризует только человека и обезьян. Это позволяет оценивать его как этап в эволюции приматов. Он коррелирует с такой особенностью онтогенеза, как увеличение отрезка времени между окончанием вскармливания и половым созреванием. У большинства млекопитающих этот интервал мал и отсутствует пубертатный скачок роста.
Как уже говорилось выше, рост осуществляется за счет таких клеточных процессов, как увеличение размеров клеток и увеличение их количества. Выделяют несколько типов роста клеток.
Ауксентичный — рост, идущий путем увеличения размеров клеток. Это редкий тип роста, наблюдающийся у животных с постоянным количеством клеток, таких, как коловратки, круглые черви, личинки насекомых. Рост отдельных клеток нередко связан с полиплоидизацией ядер.
Пролиферационный — рост, протекающий путем размножения клеток. Он известен в двух формах:мультипликативный и аккреционный.
Мультипликативный рост характеризуется тем, что обе клетки, возникшие от деления родоначальной клетки, снова вступают в деление (рис. 8.22, А). Число клеток растет в геометрической прогрессии: если n — номер деления, то Nn = 2 n . Мультипликативный рост очень эффективен и поэтому в чистом виде почти не встречается или очень быстро заканчивается (например, в эмбриональном периоде).
Аккреционный рост заключается в том, что после каждого последующего деления лишь одна из клеток снова делится, тогда как другая прекращает деление (заштрихована, рис. 8.22, Б). При этом число клеток растет линейно. Если п — номер деления, то Nn = 2n. Этот тип роста связан с разделением органа на камбиальную и дифференцированную зоны. Клетки переходят из первой зоны во вторую, сохраняя постоянные соотношения между размерами зон. Такой рост характерен для органов, где происходит обновление клеточного состава.
Пространственная организация роста сложна и закономерна. Именно с ней в значительной мере связана видовая специфичность формы. Это проявляется в виде аллометрического роста. Его биологический смысл состоит в том, что организму в ходе роста надо сохранить не геометрическое, а физическое подобие, т.е. не превышать определенных отношений между массой тела и размерами опорных и двигательных органов. Так как с ростом тела масса возрастает в третьей степени, а сечения костей во второй степени, то для того, чтобы организм не был раздавлен собственной тяжестью, кости должны расти в толщину непропорционально быстро.
Читайте также: Узкая полоска ткани по краю или шву изделия 4 буквы
Регуляция роста сложна и многообразна. Большое значение имеют генетическая конституция и факторы внешней среды. Почти у каждого вида есть генетические линии, характеризующиеся предельными размерами особей, такими, как карликовые или, наоборот, гигантские формы. Генетическая информация заключена в определенных генах, детерминирующих длину тела, а также в других генах, взаимодействующих между собой. Реализация всей информации в значительной мере обусловлена посредством действия гормонов. Наиболее важным из гормонов является соматотропин, выделяемый гипофизом с момента рождения до подросткового периода. Гормон щитовидной железы — тироксин — играет очень большую роль на протяжении всего периода роста. С подросткового возраста рост контролируется стероидными гормонами надпочечников и гонад. Из факторов среды наибольшее значение имеют питание, время года, психологические воздействия.
Интересной является зависимость способности к росту от возрастной стадии организма. Ткани, взятые на разных стадиях развития и культивируемые в питательной среде, характеризуются различной скоростью роста. Чем старше зародыш, тем медленнее растут его ткани в культуре. Ткани, взятые от взрослого организма, растут очень медленно.
Основные типы роста тканей и органов
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 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.
Характеристика дорепродуктивного периода
В дорепродуктивномпериоде особь не способна к размножению. Основное содержание его
заключается в развитии зрелого в половом отношении фенотипа. В этом периоде происходят наиболее выраженные структурные и функциональные преобразования, реализуется основная часть наследственной информации, организм обладает высокой чувствительностью ко всевозможным воздействиям.
В репродуктивном периоде особь осуществляет функцию полового размножения, отличается наиболее стабильным функционированием органов и систем, а также относительной устойчивостью к воздействиям.
Читайте также: Рисунок куклы из ткани
Характеристика репродуктивного периода
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 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 и старость – причина и следствие
Время наступления, длительность и скорость старения зависят от репродуктивного периода
Пострепродуктивный период характеризуется постепенным угасанием функций организма и отдельных органов.
Свойства репродуктивного периода определяются пострепродуктивным.
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.
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).
Индивидуальные отклонения – 25-50 %
Максимальная продолжительность жизни 110-120 лет. (123 года зарегистрирован)
Молекулярно-генетические, клеточные и системные механизмы старения
Признаки старения:
При старении нарушается синтез белков => снижение функциональной активности органов, в состав которых они входят.
Геном претерпевает многочисленные изменения, вызываемые повреждающими факторами.
С возрастом интенсивность спонтанных повреждений ДНК увеличивается, а эффективность процессов репарации уменьшается.
Существенные изменения обнаруживаются и в структуре мембран. Уменьшается размер ядра => оно не может обслуживать всю цитоплазму => происходят компенсаторные процессы: число ядер увеличивается, клетки полиплоидны.
Старение происходит на всех уровнях
Во внешних признаках
1.1 изменяется осанка, форма тела
1.3 теряется эластичность кожи, что приводит к появлению морщин
1.4 ослабляется зрение и слух
1.6 психомоторная реакция начинает замедляться к 25 – 30 годам, память – к 30 годам, способность к обучению – к 20 годам.
На уровне органов
2.1 уменьшается жизненная емкость легких
2.2 повышается артериальное давление
2.3 развивается атеросклероз
2.4 происходит инволюция половых желез
2.5 уменьшается продукция половых желез и гормонов щитовидной железы
2.7 уменьшается работа желудочно–кишечного тракта.
На уровне клеток
3.1 падает количество воды
3.2 уменьшается активность окислительного фосфорилирования в ферментных системах
3.3 уменьшается репликация ДНК
3.4 падает активность синтеза РНК
3.5 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 естественного старения.
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.
- Свежие записи
- Балкон в многоквартирном доме: является ли он общедомовым имуществом?
- Штраф за остекление балкона в 2022: что это и как избежать наказания
- Штраф за мусор с балкона: сколько заплатить за выбрасывание окурков
- Оформление балконного окна: выбираем шторы из органзы
- Как выбрать идеальные шторы для маленькой кухни с балконом