Гомеостаз и регенерация

Содержание

Слайд 2

«Гомеостаз» В.Кеннонен,1929 г - греч. homeo – тот же stasis –

«Гомеостаз» В.Кеннонен,1929 г

- греч. homeo – тот же
stasis – состояние
Поддержание

постоянства внутренней среды организма в непрерывно меняющихся условиях существования
Живой организм можно рассматривать как кибернетическую систему (наука о целенаправленном и оптимальном управлении сложными процессами, происходящими в живой природе, человеческом обществе или в промышленности).
С точки зрения кибернетики живой организм-это сложная управляемая система, в которой взаимодействуют множество переменных внешней и внутренней среды
Слайд 3

Обратная связь - влияние выходного сигнала на управляющую часть системы Причина.

Обратная связь - влияние выходного сигнала на управляющую часть системы
Причина. Стимул.

Следствие. Эффект.
Раздражитель Ответ. Реакция
Отрицательная обратная связь -уменьшает влияние входного воздействия на величину выходного сигнала.
Положительная обратная связь -увеличивает влияние входного воздействия на величину выходного сигнала
Слайд 4

Этология - раздел биологии, изучающий поведение животных типы поведения животных организмов

Этология - раздел биологии, изучающий поведение животных
типы поведения животных организмов

ограничены их морфологическими и физиологическими особенностями
У человека поведение коррелирует c типом телосложения
Эктоморфный
Эндоморфный
Мезоморфный
Слайд 5

Морфологические и физиологические признаки подвержены естественному отбору Поведение определяется морфологическими и

Морфологические и физиологические признаки подвержены естественному отбору

Поведение определяется морфологическими и физиологическими

особенностями, соответственно и поведение подвергается естественному отбору
Поведение адаптивно и оно наследуется
Поведение повышает приспособленность организма
Типы поведенческих реакций позволяют животным использовать благоприятные аспекты среды и позволяют защитить себя от неблагоприятных воздействий
Примеры: Гигиеническое поведение пчел
Защита от хищников
Репродуктивное поведение
Слайд 6

Репродуктивное поведение: привлечение самцов и самок, ритуал ухаживания, забота о потомстве.

Репродуктивное поведение:

привлечение самцов и самок,
ритуал ухаживания,
забота о потомстве.
Приспособления

для встречи партнеров разного пола:
-светляки производят световые вспышки
-насекомые выделяют феромоны
-лягушки квакают (видоспецифично)
Слайд 7

Феномены поведения свойственные человеку в разных формах проявляются уже на низших

Феномены поведения свойственные человеку в разных формах проявляются уже на низших

ступенях эволюции:

Социальная организация
Социальная иерархия
Сложные социальные организации у насекомых
Т.наз. «порядок клевания» у некоторых рыб, птиц (например у галок) и млекопитающих
Престиж в иерархии (собаки и др.)
Подчинение вожаку (волки)
Инфантильная привязанность к матери (собаки, шакалы)
«брак», проявляющийся уже у рыб цихлид ( пара в течение всей жизни)
«любовь с первого взгляда» (галки, дикие гуси, усатые синицы, утки)
Способность к преднамеренному обману и симуляции и способность распознавать обман( волки, антропоиды)
Психосоматические заболевания и неспособность переносить одиночество (человекообразные обезьяны)

Слайд 8

Адаптация на поведенческом уровне 1. Поведение подвержено действию естественного отбора 2.

Адаптация на поведенческом уровне

1. Поведение подвержено действию естественного отбора
2. Поведенческие признаки

возникают из анатомии (морфологии) и физиологии животного и неотделимы от них
3. Формы поведения обычно адаптивны и часто могут передаваться либо генетически, либо в результате обучения
4. У многих биологических видов существуют определенные специфические формы поведения
Слайд 9

Генотип и среда обитания Генотип дает возможность эффективной целенаправленной реализации жизненно

Генотип и среда обитания

Генотип дает возможность эффективной целенаправленной реализации жизненно необходимых

адаптивных реакций под влиянием среды обитания.
Каждое новое поколение адаптируется заново к широкому спектру иногда совершенно новых факторов, требующих выработки новых специализированных реакций
Слайд 10

Биохимическая адаптация Если организм не смог справиться с изменившимися условиями среды

Биохимическая адаптация

Если организм не смог справиться с изменившимися условиями среды на

поведенческом уровне, тогда наступает биохимическая адаптация – перестраивается обмен веществ.
Биохимическая адаптация – это трудный путь. Животному проще найти подходящую нишу путем миграции, чем перестроить обмен веществ.
Слайд 11

Типы адаптаций к внешним условиям ( по длительности адаптивного процесса) эволюционная

Типы адаптаций к внешним условиям ( по длительности адаптивного процесса)

эволюционная адаптация.

Это длительный процесс приспособления к среде. Связан с приобретением новой генетической информации. Новая генетическая информация детерминирует новые адаптивные фенотипические признаки. Такая адаптация для своего завершения требует многих поколений.
акклиматизация – осуществляется в течение жизни индивидуума и для своего завершения требует от нескольких часов до нескольких лет (акклимация-адаптация к искусственным условиям)
немедленная адаптация – изменения среды сопровождаются почти мгновенной адаптивной реакцией
Слайд 12

Важнейшие этапы химической и биологической эволюции

Важнейшие этапы химической и биологической эволюции

Слайд 13

Схема клеточного звена адаптации к длительному действию основных факторов внешней среды

Схема клеточного звена адаптации к длительному действию основных факторов внешней среды

Слайд 14

Генетический аспект адаптации 1.-Особенности организации генетического материала, обеспечивающие его собственную структурно-функциональную

Генетический аспект адаптации

1.-Особенности организации генетического материала, обеспечивающие его собственную структурно-функциональную организацию,

т.е. гомеостаз генотипа
2.-Генетический контроль гомеостаза организма как целого.
З.-Механизмы длительного поддержания в поколениях относительного постоянства генетических характеристик, т.е. механизмы генетического гомеостаза популяций
Слайд 15

В поддержании гомеостаз принимают участие многие системы организма Нервная сигнализация –

В поддержании гомеостаз принимают участие многие системы организма

Нервная сигнализация – это

основной инструмент передачи и оценки раздражителей, которые поступают из внутренних сфер организма и из внешней среды. За счет этих сигналов может осуществляться регуляция физиологических процессов в пределах нормы реакции.
Эндокринная система. Гормоны участвуют регуляции важных функций и процессов ( поддерживают гомеостаз). Регулируют:
углеводный, белковый, жировой обмен, обмен электролитов и воды, работу почек, кровяное давление, функции ЦНС
Слайд 16

Иммунная система и гомеостаз Функция иммунной системы состоит в защите постоянства

Иммунная система и гомеостаз

Функция иммунной системы состоит в защите постоянства внутренней

среды организма от факторов двух основных групп:
От микроорганизмов и экзогенных факторов, несущих признаки чужеродной информации;
От соматических мутаций. Минимальное генетическое отличие достаточное для иммунного распознавания «чужого» всего 1-2 гена. В результате мутаций клетки начинают синтезировать мутантные белки и становятся как бы « чужими» клетками.
Иммунная система поддерживает генетическое постоянство клеток.
Слайд 17

Трансплантационный иммунитет В связи с бурным развитием трансплантологии остро встал вопрос

Трансплантационный иммунитет

В связи с бурным развитием трансплантологии остро встал вопрос о

трансплантационном иммунитете.
Трансплантология – это медико-биологическая наука, которая изучает вопросы заготовки, консервирования и пересадки тканей и органов.
Трансплантационный иммунитет – это отторжение тканей и органов вследствие своеобразной реакции организма реципиента на трансплантат.
Слайд 18

МЕЖДУНАРОДНАЯ ТРАСПЛАНТОЛОГИЧЕСКАЯ ТЕРМИНОЛОГИЯ (Вена, 1967г. Международный симпозиум)

МЕЖДУНАРОДНАЯ ТРАСПЛАНТОЛОГИЧЕСКАЯ ТЕРМИНОЛОГИЯ (Вена, 1967г. Международный симпозиум)

Слайд 19

органы и искусственные части

органы и искусственные части

Слайд 20

1933 год Ю.Вороной 1-я в мире пересадка почки человеку 1937 год

1933 год Ю.Вороной 1-я в мире пересадка почки человеку
1937 год В.П.Демихов 1-я в

СССР пересадка сердца собаке
1946 год В.П.Демихов сердце и легкие собаке
1948 год В.Демихов Л.Швековский пересадили печень собаке
1954 год В.П.Демихов вторую голову собаке
1965год Б.В.Петровский 1 -я успешная пересадка почки человеку
1986 год В.Шумаков 1-я в СССР успешная пересадка сердца человеку
1990 год А.Ерамишанцев 1-я в СССР трансплантация печени человеку
1967 год Кристиан Бернард ЮАР -успешная пересадка сердца человеку
Слайд 21

Ортотопическая трансплантация сердца с участками соединения

Ортотопическая трансплантация сердца с участками соединения

Слайд 22

Иллюстрация трансплантации почки

Иллюстрация трансплантации почки

Слайд 23

Восстановление кровотока в почечном трансплантате у кошки (из мочеточника выделяется моча)

Восстановление кровотока в почечном трансплантате у кошки (из мочеточника выделяется моча)

Слайд 24

22.09.2008 Италия трансплантация 9-месячному младенцу от взрослого (при тяжелой атрезии=отсутствие желчных

22.09.2008 Италия трансплантация 9-месячному младенцу от взрослого (при тяжелой атрезии=отсутствие желчных

путей). Печень взрослого разделили на две части.: 6 часов. В Италии 90 пересадок печени в год
Слайд 25

Трансплантация печени в Германии

Трансплантация печени в Германии

Слайд 26

Трансплантация среднего уха

Трансплантация среднего уха

Слайд 27

Трансплантация кожи

Трансплантация кожи

Слайд 28

Трансплантация лица в Китае

Трансплантация лица в Китае

Слайд 29

Трансплантация лица

Трансплантация лица

Слайд 30

Писк моды: трансплантация ресниц

Писк моды: трансплантация ресниц

Слайд 31

Регенерация это процесс вторичного развития тканей и органов, вызванный повреждениями какого-либо

Регенерация

это процесс вторичного развития тканей и органов, вызванный повреждениями какого-либо органа.
под

первичным развитием подразумевается онтогенез
вторичным развитием считается такое развитие, которое связано не с естественным размножением, а с внешним воздействием на организм. Такое внешнее воздействие вовлекает дефинитивные ткани организма в новый процесс развития
Слайд 32

Изменение животных и растений в состоянии одомашнивания, Ч.Дарвин,1868 г развитие, связанное

Изменение животных и растений в состоянии одомашнивания, Ч.Дарвин,1868 г

развитие, связанное с

половым размножением, с бесполым размножением и регенерацией это проявление одной и той же способности у организмов
Слайд 33

УРОВНИ РЕГЕНЕРАЦИИ в н Молекулярная у Внутриорганоидная т (надмолекулярная) р Органоидная

УРОВНИ РЕГЕНЕРАЦИИ

в
н Молекулярная
у Внутриорганоидная
т (надмолекулярная)
р Органоидная (гиперплазия)
и
к л е т о

ч н а я р е г е н е р а ц и я
Слайд 34

Нормальная ультраструктура печеночной клетки Ультраструктура печеночной клетки, поврежденной алкоголем Восстановление ультраструктуры

Нормальная ультраструктура печеночной клетки

Ультраструктура печеночной клетки, поврежденной алкоголем

Восстановление ультраструктуры печеночной клетки

после прекращения употребления алкоголя и лечения
Слайд 35

Схема ультраструктуры гепатоцита Нормальная ультраструктура печеночной клетки Ультраструктура печеночной клетки, поврежденной

Схема ультраструктуры гепатоцита

Нормальная ультраструктура печеночной клетки

Ультраструктура печеночной клетки, поврежденной алкоголем

Восстановление ультраструктуры

печеночной клетки после прекращения употребления алкоголя и лечения
Слайд 36

Внутриклеточная регенерация

Внутриклеточная регенерация

Слайд 37

Группы органов в зависимости от способности к регенераторной реакции Регенераторная реакция

Группы органов в зависимости от способности к регенераторной реакции

Регенераторная реакция в

форме новообразования клеток: эпителий кожи, костный мозг, костная ткань, эпителий тонкой кишки, лимфатическая система и др.
Промежуточная форма (деление клеток и внутриклеточная регенерация печень, легкие, почки, надпочечники, скелетная мускулатура.
Доминирует внутриклеточная регенерация: миокард, ЦНС
Слайд 38

РЕГЕНЕРАЦИЯ ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ РЕПАРАТИВНАЯ= =В03МЕЩАЮЩАЯ= =ПОСТТРАВМАТИЧЕСКАЯ =ВОССТАНОВИТЕЛЬНАЯ= =ПАТОЛОГИЧЕСКАЯ ТИПИЧНАЯ=полная АТИПИЧНАЯ = неполная ГОМОМОРФОЗ= ГЕТЕРОМОРФОЗ =МОРФОЛАКСИС

РЕГЕНЕРАЦИЯ
ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ РЕПАРАТИВНАЯ=
=В03МЕЩАЮЩАЯ= =ПОСТТРАВМАТИЧЕСКАЯ =ВОССТАНОВИТЕЛЬНАЯ= =ПАТОЛОГИЧЕСКАЯ
ТИПИЧНАЯ=полная АТИПИЧНАЯ = неполная
ГОМОМОРФОЗ= ГЕТЕРОМОРФОЗ
=МОРФОЛАКСИС

Слайд 39

Регенерация морской звезды из одного луча

Регенерация морской звезды из одного луча

Слайд 40

Регенерация хвоста

Регенерация хвоста

Слайд 41

Степень регенерации тканей млекопитающих Соединительная ткань (высокая способность- рыхлая соед.ткань,костная ткань,

Степень регенерации тканей млекопитающих

Соединительная ткань
(высокая способность- рыхлая соед.ткань,костная ткань, сухожилия, фасции;

менее активно-хрящи; очень слабо-жировая ткань)
Эпителиальная ткань (высокая способность- многослойный плоский эпителий кожи, роговая оболочка глаза, слизистые оболочки в полости рта, губ, носа,ЖКТ, мочевом пузыре и др.; менее активно-паренхима почек, слюнных желез и др)
Мышечная ткань (регенерация выражена слабее, чем соединительной и эпителиальной)
Нервная ткань (обладает плохой способностью к регенерации). Чувствительные нейроны спинного мозга весьма слабо регенерируют. Наоборот, аксоны нервных клеток (исключая кору и подкорковые узлы) регенерируют лучше. Существенное значение имеют шваноские клетки (леммоциты)-они формируют своеобразные трубочки, в которые врастают регенерирующие волокна поврежденного нерва. В головном мозге, где роль шваноских клеток заменена клетками глии, регенерация нервных волокон отсутствует)
Слайд 42

В основе репаратиной регенерации (любой ее формы) у высших животных и

В основе репаратиной регенерации (любой ее формы)

у высших животных и

у человека всегда лежит один и тот же элементарный процесс – воспроизведение субклеточных структур и их составных частей.
Слайд 43

Клетка-сателлит (покоящийся миобласт) лежит у самой поверхности многоядерного мышечного волокна.

Клетка-сателлит (покоящийся миобласт) лежит у самой поверхности многоядерного мышечного волокна.

Слайд 44

Растущий организм Схема дифференцировки регенерации в онтогенезе

Растущий организм Схема дифференцировки регенерации в онтогенезе

Слайд 45

Регенерация и онтогенез В начале развития организма регенераторная реакция во всех

Регенерация и онтогенез

В начале развития организма регенераторная реакция во всех органах

представлена в основном митотическим делением. Митоз обеспечивает рост организма. С замедлением роста организма и созреванием органов регенераторная способность дифференцируется – в одних органах митоз и далее остается главной формой регенерации. В других он уступает место внутриклеточной регенерации и постепенно устанавливается разнообразие форм регенерации характерных для взрослого организма.
Слайд 46

Саламандра. Регенерация

Саламандра. Регенерация

Слайд 47

Регенерация конечности тритона после ампутации

Регенерация конечности тритона после ампутации

Слайд 48

Регенерация сердца у аквариумной рыбки-зебры (данио) без участия стволовых клеток

Регенерация сердца у аквариумной рыбки-зебры (данио) без участия стволовых клеток

Слайд 49

Этапы регенерации конечности тритона

Этапы регенерации конечности тритона

Слайд 50

Регенерация ноги тритона

Регенерация ноги тритона

Слайд 51

Фазы регенерации конечности 1-ая фаза «заживление раны» 2-ая фаза «процесс демонтирования»

Фазы регенерации конечности

1-ая фаза «заживление раны»
2-ая фаза «процесс демонтирования»
3-я фаза

«коническая бластема»
4-ая фаза «редифференцировка»
Слайд 52

Слайд 53

Стадии заживления кожного разреза у человека

Стадии заживления кожного разреза у человека

Слайд 54

Полнота восстановления задней конечности после ампутации на разных стадия развития у лягушки

Полнота восстановления задней конечности после ампутации на разных стадия развития у

лягушки
Слайд 55

Для регенерации большое значение имеют стволовые клетки Свойства стволовых клеток стволовая

Для регенерации большое значение имеют стволовые клетки
Свойства стволовых клеток
стволовая

клетка не является окончательно дифференцированной (она скорее детерминирована)
стволовая клетка способна к неограниченному делению
при делении стволовых клеток часть клеток остается стволовыми, а часть дифференцируется
Слайд 56

Каждая пролиферативная единица должна всегда содержать по меньшей мере одну «бессмертную»

Каждая пролиферативная единица должна всегда содержать по меньшей мере одну «бессмертную»

стволовую клетку, потомки которой будут находиться в этой единице и в отдаленном будущем. (Стрелками показано происхождение одних клеток от других. Бессмертная стволовая клетка в каждой клеточной генерации представлена здесь в центральном положении).
Слайд 57

Метод регенерации костей черепа (И.И.Полежаев) у собак удаляли участок черепа площадью

Метод регенерации костей черепа (И.И.Полежаев)

у собак удаляли участок черепа площадью 10

см2. Пустоты заполняли костными опилками: -если опилки получены от костей донора, то их пропитывают кровью реципиента; если опилки получены от костей реципиента, то без пропитывания кровью.
В течение первой недели опилки рассасываются (дедифференцировка), затем появляются островки костных клеток. Через несколько месяцев существенное количество костной ткани (похожа на «губку»). В течение года костные островки сливаются и срастаются с окружающими костями черепа по всему периметру.
Слайд 58

Миф о Прометее И вот «лежит он, распростертый, на высокой скале,

Миф о Прометее

И вот «лежит он, распростертый, на высокой скале, пригвожденный

к ней, опутанный оковами. Жгут его палящие лучи солнца, проносятся над ним бури.... И этих мук мало!
Каждый день громадный орел прилетает, шумя могучими крыльями, на скалу.... Орел рвет своим клювом печень титана... За ночь заживают раны и вновь вырастает печень, чтобы дать новую пищу орлу».
Слайд 59

Цирроз печени

Цирроз печени

Слайд 60

Регенерация тазобедренного сустава

Регенерация тазобедренного сустава