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.

Теории старения:

1) И.И. Мечников. Старение – интоксикация шлаками. Начинается с ЖКТ. Ортобиоз. Пропаганда кисломолочных продуктов.

2) И.П. Павлов. Благотворная роль полноценного сна и отдыха ЦНС (охранительное торможение) и пагубное влияние длительных стрессов.

3) А.А. Богомолец. Старение – нарушение регулирующей функции соединительной ткани. Начинается с мезодермы. Роль «перекрестных сшивок» (утрата функции, потеря эластичности)

4) И. Пригожин, Sacher, 1967, Bortz, 1986. Старение – уступка энтропии (термодинамическая теория).

5) В.М. Дильман. Старость – болезнь и ее надлежит лечить (нервно-эндокринная или элевационная теория). Причина – возрастание порога чувствительности гипоталамуса к уровню гормонов в крови.

6) В.В. Фролькис. Старость – борьба, а нормы нет (адаптационно-регуляторная теория, 1960). В ответ на старость запускается механизм антистарения «витаукт» «auctum» - увеличивать. Появляются новые белки.

7) Л. Хейфлик (1961). Старение - генетическая программа и обусловлена лимитом клеточных делений (50+-10).

8) А.М. Оловников (1971). В старении повинна линейная форма хромосом, а не кольцевая как у бактерий (клетка не способна делится бесконечно – теломеры не копируются при редупликации, кольцевая недорепликация).

Генетические теории старения: во всем виноваты гены старения, запускающие этот комплексный механизм. Открыты гены, изменения которых существенно продлевают жизнь.

Мутационные теории: теория ошибок(Szillard, 1959), свободно-радикальная теория(Harman, 1956). Старение – накопление ошибок и результат действия радикалов (АФК), повреждения ДНК и РНК(Л.Поллинк о пользе антиоксидантов), теория апоптоза(В.П. Скулачев).

Энергетическая (митохондриальная) и синтетические теории: старение – прогрессирующий дефицит энергии (вследствие накоплений повреждений ДНК митохондрий из-за совокупности всех причин.

Вопрос 14: Клиническая и биологическая смерть. Реанимация. «Живая система » и ее главные критерии.

У высших многоклеточных организмов смерть – не одномоментное событие. В этом процессе различают 2 этапа:

1) Клиническая смерть. Прекращение важнейших жизненных функций: потеря сознания, отсутствие сердцебиения и дыхания. Однако большинство клеток и органов живы.

2) Биологическая смерть. Прекращение самообновления, химические процессы становятся неупорядоченными, в клетках происходит аутолиз и разложение. Эти процессы происходят с неодинаковой скоростью в различных органах. Скорость определяется степенью чувствительности тканей к нарушению снабжения их кислородом.

Реанимация, т.е. возвращение к жизни из состояния клинической смерти. Из этого состояния вернуть можно лишь тогда, когда не повреждены жизненно важные органы.Реанимация (от ре... и лат. animatio — оживление), совокупность мероприятий по оживлению человека, находящегося в состоянии клинической смерти , восстановлению внезапно утраченных или нарушенных в результате несчастных случаев, заболеваний и осложнений функций жизненно важных органов.

Живая система – открытая термодинамическая система, непрерывно обменивающаяся с окружающей средой информацией, энергией и веществом.

Критерии живой системы:

1) Дискретность и целостность

2) Открытость

3) Раздражимость

4) Саморегуляция

5) Адаптация

6) Репродукция (размножение)

7) Обмен веществ

8) Наследственность

9) Эволюционное, историческое развитие.

Вопрос 15: Критические периоды развития. Тератогенные факторы среды.

1) Первые 2 дня– дробление, бластогенез.

2) На 7-12 день – имплантация.

3) 2 недели – двухслойный зародыш, плацентация.

4) 15-16 день – гаструляция.

5) 20-70 день – гистогенез и органогенез.

6) 9 месяц – рождение.

Тератогенные факторы среды – факторы, способные вызывать нарушения развития, уродства. В разные периоды развития эмбрион оказывается чувствительным к физическим и химическим воздействиям. К тератогенам относятся хинин, алкоголь, токсические вещества, токсины паразитов, недостаток кислорода, недостаток витаминов группы В.

Вопрос 16: Избирательная активность гена в развитии: роль цитоплазматических факторов яйцеклетки, контактных взаимодействий клеток, межтканевых взаимодействий, гормональных влияний. Рецепторы клеточных мембран и их роль в экспрессии генов. Проблема клонирования животных и человека. Биоэтика.

Уже в яйцеклетке можно обнаружить неравномерное распределение наследственной информации. Цитоплазматические факторы белковой природы проникают в ядро и определяют характер считываемой информации. В процессе развития клеточная специализация возникает как результат дифференциальной активности генов, связанной со сложными ядерно-цитоплазматическими отношениями.

Взаимодействие между собой отличающихся друг от друга клеток является основой, на которой возникает дифференциальная активность генов на тканевом уровне и приводит к формированию органов.

Части зародыша, из которых формируются одни органы, будучи пересаженными на новое место, дают начало другим органам, т.е. тем, которые должны образоваться на данном месте. Такое развитие получило название зависимой дифференцировки.

Дифференцировке тканей и образованию органов предшествует также синтез гормонов и определенных белков, характерных для данных морфологических структур. Именно они га данном этапе развития определяют направление морфогенеза.

Наружная или плазматическая мембрана ограничивает клетку от окружающей среды и благодаря наличию молекул-рецепторов обеспечивает целесообразные реакции клетки на изменения в окружающей среде. Молекулы-рецепторы по своей природе белки. Мембрана принимает участи е в рецепции и передаче сигналов. Рецепторы часто служат точкой приложения действия гормонов, биологически активных веществ, через рецепторы происходит включение и выключение генов.

Проблемы клонирования:

1) Ядро соматической клетки генетически не тождественно ядру яйцеклетки, как результат 4% всех генов клонированной особи не имеют нормальной регуляции. Репрограмирование остальных малоэффективно.

2) Во всякой клетке происходят спонтанные и редуцированные мутации.

3) Процедура переноса ядра далека от идеала и не учитывает роль цитоплазматических факторов, прежде всего митохондриальных.

4)  Жизнеспособность клонов очень низкая.

5) Для создания точной копии человека необходимо создать психо-личностные уникальные свойства.

Биоэтика – наука о нравственной стороне деятельности человека в медицине и биологии.