Биологические ритмы. Хронобиология

Биологические ритмы – регулярно повторяющиеся изменения интенсивности биологических процессов. Биологические ритмы обнаружены у всех живых существ, они наследственно закреплены и являются факторами адаптации организмов.

Биоритмы подразделяются на физиологические и экологические. К физиологическим относят, например, ритмы давления, биения сердца, частота дыхания.

К экологическим относятся суточные, сезонные (годовые), приливные и лунные ритмы.

Суточным колебания подвержены, например, ритм клеточных делений; содержания различных веществ в тканях и органах: глюкозы, натрия и калия в крови, гормонов роста и др. Например, многие животные впадают в спячку или совершают миграции задолго до наступления холодов.

Наука о биологических ритмах (хронобиология) имеет большое значение для медицины. Обнаружены биологические ритмы чувствительности организмов к действию факторов химической природы (лекарственным средствам). Это стало основой для развития хронофармакологии – изучения действия лекарств в зависимости от времени введения.

Физиологические показатели одного и того же человека, полученные утром, в полдень и ночью, существенно отличаются. Стоматологи, например, знают, что чувствительность зубов к боли максимальна к 18 часам, поэтому все наиболее болезненные процедуры они стремятся выполнить утром.

У каждого человека в течение дня работоспособность меняется. Установлено, что период активности это с 10 до 12 и с 16 до 18 часов. К 14 часам и вечернее время работоспособность снижается. Одни люди успешно справляются с работой с утра и в первой половине дня (их называют «жаворонками»), другие вечером и даже ночью (их называют «совы»).

Хронобиология разрабатывает рекомендации режима активности человека, связанных с учетом психологических особенностей «сов», «жаворонков», сменой часовых поясов, работой в ночное время.

Новые направления в хронобиологии, а именно: хронодиагностика, хронотерапия и хронопрофилактика учитывают биологические ритмы при профилактике, диагностике и лечении заболеваний.

                                                                                                         Лекция 8

                          Паразитизм и его формы

План

1.Взаимодействие живых организмов в биотическом сообществе.

2.Паразитизм.

3.Происхождение паразитизма.

4.Взаимодествия паразита и хозяина.

5.Распространение паразитизма.

   Взаимодействие живых организмов в биотическом

                                   сообществе

   Любой вид организованных существ и любая популяция какого либо вида не существует изолированно от других существ, а образуют сложное и противоречивое единство называемое биотическим сообществом. Биотическое сообщество представляет собой совокупность популяций, населяющих определённую территорию или биотоп. Оно функционирует как единое целое благодаря взаимосвязанным метаболическим превращениям.

Сообщества состоят из продуцентов, микроконсументов и макроконсументов и редуцентов. В пределах этих групп могут доминировать один или несколько видов, оказывая существенное влияние на среду обитания других видов (дубовая роща, сосновая роща).

Можно выделить следующие взаимоотношения между организмами: отрицательные: конкуренция за пищу, свет, местообитание и т.д., внутривидовые и межвидовые: хищничество – поедание жертвы, предварительно убитой; паразитизм – жизнь за счёт другого и различные виды положительного сожительства (симбиоз):

комменсализм – сожительство выгодное для одного вида и безразличное для другого. Например, в каждой раковине моллюсков есть «незваные гости», использующие объедки хозяина, акула и рыба-прилипала. У человека кишечная флора, использующая неиспользованные остатки пищи.

мутуализм – взаимовыгодное сожительство, без которого ни тот ни другой обойтись не могут. Например, термиты и жгутиковые простейшие, перерабатывающие целлюлозу в их кишечном тракте. Молодые термиты заражают себя, слизывая испражнения взрослых особей или, например, микориза грибов и высшие растения.

Особое место в медицине занимает изучение одного из отрицательных видов сожительства – паразитизма.

                           Паразитизм

Паразитизм – это существование одного вида за счёт другого, используя его как среду обитания или источника питания или то и другое и нанося ему (т.е. хозяину) определенный вред. Но не такой, чтобы вызвать немедленную смерть хозяина. Паразит, как правило, вызывает аллергическую реакцию у хозяина, так как является чужеродным в антигенном отношении.

Паразитов подразделяют:

1) по месту обитания на:

эктопаразитов – паразитирующих на покровах тела (клопы, комары),

эндопаразитов - внутри организма (кишечные гельминты),

внутриклеточных – токсоплазма, плазмодии,

тканевых – ришта,

кровяных – кровяные сосальщики, филярии (нитчатки).

2)по длительности пребывания:

временные – кровососущие (комары, блохи, слепни, москиты),

постоянные – аскариды, острицы, власоглав.

3)в зависимости от цикла развития

Паразитами могут быть личинки или половозрелые особи

Хозяева паразитов делятся на основных – где паразит проходит половую стадию развития (например, человек для широкого лентеца), промежуточных – где паразит проходит бесполые стадии развития (человек для эхинококка). В жизненном цикле некоторых паразитов может быть дополнительный хозяин (муравей для ланцетовидного сосальщика, хищные рыбы для широкого лентеца).

                 Происхождение паразитизма

Большая часть эктопаразитов происходит из хищников. Среди клопов, виды рода Reduvius являются свободно живущими хищниками, поедающими насекомых. Однако, Reduvius personatus , наряду с таким же хищничеством, может иногда нападать на человека и сосать у него кровь. Постельный же клоп перешёл всецело на питание кровью. Среди пиявок – европейская пиявка является свободно живущим хищником, который пожирает мелких беспозвоночных. Конская пиявка в отношении мелких животных ведёт себя также, а в отношении крупных – ограничивается временным нападением и сосанием крови. Цейлонская пиявка время от времени нападает на свои жертвы для сосания крови, не прибегая уже к иным способам питания. Рыбья пиявка, в общем всю жизнь проводит на теле рыбы, но легко перебирается с одной на другую, а в период размножения покидает хозяина, откладывая коконы на дно водоёмов. Наконец, пиявка встречающаяся на пантоподах, даже яйца свои откладывает на тело хозяина.

Такая форма паразитизма как кровепаразитизм-явление вторичное, возникшее из кишечного паразитизма. Tripanosoma жила в кишечнике насекомых. Когда эти насекомые стали питаться кровью позвоночных, Tripanosoma стала попадать во время акта сосания в кровь. Кровь оказалась ещё более питательной средой, чем содержимое кишечника и они стали в крови размножаться, не утратив способности жить в кишечнике.

Паразитизм внутренний в ряде случаев произошёл от эктопаразитизма. Например, у пеликана клещ пухоед мигрировал с перьев этой птицы в её громадный подклювный мешок и стал питаться кровью.

Основная масса случаев внутреннего паразитизма, а именно, случаи паразитизма кишечного, представляют собой первичное явление, развивавшееся в результате случайного заноса в пищеварительную систему яиц или покоящихся стадий различных свободно живущих организмов. Так, среди нематод Aloionema appendiculatum ведёт свободно живущий образ жизни. Однако, её личинки могут попасть в кишечник слизня и там достигнуть вдвое большей величины. Половозрелости же достигают лишь покинув слизня и откладывают 500-600 яиц вместо 30-40.

              Взаимодействия паразита и хозяина

   Между хозяином и паразитом существует сложное и противоречивое взаимодействие: паразит, находясь в хозяине и питаясь за счёт него, вызывает изменения его гомеостаза, выражающееся в аллергизации развития иммунитета той или иной силы и в большинстве случаев развития патологии. Смерть хозяина не выгодна для паразита, так как может привести к гибели и самого паразита. Поэтому эволюционно сложились между ними такие взаимоотношения, когда хозяин, несмотря на снижение в большинстве случаев жизнеспособности может в течение сравнительно длительного времени сохранять качество жизни.

Паразиты оказывают на хозяина:

1) механическое воздействие, повреждая те или иные органы (давление эхинококкового пузыря на печёночную ткань, протыкание стенок мочевого пузыря яйцами кровяного сосальщика, закупорка протоков);

2) отнимают пищу у хозяина (аскарида);

3) отравляющее действие продуктов метаболизма, особенно эндопаразитов на организм хозяина;

4) токсины и антигены вызывают образование антитоксинов и антител (слюна эктопаразитов вызывает специфические аллергические воспалительные реакции на коже);

5)эндопаразиты выделяют ферменты, которые мешают фагоцитам хозяина влиять на паразита;

6)паразиты могут выступать и как переносчики других паразитарных заболеваний;

7)могут быть косвенной причиной развития различных инфекций (изъязвление кишечника при дизентерийном амёбиазе-образует ворота инфекции).

Организм хозяина отвечает на присутствие в нем чужеродного в антигенном отношении паразита развитием:

1)клеточных реакций {лимфоциты и другие иммунокомпонентные клетки устремляются к месту расположения паразита (трихина, дизентерийная амёба) и нападают на паразита};

2)тканевых реакций (защитная соединительнотканная капсула вокруг трихины, цистицерка и т.д.);

3)развитием гуморальных реакций (образование антител).

Переход той или иной особи к паразитическому существованию также ведёт к целому ряду изменений приспособительного характера (атрофия органов дыхания у круглых червей, кишечника у ленточных червей), развитие специальных приспособлений, направленных на удержание в теле хозяина (присоски сосальщиков, крючья свиного цепня, ботрии широкого лентеца). У паразитов сильно гипертрофируется система органов размножения, так как шансы на выживание их во внешней среде резко снижаются (самка аскариды откладывает около 250 000 яиц в сутки).

             Распространение паразитизма

Организм хозяина представляет для паразита среду первого порядка, а среда второго порядка – это окружающая среда, организм паразита сообщается непосредственно с внешней средой через организм хозяина.

Живые организмы создали возможность возникновения и эволюции паразитизма: жить за счёт другого, не убивая его сразу, оказалось выгодным для паразита. В настоящее время насчитывается около 9000 видов паразитических простейших, 2000 видов цестод, около 7000 видов трематод, 11000 видов нематод, около 100000 видов членистоногих, не считая многих бактерий, кокков, спирилл, спирохет, грибов, вирусов и других, также ведущих паразитическое существование.

Исходя из этого, почти все живущие на Земле виды организмов имеют своих паразитов, видимо, близки к истине утверждения о том, что на нашей планете больше паразитов, чем их хозяев.

Перед паразитологами стоит задача полной ликвидации паразитарных и в первую очередь глистных инвазий (учение К.И.Скрябина о девастации).

Ликвидирована в нашей стране малярия, ришта, резко снижена заболеваемость свиным и бычьим цепнями, а также кишечными паразитами.

                                                                                          Лекция 9