СОДЕРЖАНИЕ
Представления о развитии организмов в трудах мыслителей древности
Развитие эмбриологии в XVI - XVII веках
Вклад К.Ф.Вольфа и К.Бэра в дальнейшее развитие эмбриологии
Формирование и развитие аналитической и экспериментальной эмбриологии
Участие советских ученых в дальнейшем развитии эмбриологии
Исследования ученых-генетиков в области эмбриологии
Начало работ в области биохимической генетики
Становление биологии индивидуального развития
Размножение - свойство живых организмов
Отличия половых клеток от соматических
НАЧАЛЬНЫЕ ЭТАПЫ ИНДИВИДУАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ ОРГАНИЗМОВ
Методы эмбриологических исследований
Развитие зародыша на стадии бластулы
Развитие зародыша на стадии гаструлы
Развитие зародыша на стадии нейрулы
ОСОБЕННОСТИ ЭМБРИОГЕНЕЗА МЛЕКОПИТАЮЩИХ
Особенности развития анамний и амниот
Особенности эмбриогенеза млекопитающих
ИНДИВИДУАЛЬНОЕ РАЗВИТИЕ ОРГАНИЗМОВ
Онтогенез. Характеристика периодов онтогенеза
Соотношение понятий жизненного цикла и онтогенеза
Критические периоды развития организмов
Общебиологические законы индивидуального развития организмов
ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ РЕГУЛЯЦИИ ИНДИВИДУАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ ОРГАНИЗМОВ
Регуляция механизмов онтогенеза
Ведущая роль ядра в регуляции формообразования
Особенности взаимодействия генов в развитии организма
Особенности функционирования генетических систем, контролирующих развитие
ГОРМОНАЛЬНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ ПРОЦЕССА ИНДИВИДУАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ ОРГАНИЗМОВ
Гормоны, регулирующие некоторые процессы индивидуального развития
РЕГЕНЕРАЦИЯ В ПРОЦЕССЕ ИНДИВИДУАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ ОРГАНИЗМОВ
Клеточные источники регенерации
БИОЛОГИЧЕСКИЙ ВОЗРАСТ ЧЕЛОВЕКА
Понятие и основные показатели биологического возраста человека
Возрастная изменчивость у взрослых
Старость - завершающий этап онтогенеза
Старение основных функциональных систем организма
Долголетие - модель естественного старения
Основные причины и факторы долголетия
ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ БИОЛОГИИ РАЗМНОЖЕНИЯ И РАЗВИТИЯ
Фундаментальные задачи биологии индивидуального развития
Возрастной период от 1 года до 7 лет называют нейтральным детством, ибо девочки и мальчики этого возраста почти не отличаются друг от друга по размерам и форме тела.
Второе детство - характеризуется усиленным ростом в длину, но его темпы выше у девочек, так как процесс роста тесно связан с половым созреванием, которое начинается у женского пола на 2 года раньше, чем у мужского. У обоих полов появляются вторичные половые признаки, по развитию которых девочки превосходят мальчиков. Вторичные половые признаки - ценный критерий биологического возраста в этот период развития.
Подростковый возраст - период интенсивного полового созревания, фазы которого не совпадают у мужского и женского пола. Для этого периода характерен так называемый пубертатный ростовой скачок размеров тела. Мальчики уже превосходят девочек по длине тела и в дальнейшем эта разница увеличивается. К концу этого периода рост почти прекращается. Подростки разного пола в этом периоде различаются и по форме тела.
Юношеский период - завершающий для растущего организма. В этом возрасте заканчиваются процессы роста и формирования организма. Размеры тела достигают окончательной величины. Поэтому наиболее удобный критерий, тесно связанный с формированием всего организма в этот период - вторичные половые признаки.
Половое созревание (пубертатный период) - тот период индивидуального развития, когда происходит радикальная биохимическая, физиологическая, морфологическая и нервно-психическая перестройка организма. Этот период также называют переходным возрастом. Его рассматривают как возрастной кризис. Организм подростка в большинстве случаев развивается интенсивно, разные органы и системы созревают неравномерно. Так, рост сердца отстает от бурного увеличения массы тела, а нарастание объема сердца происходит интенсивнее, чем просвета сосудов. А ведь в организме в это время усиливаются все виды обмена веществ. Из-за такого несоответствия может возникнуть аритмия, гипертрофия миокарда, гипертония, могут проявиться и первые вспышки психических заболеваний (шизофрении и др.).
Как правило, биологический возраст оценивают по уровням развития и состоянию ведущих систем, т.е. лидирующих в темпе возрастной изменчивости и старения - сердечно-сосудистой, нервной, иммунной.
Какая же ткань начинает стареть первой?
Первый, самый ранний и самый важный признак и причина старения заключается в уменьшении количества живых нейронов мозга, которое начинается уже с 15-16 лет, а в коре мозга - с 30 лет. Поэтому устойчивость организма к различным вредным влияниям постепенно уменьшается, понижается порог чувствительности к разным «неполадкам», растет вероятность возникновения необратимых процессов и явлений. Уже с 27-29-летнего возраста снижается общий уровень обменных процессов, a к 100 годам обменные показатели достигают всего 50% их уровня в 30 лет.
Таким образом, максимум интенсивности для большинства функций нашего организма приходится обычно на возраст 20-25 лет. После этого начинается постепенное снижение интенсивности с нарастанием его темпа. Можно сказать, что, едва достигнув зрелости, наш организм начинает медленно склоняться к старости.
Сразу же после окончания роста и развития начинаются изменения в иммунной системе, в способности организма противостоять заболеваниям. Достоверно известно, что с возрастом происходит постепенное нарушение всех иммунных функций; снижаются точность и скорость иммунного ответа, ослабевает активность антигенов, нарушаются межклеточные взаимодействия.
Значительные изменения происходят и в эндокринной системе: уменьшается концентрация в крови гормонов половых желез, снижаются функции щитовидной железы, тимуса, надпочечников. Все эти первичные изменения ведут к видимым, вторичным: атрофии покровов, вялости, дряблости, морщинистости кожи, поседению и выпадению волос, сокращению объема и тонуса мускулатуры, ограничению подвижности в суставах. Ограничение объема движений начинается обычно уже с 40 лет, но особенно сильно оно происходит после 70 лет. Эти внешние проявления старения прямо не связаны с повышением риска смерти, но они свидетельствуют о возрастных изменениях в костной, хрящевой, жировой, соединительной тканях, в сосудах.
Энергетическое старение начинается в возрасте около 30 лет, а еще точнее сразу же после окончания периода роста и развития. В 20-25 лет, когда организм полностью стал взрослым, наблюдается идеальный или должный для данного человека вес тела. Уже к 30 годам он обычно становится больше примерно на 3-4 кг. А известно, что все, что выше «надлежащего», - это избыточный вес.
Почти все горожане в возрасте старше 40 лет имеют избыточный вес. Это связано с изменением условий труда и быта, возрастанием степени гиподинамии, перееданием и другими факторами. Если реальный вес тела составляет по отношению к надлежащему, т.е. весу в 20-25 лет, более 120%, то начинается ожирение. Накопившийся жир в организме после 45-48 лет становится инертным по отношению к обменным процессам. Стойкое превышение надлежащего веса есть движение по пути увеличения биологического возраста и накопления возрастной патологии.
Жировые отложения вначале возникают в подкожной жировой клетчатке, затем откладываются в области брыжейки, жировая муфта покрывает сердце, желудок и мешает их работе. Кроме того, жировые запасы содержат яды и шлаки. Поэтому ожирение является фактором повышенного риска смерти. Заболевания сердечно-сосудистой системы у тучных людей встречаются в 1,5 раза чаще, диабетом - в 4 раза, циррозом печени - в 1,5 раза чаще, чем у лиц того же возраста, но с нормальным весом тела.
Возрастные изменения в нервной системе и психике. Динамика основных нервных процессов в связи с возрастом заключается в ослаблении процессов торможения, потере подвижности - лабильности реакции, в повышении порога возбудимости, снижении слуха, зрения. Однако только к 70 годам начинает отмечаться недостаточная концентрация нервных процессов, во многих случаях ведущая к неуравновешенности личности. Не так сильно и неизбежно, как принято считать, изменяются с возрастом психические функции, психическая деятельность. Действительно, такие показатели психики, как память, воля, эмоции, скорость психической реакции, значительно снижаются с возрастом. Однако эти дефекты компенсируются большим психическим опытом личности. Как правило, интеллектуальная деятельность с увеличением возраста не ослабевает. У женщин все возрастные процессы в психической сфере идут более активно, чем у мужчин.
Биологический возраст в психической сфере оценивается по сохранению интереса к внешним событиям, стремлению к активной деятельности, сохранению широких социальных контактов. Это показатели молодости биологического возраста в психике.
Таким образом, оценивать биологический возраст можно на разных уровнях исследования - молекулярном, обменном, на уровне всего организма, личности в целом.
В старости, так же как и в зрелости, степень возрастных изменений часто не соответствует паспортному возрасту, а темп этих изменений различен. Поэтому проблема биологического возраста в старческий период не исчезает, а приобретает свойственные ей дополнительные оттенки, в том числе медицинские и геронтологические. Теории старения стали создаваться еще в XIX в., однако общей теории онтогенеза, объясняющей старение, до сих пор не существует.
Что же является причиной, механизмом старения? Имеются научные данные о том, что оптимальная продолжительность жизни генетически обусловлена и контролируется специфическим генным комплексом. Открыты особые так называемые временные гены, которые стимулируют появление признаков на различных этапах онтогенеза и тем самым определяют темп процессов жизнедеятельности.
Таким образом, создается определенный ритм включения генорегуляторных механизмов, обусловливающих особенности поздних стадий онтогенеза. Чем медленнее и более плавно работает этот механизм, тем вероятнее достижение большей продолжительности жизни. Согласно этой точке зрения проблема биологического возраста в старости (как и на других этапах онтогенеза) связана с временными соотношениями генов и признаков.
Индивидуальные темпы старения, как и всей возрастной изменчивости, весьма разнообразны. Разнообразен в старости и биологический возраст индивидуумов. Темп старения во многом зависит от среды, поэтому одни стареют быстро, другие - медленно. В значительной степени в ускоренном темпе старения виноват прежде всего наш образ жизни. Это в первую очередь ограничения подвижности при отсутствии ограничения в пище, частые отрицательные эмоции, гигиена труда, умственной работы, отдыха, степень социальных контактов.
Известно, что болезни старости концентрируются главным образом в органах, составляющих главную «экономику» организма: в сердце, легких, мозге. Boт их и нужно тренировать особо.
Обычно при оценке биологического возраста в старости принимают во внимание степень развития сутулости, морщинистости кожи, дряблости мускулатуры, состояние сердечно-сосудистой системы, снижение возможности к запоминанию и другие критерии.
Проявлением изменчивости индивидуальной продолжительности жизни является долгожительство. Максимальная, или потенциально возможная продолжительность жизни представителей разных видов животных и растений различна: от нескольких сотен лет (у секвойи и дуба) до нескольких часов (у насекомых - поденок). Все это связано с принципиально различными механизмами онтогенеза. И среди млекопитающих наблюдается большое разнообразие видовой продолжительности жизни: от 70-80 лет у слона до 1-2 лет у мыши.
Видовой потенциальный предел продолжительности жизни человека генетически запрограммирован как фундаментальное биологическое качество вида и составляет около 95-100 лет. Индивидуальная продолжительность жизни человека может, как известно, колебаться от возраста новорожденности (всего несколько дней) до 100 лет и старше. Массовый выход за пределы этого рубежа всегда был и теперь остается довольно редким событием.
Долгожительство - сложный феномен, обусловленный целым комплексом различных факторов. Существует много различных гипотез, объясняющих это интересное явление у человека.
ЛЕКЦИЯ 14 - 15