КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Клеточные механизмы поддержания целостности и гомеостазаВысшие уровни регуляции гомеостаза Типы иммунитета. Естественный пассивный – такой иммунитет есть уже у новорожденного, он обеспечивается антителами матери, которые проникли через плаценту, или содержатся в молозиве. Приобретенный пассивный – создается путем введения готовых антител (сыворотки). Например, специфические антитела против столбняка и дифтерии. Естественный активный – выработка собственных антител при инфицировании. Приобретенный активный – возникает при введении небольшого количества (вакцины) ослабленного антигена, что провоцирует выработку специфических антител. Таким образом, иммунная система поддерживает генетический гомеостаз организма – защищает от любых генетически чужеродных тел.
Организменный уровень поддержания гомеостаза обеспечивает состояние внутреннего и внешнего комфорта, за счет поведенческих реакций. Популяционно-видовой уровень поддержания гомеостаза. Общество обеспечивает гомеостаз индивидуумов своего вида путем сознательного создания условий, благоприятных для жизни и размножения. К этому можно отнести иерархию общества, создание социально-бытовых условий, организация системы здравоохранения, создание специальных условий для воспроизводства и воспитания потомства, обеспечение системы производства продуктов питания, создание системы образования, науки, обеспечение технического прогресса и др. И так, любой здоровый организм является хорошо сбалансированной сложной системой, многофункциональной, которая стабильно функционирует благодаря поддержанию целостности и гомеостаза. Нормальная организация тканей, органов и их функций поддерживается благодаря тому, что «изношенные» и погибшие клетки замещаются новыми соответствующего типа и дифференцировки. Таким образом, многоклеточный организм можно сравнивать со стабильной системой (популяцией), в которой одно поколение особей сменяется другим, но в целом организация системы остается стабильной. Каждая ткань или орган состоят из многообразных типов клеток. Например, кожа содержит фибробласты, кровеносные капилляры состоят из эндотелиальных клеток, нервные окончания являются продолжением нервных клеток и др. Организация этой смеси разных клеток, которые непрерывно отмирают и заменятся новыми, поддерживается благодаря клеточной памяти каждой линии клеток. То есть погибшая клетка заменяется точно такой же. Это позволяет дифференцированным клеткам поддерживать структуру и функции органов, их гомеостаз и передавать свою специализацию дочерним клеткам. В тоже время функционирующие клетки любого типа постоянно «чувствуют» свое окружение и делятся только в соответствии с необходимостью. Различают ткани с перманентными клетками, которые существуют в организме на протяжении всей жизни (нейроны, клетки хрусталика, сердечной мышцы). Такие клетки образовались еще в эмбриональный период, никогда не делятся и в случае гибели никогда не могут быть заменены. В зрелом хрусталике клеточные ядра дегенерировали еще в эмбриогенезе, и синтез белков прекратился. Поэтому во внутренней центральной области хрусталика находятся белки, синтезированные еще в раннем эмбриогенезе. Но в других перманентных клетках метаболическая активность сохраняется и идет постоянное обновление клеточных компонентов. То есть механизмом длительного поддержания тканей с перманентными клетками является генетически запрограммированное постоянное обновление ферментов, структурных белков, биологических мембран, клеточных органелл и частей клеток. Большинство клеток позвоночных не являются перманентными – они время от времени погибают и заменяются новыми. Отмечают два механизма обновления дифференцированных клеток: Ø деление существующих дифференцированных клеток на две дочерние: Ø обновление изношенных клеток за счет образования подобных из недифференцированных стволовых клеток. Обновление путем деления. Примером могут служить клетки печени. Интенсивность их обновления регулируется для поддержания их постоянного количества и функций печени. Если значительная часть клеток печени разрушена в результате интоксикации, скорость деления оставшихся гепатоцитов существенно возрастает для восполнения потери. Делятся, в основном, гепатобласты – малодифференцированные коммитированные клетки печени. В таких клетках под действием сигнальных молекул включаются генетические механизмы, активирующие деление и дифференцировку. В некоторых случаях (хронический алкоголизм) баланс восстановления нарушается. Так как скорость деления фибробластов превосходит интенсивность деления гепатоцитов, постепенно печеночная ткань замещается фиброзной, и в результате возможен цирроз. Обновление за счет стволовых клеток. Некоторые ткани, например, эпителий тонкого кишечника, кожа, кровь и др. обновляются за счет деления стволовых недифференцированных клеток. Они встречаются в ткани в небольшом количестве, но являются прародительскими клетками для многих поколений дифференцированных клеток. Стволовые клетки обладают следующими свойствами: Ø они не являются дифференцированными; Ø они способны к «неограниченному» делению; Ø после деления одна дочерняя остается стволовой, а вторая дифференцируется в необходимую клетку. Стволовые клетки не дифференцированы, но генетически детерминированы. Из стволовой клетки в скелетной мышце образуется мышечная клетка, из сперматогония – спермий, базальная клетка эпидермиса дает начало только эпителиальным клеткам. Это унипотентные клетки. В отличие от них, плюрипотентные стволовые клетки дают начало целому семейству различных клеток, например, плюрипотентные кроветворные клетки костного мозга дают начало эритроцитам, лейкоцитам, моноцитам, лимфоцитам и др. Это связано со способностью плюрипотентных клеток избирательно экспрессировать гены, которые нужны в конкретном случае. Примером функционирования стволовых клеток может служить процесс обновления эпителия тонкого кишечника. Этот эпителий выстилает поверхность ворсинок выступающих в просвет кишки и крипты уходящие в слой подлежащей соединительной ткани. Стволовые клетки расположены в глубине крипт. Они непрерывно делятся, одна из дочерних клеток перемещается вверх по плоскости эпителия крипт и быстро дифференцируется в полноценную клетку эпителия ворсинки. Постепенно перемещаясь вверх по ворсинке и выполняя свои функции, они в конце концов слущиваются в просвет кишечника, а их место заполняется другими. Скорость деления регулируется генетически и зависит от скорости гибели клеток. Таким образом, длительное функционирование организма, состоящего из значительного количества коротко живущих клеток, органелл и молекул обусловлено постоянным их обновлением. Эти процессы генетически запрограммированы и относятся к явлению физиологической регенерации. Механизмы гомеостаза претерпевают значительные изменения на протяжении онтогенеза человека. Только на 2-й неделе после рождения вступают в действие биологические защитные реакции (образуются клетки, обеспечивающие клеточный и гуморальный иммунитет), а их эффективность продолжает повышаться к 10 годам. В этот период совершенствуются механизмы защиты от чужеродной генетической информации, а также повышается зрелость нервной и эндокринной регуляторной систем. Наибольшей надежности механизмы гомеостаза достигают в зрелом возрасте, к концу периода развития и роста организма (19 – 24 года). Старение организма сопровождается снижением эффективности механизмов генетического, структурного, физиологического гомеостаза, ослаблением регуляторных влияний нервной и эндокринной систем.
Дата добавления: 2014-01-20; Просмотров: 1120; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |