Главная страница

Процессы регуляции и старение организма. Процессы регуляции и старение организма


Скачать 322.5 Kb.
НазваниеПроцессы регуляции и старение организма
АнкорПроцессы регуляции и старение организма.doc
Дата13.02.2018
Размер322.5 Kb.
Формат файлаdoc
Имя файлаПроцессы регуляции и старение организма.doc
ТипДокументы
#30902
страница1 из 6
Каталогid77691975

С этим файлом связано 46 файл(ов). Среди них: Khaos_i_kosmos_Sinergetika_evolyutsii.pdf, Большие биологические часы (введение в интеграл...doc, OS_RTEMS_Rukovodstvo_polzovatelya.pdf, Старение. Хаос.Фракталы.doc, Julia_Language_Documentation.pdf и ещё 36 файл(а).
Показать все связанные файлы
  1   2   3   4   5   6

Процессы регуляции и старение организма.


В науке очень часто различные идеи имеют общие исторические судьбы. Говорят, что одни ученые рождают мысль, другие - устраивают ей крестины, третьи - приживают с ней детей, четвертые - посещают ее на смертном одре, а пятые - воскрешают ее, и надолго. Идея о саморегуляции обмена и функций, оцененная и развитая И. П. Павловым, забытая надолго, в наши дни стала одним из важнейших принципов в понимании сущности жизнедеятельности организма.

Бурное развитие естествознания привело к накоплению колоссального фактического материала, свидетельствующего о многообразиях форм проявлений жизни. Вместе с тем современной биологии известно немало примеров, убеждающих в том, что существуют некоторые принципы, закономерности, которые делают понятным развитие различных проявлений жизни. Среди таких ведущих принципов деятельности организма большое значение придается регулированию на любом уровне жизнедеятельности. Многие годы исследователи под регуляцией понимали только одну, хотя и важнейшую, возможность управления жизненными процессами в организме - нервную и гуморальную регуляцию.

В наши дни доказано, что по принципам биологического регулирования развивается внутреннее содержание любого жизненного явления, взаимосвязь его отдельных звеньев в ходе фило- и онтогенеза.

Во всех случаях регулирование - это обеспечение определенного состояния системы путем непрерывного контролирования и воздействия на систему, как только она отклоняется от заданного режима. Этот принцип оказался настолько широко распространенным, что при изучении его возникла специальная наука об общих закономерностях процессов управления, регулирования, названная известным американским ученым Н. Винером кибернетикой. Оказалось, что общие принципы регулирования имеют место в живой природе, более того, являются одним из основных механизмов существования и развития жизни. Как весь сложнейший организм, так и его отдельные клетки представляют собой сложные саморегулирующиеся системы с общими законами деятельности.

На различных этапах развития нашей науки преимущественное внимание исследователей сосредоточивалось обычно на том или ином уровне течения жизненных процессов. Эта, казалось бы, относительная односторонность исторически оправдана, во-первых, методическими возможностями познания деятельности организма, во-вторых, пониманием значимости того или иного процесса во всей сложности жизни.

В наши дни бурно развиваются молекулярная биология и цитология. На этом пути установлены важнейшие закономерности жизни - раскрыты принципы наследственной передачи, механизмы энергетических превращений в клетке, ее реакций на раздражение и т. д. Но знание только одного уровня биологической организации недостаточно для понимания деятельности сложного организма животного. Действительно, процессы старения развиваются на молекулярном, надмолекулярном, субклеточном, клеточном и других уровнях. Однако старение целостного организма не просто сумма возрастных изменений на разных уровнях его жизнедеятельности. Прав был известный биохимик Сент-Дьёрдьи, писавший: "Один из основных принципов биологии - организация. Это означает, что две системы, составленные вместе определенным образом, образуют новую единицу, систему, свойства которой не аддитивны и не могут быть описаны посредством свойств составляющих. Как точки относятся к буквам, буквы - к словам, слова - к предложениям и т. д., так атомы соединяются в молекулу, молекулы - в органеллы, органеллы - в клетки и т. д. Каждый уровень организации имеет новое, свое собственное значение и открывает захватывающие перспективы и возможности". Вот почему в наши дни так важен системный подход, вот почему необходима гипотеза, позволяющая представить себе взаимосвязь, последовательность развития, причинно-следственные взаимоотношения на разных уровнях жизнедеятельности организма. Такое представление может быть создано на основе анализа механизма старения с позиции принципа биологического регулирования.

Каждая регулируемая система состоит из многих звеньев, обеспечивающих совершаемую ею деятельность. Чрезвычайно упрощая все взаимоотношения, любую саморегулирующуюся систему можно представить себе состоящей из двух основных звеньев (рис. 15): центры регуляции (или регулирующее устройство) и объекты регуляции. Между ними существуют прямые связи, обеспечивающие

передачу информации от центров к объектам регуляции и обратные связи - от объектов регуляции к центрам. Эти связи в организме имеют многочисленные вставочные звенья. Кроме того, они представлены не одним, а многими путями. Каждая саморегулируемая система в организме может входить в состав другой, более сложной, более высокоорганизованной системы.

Если использовать эту схему для характеристики регуляции сердечно-сосудистой системы, то ее можно себе представить следующим образом: центр регуляции - гемодинамический центр, расположенный в различных структурах центральной нервной системы; объект регуляции - сердце и сосуды; прямые связи - сосудодвигательные, центробежные нервы сердца, гормональные влияния: обратные связи - рефлексы с механо- и хеморецепторов. В случае генетического аппарата: центр и объект регулирования - ДНК и белок. Прямые связи - рибонуклеиновые кислоты, обратные - различные метаболиты.

Изучая механизмы старения, важно уловить возрастные изменения регулирования на разных уровнях жизнедеятельности организма. Фактический материал позволяет утверждать, что старение - результат нарастающего ограничения генетической активности при неравномерном изменении регулирования на разных уровнях жизнедеятельности организма.

Существуют общие закономерности изменения процессов регулирования при старении организма. Они проявляются в деятельности целостного организма, отдельных его систем, клеток, молекулярных структур. Вместе с тем регулируемые системы на молекулярном, клеточном и других уровнях вписываются в конечном итоге в единую систему саморегуляции, какой является целостный организм. Объединение всех уровней в условиях целостного организма достигается благодаря механизмам нейрогуморальной регуляции. Именно они определяют подчинение изменений в отдельных клетках, органах интересам всего организма. Следует подчеркнуть, что в комплекс нейрогуморальной регуляции включаются не только нервные и химические влияния на ту или иную ткань, клетку, но и молекулярные изменения, наступающие в них при этом воздействии. Совершенные формы нейрогуморальной регуляции, существующие у высших животных,- результат длительного эволюционного развития. От одноклеточных до человека можно проследить пути усложнения форм регуляции. Отдельные клетки приобретают различную специализацию: одни из них воспринимают раздражение среды, другие - передают возбуждение от клетки к клетке, третьи - выполняют ту или иную работу в ответ на приходящий сигнал. Со временем "распорядительные клетки" собираются в группы, образуя в конечном итоге центральную нервную систему.

Однако возникновение нервной системы не ликвидирует химической связи, которую часто называют гуморальной (передача веществ током крови). Более того, они объединяются в достижении единой цели - регуляции деятельности разных органов и систем. Важным звеном регуляции является контакт нервных окончаний с тканями. Оказывается, что нервные окончания - своеобразные железы, выделяющие специальные химические вещества. Они получили название медиаторов - посредников между клетками. К медиаторам относятся ацетилхолин, норадреналин, серотониы, гамма - аминомасляная кислота и др. Нервная система регулирует деятельность желез внутренней секреции, образование, накопление и выделение из них гормонов. Однако существует и обратная связь - влияние гормонов на функциональное состояние нервных центров. Показано, что в центральной нервной системе есть специальные образования - рецептивные структуры, высоко чувствительные к адреналину, половым гормонам, гормонам коры надпочечников и др. Таким образом, нервные и гуморальные механизмы регуляции неразрывно связаны друг с другом. Однако в ходе деятельности организма при различных его функциональных состояниях может меняться взаимоотношение отдельных звеньев этой единой системы регуляции. Признание единства не означает внутренней неизменности процесса. Вот почему проблема может быть сформулирована следующим образом: изучение возрастных изменений в разных звеньях единой системы нейрогуморальной регуляции обмена и функции организма. Системы управления и объекты регуляции... Нервные центры и ткани организма... Как бы ни была сложна система нейрогуморальной регуляции, конечный эффект ее во многом будет определяться реакцией клеток на нервный стимул, на воздействие химических веществ. Это и определило замысел первого этапа исследований - охарактеризовать возрастные особенности реакции тканей на нервные и гуморальные влияния. Оказалось, что существуют общие закономерности, характеризующие эти сдвиги: при старении ослабляются нервные влияния на клетки, ткани, повышается их чувствительность и падает реакционная способность к гуморальным воздействиям. У старых животных меньшие количества химических веществ вызывают реакцию клеток и тканей. Однако для воспроизведения этих эффектов периферические нервы необходимо раздражать током большой силы. Использовались разные животные - мыши, белые крысы, кролики, кошки, собаки; проводились исследования на человеке; изучались разные органы и ткани: сердце, сосуды, скелетные мышцы, железы внутренней секреции, нервные центры, а единая закономерность оставалась. По мере развития старческих изменений в реакции клеток на нервные и химические воздействия развивались своеобразные "ножницы". Вот результаты нескольких серий опытов, убеждающих в этом.

Деятельность сердца может изменяться в широких пределах под влиянием факторов нейрогуморальной регуляции. Замедление ритма сердечных сокращений возникает при раздражении блуждающего нерва или введении в кровь ацетилхолина, карбохолина. На рис. 16 представлены электрокардиограммы, снятые у молодого и старого кроликов. Обоим животным введена одна и та же доза ацетилхолина -
  1   2   3   4   5   6

перейти в каталог файлов
связь с админом