Отличительный черты экологии

1.Специфичность предмета исследования – организмы, популяции; среда и факторы жизни.

2.Специфичные задачи

а)повышение продуктивности угодий;

б)воспроизводство и повышение поголовья ценных животных;

в)борьба с вредителями сельского хозяйства и лесов;

г)ликвидация природных очагов инфекционных и инвазионных болезней.

д)сохранение человека как вида

3.Специфичны методы исследования: полевых наблюдений, экспериментальный, моделирования.

4.Специфичны понятия (арена жизни, биотоп, стадия, диапазон, спектр и др.)

5.Специфичен характер работы эколога (организмы изучаются в естественных условиях жизни)

6.Специфична тесная связь с практикой народного хозяйства.

Составные части биогеоценоза и их характеристика.

" Биогеоценоз – это участок земной поверхности, на котором в тесном взаимодействии развиваются: однородная по составу и производительности растительность, однородный комплекс животных и микроорганизмов, однородная по физико-химическому составу почва; поддерживается однородная газовая и климатическая ситуация, устанавливается одинаковый материально-энергетический обмен между всеми составляющими биогеоценоза" (В.Н. Сукачев).

Составные части биогеоценоза – материальные тела (компоненты биогеоценоза). Их делят на 2 группы:

1.Живые (биотические, биоценоз)

2.Косные (абиотическое вещество, сырье) – экотоп, биотоп.

К ним относят углекислый газ, воду, кислород и др.

Биотические компоненты биогеоценоза:

1.Продуценты

2.Консументы

3.Редуценты (детритоядные, деструкторы органических веществ).

Продуценты – организмы, продуцирующие (синтезирующие) органические вещества из неорганических (зеленые растения).

Консументы – организмы, потребляющие готовые органические вещества. Первичные консументы – травоядные. Вторичные консументы – плотоядные.

Редуценты – организмы, разлагающие органические вещества до конечных продуктов распада (бактерии гниения и брожения).

В биогеоценозе устанавливается экологический гомеостаз – динамическое равновесие между всеми компонентами биогеоценоза.

Периодически происходит экологическая сукцессия - закономерная смена сообществ в биогеоценозе.

Существует несколько классификаций биогеоценозов.

I.

1. Сухопутные.

пресноводные

2. Водные

морские

II.По географической зоне:

1.Лесные

2.Болотные

3.Степные

4.Луговые

5.Тундровые и т.д.

III.Лобачев в 1978 г. выделил биогеоценозы:

1)Природные

2)Сельские (агроценозы)

3)Урбаноценозы (городские, промышленные)

Экологические системы, их характеристика.

Наряду с термином биогеоценоз в литературе можно встретить термин экосистема (экологическая система). Некоторые авторы, особенно зарубежные, считают эти термины синонимами. Но это неверно. Термин «экосистема» предложил Тенсли и указал, что экологическая система – это функциональная система, включающая в себя сообщества живых существ и их среду обитания, и не имеющая фиксированных границ. Она может быть представлена одной каплей воды или целым океаном.

Классификация экосистем:

I. 1.Сухопутные

пресноводные

2. Водные

Морские

II. По размерам:

1. Микроэкосистемы (дерево, капля воды)

2. Мезоэкосистемы (лес, луг, болото)

3. Макроэкосистемы (океан, материк)

Среда, факторы среды и их характеристика.

Среда – это комплекс окружающих условий, которые действуют на организм, популяцию, биоценоз в месте их обитания

Факторы среды – это элементы среды, способные оказывать прямое действие на живой организм хотя бы на одной из стадий его индивидуального развития. Различают следующие группы факторов:

1.Абиотические

2.Биотические

3.Антропогенные

Абиотические факторы среды – это все физико-химические воздействия природы (температура, свет, влажность, различные виды излучения, магнитное поле Земли и др.).

Биотические факторы среды – это все живые существа, действующие друг на друга и на среду обитания. Из этой группы выделили антропогенный фактор, как особый, действующий наиболее активно.

Антропогенный фактор – это воздействие человека на другие живые существа и среду обитания.

Направления действия антропогенного фактора:

1. Использование вплоть до истребления природных ресурсов.

2. Возделывание растений и приручение животных.

3. Интродукция (ввоз новых сортов растений или пород животных их других регионов, материков).

4. Селекция (выведение новых сортов растений или пород животных).

6. Тема: Эмбриональный период онтогенеза.

Онтогенез (гр. ontos – существо, genesis - развитие)– индивидуальное развитие особи, в основе которого лежит реализация наследственной информации в определенных условиях среды.

Филогенез – исторический процесс развития вида.

Выделяют следующие типы онтогенеза:

I. Прямой (прямое развитие)

II. Непрямой (непрямое развитие)

При прямом онтогенезе особь после вылупления из под яйцевых оболочек или рождения похожа на взрослый организм.

Виды прямого онтогенеза:

1. Неличиночный (у рыб, пресмыкающихся, птиц и некоторых беспозвоночных, яйца которых богаты лецитином (желтком), достаточным для завершения онтогенеза).

2. Внутриутробный (у млекопитающих; развитие зародыша происходит в матке и все функции его осуществляются через материнский организм. Этот вид онтогенеза наилучшим образом обеспечивает выживание эмбриона, но новорождённые существа нуждаются некоторое время во вскармливании молоком матери).

Непрямой онтогенез (личиночный тип развития) характеризуется развитием с превращением (метаморфозом). Встречается у видов, яйца которых бедны лецитином.

Различают следующие виды метаморфоза:

1. Полный – в цикле развития имеются стадии: яйцо → личинка → куколка → имаго.

2. Неполный – в цикле развития имеются стадии: яйцо → личинка → имаго.

3. Сложный – например, у земноводных.

Из икринки образуется головастик, имеющий ряд временных органов (жабры, плавники, хвост), которые затем исчезают и у взрослых особей отсутствуют.

Взаимная связь онтогенеза и филогенеза была раскрыта И.Мюллером и Э.Геккелем в биогенетическом законе: «Онтогенез есть краткое повторение филогенеза», а позднее – в учении академика А.Н. Северцова.

Единой теории, объясняющей причины и механизм онтогенеза нет. Но уже в античном мире Гиппократ выссказал мысль о том, что в яйце или теле матери должен находиться маленький, но полностью сформированный организм. Систематические исследования онтогенеза начались в XVII веке, когда М. Мальпиги описал подробно эмбриональное развитие курицы и сделал заключение, что в яйце курицы на ранних стадиях развития уже имеется преобразованный зародыш со всеми органами и процесс развития заключается лишь в количественных изменениях. Позднее подобные выссказывания делались Левенгуком, Боннэ, Галлером и получили название – теория преформизма. В основе преформизма лежали метафизические представления о том, что никакого развития по существу нет, а идут лишь количественные накопления в заранее предшествующих частях тела.

После открытия Левенгуком анималькулей (мужских половых клеток - сперматозоидов) преформисты разделились на два лагеря: анималькулистов, считавших, что зародыш находится в мужской половой клетке и овистов – утверждавших, что зародыш заложен в яйцеклетке. Но суть их одна и не противоречила религиозным представлениям о сотворении живых существ богом. Пытаясь примирить религию и науку, Ш. Боннэ выступил с теорией «вложения», согласно которой, в яичнике зародыша уже содержатся зародыши следующего поколения, а в них – зародыши последующих и т.д. (по принципу русской куклы - матрёшки).

Отсюда приходили к выводу, что уже первая женщина, созданная согласно библейскому преданию, богом, содержала в своих яичниках зачатки всех будущих поколений человечества.

Первый удар по метафизическим представлениям преформистов нанес академик Российской академии наук К.Ф. Вольф (1759г.), который развил принцип эпигенеза, высказанный ранее Р. Декартом и В. Гарвеем.

Согласно учению об эпигенезе органы не предсуществуют, не преформированы в зародыше, а формируются заново из гомогенной массы не одновременно, а в известной последовательности. Процесс развития является эпигенезом – подлинным новообразованием.

А вот как и почему это происходит К. Вольф научно обосновать не смог и дал идеалистическое понятие о существовании «существенной силы», которая направляет развитие по тому, или иному пути. Современники К. Вольфа не поняли его учения и забыли о нём.

Согласно современным представлениям в клетках, с которых начинается онтогенез, заложена определённая программа развития организма в виде кода наследственной информации. В ходе индивидуального развития эта программа реализуется, определяя все процессы онтогенеза.

Периодизация онтогенеза.

Существует несколько схем периодизации онтогенеза, каждая из которых является наиболее подходящей для решения конкретных научных или практических задач.

У человека и высших животных общепринятым является деление онтогенеза на два этапа:

1)пренатальный (дородовый),

2)постнатальный (послеродовый).

Некоторые авторы роды называют интранатальным этапом.

С общебиологической точки зрения, важнейшим событием онтогенеза является возможность полового размножения. Поэтому онтогенез делят на периоды:

1) дорепродуктивный (ювенильный)

2) репродуктивный (пубертатный, зрелый)

3) постпродуктивный (старость)

Наиболее употребляемым в биологии является деление онтогенеза на два периода:

1. эмбриональный

2. постэмбриональный.

Некоторые эмбриологи предлагают выделять предзиготный (проэмбриональный) период. Он связан с образованием гамет. В этот период в яйцеклетках накапливаются и-РНК, р-РНК, лецитин, образуется кортикальный слой цитоплазмы, содержащий гранулы гликогена; яйцо приобретает полярность, активируется; происходит сближение гамет и слияние (сингамия)

Эмбриональный период, или эмбриогенез, начинается с образованием зиготы. Окончание этого периода при разных типах онтогенеза связано с различными моментами развития: при личиночном типе – с выходом из яйцевых оболочек; при неличиночном – с выходом из зародышевых оболочек, при внутриутробном – с моментом рождения.

Эмбриональный период делится на стадии зиготы, дробления, бластулы, гаструлы, гисто- и органогенеза. Зародыш млекопитающих и человека до образования зачатков органов (до 12 недель) принято называть эмбрионом, а в дальнейшем – плодом.

Зигота – стадия одноклеточного зародыша. Она образуется в результате слияния женской и мужской гамет. В зиготе происходит перемещения цитоплазмы, происходит интенсивный синтез белка, появляется билатеральная симметрия, лецитин или равномерно распределяется по всей цитоплазме, либо сосредотачивается ближе к одному полюсу (вегетативному), противоположный полюс более светлый называют анимальным.

Дробление – многократное митотическое деление зиготы, в результате которого, зародыш становится многоклеточным, не меняя при этом своего объема. Клетки на стадии дробления называются бластомерами. С каждым последующим дроблением бластомеры становятся меньших размеров, т.к. интерфаза на этой стадии очень короткая. Характер дробления обусловлен типом яйцеклетки, т.е. зависит от количества и распределения лецитина. Различают следующие типы дробления:

1. Полное равномерное дробление встречается у иглокожих, ланцетника и млекопитающих, имеющих изолецитальные и алецитальные яйцеклетки. В этом случае дробится вся зигота, а образующиеся бластомеры имеют одинаковые размеры (слайд).

2. Полное неравномерное характерно для телолецитальных яйцеклеток, например у лягушек. Бластомеры вегетативного полюса из-за обилия лецитина всегда отстают в дроблении от бластомеров анимального полюса (слайд) и поэтому более крупные, чем бластомеры анимального полюса.

3. Неполное равномерное (поверхностное) или частичное дробление встречается у насекомых с центролецитальным типом яйцеклеток. У насекомых яйцеклетки содержат много лецитина, который расположен в центре, поэтому дробится периферическая часть зиготы. Бластомеры, образующиеся в ходе дробления, имеют одинаковые размеры (слайд).

4. Неполное неравномерное дробление называют дискоидальным. У рыб и птиц с телолецитальным типом яйцеклеток дробится лишь часть яйца, расположенная на анимальном полюсе; происходит неполное, частичное дробление. Часть лецитина остается вне бластомеров, которые располагаются на лецитине в виде диска (слайд).

В результате ряда последовательных дроблений формируется группа клеток, тесно прилегающих друг к другу. У некоторых животных такой зародыш напоминает ягоду малины. Он получил название морулы. Для каждого вида животных дробление заканчивается на определенном количестве бластомеров. Далее между бластомерами в моруле возникают силы отталкивания, бластомеры выстраиваются в один слой, образуя бластулу.

Бластула – стадия однослойного зародыша. Начиная с бластулы клетки зародыша называют эмбриональными клетками. При полном равномерном дроблении бластула имеет форму пузырька со стенкой в один слой клеток. Этот слой назван бластодермой. Полость, ограниченная бластодермой называется первичной полостью (бластоцелью).

Стадию бластулы проходят все виды животных. У всех многоклеточных животных после образования бластулы начинается процесс гаструляции (процесс образования гаструлы). Гаструла – стадия двух- или трехслойного зародыша. Слои тела зародыша называют зародышевыми листками: энтодермой, эктодермой и мезодермой.

В процессе гаструляции выделяют два этапа:

1)образование эктодермы (наружного зародышевого листка) и энтодермы (внутреннего зародышевого листка) т.е. двуслойного зародыша

2)образование мезодермы (среднего, третьего зародышевого листка), т.е. трехслойного зародыша.

I^ый этап. Способы образования двухслойного зародыша.

1) Инвагинация (впячивания) – вегетативный полюс бластулы впячивается внутрь, т.е. перемещается к анимальному полюсу. Противоположные полюса бластодермы почти смыкаются, так что бластоцель либо исчезает полностью, либо остается в виде незначительной полости, а из бластулы возникает двухслойный зародыш. Внешний слой клеток называют эктодермой, а внутренний – энтодермой. Полость называют гастроцелем, или первичной кишкой, а вход в кишку получил название бластопора, или первичного рта. Края его сближаются, образуя верхнюю и нижнюю губы (слайд).

2) Деляминация (расслоение) – клетки бластодермы делятся синхронно и параллельно её поверхности, образуя наружный и внутренний зародышевые листки.

3) Иммиграция (выселение, проникновение внутрь) – характерна для кишечнополостных. Этот способ заключается в массовом активном перемещении клеток бластодермы в бластоцель (слайд).

4) Эпиболия (обрастание) встречается у животных, имеющих телолецитальные яйца. Мелкие клетки анимального полюса, размножаясь, обрастают и покрывают снаружи крупные, богатые желтком клетки вегетативного полюса, которые становятся внутренним слоем (слайд).

Чаще всего имеет место смешанный тип гаструляции, например у земноводных.

II^ой этап. Образование трёхслойного зародыша.

Различают два способа закладки мезодермы: телобластический и энтероцельный.

1) Телобластический способ встречается у многих беспозвоночных. Заключается он в том, что вблизи бластопора во время гаструляции образуется по одной крупной клетке – телобласту. В результате размножения телобластов формируется мезодерма (слайд).

2) Энтероцельный способ характерен для хордовых. В этом случае с двух сторон от первичной кишки образуются выпячивания – карманы (целомические мешки). Внутри карманов находится полость, представляющая собой продолжение первичной кишки (гастроцеля). Целомические мешки полностью отшнуровываются от первичной кишки и разрастаются между экто- и энтодермой. Клеточный материал этих участков дает начало среднему зародышевому листку – мезодерме (слайд).

Гистогенез и органогенез.

Гистогенез – процесс образования тканей.

Органогенез – процесс формирования органов.

Зародышевый материал, дифференцированный на три зародышевых листка, даёт начало всем тканям и органам зародыша.

Из эктодермы развиваются: эпидермис кожи и его производные (перо, ногти, когти, волосы, потовые, сальные и молочные железы), компоненты органов зрения, слуха, обоняния; эпителий ротовой полости, эмаль зубов; нервная трубка, нервные клетки и образующиеся из их отростков периферические нервы. Зародыш на стадии образования нервной трубки называют нейрулой.

Из энтодермы развиваются: эпителий желудка и средней кишки; печень; секретирующие клетки поджелудочной, желудочных и кишечных желез; эпителий легких и воздухоносных путей; секретирую­щие клетки передней и средней долей гипофиза, щитовидной и паращитовидной желез.

Производные мезодерм ы: костная, хрящевая и соединительная ткани; скелетная мускулатура, органы выделительной, половой, сердечно-сосудистой и лимфати­ческой систем; плевра, брюшина, перикард.

Зачаток конкретного органа формируется первоначально из определенного зародышевого листка, но затем орган усложняется и в итоге в его формировании принимают участие два или три зародышевых листка.

Органогенез завершается в основном к концу эмбрионального периода развития. Однако дифференцировка и усложнение органов продолжается и в постэмбриональном онтогенезе.

В эмбриогенезе изменяется форма тела зародыша, образуются отверстия и полости, а также формируются временные внезародышевые (провизорные) органы.

В зависимости от места развития дефинитивного (окончательного) ротового отверстия все типы животных мира принято делить на первичноротых и вторичноротых.

К первичноротым относятся организмы, у которых в процессе эмбрионального развития дефинитивное ротовое отверстие образуется на месте первичного рта – бластопора. Это все черви, моллюски и членистоногие. У вторичноротых организмов (иглокожие, погонафоры и хордовые) дефинитивный рот формируется на конце, противоположном бластопору.

Провизорные органы.

Провизорные (внезародышевые) органы функционируют временно и обеспечивают связь зародыша со средой. К ним относят амнион, хорион, плаценту, аллонтоис, желточный мешок и др.

У истинно наземных животных и человека, потерявших связь с водной средой, зародыш развивается в специальных оболочках. Такой оболочкой является прежде всего амнион.

Клетки амниона секретируют амниотическую жидкость, в которую погружен зародыш. Амниотическая жидкость представляет собой водный раствор белков, углеводов, минеральных солей; содержит также гормоны и мочевину. Амнион защищает зародыш от высыхания, механических воздействий; участвует в обмене веществ.

Позвоночных, обладающих амнионом (пресмыкающиеся, птицы и млекопитающие), объединяют в группу высших позвоночных – амниотов. В противоположность им низшие позвоночные, не имеющие амниона (круглоротые, рыбы, земноводные), составляют группу анамний.

Газообмен у зародышей сухопутных животных осуществляется с помощью хориона (ворсинчатой оболочки). Он является самой наружной внезародышевой оболочкой и на поверхности имеет большое число выростов - ворсинок. Ворсинки хориона врастают в слизистую оболочку матки. Место наибольшего разветвления ворсинок и наиболее тесного контакта их со слизистой оболочкой матки у млекопитающих носит название детского места или плаценты. Тело зародыша соединяется с плацентой специфическим провизорным органом - пупочным канатиком, содержащим кровеносные сосуды. Через плаценту плод снабжается питательными веществами, кислородом; освобождается от продуктов обмена.

Аллантоис, (мочевой пузырь) является производным заднего отдела кишечной трубки зародыша и представляет из себя большой мешок. Функционирует у рептилий и птиц, выполняя функции накопления конечных продуктов азотистого обмена, и участвует в обмене газов. У человека и млекопитающих животных– это рудиментарный орган, его зачаток входит в состав пупочного канатика.

Желточный мешок у птиц и рептилий закладывается раньше других провизорных органов, т.к. обеспечивает питание зародыша, соединяясь с его средней кишкой. У млекопитающих желточный мешок закладывается на ранних этапах эмбриогенеза, но затем постепенно редуцируется.

Критические периоды развития – это периоды, когда зародыш наиболее чуствителен к повреждению различными факторами т.е. – это периоды наименьшей резистентности (устойчивости) зародышей к факторам внешней среды. В критические периоды у зародышей сильно изменяется метаболизм (обмен веществ), усиливается дыхание, меняется содержание РНК, появляются новые белки, падает темп роста. У различных видов животных критические периоды отмечаются в разные сроки развития. У человека имеют значение следующие критические периоды:

1) имплантация – (6 – 7 сутки после оплодотворения)

2) плацентация – образование плаценты (конец 2^ой недели беременности)

3) роды

В эти периоды происходят резкие изменения условий существования и перестройка деятельности всех систем органов.

Выделяют критические периоды для каждого органа в различные сроки (особенно в разные сроки беременности).

Тератогенные (греч. teras – урод, чудовище) факторы – это все воздействия, способные вызвать нарушения развития: аномалии, пороки, уродства.

Аномалии – это незначительные отклонения, не нарушающие функций органа (косолапость, шестипалость).

Пороки – это нарушения морфологии и функций органа средней степени, снижающие жизнеспособность (пороки сердца).

Уродства – это морфологические отклонения, уродующие организм, нарушающие функции и нередко несовместимые с жизнью (отсутствие или недоразвитие органа).

Наиболее сильными тератогенными факторами являются наркотики, алкоголь, талидомид (снотворное), недостаток кислорода, недостаток витаминов группы В, токсины паразитов, ионизирующие излучения и др.

Канцерогенные факторы среды – это воздействия, приводящие к развитию злокачественных опухолей (различные факторы, в том числе вирусы).

6. Тема: Регенерация и трансплантация.

Краткое изложение лекционного материала.

I. Регенерация, её виды.

Регенерация – это процесс повторного развития, восстановление организмом утраченных или повреждённых органов и тканей, а также восстановление целого организма из его частей.

Процессы регенерации могут идти на различных уровнях: клеточном, тканевом, органном и организменном.

Виды регенерации:

I. Физиологическая.

II. Репаративная.

III.Патологическая.

I. Физиологическая регенерация – восстановление морфологических структур (на клеточном и тканевом уровнях) в процессе жизнедеятельности организма.

Примером физиологической регенерации может служить постановление эпителия кожи у человека, регенерация форменных элементов крови, волос, эпителия слизистых оболочек ротовой полости, желудка, кишечника и т.д.

II. Репаративная регенерация (от reparation- возмещение) – восстановление тканей и органов, отторгнутых насильственным путём. В зависимости от масштабов повреждения различают формы репаративной регенерации:

а) на клеточном уровне;

б) на тканевом уровне; например, при переломе кости у человека сначала появляется костная мозоль, а затем восстанавливается костная ткань.

в) на органном уровне; например, у человека может регенерироваться печень.

г) на организменном уровне; например, встречается у кишечнополостных, плоских и кольчатых червей.

Эту регенерацию Б.П. Токин в 1958 году выделил в самостоятельную форму и назвал её соматическим эмбриогенезом. Соматический эмбриогенез – восстановление целого организма из группы соматических клеток. Например, у кишечнополостных (гидра), у ресничных червей (белая планария) из группы клеток 1/10 организма восстанавливается новый организм.

Способы репаративной регенерации:

а) эпиморфоз

б) морфаллаксис

в) эндоморфоз

Эпиморфоз – отрастание утраченного органа от раневой поверхности. Ткани, прилежащие к ране рассасываются, клетки начинают активно делиться. Сначала образуется зачаток органа, а позже восстанавливается и сам орган. Например, регенерация хвоста у ящерицы.

Морфаллаксис – перегруппировка оставшейся части органа с последующим восстановлением органа меньших размеров или целого организма. Новая особь (или восстановленный орган) сначала оказывается меньших размеров, но в дальнейшем увеличивается.

Обычно эпиморфоз и морфаллаксис сопутствуют друг другу, но в одних случаях преобладает первая форма, а в других – вторая. Так, при отрастании хвоста у ящерицы или ноги у тритона имеет место преимущественно эпиморфоз, а при регенерации планарий, гидры, ноги таракана – морфаллаксис.

Эндоморфоз (регенерационная гипертрофия) – регенерация, происходящая внутри органа. В этом случае восстанавливается не форма, а масса органа. Регенерация по типу эндоморфоза начинается с заживления раны, а затем происходит увеличение оставшейся части органа за счет размножения клеток и их гипертрофии.

Восстановившийся орган в размерах сохраняет форму культи. Например, регенерация печени у млекопитающих.

III. Патологическая регенерация – разрастание тканей, не идентичных здоровым тканям в повреждённом органе. Например, на месте глубоких ожогов может быть массивное разрастание плотной соединительной рубцовой ткани, нормальная структура кожи не восстанавливается. После перелома кости при отсутствии совмещения обломков её нормальное строение не восстанавливается, а разрастается хрящевая ткань.

Формы патологической регенерации:

а) Заполнение дефекта. В результате травмы возникают дефект или рана, которые заполняются другой тканью. Например, при глубоком порезе вместо мышц разрастаются соединительная ткань и образуется рубец.

б) Регенерация патологически измененных тканей. Например, после инфаркта миокарда мышечная ткань сердца заменяется на соединительную ткань.

в) Заместительная регенерация – это искусственная регенерация. Сначала пересаживается ткань, которая затем отторгается и далее восстанавливается ткань организма. Например, при обширных ожогах используют кожную пластику. Кожный лоскут берут от другого организма и делают пересадку в область ожога. Со временем пересаженная кожа отторгается и восстанавливается собственная кожа организма.

г) Компенсаторная регенерация. Такая регенерация характерна для парных органов в случае, если парный орган удалён. Другой парный орган увеличивается в размерах. Например, компенсаторная регенерация характерна для почек легких.

В зависимости от результатов регенерации имеется ещё одна классификация:

1) Типичная регенерация (гетероморфоз) – восстанавливается тот же орган, или та же ткань, которые были утрачены.. Например, восстановление хвоста у ящерицы.

2) Атипичная регенерация (гетероморфоз) – на месте утраченного органа образуется другой орган. Например, при удалении у рака глаза на его месте вырастает клешня, что объясняется видоизменениями зачатков ног в процессе онтогенеза.

Условия, влияющие на течение восстановительных процессов и стимуляцию регенерации.

Основой регенерации являются молекулярно-генетические и внутриклеточные механизмы: редупликация ДНК, синтез белка, накопление АТФ, митотическая активность клеток.

Процессы, происходящие в регенерате регулируются:

- нервной системой. Денервация вызывает прекращение регенерации и, наоборот, сохранение иннервации стимулирует регенерацию.

- гуморальной системой. В частности, гормоны щитовидной железы и гипофиза усиливают регенерацию мышечной ткани. У животных с удаленной щитовидной железой процессы регенерации замедлены. Гормон коры надпочечников – альдостерон также стимулирует регенерацию. Полноценное витаминное питание способствует регенерации.

- стимулирующее влияние на регенеративный процесс оказывает функциональное состояние органа. Например, процесс восстановления мышц протекает интенсивнее при их упражнении.

- возрастом. Чем старше организм, тем менее интенсивна регенерация.

- уровнем организации. У низкоорганизованных организмов регенерация выражена лучше, вплоть до восстановления целого организма из его части (гидра, планарии).

На свойстве регенерации в медицине основана трансплантация.

Трансплантация (от лат. transplantacio – пересадка) – это пересадка или приживление тканей и органов.

Трансплантология – наука, которая изучает вопросы заготовки, хранения и техники пересадки тканей и органов у человека.

Термины, используемые в трансплантологии:

Донор – организм у которого берут ткань или орган

Реципиент – организм, которому пересаживают ткань или орган.

Трансплантант – ткань или орган, которые пересаживают.

Виды трансплантации

1. Аутотрансплантация – пересадка осуществляется в пределах одного организма.

2. Аллотрансплантация – производят пересадку от одного организма другому, принадлежащего к этому же виду.

3. Ксенотрансплантация – донор и реципиент относятся к разным видам. Например, были пересажены почки свиньи человеку.

Выделяют особый вид трансплантации – изотрансплантацию – трансплантацию между однояйцевыми близнецами.

По месту пересадки различают:

1. Ортотопическую трансплантацию – пересадку трансплантата производят на то же место.

2. Гетеротопическую трансплантацию – орган пересаживают на другое место.

Этапы становления трансплантологии как науки.

I.Хирургический. На этом этапе врачи – хирурги занимались трансплантацией с целью устранения дефектов. Врачам в этот период становления трансплантологии не было известно об иммунной совместимости донора и реципиента. Такие операции приводили к отторжению трансплантата.

II.Биолого-хирургический с середины 20 века. Он характеризуется изучением биологических особенностей донора и реципиента, их гистосовместимости.

Вклад отечественных и зарубежных ученых в развитие трансплантологии.

Пластическая, или восстановительная хирургия занимается оперативным восстановлением нормальной формы или функции органов человеческого тела, которые утрачены или нарушены в результате травмы, болезни или вследствие порока развития.

Пластическая хирургия существовала с далёкой древности, исправляя главным образом дефекты, обезображивающие человека. Сто лет назад – 7 марта 1902 г. – Австрией Tmerich Uelmann (Ульман) выполнил первую экспериментальную пересадку почки у собаки. А 7 марта 2002 г. В Вене состоялся симпозиум, посвященный 100-летию трансплантологии.

Рождение отечественной трансплантологии связано с именем великого русского хирурга Н.И. Пирогова. 9 декабря 1835 г.в Санкт-Петербургской Академии наук доктор медицины прочитал лекцию «О пластических операциях вообще, ринопластике в особенности». В этой работе он детально проанализировал проблему трансплантологии. Пирогову Н.И. принадлежит замечательная мысль о возможности свободной пересадке кожи. В 1852 г Н.И. Пирогов разработал метод создания опорной культи при ампутации стопы с применением костнопластической операции и провёл эту операцию успешно.

В 1865 г. Р.К.Шимановский издал в Киеве руководство по кожной пластике, в котором описал известные к этому времени операции на теле человека.

С.М.Янович – Чайнский в 1872 г. Предложил метод пересадки кожных островков в толщу грануляций, В.П.Филатов – метод мигрирующей пластинки кожи на ножке, который получил широкое распространение.

В.П.Филатов в Одессе впервые сделал пересадку роговицы от трупа. В 1928 г. В.Н.Шамов впервые в мире высказал мысль о возможности переливания трупной крови (жидкая ткань) и доказал это в опытах на собаках. Человеку трупную кровь впервые перелил С.С. Юдин в 1930 г.

Первая в мире попытка пересадки почки человеку была произведена в 1934 г. русским хирургом Ю.Ю.Вороным; успешную пересадку почки с учетом иммунной совместимости сделал в 1958 г академик Б.В.Петровский.

В 1946 г. Владимир Петрович Демихов впервые в мире пересадил второе донорское сердце в грудную полость собаки. В 1947 г. также впервые в мире он осуществил пересадку лёгкого без сердца. Через год он сделал пересадку печени у собаки. В 1957 г. В.П.Демихов произвёл пересадку головы от одной собаки на туловище другой. Такое двуглавое животное прожило пять дней, обе головы реагировали на внешние раздражители. В.П.Демихов разработал технику пересадки почек у собаки.

В 1954 г. Josef E. Murray (Нобелевский лауреат) впервые успешно выполнил пересадку почки у человека.

Thomas Starzl в 1963 г. выполнил первую удачную пересадку печени у человека.

John Najarian впервые в 1967 г. выполнил пересадку поджелудочной железы у человека.

Первая, ставшая известной на весь мир, операция по пересадке сердца от человека человеку была сделана 3^го декабря 1967 г. Кристианом Бернардом, хирургом из Кейптауна, считавшим В.П.Демихова своим учителем. К.Бернард дважды, в 1960 и 1963 гг., приезжал в лабораторию В.П.Демихова и ассистировал ему.

В 1967 г. Johannes Joseph von Rood основал «Евротрансплант» - международную организацию, которая отвечает за посредничество и распределение дарственных процедур на донорские органы в Австрии, Бельгии, Германии, Люксембурге, Голландии и Словении. В этот объединенный центр стекается информация из всех специализированных центров трансплантации, лабораторий типирования и больниц, в которых осуществляется забор органов. На территории, подконтрольной «Евротрансплантату», проживает более 118 млн человек.

В настоящее время главная проблема специалистов по пересадке органов – отсутствие материала по трансплантации – почек, сердец, печени. Результаты исследований в области генной инженерии, как надеются сотрудники московского НИИ трансплантологии, могут в перспективе полностью решить проблему нехватки донорских органов. Российские хирурги начинают пересаживать пациентам клонированные органы. Выращивать сердца и почки будут из клеток самих больных. На основе стволовых клеток, которые берут из эмбрионов, или из спинного мозга человека, специалистами разработан кардиомиоцит – клетка сердечной мышцы. Кардиомиоциты способны помочь в лечении больных, перенёсших инфаркт миокарда.

Делались попытки пересадки сердца от обезьян, свиней, но безуспешно.

В крайних случаях временным вариантом является подключение пациента к искусственному сердцу.

6. Тема: Экология паразитов

Краткое изложение лекционного материала.

Конкуренция - форма взаимоотношений организмов одного или разных видов, складывающаяся в результате борьбы за одинаковые или сходные условия существования (для растений - свет, влага и т.д., для животных - пища), слайд №1

Хищничество - форма биотических связей организмов разных видов, основанная на пищевых взаимоотношениях. Хищник использует жертву для питания однократно, убивая ее (волк-заяц), слайд №2

Антибиоз - взаимоотношения между организмами разных видов, когда особи одного вида, путем выделения особых веществ угнетают жизнедеятельность особей других видов (антибиотики грибов - бактерии; фитонциды растений - бактерии, вирусы).

Симбиоз - совместная жизнь - слайд № 26 Формы симбиоза

1. мутуализм

2. форез

3. комменсализм

4. паразитизм -слайд№27

Мутуализм - (mutuus (лат) - взаимный; mutualite (фр) - взаимопомощь) взаимозависимое,
взаимовыгодное сожительство двух особей разных видов (например, гриб и дерево - микориза -
слайд №28

Форез - случайное, эволюционно не закрепленное носительство одного организма другим на
почве камуфляжа (маскировки) -слайд №29

Комменсализм - (commensal - сотрапезник) " форма симбиоза, при которой один из партнеров пользуется пищей, защитой или какими либо другими преимуществами за счет другого организма, который не терпит для себя никакого ущерба или вреда" (Е.Н. Павловский).

- слайд №30

Формы комменсализма - слайд №31

1. синойкия

2. эпойкия

3. паройкия

4. энтойкия

Синойкия - (syn, sym - вместе; iokos - дом) - совместный дом, сообитательство, т.е.

пространственная близость и использование общего крова (в норах грызунов обитают

членистоногие) - слайд №32

Эпойкия - нахлебничество с временным прикреплением к хозяину (рыба-прилипала к акуле) -

слайд №33,

Паройкия - форма симбиоза, при которой более слабый держится вблизи сильного, получая при

этом выгоду (птичка колибри и крокодил) - слайд №34

Энтойкия - обитание нахлебника во внутренних органах или полостях другого организма - слайд

№35 (рыбка фиерасфер и полип голотурия)

Паразитизм - (греч. - para - около, sitos - питание; фр. - parasitos - тунеядец) -

антогонистический симбиоз - форма сожительства, при которой один организм находит пищу и

жилище на другом живом существе. - слайд №36

Паразиты - это организмы, которые используют другие организмы в качестве среды обитания и

источника пищи, возлагая, при этом (частично или полностью) на своих хозяев регуляцию

взаимоотношений с окружающей средой. - слайд №37

Среда обитания паразита - организм хозяина. - слайд № 38

Среда обитания первого порядка - организм хозяина. - слайд № 39

Среда обитания второго порядка - среда, в которой живет хозяин. - слайд № 40

Паразитоценоз - совокупность всех паразитов, обитающих в одном организме. - слайд №41

Симбиоценоз - совокупность всех организмов, обитающих в одном хозяине. - слайд №42

Пути происхождения паразитов - слайд №43

1. Случайное многократное попадание личиночных форм с пищей в желудочно-кишечный
тракт животных (полостные эндопаразиты)

2. Хищничество (когда хищник попадает на более крупную жертву и переходит к
многократному питанию, так произошли эктопаразиты)

3. Комменсализм (энтойкия) (эндопаразиты)

Паразитология - наука, изучающая паразитов, их хозяев и взаимоотношения между ними.

- слайд №47

Разделы паразитологии:

1)Общая паразитология - изучает общие принципы взаимодействия паразита и хозяина

2)Фитопаразитология - изучает паразитов растений

3)Зоопаразитология - изучает паразитов животных

4)Медицинская паразитология - изучает паразитов человека

Медицинская паразитология - раздел паразитологии, изучающий паразитов человека. - слайд

№53

Разделы медицинской паразитологии

1. Медицинская протистология (протозоология) - изучает паразитов типа Простейшие

2. Медицинская гельминтология - изучает паразитических червей

3. Медицинская арахноэнтомология - изучает паразитов типа Членистоногие - слайд №54

Отечественные врачи и ученые, внесшие вклад в развитие паразитологии.

1) Евгений Никанорович Павловский - в 1939 г. создает учение о трансмиссивных болезнях и природной очаговости, теорию паразитоценоза. Издает 2-х томное " Руководство по паразитологии " 1946 - 1948 г.

2) Владимир Николаевич Беклемишев (1890 - 1962) - основатель школы паразитологов и энтомологов, автор учения о малярийных ландшафтах, разрабатывал вопросы общей паразитологии, путей происхождения паразитов.

3) Николай Александрович Холодковский (1858 - 1921) - классифицировал паразитов по патогенности, изучил эпидемиологию вшей, издал " Атлас гельминтов человека", систематизировал ленточных червей.

4) Константин Иванович Скрябин - основоположник гельминтологии, описал 200 видов гельминтов, по циклу развития выделил био- и геогельминтов, создал ВИГИС, ГЕЛАН. Разработал учение о дегельминтезации и девастации.

5) Алексей Павлович Федченко (1844 - 1873) - описал цикл развития ришты, составил перечень паразитических червей человека и животных в Средней Азии.

6) Евгений Иванович Марциновский (1874 - 1934) - создал научные основы борьбы с малярией, организатор и руководитель ИМПИТИМ

7) Исаев Василий Исаевич (1854 - 1911) – врач и микробиолог.

В.А. Догель - основоположник протозоологии, труды по экологической паразитологии. Издал " Курс общей паразитологии" в 1941 г.

Паразиты - это организмы, которые используют другие организмы в качестве среды обитания и источника пищи, возлагая, при этом (частично или полностью) на своих хозяев регуляцию взаимоотношений с окружающей средой. - слайд №37

Различают паразитов патогенных и непатогенных. Патогенные паразиты вызывают заболевания и их ещё называют возбудителями болезней. Непатогенные паразиты могут жить за счёт хозяина, не вызывая болезни. В литературе встречается термин «условно патогенный» паразит. Это паразит, который при ослаблении организма хозяина или при его заболевании, вызванном другой причиной, может усугублять течение болезни.

Классификация паразитов: - слайд №45

1. Истинные (облигатные)

2. Ложные

3. Факультативные

Истинные паразиты - организмы, для которых паразитизм является обязательной формой

существования.

Ложные паразиты - это свободноживущие организмы, случайно попадающие в другой

организм и живущие в нем некоторое время (личинки мух в кишечнике человека).

Факультативные паразиты - организмы, которые могут вести свободный образ жизни, а на

одной из стадий жизненного цикла паразитировать.

По времени паразитирования:

1. Постоянные паразиты - большую часть жизненного цикла находятся в хозяине (аскарида)

2. Временные паразиты - обитают на хозяине во время питания (комары, мухи)
По месту обитания:

1. Эктопаразиты (наружные) -блохи, вши, комары.

2. Эндопаразиты (внутренние)

а) тканевые (трихинелла - вмышечный паразит)

б) полостные (аскарида в полости кишечника)

в) вкожные (чесоточный зудень)

Хозяин паразита - организм, используемый паразитом как место обитания и источник питания. слайд №4

Типы хозяев - слайд №46

1. окончательный (дефинитивный)

2. промежуточный

3. резервуарный

4. дополнительный

Окончательный хозяин - организм, в котором живет половозрелый паразит или паразит размножается в нем половым способом.

Промежуточный хозяин - организм, в котором паразит размножается бесполым путем или живет в личиночной стадии.

Дополнительный хозяин - это второй, третий и т.д. промежуточный хозяин Резервуарный хозяин - организм, в котором накапливаются паразиты. Классификация паразитов по происхождению - слайд №50

1. Вирусы

2. Бактерии

3. Грибы

4. Животные

Переносчик - это организм, который переносит паразита от одного хозяина к другому -слайд №5

Выделяют две группы переносчиков.

1. Специфические (биологические) – это переносчики, которые пропускают возбудителя через свой организм. Иногда возбудитель может в организме переносчика проходить часть цикла развития (самка комара рода Анофелес для малярийного плазмодия). Передача возбудителя происходит трансмиссивно.

2. Механические – это организмы, которые переносят возбудителя на своем теле (лапках, крылышках. Например, комнатная муха, переносит яйца гельминтов, цисты простейших, бактерий.

Инвазионная стадия паразита - стадия, в которой паразит способен проникнуть в организм хозяина и продолжить в нем свое развитие - слайд №59

Пути проникновения паразита в организм хозяина - слайд №60

1. Алиментарный - через рот с пищей, водой, грязными руками(аскаридоз, трихоцефалёз, амебиаз).

2. Воздушно-капельный (чума, грипп).

3. Перкутанный (через кожу - заражение анкилостомозом, чесоткой).

4. Трансовариальный - через яйцеклетки - заражение энцефалитом личинок и нимф клещей).

5. Трансмиссивный - попадание паразита в кровь (малярия, лейшманиоз, трипаносомоз).

6. Трансплацентарный (токсоплазмоз).

Влияние паразита на организм хозяина - слайд №44

1. Механическое - повреждение тканей, язвы

2. Токсическое - отравление организма хозяина продуктами жизнедеятельности паразита

3. Аллергическое чужеродные белковые тела вызывают аллергические реакции

4. Вызывают истощение

5. Способствуют проникновению других болезнетворных организмов
Реакция организма хозяина на паразита:

1)Клеточная - увеличение размеров клеток (эритроцитов при малярии)

2)Тканевая - образование соединительно-тканной оболочки вокруг паразита при трихинеллезе)

3)Гуморальная - выработка антител

Дать определение понятий паразитарных, инфекционных, инвазионных болезней и

привести их классификации.

Паразитарное заболевание - заболевание, вызываемое паразитом. - слайд №49

Инфекционное заболевание - болезни, вызываемые вирусами, бактериями, грибами (грипп,

пневмония) - слайд №51

Инвазионное заболевание - болезни, вызываемые животными (амебиаз, аскаридоз, чесотка) -

слайд №52

Классификация паразитарных болезней по распространенности слайд №5

I. Повсеместные (аскаридоз, амебиаз)

II. Очаговые (на определенных территориях, что связано с условиями среды необходимых для

хозяина, паразита или переносчика - малярия).

III. Природно-очаговые (очаг существует на определенной территории среди диких животных -

описторхоз).

Структура природного очага – возбудитель, хозяева, переносчик, условия среды, необходимые.для существования этих организмов. - слайд №

Классификация паразитарных болезней по способу передачи возбудителя слайд В, №61

Трансмиссивные заболевания - заболевание, возбудитель которого передается при укусе

кровососущими переносчиками.

Облигатно-трансмиссивные - передача возбудителя только трансмиссивным путем, т.е. кровососущим переносчиком (малярия).

Факультативно - трансмиссивные - кроме трансмиссивного, возможен другой путь передачи возбудителя (чумные бактерии - воздушно-капельно).

Контактные болезни (геминолепидоз, энтеробиоз, чесотка).

Классификация паразитарных болезней в зависимости от организма хозяина -слайд Г
I. 3оонозы - заболевание, возбудитель которого поражает только животных - слайд №56
II. Антропозоонозы - заболевание, возбудитель которого может поражать и человека и животных
(балантидиаз) - слайд №57

III. Антропонозы - заболевание, возбудитель которого поражает только человека - слайд №55

Название паразитарной болезни образуют из родового названия паразита (на латинском языке), добавляя суффиксы as, os, es (амебиаз, аскаридоз, трихинеллёз и т.д.).

Основоположник отечественной гельминтологии, академик К.И.Скрябин ввёл в паразитологию термины – гельминт, биогельминт, геогельминт.

Гельминт – это паразитический червь.

Биогельминт (лат. bios - жизнь) - это паразитический червь, который весь цикл развития проходит в живом организме (в одном или со сменой хозяина).

Геогельминт (гр. гея - земля) - это паразитический червь, который часть цикла развития проходит в почве.

Диагностика паразитических болезней основана на:

1. клинических проявлениях

2. лабораторных данных.

Профилактика паразитарных болезней – это комплекс мероприятий, направленных на предупреждение заражения возбудителями этих заболеваний.

Различают два вида профилактики:

1. Личную – это мероприятия, которые выполняет каждый человек.

2. Общественную – организуют и проводят её медицинские работники в больших коллективах, в масштабах населённого пункта, района или страны..

6. Тема: Введение в антропологию.

Краткое изложение лекционного материала

1) Антропология – наука о человеке