Туристический центр "Магнит Байкал"
      
Пятница, 18.01.2019, 04:02
Приветствую Вас Гость | Регистрация | Вход




Полезные статьи о Байкале

Главная » Статьи » Курорты Восточной Сибири


Организм как самообновляющаяся система - 1
ОРГАНИЗМ КАК САМООБНОВЛЯЮЩАЯСЯ СИСТЕМА
Создавая ту или иную машину, прибор или иное техническое устройство, конструктор обязательно позаботится о том, чтобы отдельные детали были прочными, чтобы могли служить достаточно долго. Ведь стоит выйти из строя всего одной детали, как все устройство прекращает работать. Необходим ремонт. В живом организме все иначе. Здесь «профилактический ремонт» идет непре­рывно в течение всей жизни.
Организм развивается из одной клетки, обра­зовавшейся в результате слияния мужских и жен­ских гамет (половых клеток). В развивающемся зародыше происходит постепенная дифференциа­ция клеток, и во взрослом организме мы уже имеем дело с разнообразными клетками. Сущест­вуют высокодифференцированные клетки, при­способленные к выполнению немногих или даже одной строго определенной функции. Они отли­чаются малой жизнеспособностью; продолжитель­ность их жизни невелика.
Красные кровяные тельца — эритроциты — отличный пример такой узкой специализации. Их главная функция — переносить кислород от легких к тканям. Поэтому у млекопитающих и человека в процессе дифференциации эритро­цита утрачивается даже ядро — ведь оно занимает в клетке место, которое можно заполнить гемо­глобином. Но и продолжительность жизни эритро­цита не превышает четырех месяцев. Выработав­шие свой ресурс эритроциты разрушаются в селе­зенке, а их место занимают новые. Недолговечны и белые кровяные тельца — лейкоциты.
Аналогичный процесс наблюдается в погра­ничных, или эпителиальных, тканях. Верхний ро­говой слой эпителия кожи постоянно слущивается. Отмирают клетки поверхностного слоя эпи­телия, покрывающего язык. Обычно мы этого невидим, ибо отмирающие клетки смываются слюной. Но если повысится температура, что зачастую сопровождается угнетением слюнооб-разования, то эти «умершие» клетки явственно видны в виде беловатого или сероватого налета. Высокой дифференциацией характеризуются клетки кишечного эпителия на вершине кишечных ворсинок. Их поверхность, обращенная внутрь кишки, как бахромой, покрыта тысячами микро­ворсинок. Одна из важнейших функций кишеч­ного эпителия — всасывание. Благодаря микро­ворсинкам всасывающая поверхность увеличи­вается в тысячи раз. Но и эти высокодифференцированные клетки недолговечны, срок их «жизни» не превышает нескольких дней, а затем они вы­падают в просвет кишки.
Но в организме сохраняются также клетки и недифференцированные, способные к размно­жению. Так, в красном костном мозге имеются постоянно размножающиеся клетки, названные стволовыми. В процессе дифференцирования они превращаются либо в эритроциты, либо в лей­коциты.
В приведенных примерах четко виден меха­низм «профилактического ремонта» организма. Состарившиеся клетки погибают, но их место занимают новые, образовавшиеся в результате деления недифференцированных клеток. Сложнее этот процесс самообновления осуществляется в нервной и мышечной тканях.
Долгое время предполагалось, что нервные клетки не восстанавливаются. Это стало даже излюбленным объектом многих шутников и эс­традных актеров. Однако исследованиями сара­товских и читинских гистологов Г. А. Коблова, 3. А. Будриной, М. Т. Размахниной, М. А. Джулай и других установлено, что нервные клетки спо­собны к делению. Правда, этот процесс проте­кает не так интенсивно, как в других тканях. Зато нервные клетки не погибают так быстро от износа, как лейкоциты, тромбоциты, эндоте-лиоциты, фибробласты. Большинство нервных клеток функционируют на протяжении всей жизни человека. Это связано с тем, что заменяют­ся отдельные «детали» клетки. Подобная замена старых структур новыми продолжается вплоть до полного самообновления всей клетки. Пола­гают, что полное самообновление организма совершается примерно каждые полгода.
Самообновление организма, таким образом, может осуществляться двумя путями: либо обра­зованием новых клеток взамен «состарившихся», либо заменой отдельных структур клетки и вне­клеточного вещества. Последнее также обнов­ляется. Это видно на примере такого, на первый взгляд, инертного образования, как костная ткань. В нее помимо органических веществ входят и минеральные структуры: кристаллы и аморфные формы апатита, соединения фосфора. Казалось бы, какой динамики можно ожидать от неорга­нических компонентов кости, ведь они состав­ляют просто механическую основу ткани. Но когда животному ввели соединение, содержащее радиоактивный изотоп фосфора, то уже через трое суток 12% его оказалось включенным в межклеточное вещество костей. Обновляются не только органические, но и неорганические компоненты костной ткани.
Как образование новых клеток, так и синтез новых белковых молекул при самообновлении ор­ганизма может осуществляться благодаря тому, что их структура «записана» в генетическом коде, наследственном веществе клеток.
Функцию контроля за генетической однород­ностью клеток и белковых структур, образующих­ся в процессе самообновления, выполняют лим­фоциты. Это одна из форм белых кровяных телец (лейкоцитов). Одни из них, так называемые Т-лимфоциты, уничтожают клетки, в которых при делении с ошибками удвоилось количество ДНК, т. е. мутированные клетки. Их так и на­зывают: «лимфоциты-киллеры», т. е. лимфоциты-убийцы. Они уничтожают не только те клетки, в которых при делении возникла мутация, но и клетки, пересаженные из другого родственного организма. К примеру, именно по этой причине невозможно было пересадить сердце от детеныша обезьяны бабуина ребенку человека, что пытались сделать осенью 1984 года американские хирурги.
Но Т-лимфоциты выполняют и другие функ­ции. Существует клон Т-клеток, облегчающих течение иммунологических реакций. Эти лимфо­циты именуются Т-хелперами (помощниками). Наконец, среди Т-лимфоцитов различают клетки, тормозящие или прекращающие иммунный от­вет — Т-супрессоры. Не будь последних, иммуно­логическая реакция протекала бы длительное время, то есть и тогда, когда её целесообраз­ность исчезла.
Другая группа лимфоцитов получила наиме­нование — В-лимфоциты. Это антителпродуцен-ты, ибо В-лимфоциты вырабатывают антитела, или иначе иммуноглобулины. Образование анти­тел происходит тогда, когда в организме появ­ляются антигены — белковые молекулы, несущие иную генетическую информацию, чем та, что свойственна данному организму. Благодаря имму­ноглобулинам, мы повторно не можем заболеть корью, скарлатиной, коклюшем, ветряной оспой, паротитом (свинкой). Образовавшиеся в нашем организме антитела (иммуноглобулины) уни­чтожают при повторном попадании в организм возбудителей этих заболеваний.
Различают пять классов иммуноглобулинов. Они обозначаются латинскими буквами алфавита: А, М, G, Е и D. Иммуноглобулины первых трех классов осуществляют главным образом противо-инфекционный иммунитет, в том числе против простудных и кишечных заболеваний. Иммуно­глобулины класса Е принимают участие в аллер­гических реакциях. Функция иммуноглобулинов класса D пока еще мало изучена.
Таким образом иммунная система позволяет не только уничтожать мутированные клетки, но и обезвреживать белки, собранные по измененной генетической программе. А поэтому самообновле­ние организма не сопровождается до определен­ного времени накоплением в нем мутированных клеток и измененных белков, что является одним из важнейших компонентов гомеостаза — посто­янства клеток и белков внутри организма. Но в более позднем возрасте иммунная система уже не срабатывает столь четко, и поэтому на­чинается процесс старения организма.
Не спешите объявлять высказанную гипотезу чистой фантазией. Имеется немало эксперимен­тальных фактов, которые могут вполне быть объяснены только с такой позиции. Известно, что наиболее активно происходят деления опло­дотворенной яйцеклетки и затем последующие деления клеток развивающегося зародыша. Но если беременных мышек поить тяжелой водой (или примешивать к обычной воде значительное количество тяжелой), то развитие зародыша прекращается и плод погибает. Имеются и дру­гие доказательства того, что тяжелая вода пре­пятствует делению клеток, тормозит этот процесс. Отметим кстати, что большое количество долго­жителей живет в горных местностях и пьет воду, образовавшуюся при таянии ледников, в которой (как и в дождевой) меньше тяжелой воды, чем в грунтовых водах, в водах рек и озер. Известно, что молодые животные, при вскармливании ко­торых используется либо только дождевая, либо только талая вода, растут и развиваются быстрее.
Окончательное решение этого вопроса впе­реди, но нет сомнения, что самообновление ор­ганизма играет здесь решающую роль. Пока процесс самообновления протекает нормально, организм работает устойчиво.
Даже при повреждении органа или даже нескольких органов живой организм продолжает функционировать. Система саморегуляции и само­обновления — важнейшие факторы повышенной надежности живых организмов. Но существуют и специальные механизмы, обеспечивающие повышенную надежность живого.
На первое место здесь нужно поставить избыточность структур, проявляющейся, в част­ности, в парности органов. У человека две почки, хотя с функцией выделения может справиться и одна. В медицине это чрезвычайно важно, потому что в случае гибели обеих почек (такое бывает при некоторых заболеваниях) одну почку можно «занять» у близких родственников.
Кроме почек парными являются легкие, над­почечники, околощитовидные железы. Заметим кстати, что хотя полушарий головного мозга два, они не дублируют друг друга и не взаимо­заменяемы.
Категория: Курорты Восточной Сибири | Добавил: anisim (19.12.2010)
Просмотров: 3339 | Рейтинг: 5.0/3 |
Всего комментариев: 0

Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
<Сайт управляется системой uCoz/>