Главная - Наука - Медицина
Степанов А.М. - Основы медицинской гомеостатики Скачать книгу Вся книга на одной странице (значительно увеличивает продолжительность загрузки) Всего страниц: 83 Размер файла: 482 Кб Страницы: «« « 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 » »» Причиной специализации клеток может служить экологическое загрязнение среды обитания продуктами выделения самих клеток. При повышении концент- рации продуктов выделения в среде, среда по отношению к клеткам стано- вится агрессивной до такой степени, что клеточная популяция начинает уменьшаться в размерах. Уменьшение (гибель, задержка размножения) идет до тех пор, пока скорость поступления токсичных аутопродуктов не уравно- весится их диффузией из зоны обитания клеток на приемлемом уровне кон- центрации этих веществ. Второй параллельный процесс, который и является собственно двигателем эволюции клеточной популяции,- это повышение мута- генеза под действием высоких доз аутотоксинов с образованием таких био- химических процессов, где аутотоксин становится необходимым продуктом в дальнейшей цепи преобразований веществ внутри клетки. Такие клетки полу- чают преимущество в выживании внутри самоотравленной популяции. При этом происходит качественное структурное изменение самой популяции: 1 - попу- ляция приобретает возможность увеличить плотность особей в одном и том же объеме обитания; 2 - в популяции появляется два подвида родственных клеток; 3 - возникает взаимозависимость одной популяции от другой - сим- биоз. Этот процесс может быть одним из механизмов возникновения многок- леточных организмов, построенных из различно дифференцированных клеток. Другой причиной первоначального объединения однотипных клеток в колонии может служить процесс половой дифференциации у первично вегетативных клеток, как например, у колониальной одноклеточной зеленой водоросли Volvox. Интегрально гомеостатическая модель работы одной клетки аналогична выше представленным моделям гомеостатов ее составляющих. Тем не менее описание всех первичных (несимметричных) гомеостатов, составляющих клет- ку как единый организм, на данном уровне знаний не представляется воз- можным. По приблизительным оценкам в клетке ежесекундно протекает более 104 биохимических реакций; механизм каждой из них может быть представлен как отдельный гомеостат. Кроме рассмотренных в клетке процессов реплика- ции, транскрипции и трансляции, существуют явления рекомбинации, репара- ции, мутагенез, составляющие материальную основу эволюции живого. Таким образом, такой сложный, динамичный биохимический гомеостат, организован- ный во времени и в пространстве, представляет из себя большую исследова- тельскую проблему. ГОМЕОСТАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ТКАНИ В ходе онтогенеза происходит изменение морфогенетических потенций клеток. Этому посвящено огромное количество работ, где для многих орга- низмов детально описаны последовательные стадии изменений клеток в эмб- риогенезе. Тем не менее механизм возникновения этих изменений, связанных с детерминацией клеток, во многом не ясен. В ходе эмбриогенеза потенции клетки непрерывно сужаются и, в конце концов, образуются клетки, пол- ностью детерминированные в четко узнаваемые специализированные тканевые клетки. Эти изменения называются эпигенетическими. В отличие от мутаций эпигенетические изменения представляют собой строго определенные измене- ния потенций клеток. Изменение потенции клетки может происходить от раз- личного числа факторов, вызывающих индукцию. Чаще всего индуктором изме- нения являются возникающие на определенных стадиях развития биохимичес- кие вещества (в основном белки), вырабатываемые самими клетками. Еще од- ной особенностью эпигенетической детерминации является то, что направ- ленные изменения происходят одновременно в большом числе клеток и приоб- ретенные новые потенции далее передаются следующим генерациям. По окон- чании эмбриогенеза некоторые ткани сохраняют способность к взаимопревра- щениям клеток, что называется внутритканевой трансдетерминацией клеточ- ных элементов. Эпигенетические изменения определяют изменение выходного параметра гомеостата клетки и избирательность к определенной информации внешней среды. Гомеостатическая система регуляции роста и развития тканей сформиро- валась в эволюции при возникновении многоклеточных организмов. Объектом регуляции этой гомеостатической сети является ткань - сложное ячеистое образование, состоящее из множества клеток и бесклеточных структур. Яче- истое строение объекта регуляции обеспечивает высокую надежность и высо- кую функциональную подвижность тканей. Такое строение позволяет в широ- ких пределах изменять работоспособность объекта за счет перераспределе- ния функции по ячеистым структурам, а в биологических системах обеспечи- вает выполнение специфических функций одновременно с регенерацией [121]. Исследования последнего времени выявили единые черты пространствен- но-временной организации морфофункциональных комплексов различных эпите- лиальных органов, несмотря на значительные функциональные различия. Поя- вилась возможность создания численной имитационной модели самоорганиза- ции и самообновления морфофункционального комплекса и формализации тех параметров жизни клеточной популяции, которые до сих пор были экспери- ментально недосягаемы [101]: среднее время обращения, среднее число де- лений, проделанных клеткой, относительные размеры пролиферативного пула и др. К настоящему времени известны следующие свойства морфофункцио- нального комплекса ткани, как природного оригинала: - пространственное расчленение на зону камбия и зону дифференцирован- ных клеток; - перемещение клеток комплекса из зоны камбия в зону дифференцирован- ных клеток; - неравномерное размещение вдоль комплекса (каскадность) величин, ха- рактеризующих клеточное обновление зоны камбия; - присутствие в камбиальной зоне комплекса в определенных местах кле- ток, имеющих длительность клеточного цикла в несколько раз превышающую среднюю; - замедление темпа обновления клеточных элементов в онтогенезе, что может быть вызвано старением; - вымирание клеток комплекса, экспериментально выявляемое как уменьшение радиационной метки, прочно связанной с ДНК ядер и изображае- мое падающей кривой, аппроксимируемой уравнением типа Y = ax2 + bx; - пребывание комплекса в целом в одном из режимов: рост, остановка роста, атрофия, гиперплазия, неограниченный рост и др. Клетка как элемент построения и развития комплекса имеет следующие функциональные возможности: - закончить клеточный цикл митозом; - не делиться - перейти в дифференцированное состояние; Страницы: «« « 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 » »» |
Последнее поступление книг:
Нинул Анатолий Сергеевич - Оптимизация целевых функций. Аналитика. Численные методы. Планирование эксперимента.
(Добавлено: 2011-02-24 16:42:44) Нинул Анатолий Сергеевич - Тензорная тригонометрия. Теория и приложения. (Добавлено: 2011-02-24 16:39:38) Коллектив авторов - Журнал Радио 2006 №9 (Добавлено: 2010-11-08 19:19:32) Коллектив авторов - Журнал Радио 2009 №1 (Добавлено: 2010-11-05 01:35:35) Вильковский М.Б. - Социология архитектуры (Добавлено: 2010-03-01 14:28:36) Бетанели Гванета - Гитарная бахиана. Авторская серия «ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ» (Добавлено: 2010-02-06 19:45:20) |