ВВЕДЕНИЕ 3 страница. в) генні (зміна структури гена) мутації

в) генні (зміна структури гена) мутації.

6.4. Що може бути причиною мутацій?

Фактори, які спричиняються до мутацій, називають мутагенами. Залежно від походження мутагени поділяють на три групи. -

1. Фізичні. До них належать усі види іонізуючого випромінювання, ультрафіолетове випромінювання, підвищена температура.

2. Хімічні. Основними їхніми представниками є:

а) агенти, які викликають дезамінування (азотиста кислота й інші нітросполуки);

б) речовини, які здатні переносити на молекулу ДНК алкільні групи (метилову, етилову й ін.);

в) сполуки - аналоги азотистих основ (5-бромурацил, 2-амінопурин та Ін.);

г) сполуки, що вбудовуються в молекулу ДНК і викликають її деформацію (акридин і його похідні).

3. Біологічні мутагени — віруси.

6.5. Які порушення в геномі клітин можуть виникати при дії мутагенів?

Дія мутагенів може викликати такі порушення.

1. hчактішуючі ушкодження. Це ушкодження ДНК, при яких неможлива її реплікація. Якщо такі ушкодження не ліквідуються відповідними системами репарації, то клітина гине.

2. Власне мутагенні ушкодження. Це ушкодження, які не порушують реплікацію ДНК, але змінюють послідовність азотистих основ у її ланцюгах.

Більшість мутагенів викликає як інактивуючі, так і власне мутагенні ушкодження ДНК.

6.6. Які механізми проти мутацій ного захисту мають клітини?

Системи протимутаційного захисту, що забезпечують репарацію ДНК, представлено такими основними групами ферментів:

1) нуклеозидази - каталізують відщеплення окремих азотистих основ;

2) інсертази — вставляють азотисті основи в нитку ДНК;

3) ліази - розщеплюють пІримідинові димери;

4) ендонуклеази - надрізають нитку ДНК біля ушкодженої ділянки;

5) екзоиуклеази — видаляють ушкоджену ділянку;

6) ДНК-полімерази - здійснюють синтез відсутньої ділянки ДНК;

7) лігази— "зшивають" кінці новоутвореної ділянки з кінцями ниток ДНК,

Рис. 21. Ексцизійна репарація ДНК

Прикладом механізмів репарації ДНК може бути ексцизійна репарація. Вона складається з чотирьох етапів (рис. 21):

I етап - розрізування ланцюга ДНК. Здійснюється ендонуклеазами.

II етап — видалення ушкодженої ділянки (ексцизія). Відбувається під дією екзо-нуклеаз.

III етап — синтез ДНК на інтактній матриці. Здійснюється ДНК-полімеразою.

IV етап — "зшивання". Відбувається під дією лігази.

6.7. Що таке моногенні спадкові хвороби?

Моногенні спадкові хвороби — це хвороби людини, спадкування яких відбувається за законами Менделя. їх причинами є генні мутації, тобто мутації, обмежені одним геном.

6.8. Назвіть типи спадкування моногенних хвороб.

1. Аутосомно-домінантнш тип. При цьому типі спадкування патологічний ген виявляє себе завжди, незалежно від стану, у якому він перебуває - гомо- чи гетерозиготному.

Розрізняють також неповне домінування, коли ступінь прояву домінантного гена в гомозиготному стані — максимальний, а в гетерозиготному — мінімальний.

2. Аутосомно-рецесивний тип. У цьому випадку мутантний патологічний ген виявляє себе тільки в гомозиготному стані.

3. Спадкування, зчеплене зі статтю. Найчастіше має місце зчеплення з Х-хромосо-мою. Патологічний ген перебуває в Х-хромосомі і виявляє себе завжди у чоловіків (у них тільки одна Х-хромосома), а у жінок, якщо мутантний ген рецесивний, може виявлятися тільки в гомозиготі (така ситуація буває дуже рідко).

6.9. Наведіть приклади спадкових хвороб, які передаються за аутосомно-домінантним типом.

За аутосомно-домінантним типом успадковуються різні скелетні й інші аномалії, що не перешкоджають розмноженню, що не скорочують тривалість життя і тому мало підлягають відбору. Такими аномаліями можуть бути короткопалість, багатопа-лість, пальці, що зрослися, і скривлені пальці, скривлення нігтів, відсутність бокових різців, короткозорість, далекозорість, астигматизм. Із важких хвороб за домінантним типом передаються вроджена катаракта, отосклероз, деякі форми прогресуючої м'язової атрофії, хорея Геттінгтона, ахондроплазія, множинний поліпоз товстої кишки, нейрофіброматоз (хвороба Реклінгаузена).

6.10. Наведіть приклади спадкових хвороб, які передаються за аутосомно-рецесивним типом.

До цієї групи хвороб відносять дефекти амінокислотного обміну (фенілкето-нурія, альбінізм, алкаптонурія), уроджена глухонімота, мікроцефалія, пігментний ретиніт. За таким самим типом успадковуються ферментопатії (дефіцит ферменту і блокування на певному етапі метаболізму). Ряд спадкових захворювань пов'язаний з порушеннями синтезу неферментних білків, наприклад факторів зсідання крові (коа-гулопатії), транспортних білків, білково-пептидних гормонів.

6.11. Наведіть приклади спадкових хвороб, які передаються за типом, зчепленим зі статтю.

Більшість патологічних генів, що містяться в Х-хромосомі, рецесивні. Це означає, що у вигіднішому становищі перебувають жінки, у яких наявність Х-хромосо-ми з патологічним геном компенсується другою нормальною Х-хромосомою. Отже, хвороба виявляється тільки в чоловіків, у той час як жінки залишаються здоровими, будучи, однак, носіями патологічної ознаки.

За таким типом успадковуються гемофілія, дальтонізм, атрофія зорових нервів, юнацька глаукома, відсутність сутінкового зору. На відміну від перелічених хвороб ген вітамін-D-резистентного гіпофосфатемічного рахіту зчеплений з Х-хромосомою. але є домінантним, тобто виявляє себе як у чоловіків, так і в жінок навіть у гетерозиготному стані.

6.12. Що таке полігенніхвороби? Наведіть приклади. Полігенними (мультифакторіальними) називають хвороби зі спадковою схильністю. Вони зумовлені взаємодією декількох або багатьох генів з факторами навколишнього середовища.

На відміну від спадкування, обумовленого одним геном, у цьому випадку наявність ознаки залежить від взаємодії багатьох генів. Тому вираженість її може варіювати в дуже широкому діапазоні.

Прикладами полігенних хвороб є подагра, деякі форми цукрового діабету, гіпер-ліпопротеїнемії, атопічна алергія.

6.13. Що таке хромосомні хвороби? Чому вони виникають? Хромосомними називають хвороби, які виникають унаслідок порушення кількості хромосом або їхньої структури. Вони виникають у результаті геномних і хромосомних мутацій.

Геномні - це мутації, при яких змінюється кількість хромосом. При хромосомних мутаціях мають місце дефекти структури хромосом.

6.14. Які механізми лежать в основі геномних мутацій? В основі геномних мутацій можуть лежати такі механізми.

1. Нерозходженш хромосом під час мейозу або під час мітотичного поділу соматичних клітин на етапах дроблення зиготи. В останньому випадку спостерігається явище під назвою мозаїцизм: в організмі розвиваються клітини трьох популяцій -нормальні клітини, клітини-трисоміки і клітини-моносоміки.

2. Втрата окремої хромосоми внаслідок так званого "хромосомного відставання" під час мітотичного поділу клітин зародка. При цьому в організмі з'являються дві популяції клітин: нормальні і клітини-моносоміки.

3. Поліплоїдизація - збільшення кількості наборів хромосом (більше двох).

4. Зміна кількості хромосом без зміни кількості спадкового матеріалу - робєртсо-ніеські перебудови:

а) центричне злиття;

б) центричний поділ хромосом.

6.15. Які синдроми пов 'язані зі зміною кількості соматичних хромосом? Дайте їх коротку характеристику.

Зі зміною кількості соматичних хромосом пов'язані такі синдроми.

Синдром Дауна—трисомія по 21-й хромосомі. Характеризується розумовою відсталістю, характерною зовнішністю (низький зріст, короткопалі ноги й руки, монголоїдний розріз очей, затримка фізичного розвитку), аномаліями внутрішніх органів, особливо серця. Частота виникнення цього синдрому— 1 випадок на 500-600 пологів.

Синдром Патау - трисомія по 13-й хромосомі. Основними ознаками є розщеплення губ і піднебіння ("заяча губа", "вовча паща"), серйозні порушення зору, нервової й серцево-судинної систем. Частота виникнення - 1 випадок на 5000 пологів.

6.16. Які синдроми пов'язані зі зміною кількості статевих хромосом? Дайте їх коротку характеристику.

Трисомія по Х-хромосомі (каріотип XXX). Загальна кількість хромосом— 47, статевих- З, тілець Барра- 2, стать жіноча, відзначається незначне слабоумство й недорозвинення яєчників.

Синдром Шерешевського-Тернера (каріотип ХО). Загальна кількість хромосом — 45, статевих — 1, тільця Барра відсутні, стать жіноча. Характерні недорозвинення гонад та інших статевих органів (безпліддя), порушення скелета (низький зріст, деформація грудної клітки та ін.); розумової відсталості, як правило, немає.

Синдром Клайнфельтера (каріотип XXY). Загальна кількість хромосом - 47, статевих- 3, тілець Барра- 1, стать чоловіча. Виявляється недорозвиненням чоловічих гонад і статевих органів (стерильність), появою вторинних жіночих статевих ознак (фемінізація), відсталістю розумового розвитку.

Іноді зустрічаються варіанти цього синдрому з каріотипами XXXY і XXXXY.

6.17. Назвіть види хромосомних мутацій. У чому їх сутність?

Існують такі види хромосомних мутацій.

1. Делеція — втрата ділянки хромосоми.

2. Дуплікація — подвоєння фрагмента хромосоми, коли одна з ділянок представлена у хромосомі більше одного разу.

3. Інверсія — поворот на 180° окремих ділянок хромосом, унаслідок чого в інвертованій ділянці послідовність генів міняється на зворотну.

4. Транслокація - зміна положення якої-небудь ділянки хромосоми в хромосомному наборі. її основу можуть становити взаємний обмін ділянками між двома негомо-логічними хромосомами (реципрокна транслокація), переміщення ділянки в межах тієї ж хромосоми (внутрішньохромосомна транспозиція) або в іншу хромосому (міжхромосомна транспозиція).

6.18. Якими клінічними ознаками виявляють себе хромосомні мутації?

Хромосомні мутації можуть виявлятися такими клінічними ознаками. 1. Загальні ознаки: різка затримка розвитку, розумова відсталість, низький зріст.

2. Аномалії голови, обличчя, верхніх і нижніх кінцівок: мікроцефалія, неправильне розміщення очниць, вушних раковин, неповне окостеніння.

3. Ураження внутрішніх органів: уроджені вади серця й великих судин, вади розвитку сечостатевої системи.

6.19. Назвіть основні методи вивчення спадкових хвороб,

1. Демографо-статистичншметод. Полягає у порівнянні частоти виникнення спадкового захворювання в родині хворого із частотою виникнення його в популяції. Статистично достовірне розходження доводить спадкову природу захворювання.

2. Генеалогічний метод - метод складання родоводу. Допомагає встановити тип спадкування спадкової хвороби, щоб визначити ймовірність повторення її в потомствІ.

3. Близнюковий метод. Дає можливість розмежувати роль спадкових факторів і факторів зовнішнього середовища у виникненні хвороби.

4. Цитологічні методи: дослідження каріотипу в ядрах клітин, що діляться, вивчення статевого хроматину в клітинах слизової оболонки рота, дослідження "барабанних паличок" у ядрах ссгментоядерних нейтрофілів.

5. Біохімічні методи. Часто використовують як єкспрес-методи діагностики спадкових аномалій обміну речовин.

6. Експериментальне моделювання спадкових хвороб у тварин. З цією метою виводять мутантні лінії тварин, що мають спадкові дефекти, аналогічні таким у людини (гемофілія у собак, атеросклероз у голубів, м'язова дистрофія у хом'яків).

6.20. Що таке конституція? Яке її значення?

Конституція - це комплекс морфологічних, функціональних і психічних особливостей організму, досить стійких, що визначають його реактивність і сформовані на спадковій основі під впливом факторів зовнішнього середовища.

Конституція визначає індивідуальну реактивність організму, його адаптаційні особливості, своєрідність перебігу фізіологічних і патологічних процесів, патологічну схильність.

6.21. Які існують класифікації конституціональних типів людини? На чому вони основані?

Класифікація Гіппократа. Залежно від особливостей темпераменту людини і її поведінки в суспільстві виділяють сангвініків, холериків, флегматиків І меланхоліків.

Класифікація Сіго. У її основі лежить принцип переважаючого розвитку тієї чи іншої фізіологічної системи. Розрізняють такі типи: дихальний (респіраторний), травний (дигестивний), м'язовий (мускулярний) І мозковий (церебральний) (рис. 22).

Класифікація Кречмера. Пов'язує морфологічні особливості людини з особливостями її психіки і з частотою певних психічних захворювань. Виділяють атлетичний, пікнічний і астенічний типи конституції.

Класифікація М. В. Чорноруцького. З погляду основних функцій і обміну речовин людей поділяють на нормостеніків, гіпостеніків і гіперстеніків.

Юіасифікація О.О. Богомольця. Ґрунтується на особливостях будови й функції сполучної тканини в організмі. Розрізняють фіброзний, ліпоматозний, пастозний і

Рис. 22. Класифікація конституціональних типів за Сіго: а - дихальний; б — травний; в-м 'язовий; г - мозковий

астенічний типи конституції. Для фіброзного типу характерна щільна волокниста сполучна тканина. Для ліпоматозного — інтенсивний розвиток жирової тканини, для пастозного - переважання набрякової, пухкої сполучної тканини, а для астенічного — ніжної, тонкої мезенхіми.

Класифікація І. П. Павлова. Залежно від співвідношення першої і другої сигнальних систем вищої нервової діяльності людини виділяють два типи: художній (переважає перша система) і розумовий (переважає друга).

6.22. Що таке діатез?

Діатез — це своєрідна аномалія конституції, що характеризується ненормальною реакцією організму на фізіологічні й патологічні подразники. Діатез найчастіше виявляється в дитячому віці, коли ще недостатньо дозріли механізми гомеостазу.

6.23. Які існують види діатезу?

Ексудативно-катаральний діатез. Зовнішній вигляд дитини нормальний або пастозний. Легко виникають запальні процеси з утворенням ексудату і алергічні реакції. Клінічно спостерігаються екзема шкіри, бронхіальна астма, кропивниця, набряк Квінке.

Лімфатико-гіпопластичнкй діатез. Зовнішній вигляд характеризується пастоз-ністю й блідістю, м'язова тканина розвинена слабко, збільшені лімфатичні вузли. Часті ангіни й фарингіти, у крові збільшений вміст лімфоцитів. Характерна схильність до аутоалергічних захворювань.

Нервово-артритичний діатез. Зовнішній вигляд нормальний або пастозний, можливе ожиріння. Збудливість нервової системи підвищена. Характерна схильність до деформуючих захворювань суглобів неінфекційного походження, шкірних захворювань типу екземи, порушень психіки, подагри, ожиріння, ревматизму.

Астенічний діатез. Характеризується загальною адинамією, лабільністю судинних реакцій. Часто буває опущення внутрішніх органів.

7. Значення вікових факторів у патології. Старіння

7.1. Назвіть види порушень внутрішньоутробного розвитку залежно від часу їх виникнення.

I. Гаметопатїї. Виникають до запліднення, під час гаметогенезу.

II. Бластопатії. Формуються в перші 15 діб розвитку зародка (бластоцисти).

НІ. Ембріопатії. Охоплюють порушення, що виникають після диференціювання

ембріобласта до закінчення закладки органів (від 16-ї доби до 12-го тижня). IV. Фетопатії - порушення розвитку плода (фетогенезу).

Розрізняють патологію раннього фетогенезу, коли відбувається утворення тонких структур і досягається життєздатність плода (від 12-го тижня до 7-го місяця), і порушення пізнього фетогенезу, коли відбувається становлення функцій плода й одночасно - старіння плаценти (від 7-го місяця до пологів).

7.2. Назвіть основні причини порушень внутрішньоутробного розвитку.

1. Неповноцінність статевих клітин (гаметопатїї).

2. Патогенні фактори зовнішнього середовища:

а) фізичні (іонізуюча радіація, термічні фактори);

б) хімічні (нікотин, алкоголь, пестициди, деякі лікарські препарати);

в) біологічні (віруси краснухи, кору, грипу, збудник токсоплазмозу);

г) кисневе голодування;

ґ) нераціональне харчування матері.

3. Хвороби матері,

7.3. Що таке тератотенні фактори?

Тератогенні фактори - це фактори зовнішнього середовища, які, впливаючи протягом вагітності, викликають розвиток уроджених вад (див. зап. 7.2).

7.4. Що таке критичні періоди внутрішньоутробного розвитку? Яке вони мають значення в патології?

Критичний період - це такий проміжок часу в розвитку організму, коли після чергової стадії визначаються подальші шляхи становлення: всього зародка або окремих його зачатків, їхній вступ у новий етап морфогенезу.

Розрізняють два основних критичних періоди:

1) період переходу зародка від стадії дроблення до диференціювання на три зародкових листки, що закінчується імплантацією (1-й тиждень);

2) період закладки органів, у тому числі й плаценти, - період плацентації й великого органогенезу (3— 8-й тижні).

Критичні періоди характеризуються високою метаболічною активністю й підвищеною чутливістю до дії патогенних факторів. Висока уразливість організму в ці періоди пояснює частий розвиток уроджених вад при дії тератогенних факторів.

7.5. Що таке старіння?

Старіння — це біологічний руйнівний процес, що неминуче розвивається з віком і веде до обмеження адаптаційних можливостей організму, розвитку вікової патології і збільшення ймовірності смерті.

7.6. Як класифікують старіння?

I. За темпами розвитку виділяють передчасне (прискорене) і ретардоване (уповільнене) старіння.

II. За причинами розвитку старіння може бути фізіологічним і патологічним. Фізіологічне розвивається як неминучий біологічний процес, патологічне — під впливом патогенних факторів.

III. Залежно від рівня біологічної організації виділяють старіння молекул, клітин, органів і систем, організму в цілому.

7.7. Які чинники впливають на видову тривалість життя?

Видовою називають тривалість життя представників певного виду.

Вважають, що максимальна видова тривалість життя генетично запрограмована й становить для деяких видів черепах 150 років, людини— 115 років, індійського слона - 70 років, коня - 62 роки, шимпанзе - 44 роки, собаки - 34 роки, домашньої великої рогатої худоби — 30 років, кішки - 28 років, вівці — 20 років, кози — 18 років, морської свинки - 7,5 років, домашнього кролика - 4,5 роки, миші - 3,5 роки.

Виявлено кореляцію між максимальною видовою тривалістю життя й такими факторами:

1) тривалістю періоду росту;

2) рівнем розвитку мозку;

3) масою тіла;

4) тривалістю вагітності;

5) довжиною кишок;

6) руховою активністю;

7) енергетичними витратами;

8) здатністю до репарації ДНК;

9) активністю мікросомального апарату печінки;

10) потужністю антиоксидантних систем організму.

7.8. Які фактори впливають на індивідуальну тривалість життя людини?

Показано, що на тривалість життя окремого індивідуума впливають такі фактори.

1. Стать. Жінки в середньому живуть на 5-10 років довше чоловіків.

2. Географічні фактори. Найбільшу кількість довгожителів виявлено в горах Кавказу, у південній частині Еквадору і в північно-східному Пакистані.

3. Соціально-економічні чинники (умови життя, роботи, відпочинку).

4. Екологічні фактори.

5. Захворюван іст ь,

6. Сімейний стан. Як правило, холостяки, удови, розведені живуть менше, ніж одружені.

7.9. Назвіть основні закономірності процесу старіння.

1. Гетерохронність - різний час появи вікових змін у різних тканинах, органах і системах.

Так, інволюція вилочкової залози починається у віці 13—15 років, а інволюція статевих залоз — у віці 48-52 роки.

2. Гетеротопність - неоднакова вираженість процесу старіння в різних органах і структурах того самого органа.

Наприклад, старіння пучкової зони кори надниркових залоз виражене в меншій мірі, ніж клубочкової і сітчастої.

3. Гетерокінетичність - розвиток вікових змін з різною швидкістю.

В одних органах вікові зміни розвиваються рано, повільно й плавно, в інших - пізніше, але стрімко.

4. Гетерокатефтентнїсть - різно спрямованість вікових змін.

Ця властивість пов'язана із пригніченням одних і активацією інших життєвих процесів в організмі, що старіє.

7.10. Якими структурними змінами виявляє себе старіння?

У процесі старіння на клітинному рівні виявляються ознаки ушкодження. Зменшуються розміри ядра, воно зморщується, з'являються ядерні включення невідомого походження. Збільшується об'єм цитоплазми, відбувається їївакуолізація, з'являється багато включень, що складаються з ліпофусцину й гемосидерину. Зменшується кількість мітохондрій, рибосом, загальна площа цистерн ендоплазматичного ретикулуму. У той же час зростає кількість лізосом, зменшується стійкість лізосомпих мембран.

На тканинному і органному рівнях характерні явища атрофії — зменшується кількість функціонально активних клітинних елементів паренхіми. Якщо загальна клітинна маса організму людини у віці 25 років становить 47 % маси тіла, то у віці 70 років - тільки 36%.

Одночасно збільшується кількість функціонально неактивних компонентів органів і тканин - розвивається їх фізіологічний склероз.

На рівні організму в цілому старіння виявляє себе характерним виглядом старої людини: змінюється шкіра, вона стає тонкою, зі зморшками й пігментними плямами; міняється постава; відбувається атрофія скелетних м'язів і жирової тканини; з'являється сивина.

7.11. Які функціональні зміни характерні для старіння?

У процесі старіння зменшується функціональна активність клітин, тканин, органів і систем; зменшуються їх функціональний резерв і надійність.

Нарівні клітин виявляють порушення електрофізіологічних процесів (зміни потенціалів дії й спокою, зменшення швидкості поширення збудження та ін.); змен-

шення міграційної здатності клітин; порушення ендо- і екзоцитозу, скоротливості, процесів клітинного поділу, міжклітинних взаємодій і рецепції.

Характерними є порушення сенсорної, інтегративної, рухової і вегетативної функцій нервової системи. Функція одних ендокринних залоз (статевих, щитоподібної) пригнічується, діяльність інших (аденогіпофіз) - навпаки, збільшується. Істотних змін зазнає функція системи кровообігу: зменшуються хвилинний і ударний об'єми серця, збільшується загальний периферичний опір і артеріальний тиск, розвивається віковий атеросклероз.

Зменшуються статичні й динамічні показники легеневої вентиляції, секреторна й рухова активність органів травлення. Порушуються антитоксична функція печінки, видільні функції нирок.

На рівні організму в цілому збільшується стомлюваність, зменшується працездатність і адаптаційні можливості організму.

7.12. Якими біохімічними ознаками виявляє себе старіння?

При старінні в клітинах з'являються й накопичуються невластиві молодому організмові речовини - ліпофусцин, амілоїд. Утворюються аномальні білки, що мають внутрішньомолекулярні "зшивки"; змінюється активність багатьох ферментів. У сполучній тканині з'являється "старий" колаген, погано розчинний, із численними внутрішньо- і міжмолекулярними "зшивками".

Порушується функціонування геному клітин: розладнується регуляція роботи генів, виникають мутації, страждають процеси транскрипції.

Істотних змін зазнає енергетичний обмін: зменшується інтенсивність тканинного дихання і збільшується активність гліколізу, зменшується вміст АТФ і креатинфос-фату в клітинах; пригнічується активність АТФ-аз.

У багатьох структурах збільшується інтенсивність пероксидного окиснення ліпідів.

У крові зростає вміст холестеролу, ліпопротеїнів дуже низької і низької густини.

7.13. У чому сутність теорій генетично запрограмованого старіння?

Відповідно до цих теорій, старіння, як і інші етапи індивідуального розвитку, є генетично запрограмованим процесом.

Існує генетична програма старіння, реалізація якої починає здійснюватися з певного віку. Фактори зовнішнього середовища якщо і впливають на темпи розвитку старіння, то у незначній мірі.

Механізми старіння склалися в еволюції як інструмент, що обмежує тривалість індивідуального життя. Вимирання окремих особин, тобто зміна одних поколінь іншими, забезпечує краще пристосування виду в цілому до умов існування.

Як доказ основних положень цих теорій наводять факт існування великих розходжень у максимальній тривалості життя окремих видів. Крім того, відомо, що тривалість життя однояйцевих близнюків майже однакова.

Експериментальною основою теорій генетично запрограмованого старіння є відкриття Хейфліком ліміту клітинного поділу (ліміту Хейфліка). Було показано, що клітини можуть ділитися тільки певну кількість разів. Ця кількість закладена в генетичній програмі клітини.

Так, фібробласти новонародженої людини, перенесені в культуральне середовище, дають 50 поділів, і не більше. Якщо брати фібробласти в особин різного віку, то чим старша особина, тим менше число поділів дають клітини в культурі, і навпаки.

Кількість поділів клітин у культурі залежить від тривалості життя представників даного виду. Так, ліміт Хейфліка у мишей значно менший, ніж у людини.

За розрахунками Хейфліка, максимальна тривалість життя людини має становити 110-120 років, що до певної міри підтверджується.

7.14. У чому сутність теорій накопичення ушкоджень, що пояснюють причини старіння?

Відповідно до теорій накопичення ушкоджень, старіння є імовірнісним (стохас-тичним) процесом. Інакше кажучи, старіння не запрограмоване, воно розвивається внаслідок дії на організм різноманітних патогенних факторів зовнішнього і внутрішнього середовищ. Вплив цих чинників веде до накопичення в організмі невідновлюваних ушкоджень. Таким чином, з віком збільшується ймовірність старіння.

До факторів, що сприяють розвитку старіння, відносять іонізуючу радіацію (навіть фоновий її рівень), хімічні агенти, попередні інфекції, випадкові коливання температури й рН у мікрооб'ємах та ін.

Сходячись у головному, різні теорії цієї групи віддають перевагу якомусь одному фактору ушкодження як причині старіння. Звідси й назви теорій: теорія соматичних мутацій, "теорія помилок", теорія вільних радикалів, "теорія зшивок" макромолекул, теорія аутоімунного старіння й ін.

7.15. Поясніть сутність синтетичних теорій старіння.

Синтетичні теорії поєднують основні положення теорій генетично запрограмованого старіння і теорій накопичення ушкоджень.

. Вважають, що в організмі генетично детерміновані не тривалість життя й активні механізми старіння, а властивості організму, від яких залежить темп розвитку старіння, Старіння, власне кажучи, є побічним продуктом порушення функціонування цих систем.

Фактори зовнішнього й внутрішнього середовищ можуть прискорювати старіння, вносячи в нього стохастичний елемент.

Відповідно до синтетичних теорій індивідуальна тривалість життя визначається головним чином стохастичними ефектами, у той час як видова — генетично детермінованими факторами.

Найбільший розвиток ці погляди отримали в адаптаційно-регуляторній теорії (В- В. Фролькіс) і гіпоталамічній теорії (В. М. Дільман).

7. 16. Які існують в організмі механізми, що перешкоджають старінню?

Процеси, що відбуваються в організмі під час старіння, можна розділити на дві групи: 1) руйнівні - власне старій-

ня і 2) відновлювальні, тобто механізми антистаріння або механізми продовження життя. Останні, за В. В. Фролькісом, отримали назву вітаукту (vita— життя, auct-um — збільшувати).

Вважають, що кожному механізму старіння відповідає певний механізм вітаукту:

Механізми старіння	Механізми вітаукту
Ушкодження ДНК	Системи репарації ДНК
Вільні радикали і пероксиди	Антиоксидантні системи
Токсичні продукти	Механізми детоксикації
Ушкодження клітин	Репаративний синтез клітинних структур та ін. (див. розд. 11)
Загибель клітин	Компенсаторна гіперфункція й гіпертрофія клітин, що залишилися
Гіпоксія	Антигіпоксичні механізми
Стрес	Механізми обмеження стресу

7.17. Який зв 'язок існує між старінням і хворобами людини?