Biomedyczne podstawy rozwoju i wychowania

„Gdy człowiek się rodzi przynosi na świat coś czego jeszcze nie było,

a gdy umiera zabiera coś co się nigdy nie powtórzy”

1. Gen i genom

2. Norma adaptacyjna populacji

3. Adaptacja

4. Noma

5. Adaptabilność

6. Faza rozwoju a poziom rozwoju

Gen - podstawowa jednostka dziedziczenia

To sekwencja zasad DNA, która koduje określony produkt np. białka i która pełni funkcje regulującą i transkrybującą.

Człowiek jest organizmem diploidalnym 2n

Aminokwasy: 22

Kodony: 64 trójki w tym 3 nonsensowne

Ilość aminokwasów i ich zmiany w sekwencjach pozawalają na wielokrotne możliwości genu.

Genom to kompletny zestaw molekularnych instrukcji znajdujących się w jądrze każdej komórki,

Każda komórka ludzkiego ciała zawiera dwa genomy po jednym od każdego z rodziców czyli dwie kopie tego samego chromosomu, które posiadamy, które wyposażają nas w dwie kopie każdego genu, a tym samym genomu.

Wielkość genomu zależy od gatunku.

Genom człowieka (połowa DNA w pojedynczym jądrze komórkowym) składa się z 3,1 miliarda par nukleotydów.

Nukleotydy: adenina, cytozyna, guanina, tymina

Genom -molekularny scenariusz na życie.

Geny odpowiadają zarówno za to co nas łączy jak i za to co nas dzieli.

Ekspresja genów ujawnia się w efekcie fenotypowym.

Nie da się zatrzymać ontogenezy, mimo wychowania w najlepszym środowisku.

Zmienność genetyczna

=

Norma adaptacyjna

=

Efekt rekombinacji genów rodzicielskich

rys

Norma adaptacyjna - to mniej lub bardziej trwały kompleks zmienności genetycznej dostosowany do środowiska

Efekt transgeniczny

Dobór naturalny

Adaptacja - to genetyczne przystosowanie puli genów do warunków środowiska zewnętrznego

Norma adaptacyjna jak i wynikające z tego zjawisko adaptacji dotyczy puli genów danego pokolenia, a więc wyjaśnia one zjawisko na poziomie populacyjnym (dotyczy wobec tego nas wszystkich)

Norma adaptacyjna opisana w ujęciu „populacyjnym” i przedstawiona za pomocą funkcji n_i =f_VG mówi o tym, że pod „krzywą” tego rozkładu normalnego istnieje matematycznie ściśle określona częstość występowania genotypów. Natura odrzuca przeciętnych.

Fenotyp a genotyp to nie to samo.

Wariancja jest miarą zmienności

V =

Pula genów pokolenia i jej zakres zmienności determinuje dla każdego pokolenia odzwierciedlając jej zapis w struktury ontogenezy dla tego pokolenia .

Model przeciętności zmienia się w czasie.

Rekombinacja genów jest źródłem zmienności genetycznej

Gdyby potomstwo powstające w wyniku rozmnażania było dokładną kopią swoich rodziców ewolucja by nie istniała.

Jednym ze źródeł zmienności genetycznej jest rekombinacja tj. nowa kombinacja genów, które dla każdej z cech i każdego zjawiska, który nie posiada żaden z rodziców.

Wszystkie genotypy ze swoimi genomami tworząc zakres zmienności genetycznej są normalne mają prawo istnieć, ujawniając w ich życiu osobniczym reakcje w pełni fizjologiczne.

Norma reakcji osobnika to genetycznie zdeterminowany zakres Możliwych prawdopodobnych reakcji fenotypowych ujawniających cię w postaci różnych fenotypów w zależności od interakcji tego genotypu ze środowiskiem zewnętrznym.

„Nikt nie ma zapisane w genach ile ma ważyć w danym momencie ontogenezy, ale jaki ma mechanizm metabolizmu”

Mechanizm normy reakcji osobnika jest wykładnią w rozumieniu tego, czym jest przystosowanie organizmu na drodze fizjologicznej do warunków środowiska zewnętrznego.

To zjawisko nazywa się zdolnością przystosowawczą organizmu do warunków środowiska na drodze fizjologicznej. Norma reakcji osobnika determinuje wyłącznie możliwości dla danego genomu natomiast środowisko w efekcie zadecyduje wybierając z tych możliwości jeden poziom rozwoju fenotypowego

W genomie jest zapisane to, co wszyscy mamy i to, co zapewnia na naszą indywidualność.

Faza rozwoju a poziom rozwoju

Osobnik trakcie rozwoju ontogenetycznego, musi przejść przez kolejne fazy rozwoju, jest na to skazany chcąc zrealizować swoją ontogenezę. Fazy rozwojowe są wspólne dla wszystkich osobników, genetycznie zdeterminowane. Faza rozwoju realizuje się zawsze niezależnie od działania czynników środowiskowych (kulturowych). Ponieważ wchodzi w pewien tzw. samoregulacyjny proces ontogenezy. Fazy rozwojowe upodabniają do siebie osobniki, natomiast poziom rozwoju uzyskany przez osobnika w określonej fazie rozwoju, wynika tylko w części z determinacji genetycznej, poziom rozwoju ukształtowany jest przez elementy środowiska zewnętrznego tj. tzw. modyfikatory kulturowe. Poziom rozwoju zapewnia zróżnicowanie fenotypowe. Zapewnia indywidualność osobnikowi, jest właściwością i własnością osobnika a nie populacji. Poziom ten jest wynikiem indywidualnej normy reakcji osobnika, natomiast faza rozwoju jest wynikiem powszechności i wynika z posiadanej przez pokolenie normy adaptacyjnej populacji.

I Prenatalny II Postnatalny

Z punktu widzenia zjawisk natury fizjologicznej fazy rozwoju są determinowane genetycznie, a ich przebieg zależy od udziałów w składowych procesów metabolicznych (anabolizm - tworzenia, katabolizm - rozpadu) Jasno z tego wynika, że ontogenezę człowieka, z punktu widzenia procesów metabolicznych, można podzielić na:

I. Fazę progresywnego rozwoju

Gdzie procesy metaboliczne, są w relacji

A>K

Faza ta trwa od momentu powstania zygoty do uzyskania dojrzałości biologicznej, co oznacza, że większość naszych cech ujawnia w tym okresie doskonałość funkcji.

II. Faza stabilnego rozwoju

Który polega na utrzymywaniu równowagi między anabolizmem a katabolizmem

A=K

I trwa aż do momentu ujawnienia przez organizm pierwszych procesów inwolucyjnych (starzenia się)

III. Faza inwolucyjna (aż do śmierci)

Sprawą zachodzących zjawisk inwolucyjnych jest naruszenie w organizmie tzw. mechanizmu homeostazy molekularnej, a tym samym przewagi procesów katabolicznych nad anabolicznymi.

A<K

Procesy samoregulacji ontogenetycznej wg Szmalhauzena objawia się następującymi cechami:

1. Rozwój odbywa się według programu zadanego przez materiał genetyczny

2. Rozwój jest odpowiedni do określonego środowiska (tj. przebiega w zależności od środowiska)

3. Regulacja rozwoju ontogenetycznego odbywa się przez ciągłe koordynowanie odchyleń i odtwarzanie normalnych najbardziej adekwatnych reakcji podczas zakłóceń

Modele determinacji genetycznej (dziedziczenia)

1. Modele monogeniczne determinacji genetycznej

(jeden gen determinuje jedną własność)

a) dominujący

b) recesywny

c) ograniczony płcią

d) sprzężony z płcią

2. Model determinacji poligenicznej

(zespół genów odpowiedzialny jest za ujawnienie danej cechy lub zjawiska biologicznego)

Są zależne od sumy działania genów i od warunków środowiska zewnętrznego. Prawdopodobieństwo danej ekspresji jest zależne od genów i od środowiska. Cechy biologiczne tak determinowane (przez zespół genetyczny) jako efekty fenotypowe są nazwane cechami ilościowymi, a to oznacza że posiadają charakter zmienności ciągłej. Są zmienne trakcie ontogenezy, zależą od modyfikującej roli środowiska zewnętrznego dadzą się wyrazić liczbowo i tworzą w pokoleniu rozkład zmiennej normalnej z charakterystyczną częstością matematyczne ściśle określonych wielkości.

Cecha to właściwość osobnika, która pozwala odróżnić jednego od drugiego

Geny tworzące model poligeniczny nazywają się genami kumulatywnymi ponieważ efekty fenotypowe takiego zespołu genów zależą od sumowania się ich natężeń. Geny tworzące zespół występują w wielu postaciach tworząc tzw. polimorfizm , czyli wielopostaciowość tego samego genu. Allele takich genów z tego właśnie powodu nazywają się allelami wielokrotnymi.

Allele wielokrotne - występowanie wielokrotnych alleli dla poszczególnych genów jest regułą a nie sytuacją wyjątkową. Może być nawet kilkaset alleli tego samego genu. Wynika to z faktu że gen jest odcinkiem DNA, złożonym z kilkuset par nukleotydów. Zmiana chociaż jednego z nich jest przyczyną powstania odrębnego allelu tego samego genu.

Skrajne genotypy

A1, A2 to skrajne genotypy utworzonego zakresu zmienności

A1 homozygota, której efekt kumulacji ujawni się w najmniejszym stopniu

A2 heterozygota, której efekt kumulacji ujawni się w maksymalnym stopniu

Wobec tego genotyp H to klasyczna heterozygota, która posiadła dokładnie po połowie alleli, które efekt kumulacji ujawnią w maksymalnym stopniu się i połowę, które ujawnią w stopniu minimalnym.

Jasno z tego wynika że zakres zmienności genetycznej dla dowolnej cechy znajdujących się między skrajnymi genotypami (A1, A2) jest ZAKRESEM O RÓŻNYM STOPNIU HETEROZYGOTYCZNOŚCI

Przedstawiony zakres zmienności genetycznej poprzez model poligeniczny dla dowolnej cechy fenotypowej ma swoją charakterystykę.

Zakres zmienności genetycznej między genotypami jest o różnym stopniu heterogennym

Wobec tego „idąc” od wielkości H w kierunku homozygoty A1 zmniejsza się heterozygotyczność tego zakresu zmienności aż do homozygoty A1, która ze względu na ten fakt efekt kumulacji ujawni w minimalnym stopniu.

„Idąc” od H w kierunki A2 zmniejsza się heterozygotyczność aż do homozygoty A2, która ze względu na ten efekt kierunkowy ujawni się w maksymalnym stopniu.

Dwa źródła zmienności fenotypowej

1. Składnik genetyczny

2. Składnik środowiskowy

Miara zmienności jest wariancja (V)- określa jaka jest wielkość zmienności

V_P=V_G+V_E

Zmienność

P- fenotypowa

G - genetyczna

E - (ekos- dom) środowiskowa

Składnik genetyczny

Każdy allel określa pewne natężenie cechy, jego wpływ na wielość tej cechy (ilościowej, fenotypowej) to tak zwany efekt allelu, ponieważ w organizmach diploidalnych allele występują parami, a cechy ilościowe są determinowane przez wiele alleli to wielkość cechy fenotypowej określona jodem genetycznym to tzw. wartość genotypowa.

Wartość genotypowa wynika

1. Z interakcji pomiędzy allelami tych samych locus jest wówczas tzw. dominacja

2. Kolejne oddziaływania pomiędzy allelami różnych loci co nazywa się epistazą lup interakcją

3. W najprostszych przypadku wartość genotypowa może być tylko wynikiem sumowania efektów poszczególnych genów. Brak wtedy epistazy czy dominacji

Dominacja i epistaza to dodatkowe źródła, które ujawniają się wyłącznie pod wpływem SILNIE ALBO SŁABO DZIAŁAJĄCYCH CZYNNIKÓW ŚWODOWISKOWYCH

1. V_A wariancja genetyczna addytywna

Zsumowana wartości efektów natężeń poszczególnych elementów

(warunkowana jest sumującym się działaniem różnych alleli)

2. V_D wariancja dominacji

interakcje między genami na tym samym loci

3. V_I wariancja interakcji / epistazy

Interakcje zachodzą pomiędzy różnymi genami

Efekt epistazy - wpływ danego genu na efekty fenotypowe innych genów nazywamy epistazą

Np. gen C jest epistatyczny w stosunku do A i B, które nie przejawiają się w jego obecności. Możemy powiedzieć że A i B są hipostatyczne do genu C

!!! Warto wiedzieć że wariancja addytywna (V_A) wynika tylko z właściwości poszczególnych alleli. Natomiast wariancja dominacyjna (V_D) i wariancja epistazy (V_I) są wynikiem określonego kombinowania się ze sobą poszczególnych alleli niezależnie od efektów odchyleń

V_D i V_I są z tego wynika dodatkowym źródłem zmienności genetycznej i ujawniają się wyłącznie wtedy kiedy elementy środowiska zewnętrznego są modyfikujące czyli silnie lub słabo działające.

V_E = V_Eog + V_Es

V_E - wariancja środowiskowa

V_Eog - wariancja środowiskowa ogólna (działa na wszystkich)

V_Es - wariacja środowiskowa specyficzna (działa na konkretną grupę, osobnika)

!!!

V_P = V_A + V_D + V_I + V_Eog + V_Es

V_G V_F

Środowisko człowieka, w którym proces wychowania jest realizowany składan się z dwóch grup elementów (czynników) tego środowiska

I grupa to tzw. biogeograficzne - modyfikatory naturalne (które są składowymi materii ożywionej i nie ożywionej naszej planety)

a) fauna i flora otoczenia (pasożyty i wirusy)

b) zasoby mineralne i wodne e otoczeniu (mikroelementy wody i gleby oraz skład powietrza)

c) klimat (temperatura, nasłonecznienie, ciśnienie…)

d) ukształtowanie terenu

e) radiacje (promieniowanie kosmiczne i zmiany pól magnetycznych i elektryczntch)

f) siła grawitacji i przyspieszeń

g) inne nieznane, niezidentyfikowane elementy środowiska

II elementy społeczno-ekonomiczne - modyfikatory kulturowe to elementy środowiska składające się na szeroko pojęte elementy środowiska kulturowego, skonstruowane przez nas samych

a) wysokość dochodów w rodzinie na jednego członka rodziny

b)poziom wykształcenia oraz kultury rodziców i wychowawców rzutujący na

- higienę żywienia oraz higienę osobistą

- atmosferę domu rodzinnego i zakładu wychowania

- organizacja czasu nauki i czasu wolnego oraz wypoczynku

c) wielkość i charakter środowiska społecznego

miasto a wieś

d) tradycje i zwyczaje społeczne w tym np. pewne nakazy i zakazy

Wartość fenotypowa zależy od stopnia modyfikacji przez czynniki środowiskowa zewnętrznego na wartość genotypową:

1. Czynniki wspólne dla grupy osobników np. w rodzinie działają z podobnym natężeniem, w podobnym kierunku przez cały okres ontogenezy progresywnej nazywamy je ogólnymi warunkami środowiska zewnętrznego, które tworzą składnik wariancji środowiskowej

2. Drugi zespół tych cech to szczególnie krótkotrwałe i podlegające częstym zmianą uwarunkowania dotyczące jednego osobnika działające w niedługich okresach czasowych o różnym ukierunkowaniu i natężeniu wpływów w okresie ontogenezy progresywnej top tzw. składnik specyficzny

Proporcje udziału genów nie zaświadczają o ich wynikach.

Co decyduje że organizm tak reaguje a nie inaczej?

To geny decydują, to organizm wie najlepiej co potrzebuje.

Dwa o zbliżonym fenotypie mogą być bardzo zróżnicowane genetycznie, a zbliżone genetyczne nie muszą być podobne fenotypowo.

Obserwowana różnorodność fenotypowa czyli zmienność organizmu człowieka w różnych jego fazach rozwoju osobniczego w sensie fenotypowym jest zawsze wynikiem udziału zarówno genów jak i środowiska o różnym ich wkładzie w tę obserwowaną zmienność. To oznacza że proporcje udziału genów i środowiska dla każda cechy są różne w różnych momentach naszego życia i zależne od wpływów środowiska zewnętrznego, które ten różny efekt fenotypowy ujawniają, tak więc warto wiedzieć , że udział środowiska i genów w wielkości fenotypowej nie jest stały

Obraz graficzny, który przedstawia mechanizm samoregulacji procesów ontogenezy.

W najprostszym przypadku ujawni się tylko wartość addytywna czyli taka jaka jest wartość genów,

Prezentowany przykład wyraźnie pokazuje że bliskość fenotypowa dwóch osobników nie jest dowodem takiej samej bliskości genetycznej tych osobników i odwrotnie dana odległość genetyczna między osobnikami nie zapewnia takiej samej odległości w ich wartościach fenotypowych.

Rzeczywista więc zmienność tego świata ze swoją niezmiennością wewnątrzosobniczą i międzyosobniczą jest rezultatem pomiędzy :

Wartością genotypową a Modyfikującym wpływam elementów źródłowych środowiska zewnętrznego jako składowe wariancji środowiskowej ogólnej i specyficznej.

TEORIA LIMITOWANEGO UKIERUKUWANEGO ROZWOJU

Rozwój jest ukierunkowany i limitowany za co odpowiedzialny jest również mechanizm samoregulacji ontogenezy.

J. Garn tworząc tę koncepcję, przy założeniu

1. Określonego wyposażenia genetycznego

2. Różnorodnego tempa realizacji rozwoju

3. Czasy wyhamowania tego rozwoju

pokazuje różnorodność możliwości kształtowania fenotypu.

Tę koncepcje przedstawił w 4 systemach modelowych:

A)W modelu a przy Tm samym wyposażeniu genetycznym , różnym tempie realizacji danej cech i jednakowym w sensie czasowym wyhamowaniu rozwoju tej cechy to efekty fenotypowe będą różne.

B) W Modelu B przy tych samych założeniach tj. podobnym wyposażeniu genetycznym , jednakowym tempie realizacji tej cechy, różnych czasach jej wyhamowania to efekty końcowe są różne.

C) W modelu C przy tym samym wyposażeniu genetycznym różnym tempie realizacji i różnym czasie jej wyhamowania, wartości jej są identyczne lub bardzo zbliżone.

D) To taka sytuacja gdzie efekty końcowe różnorodne

są wynikiem różnej dynamiki realizacji tej cechy i

różnego czasu wyhamowania

(odwrotnie proporcjonalny czas dochodzenia do

realizacji tej cechy w stosunku do efektów)

Przedstawione modele teorii limitowanego ukierunkowanego rozwoju przy ustalonych założeniach w

sposób przekonujący ilustruje mechanizm SAMOREGULACJI ONTOGENEZY

Teoria determinacji monogenicznej wynika z zasad genetyki mendlowskiej

(grupa krwi)

ROLA I FUNKCJE UKŁADU NEUROHORMONALNEGO W STEROWNIU PROCESEM ROZWOJOWYM

Współdziałanie i współwystępowanie poszczególnych narządów a nawet komórek w organizmie w procesie rozwoju, które stanowią jednostką anatomiczną i czynnościową stało się możliwe dzięki wykształceniu się mechanizmu, który kontroluje, reguluje i stymuluje czynności reakcji danego ustroju (człowieka). Funkcję tę i człowieka spełnia układ neuronowy wspólnie z neurohormonalnym , które utworzyły hierarchiczność działania tych układów poziomów w postaci

Odgrywa rolę dodatkowego koordynatora czynności organizmu

Składa się z

1. Układu podwzgórzowo - przysadkowy, który jest nadrzędny wobec pozostałych

Działa dzięki odruchowemu świadomemu reagowaniu na bodźce

>Pobudliwość

Odbiór bodźców i przetworzenie ich na impulsy nerwowe

Procesy zachodzące w mięśniach

Procesy zachodzące w gruczołach zewnątrz- i wewnątrzwydzielniczych

>Zdolność do adaptacji

B) Układu hormonalnego

Gruczoły dokrewne (wydzielania wewnętrznego), które są rozproszone w różnych sferach organizmu

Do gruczołów należą

Szyszynka, przysadka mózgowa, tarczyca, przytarczyce, grasica, nadnercza, trzustka, gonady (jajniki, jądra)

Organizm charakteryzuje się względną stałością i niezmiennością. Nawet te procesy, które ulegają wahaniom mają pewien stały zakres zmienności.

Zasada ujemnych sprzężeń zwrotnych - wyraźne obniżenie składnika automatycznie uruchamia procesy, które powodują wzrost tego czynnika. I odwrotnie duża ilość czynnika powoduje zahamowanie procesów wytwarzania i tym samym stopniowe zmniejszenie ilości składnika.

Kontrola wydzielania hormonalnego polega na hierarchicznym podporządkowaniu i tzw. Sprzężeniach zwrotnych

Wydzielanie hormonów jest reakcją na bodźce

Podwzgórze odpowiada za wydzielanie liberyn - hormonów pobudzających wydzielanie i statyn - hormonów hamujących wydzielanie z przysadki mózgowej która jest połączona z podwzgórzem siatką tętniczek

Zmiana składu chemicznego i właściwości krwi > Neurony podwzgórza > Produkcja liberyn lub statyn > Przekazanie ich do przysadki mózgowej >

Wazopresyna i oksytocyna są produkowane w podwzgórzu lecz wydzielane przez przysadkę mózgową

Hormony podwzgórza

Oksytocyna (Hormon akcji porodowej) - pobudza do skurczu mięśnie macicy i przewodów gruczołu sutkowego

Wazopresyna (hormon antydiuretyczny )-pobudza komórki kanalików nerkowych i skurcze mięśni gładkich naczyń krwionośnych.

Hormony przysadki mózgowej

Hormony organotropowe

HGH - somatotropina (ludzki hormon wzrostu) Pobudza komórki mięśni kości wątroby i innych narządów do produkcji białka

Wydzielany przez przedni płat przysadki mózgowia

Działa bezpośrednio na organizm

Jest odpowiedzialny za:

Syntezę białek w całym organizmie

Regulację zawartości węglowodanów

Przemianę tłuszczów w organizmie

Gospodarkę mineralną

A przede wszystkim wzmaga transport aminokwasów do komórek wspomagając biosyntezę białek

HGH jest wydzielany do 2 roku życia w niewielkich ilościach ponieważ w tym czasie działa na organizm tzw. Hormon łożyskowy matki

Dobowa zawartość hormonu we krwi ulega dobowym wahaniom. Największa zawartość występuje w nocy w pierwszych godzinach snu oraz w czasie drzemki poobiedniej.

W okresie wzrostu organizmu czyli tzw. progresywnego rozwoju hormon ten szczególnie odpowiedzialny jest za wzrost organizmu oraz regulacje proporcji ciała. Nadmierna produkcja hormonu HGH nie kontrolowana przez układ podwzgórze-przysadka jak i jego niedobór powoduje tzw. gigantyzm lub nanizm

Natomiast wydzielanie HGH po skoku pokwitaniowym zarówno u jednej jak i drugiej płci powoduje ujawnienie tzw. akromegalii . Osobnik taki charakteryzuje się wysokim wzrostem , nadmiernym rozrostem tzw. miejsc twórczych układu kostnego tj. centr kostnienia i odcinków bliższych i dalszych w kościach długich równocześnie w przypadkach akromegalii dochodzi do nadmiernego rozrostu części miękkich ciała w szczególności twarzy i kończyn.

Patologiczna synteza hormonu HGH jak również zła regulacja powoduje liczne przypadki karłowatości pierwotnych charakteryzujących się zawsze niskim wzrostem i w niektórych przypadkach wyraźnie zachwianymi proporcjami ciała, odbiegającymi od człowieka zdrowego.

Takie czynniki jak ból, zimno, znaczny wysiłek fizyczny, głód, obniżenie glukozy we krwi wywołuje zwiększone wydzielanie HGH powodując tym samym rozrost organizmu.

Somatoliberyna - uwalnia hormon wzrostu z przysadki (GRH)

Somatostatyna - hamuje hormon wzrostu (GIH)

ACTH - adrenokortykotropina - pobudza korę nadnerczy do produkcji hormonów np. kyrtozolu

Nadnercza pobudzane przez ACTH produkują również hormony płciowe

Pod wpływem czynnika uwalniającego przedostaje się z przysadki mózgowej do krwi stamtąd transportowany jest do kory nadnerczy, która produkuje tzw. kortykosteroidy.

Kortykosteroidy - regulują przemiany chemiczne cukrów tłuszczów i białek

Glikokortykoidy - regulujące gospodarkę cukrową

Działają na metabolizm węglowodorów, tłuszczów i białek w tkankach całego organizmu utrzymują prawidłową pobudliwość mięśni szkieletowych, mięśni gładkich i mięśni poprzecznie prążkowanych serca.

Mineralokortykoidy (Aldosteron) pobudza kanaliki nerkowe do aktywnego wychwytywania Na z moczu pierwotnego i wydzielania do moczu jonów K , przyspiesza syntezę mRNA w jądrach komórkowych, po przeniesieniu do cytoplazmy wspomaga syntezę białek w rybosomach, a te regulują przemianę ATP w ADP w komórce regulując tym samym energie niezbędną do aktywnego życia.

Androgeny - hormony płciowe

Androgeny biorą udział w biosyntezie białek w trakcie intensywnego wzrostu w okresie skoku pokwitaniowego regulując tym samym proces wzrastania organizmów, różnicowania jego struktur i odpowiedzialny jest za dojrzewanie funkcji wybranych organów i układów. W okresie dojrzewania płciowego jest również odpowiedzialny za kształtowanie drugorzędowych cech płciowych.

Maskulinizacja > dotyczy ciężko pracujących kobiet i sportsmenek

TSH - tyreotropina - Pobudza komórki tarczycy do produkcji hormonów tyroksyny i trójjodyny

Przedni płat przysadki mózgowej

Pod jego wpływem gruczoł zwany tarczycą reguluje poziom hormonów gruczołu tarczycy takich jak trójjodyna i tyroksyna.

Hormony te odpowiedzialne są za regulacje specyficznego metabolizmu tkanki nerwowej oraz kontrolują gospodarkę jodową organizmu.

Hormony te odpowiedzialne są za kontrolę i regulację pierwszej i drugiej dentycji

Hormony gonadotropowe

FSH - folikulotropina - (f, m)Pobudza pęcherzyki jajnikowe do wzrostu i produkcji hornonów -estrogenów

LH - luteotropina -(f, m) pobudza komórki pęcherzyków jakowych do zmiany w ciałko żółte i produkcji hormonu -progesteronu lub androgenów

Pod wpływem tych hormonów gonado tropowych produkowany i i redukowany jest poziom hormonów płciowych.

Kontrola oogenezy i spermatogenezy

Hormony te odpowiedzialne są też za ujawnienie w obrębie wybranych cech tj. ograniczonych płcią, dymorfizmu płciowego

PRL -prolaktyna - (f)Pobudza komórki gruczołu piersiowego do produkcji mleka

Działa wyłącznie w organizmie kobiet po urodzeniu dziecka, jego obecność we krwi w okresie laktacji powoduje wstrzymanie regulacji pozostałych hormonów gonado tropowych co skutkuje w okresie laktacji wstrzymaniem menarchy.

Hormon ten odpowiada za produkcję mleka w gruczołach mlecznych kobiety.

Podwzgórze oprócz statyn i liberyn w swoich miejscach zwanych jądrami produkuje dwa hormony to jest: wazopresynę (hormon antydiuretyczny) i oksytocynę, które magazynowane są w tylnim płacie przysadki mózgowej i stamtąd rozprowadzane po krwioobiegu.

Oksytocyna - zwana inaczej hormonem akcji porodowej działa na mięśniówkę macicy na skutek uprzedniego bodźca powodując Skórcze mięśni i tym samym rozpoczęcie akcji porodowej, oksytocyna. Bierze również czynny udział a transporcie spermatocytów do miejsca, w którym nastąpi zapłodnienie. Działa również przy pobieraniu pokarmu z piersi przez dziecko, powodując obkurczenie mięśni przewodów mlecznych.

Wazopresyna - odpowiada za wzrost ciśnienia tętniczego przez wzrost stężenia Na.

Wychwytywanie Na w kanalikach nerkowych.

Zwrotne wchłanianie wody.

Powstawanie uczucia pragnienia.

CUN Podwzgórze

Wydziela neurohormony (liberyny i statyny)do przysadki mózgowej

I Poziom \/

NARZĄD HORMONALNY A Przysadka mózgowa

Hormony tropowe

II Poziom \/

NARZĄD HORMONALNY B Pozostałe gruczoły układu hormonalnego

III Poziom \/

Komórki

Tkanki

Narządy

Organizmy

eksteroreceptory i interoreceptory

Podwzgórze po otrzymaniu drogą nerwową sygnału uruchamia regulację dla jednej z dróg neurohormonalnej. Podwzgórze choć jest tkanką nerwową posiada miejsca zwane jądrami tj. wyspecjalizowany zespół komórek, który przetwarza tę informację nerwową na neurohormonalną. W związku z tym jądra podwzgórze po otrzymanym sygnału wydziela liberyny bądź statyny.

I POZIOM

Działanie układu neurohormonalnego zachodzi między podwzgórzem a przysadką mózgową tj. przysadka otrzymuje czynnik uwalniający bądź hamujący

II POZIOM

Działanie zachodzi między przysadką mózgową a dowolnym gruczołem wydzielania wewnętrznego

III POZIOM

Działanie tego układu zachodzi pomiędzy produktami gruczołów dokrewnych a organizmem, który złożył zapotrzebowanie na dany hormon

REGULACJA NEUROHORMONALNA

naczynia wrotne

schemat przedstawiający mechanizm kontroli części gruczołowej przysadki mózgowej przez podwzgórze za pośrednictwem tzw. naczyń wrotnych

Żyłami wrotnymi nazywamy naczynie łączące ze sobą dwie sieci naczyń włosowatych, z których jedna ma dopływ tętniczy a druga odpływ żylny.

Hormony uwalniające się z podwzgórza dostają się do sieci naczyń włosowatych skąd trafiają do przedniego płata przysadki a z nich dyfundują do komórek gruczołowych tego płata pod ich wpływem komórki te wydzielają odpowiednie hormony do naczyń włosowatych wraz odpływem żylnym wędrują do serca i dopiero z stamtąd są rozprowadzane po całym organizmie.

Rozwój i składowe procesu rozwoju

Rozwój danego indywiduum to funkcja zachodząca między czasem, materiałem genetycznym i wpływem środowiska.

R= f _(T,G,E)

Ontogeneza stanowi łańcuch kolejno po sobie następujących ogniw pewnych specyficznych procesów o kierunku określonym czynnikami wrodzonymi czyli materiałem dziedzicznym i środowiskiem zewnętrznym co prowadzi do ukształtowania osobników przystosowanych najlepiej do warunków w danym czasie i w danym miejscu.

Na rozwój składają się trzy procesy

1. Wzrastanie (rozrost)

2. Różnicowanie

3. Dojrzewanie

1. ROZROST polega na zwiększaniu się wymiarów ciała i jego masy proces ten to tzw. zmiany natury ilościowej zachodzące w organizmie. (Należy pamiętać, że zamiany ilościowe w organizmie są wynikami przekształceń zmian jakościowych)

Rozrost może być :

POZYTYWNIE WERTYKALNY

To znaczy taki kiedy dwie lub więcej właściwości biologicznych mają jednakowy kierunek zmian

NEGATYWNIE WERTYKALNY

To taki kiedy dwie lub więcej cech posiada przeciwny kierunek zmian

ROZROST NIESKOORDYNOWANY

To taki gdzie dwie lub więcej cech biologicznych ma różne kierunki zmian w czasie i są oznaką prawidłowego przebiegu rozwoju

Zmiany natury ilościowej jako efekt różnicowania się organizmu odzwierciedlają ocenę kształtowania proporcji ciała.

2. RÓŻNICOWANIE

Obejmuje następujące rodzaje zjawiska

Przebudowę struktury budowy tkanek czyli tzn. proces cytogenezy i histogenezy

Grupowanie się tych tkanek w określone układy i zespoły czyli proces organogenezy

Dostrajanie się poszczególnych układów i zespołów do pozostałych i formowanie ogólnych kształtów i proporcji ciała czyli tzw. proces typogenezy

3. DOJRZEWANIE

To rozwój poszczególnych układów w sensie doskonalenia się ich funkcji czyli specjalizacja oraz dostrajanie się tych funkcji do funkcji innych układów czyli integracja.

Nie należy zapomnieć, że zarówno proces rozrostu, różnicowania jak i dojrzewania są nieodłącznymi składowymi procesu rozwoju. Zachodzą równocześnie w czasie, choć w różnym natężeniu i różnym kierunku.

Istotną różnicą między procesem różnicowania i dojrzewania jest to, że różnicowanie jest doskonaleniem struktur a dojrzewanie funkcji.

Rozwój można również rozpatrywać czy np. określone dziecko jest przyspieszone czy opóźnione w stosunku do rówieśników równych ze względu na wiek.

Dotyczy to tylko poziomu na jakim dany rozwój przebiega i nazywa się kinetyką zmian.

Można również badać wielkość przyrostu np. rocznych, kwartalnych, miesięcznych, dobowych dla jakiejkolwiek cech danego dziecka. Będzie to badanie rozwoju jako funkcji czasu, a więc badanie dynamiki rozwoju.

Ponieważ rozwój nie przebiega z jednakową dynamiką w każdej ze swych faz, a więc procesów różnego tempa rozwoju w poszczególnych formach ontogenezy rytmicznością rozwoju, które jest wyrażone różnym tempem rozwoju.

Tempo rozwoju to wielkość przyrostu danej cechy przypadająca na określoną jednostkę czasu . Ważne jest tu jedynie wielkość zmian bez względu na jakim poziomie one zachodzą.

Rytm rozwoju określany przez wyodrębnienie okresowo występujących zmian tempa rozwoju polega na nasilaniu lub przyspieszaniu oraz zwalnianiu szybkości wzrastania.

Ważna nie jest tu tylko szybkość czyli tempo przemian, lecz i kierunek tych zmian.

Implikacje w różnych sferach w zależne od rozpatrywanego aspektu

Zmienność jest ogromna mimo jednakowego wieku kalendarzowego

BŁĄD: Nie zwraca się w szkole uwagi na różnice w wieku rozwojowym.

Egzogenne Stany fizjologicznie Podstawy biologii

Normalność

Odchyły od stanu normalnego

Patologie

Każdy osobnik posiada w dowolnym momencie ontogenezy ma określony stopień zaawansowania w rozwoju. Ten różny stopień zaawansowania osobnika w rozwoju. Ten stopień zaawansowania osobnika w rozwoju pozwala na rozbieżność lub różnicę między teoretycznym wiekiem rozwojowym wynikającym z jego wieku kalendarzowy. Wobec tego wiek kalendarzowy definiowany jest jako ilość przeżytych dni, miesięcy, lat w danym okresie ontogenezy, natomiast wiek rozwojowy odzwierciedla stopień zaawansowania osobnika w rozwoju wg. wybranego w zależności od potrzeb kryterium oceny tego rozwoju. Cechą albo właściwością biologiczną, która może posłużyć nam jako kryterium oceny rozwoju musi spełniać określone warunki tzn.:

1. Cecha taka musi być funkcją czasu - musi być skorelowana z czasem. (Wraz ze wzrostem czasu wzrasta wartość cechy)

Taka zależność korelacji nazywa się zależnością stochastyczną gdzie na konkretną cechę x przypada zakres zmienności cechy y i na odwrót.

2. Cecha taka musi być cechą ilościową tzn. taką która jest determinowana genetycznie w sposób poligeniczny.

3. Cecha taka musi być wrażliwa na elementy środowiska zewnętrznego, które pełnią rolę modyfikującą fenotypu tego osobnika.

Z biologicznego punktu widzenia rozróżniamy następujące kryteria oceny wieku rozwojowego.

1. Kryterium morfologiczne (cechy ciała np. wysokość i masa)

Tzw. wiek rozwojowy morfologiczny

2. Kryterium kostne

Oparte o stopień kostnienia tkanki kostnej ocenia się wtedy wiek kostny

Tzw. wiek rozwojowy szkieletowy

3. Kryterium tzw. zębowe

Oparte o kryterium wyżynania się zębów

4. Ocena wieku płciowego

Oparta o stopień zaawansowania wtórnych cech płciowych

Wymienione kryteria są różne w zależności od celu oceny i dokładność, są stosowane adekwatnie do określonej fazy ontogenezy, są wśród nich takie (I i II), które można stosować przez cały czas ontogenezy progresywnej.

Przedstawienie cechy y jako metody oceny wieku rozwojowego na siatce centylowej.

Siatka centylowa opisuje częstość w procentach występowania osobników na poziomie dowolnej wartości cechy w oparciu o taką siatkę centylową możemy precyzyjnie ocenić zaawansowanie u osobnika danej cechy równocześnie podając jego wiek rozwojowy, konfrontując go z jego wiekiem kalendarzowym. Co pozwala ocenić o ile miesięcy i lat dany osobnik jest przyspieszony bądź opóźniony w rozwoju.

Normalność w pokoleniu to takie wartości osobników, które odzwierciedlają fizjologiczne stany swoich reakcji w ramach własnych norm reakcji przy współudziale środowiska zewnętrznego, a więc można powiedzieć że:

„Normalny to nie tylko przeciętny, bo przeciętny to nie tylko normalny.”

prof. Joachim Cieślik

WSKAŹNIK STANU DOJRZAŁOŚCI BIOLOGICZNEJ odzwierciedlający

1. Normę

2. Odchylenia od stanów fizjologicznych

3. Patologie

W_SDB=

x - wiek

i - osobnik

j - kryterium

ch -kalendarzowy (chronologiczny)

Zgodnie z prawem rozkładu normalnego

1. Zakres normy odzwierciedla wszystkie możliwe stany fizjologicznie normalne

2. Odchylenia fizjologiczne między - 40 a -20 i między +20 a +40 to takie stany fizjologiczne organizmu które odbiegają od normalności. Wielkość tego odchylenia zależy od czasu jego występowania i ontogenezy czyli fazy w którym wystąpi ł.

Silny czynnik krótko działający wyrządza mniejsze szkody w organizmie. Natomiast słabszy czynnik często działający jest często sprawcą większych odchyleń od stanów normalnych.

A1

G

A2

E>F

E>F

E>F

E>F

E>F

E>F

E>F

E>F

E>F

NORMA REAKCJI

Możliwości człowieka

A1

A2

A<K

b

A>K

c

A=K

a

Rys

DROGA NERWOWA

WYJĄTEK HGH

---