Клеточная адаптация

Полную презентацию с заметками докладчика смотрите по ссылке: https://docs.google.com/presentation/d/1FZoUrbFwul2PXSzUQC087IKkpSbRdV1d_MbDFXdX234/edit?usp=sharing СЦЕНАРИЙ: Итак, сегодня я расскажу о том, как органы и ткани реагируют на изменения окружающей среды. Эти изменения происходят на клеточном уровне, поэтому мы называем их клеточными адаптациями. Как вы знаете, многие наши системы органов регулируются для поддержания гомеостаза, и в этом видео я расскажу об изменениях, которые возникают в результате чрезмерного стресса или длительного бездействия. На изображении посередине мы видим орган, в данном случае, бицепс руки. Если бицепс постоянно подвергается стрессу, например, во время силовых тренировок, мышца может гипертрофироваться, увеличиваясь в размерах, как, например, бицепс слева. Если мышцы не используются в течение длительного времени, что может иметь место у инвалидов или прикованных к постели пациентов, они могут атрофироваться, то есть уменьшиться в размере, как показано на рисунке справа. Я расскажу о механизмах, которые могут вызывать подобные изменения. Начнем с механизмов увеличения размеров тканей и, следовательно, органов. Это может происходить двумя способами. Первый — гипертрофия, что буквально означает перенасыщение, то есть увеличение размера клеток, составляющих ткань или орган. Вы можете увидеть левую сторону диаграммы, где те же четыре клетки увеличиваются в размере во время гипертрофии. Второй способ увеличения органа — гиперплазия, что буквально означает избыточное образование клеток; то есть клеток становится больше. В правой части этой диаграммы вы можете увидеть, как клетки размножаются, увеличиваясь с четырех до двенадцати. Происходит увеличение ЧИСЛА клеток. Опять же, это контрастирует с увеличением размера клеток во время гипертрофии на этой стороне. И последнее, что следует отметить: гипертрофия и гиперплазия часто происходят одновременно. Поэтому, когда орган в организме увеличивается в размерах, мы на самом деле наблюдаем увеличение размера и количества клеток. Примером одновременного возникновения гипертрофии и гиперплазии является рост матки во время беременности. Для гипертрофии необходимо физическое увеличение объема клетки. В нормальной животной клетке белковая структура, известная как цитоскелет, поддерживает клеточную мембрану, обеспечивая форму и жесткость клетки. На этом микроскопическом изображении клеток компоненты цитоскелета окрашены в красный и зеленый цвета, и вы можете видеть, как они растягивают плазматическую мембрану и определяют размер и объем клетки. Таким образом, для увеличения размера клетки необходимо увеличить размер цитоскелета. Поскольку цитоскелет состоит из белков, процесс гипертрофии требует увеличения производства белка, что, конечно же, означает активацию большего количества генов для синтеза этих белков. Более крупная клетка также требует большего количества органелл, распределенных по всей клетке, для производства АТФ, удаления отходов, синтеза молекул и выполнения всех функций органелл. Это означает, что производство органелл также увеличивается во время гипертрофии. Примером патологической гипертрофии являются желудочки сердца, как показано на этом рисунке. Мы видим существенное увеличение стенок правого желудочка в этом сердце. Это происходит, когда сердцу трудно перекачивать кровь в организм при сердечной недостаточности или когда у человека хроническая гипертония. Гипертрофия стенок полого органа или камеры называется эксцентрической гипертрофией, и слово «эксцентрический» здесь означает «от центра». Стенки, окружающие камеру — в данном случае, правый желудочек — увеличиваются из-за повышенной нагрузки на правый желудочек. Правый желудочек перекачивает кровь в легочное кровообращение, поэтому у пациента с этим состоянием может быть легочная гипертензия или ХОБЛ. Гиперплазия, или увеличение числа клеток, объясняется несколько проще. Гиперплазия — это, по сути, усиленная пролиферация клеток или митоз, при этом клетки обычно делятся и дифференцируются из набора стволовых клеток. Нормальная (или физиологическая) гиперплазия происходит в организме и часто запускается гормонами, цитокинами или другими сигнальными молекулами. Одним из примеров нормальной гиперплазии является пролиферация молочных протоков в ответ на повышение уровня эстрогена во время беременности. Эстроген и прогестерон также активируют альвеолярный эпителий, вырабатывающий молоко, для грудного вскармливания. Патологическая гиперплазия включает доброкачественную гиперплазию предстательной железы, или ДГПЖ, более известную как увеличение предстательной железы, которая вызывает проблемы с мочеиспусканием у мужчин. И, конечно же, метастазы рака являются формой гиперплазии, и это движущееся изображение демонстрирует пролиферацию клеток рака кожи у мышей. … ОСТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ СЦЕНАРИЯ ПО ССЫЛКЕ ВЫШЕ Я создал эту презентацию с помощью Google Slides. Изображения созданы или взяты с Wikimedia Commons. Я создал это видео с помощью видеоредактора YouTube.