Сағаттық гендер

Презентация қосу

әл- Фараби атындағы Қазақ ұлттық
университеті
Биология және биотехнология факультеті

№2 СӨЖ

Организмдегі ырғақты
процестердің жүруін бақылаудағы
мидың функциясы
Жоспар
• І.Кіріспе
1.1. Бас миы және оның бөлімдері
1.2. Тірі организмдердегі биологиялық ырғақ
• ІІ.Негізгі бөлім
2.1. Циркадалық ритм және организмнің «циркадалық орталығы»
2.2. Супрахиазматикалық ядро және оның ашылу тарихы
2.2.1. Супрахиазматикалық ядроның тұрақты циклділікті сақтауы
2.2.2. Супрахиазматикалық ядро – «негізгі биологиялық сағат»
2.2.3. Супрахиазматикалық ядроның қорғаныштық қызметі
2.3. Сағаттық гендер
2.4. Десинхроноз немесе джетлаг ұғымдары
• ІІІ. Қорытынды
• ІV. Пайдаланған әдебиеттер тізімі
І. Кіріспе
1.1. Бас миы және оның бөлімдері
• Орталық нерв жүйесінің негізгі бөлігі – ми.
• Ол ми сауытында орналасқан.
• Ересек адамда мидың салмағы 1400-1450
грамм құрайды.
• Мидан 12 жұп жүйкелер тарап, миды көптеген
ішкі мүшелермен, беттің, мойынның еттерімен,
тілмен, көзбен байланыстырады және сезім
мүшелерінен келген ақпаратты миға жеткізеді.
• Бұларға I - иіс, II - көру, III - көз қимылдатқыш,
IV - шығыршық, V – үшкіл, VI – бұру, VII –
бет, VIII – дыбыс, IX – тіл-жұтқыншақ, X –
кезеген, XI – қосымша, XII – тіласты жүйкелері
жатады.
• Ми: артқы ми, (сопақша ми мен варолий
көпірі), мишық, ортаңғы ми, аралық ми жєне
екі ми сыңарларынан тұрады.
1.2. Тірі организмдердегі биологиялық ырғақ
(Циркадалық ритм)
• Биологиялық ырғақ - биологиялық процестер мен
құбылыстардың қарқыны мен сипатындағы мезгіл-
мезгіл қайталанып отыратын өзгерістер реттілігі.
• Биологиялық ырғақ барлық тірі организмдерге тән
және ол клеткалық процестерден
бастап популяциялық, биосфералық құбылыстарды
қамтиды.
• Мұны зерттейтін ғылым саласы — биоритмология.
• Биологиялық ырғақ табиғи жағдайда қоршаған
ортадағы құбылыстар өзгерістеріне сәйкес
жүреді, “Биологиялық сағат” қызметін атқарады,
организмнің уақыт пен кеңістікте бағдарлануына,
қоршаған ортадағы өзгерістерге алдын-ала
дайындалуға мүмкіндік береді.
Циркадалық ритм немесе Циркадиандық ритм
(лат. circa — маңайы, қасы және лат. dies — тәулік, күн)

• Циркадалық ритм немесе Циркадиандық
ритм — барлық тірі
организмдерде болатын ішкі сағат,
яғни ағзадағы биологиялық үрдістердің
циклдік ауысуын реттеп отыратын тәулік
ішінде 24 сағаттық ұзақтықтағы ритм
болады.
• Бұл циркадалық ритмді сақтау генетикалық
үрдіс, тіпті соқыр жануарлар да жарықтың
өзгерісін терідегі фоторецепторлардың
көмегімен біліп отырады.
«ЦИРКАДАЛЫҚ ОРТАЛЫҚ» бас миында орналасқан ба?
Тірі организмдердің қанындағы гормондардың концентрациясының циркадалық ауытқуын басқарып
отырған қай орган болуы мүмкін?

• Бұл сұраққа ғалымдар ұзақ уақыт бойына жауап таба алмады.
• «Циркадалық орталықтың» бар екенін алғаш болып сипаттаған Супрахиазматикалық ядро
хронобиологияның негізін салушылар Ашофф және Питтендриг
болды.
• Кейіннен физиологтардың назары анатомияда ежелден белгілі бас
миының структурасының супрахиазматикалық ядроға ауды.
• Супрахиазматикалық ядро (СХЯ) – көру нервтерінің
қиылысының жоғарғы жағында орналасқан.
• Оның формасы түтіктәрізді және нейрондардан тұрды. Мысалы,
кеміргіштерде 10 000 нейроннан тұрды.
• Ал оған жақын орналасқан параветрикулярлы ядро - 100 мыңдаған
нейрондардан тұрды.
• Супрахиазматикалық ядро ұзындығы – 0,5 мм-ден аспайды, ал
көлемі - 0,3 мм3 .
Ашылу тарихы
• 1972 жылы 2 америкалық зерттеушілер тобы
супрахиазматикалық ядроның организмнің биологиялық
сағатының басқару орталығы екендігін дәлел арқылы көрсете
алды. Ол үшін тышқан миының ядросын микрохирургиялық
жолмен бұзды.
• Роберт Мур және Виктор Эйхлер жануарлардағы
супрахиазматикалық ядроның дисфункциялануымен бірге
стресс гормондары – адреналин және глюкокортикоидтардың
қанға өту циклінің тоқтауын байқады.
• Фредерик Стефан және Ирвин Цукердің жетекшілігіндегі
басқа ғылыми топ «циркадалық орталықтары» алынып
тасталған кеміргіштердің қозғалғыштық белсенділігін
зерттеді.
• Супрахиазматикалық ядроның бұзылуы – циркадалық
қозғалғыштық активтілігінің жойылуына әкеледі.
Супрахиазматикалық ядро
(лат. nucleus suprachiasmaticus – қиылысүсті ядро)
• Супрахиазматикалық ядро –
гипоталамустың алдыңғы бөлігінің
ядросы.
• Супрахиазматикалық ядро —
сүтқоректілердегі цикадианды
ритмдердің негізгі генераторы.
• Эпифизден мелатониннің бөлінуін
реттейді және организмнің
«биологиялық сағат»
ырғақтылығын қадағалайды.
• СХЯ нейрондарының белсенділігі
тәулік ішінде периодты өзгеріп
отырады және сыртқы орта
факторларына қарай икемделеді.
Көру нерві
• Супрахиазматикалық ядро –
ерекше құрылым. Көз
• Егер СХЯ-ны кеміргіш миынан
алып тастап, қорек көзі бар, Гипоталамус
оттегіге бай, қалыпты
температурадағы «қолайлы
Супрахиазматикалық
ортаға» орналастырса, бірнеше
ядро
ай бойына ядро нейрондарында
мембраналар Көру
поляризациясының жиілігі мен хиазмасы
амплитудасы циклді түрде
өзгеріп отырады, сонымен қоса
нейротрансмиттердің Гипоталамус
(сигналды молекулалар)
Супрахиазматикалық
бөлінуі де өзгереді. ядро
Көру хиазмасы
Көру нерві
Супрахиазматикалық ядроның тұрақты
циклділікті сақтауы
Бір-бірімен түйіскен
• СХЯ-ғы нейрондар бір-біріне өте тығыз жабысып орналасады, плазматикалық мембрана
өз кезегінде бұлар көп мөлшерде клеткааралық байланыс –
синапстарды түзеді.
• Осының арқасында бір нейронның электрлік активтілік
өзгерістері тез арада ядроның барлық клеткаларына
тасымалданады. Коннексон
(коннексиннің 6
• Бұдан басқа супрахиазматикалық ядр нейрондары ерекше
«қуыстық» деп аталатын контактты байланысқан. суббірлігі
• Олардың бір-бірімен түйіскен мембрана аймақтарында белокты
түтікшелер орналасқан, олар коннексиндер деп аталады.
• Бұл түтікшелер арқылы бір клеткадан екінші клеткаға иондар
тасымалданады.
• 2004жылы бұл механизмді жыл сайынғы нейробиологтар
съезінде дәлелдеген америкалық профессор Барри Коннорс Коннексон
болды. каналы
Супрахиазматикалық ядро – «негізгі
биологиялық сағат»

Қалқанша без клекалары

Қаңқа бұлшықетінің талшықтары

Ұйқы безінің эндокринді клекалары

Тері фибробласттары
Супрахиазматикалық ядроның қорғаныштық
қызметі
• Супрахиазматикалық ядро организмде зиянды ісіктердің пайда болуының
алдын алуда маңызды рөл атқарады.
• Бұған дәлел ретінде 2002 жылы Франсис Леви и Майкл Гастингс
профессорларының жетекшілігімен француз және британ зерттеушілерінің
тәжірибе жұмыстары болды:
Супрахиазматикалық ядросы бұзылған тышқандарға сүйек ұлпасының ісік
клеткаларын (Глазго остеосаркомасы) енгізіп отырды. «Циркадианды реттеу
орталығы» жоқ тышқандарда ісік клеткаларының жетілу жылдамдығы есе
жылдам екенін анықтады.
• Адамдардағы циркадианды ритмиканың бұзылуы мен онкологиялық аурулар
арасындағы байланыстарға эпидемиологиялық зерттеулерді де жатқызады.
Мысалы, ұзақ мерзім бойына түнде жұмыс жасайтын әйелдерде омырау
рагының болуы 60%-ға дейін жоғары болады.
САҒАТТЫҚ ГЕНДЕР
• Супрахиазматикалық ядролардың тағы да бір ерекшелігі – олардың
клеткаларында «сағаттық гендер» деп аталатын гендер жұмыс
жасайды.
• Бұл гендер алғаш рет аналық дрозофила шыбынынан табылды.
• Сүтқоректілердің сағаттық гендері нуклеотидті тізбегіне байланысты
дрозофила геніне өте ұқсас болып шықты.
• Сағаттық гендерді 2 түрлі тұқымдасқа бөліп қарастырады:
1) Периодтық (Пер 1, 2, 3)
2) Криптохромды (Кри1, 2).
• Бұл гендердің өнімдері Пер- және Кри-белоктар.
• Нейрондардың цитоплазмасында түзілетін молекулалық комплекстер
ядроға енеді және сағаттық гендердің активтілігін тежейді.
• Пер- және Кри-белоктардың концентрациясы нәтижесінде Криптохромды белок
цитоплазмада клеткалар кішірейеді, бұл өз кезегінде гендердің (Кри1)
активациясын «блоктайды».
• Осылай сағаттық гендердің циклділігі жүзеге асады.
Десинхроноз
(лат. de - жойылу, бұзылу; гр. synchronos - бір мезгілде)

• Десинхроноз — тәуліктік
биоритмнің бұзылуы, ұйқының
бұзылуымен, жұмысқа
қабілеттілігінің және басқа да
ауытқулармен сипатталады.
• Бұл қазіргі кездегі әлеуметтік
себептерге байланысты ең көп
таралған ауру; студенттерде,
бизнесмендерде, саяхатшыларда жиі
кездеседі.
Джетлаг
(ағылш. jet lag, jetlag, сағаттық белдеу ауысу синдромы)
• Джетлаг — ұшақпен ұзақ қашықтыққа ұшқаннан кейін, бірнеше сағаттық белдеулерді
асу себебінен туындаған ұйықтау-сергектік ритмнің бұзылу құбылысы.
• Джетлаг түнгі ауысымда жұмыс істеу, жазғы немесе қысқы уақытқа көшу салдарынан
да туындауы мүмкін.
• Десинхрония немесе десинхроноз деп те аталады.
• Шаршағандық, ұйқысыздық, бас ауруы, тәбет қашу сияқты басқа да жайсыздықтар -
бұл құбылыстың көріністері саналады.
Джетлагтың симптомдары
Симптомдары ұшып өткен уақыт
белдеулерінің санына байланысты
анықталады және ерекшеленеді:
• Асқорытудың бұзылуы
• Бас ауруы
• Шаршау, ұйқысыздық
• Дезориентация, ашушаң
• Депрессия
• Теңіз ауруы, құлақтың бітелуі,
т.б.
-и
ос ы у
Ан қт
д
ы
ш
ыха ен
ын
лр дд
Десинхроноз классификациясы
са
оқьғ ет
н
да и
ыно су
з н
ш
и
х
ы
нф
ра
хк
от
р
но
ор
ол
н
за
о
р
збо
й
ы
н
ш
а
Сыртқы десинхроноз
• Сыртқы десинхроноз - уақыт белдеулерінің
тез арада ауысуы кезінде туындайды.
• Сонымен қоса қалыпты жағдайдағы ұйқы
уақыты, жұмыс уақыты батысқа қарай
ұшқанда артта қалып, ал шығысқа қарай
ұшқанда керісінше, озып кетеді.
• Организм бұл өзгерістерге тез арада бейімделе
алмайды.
• Адам органдары мен жүйелерінің
функцияланылуы әртүрлі қарқында өзгереді,
сондықтан жаңа уақыттық өзгерістерге
толығымен бейімделу мерзімі әрқалай болады.
• Орташа есеппен бірнеше аптаға созылуы
мүмкін, бірақ кейбір адамның
құрылымдарының икемделуі бірнеше айларға
дейін де созылуы мүмкін.
• Адам организмі үшін бейімделу шығысқа
қарағанда батысқа қарай ұшқанда жеңілірек
болады.
Сыртқы десинхроноздың профилактикасы
• Басқа уақыт белдеуінде орналасқан маңызды спорттық
жарыстарға спортшылардың алдын ала баруы тиіс.
Себебі жаңа ортаға бейімделуі алғашқы 3 күнде өте
қиын болады.
• Жолға шығар алдында бірнешекүн бойына ұйқыны
қандыру қажет.
• Ұшаққа отырған бойда сол жердің уақыты бойынша
сағатты реттеу. Жолға шығар алдында ұйқы
уақытының алдын ала адаптациялануын реттеу.
• Бірнеше ендік белдеулерін тез кесіп өткенде
туындайтын десинхронозды профилактикалау үшін
белгіленген пунктке жұмыс басталар кезде емес, үш
күн бұрын келу қажет, егер бұған мүмкіндік болмаса,
күн тәртібін баратын жерге сәйкес үй жағдайында
қайта құрған жөн.
Ішкі десинхроноз
• Бірнеше сағаттық ендіктерді жылдам
ұшып өткен адамдардың алдымен, аса
маңызды тіршілік функциялары ұшып
келген нүктесіндегі күн мен түннің
ауысуымен сәйкес келмейді,
нәтижесінде сыртқы десинхроноз пайда
болады.
• Жаңа жерге келгеннен кейін жергілікті
уақытқа бейімделу процесінде әр түрлі
функциялардың қайта құрылу
жылдамдығы түрліше болуына
байланысты ішкі десинхроноз дамиды.
Десинхронозды болдырмас үшін
• Десинхронозды болдырмас үшін транквилизаторларды
қолдану туралы ұсыныстар бар, бұл тез ұшу кезінде
циркадианды ырғақтылықтарды фазалық өзгерістерді пайда
етеді, сол сияқты мелатонин да десинхроноз симптомын
жеңілдетеді.
• Кейбір бақылауларға сәйкес, мезгілді немесе түнгі аусымда
тұрақты істейтін адамдар көбіне өзінің күнделікті үйренішті
тіршілік жағдайында қала береді. Түнгі ауысымды істейтін
адамдар түнгі уақытта жұмыс істеу қажет екендігіне күні
бұрын өзін сендіреді. Осыған байланысты қасиеттерді толық
сақтайды және организмнің тәуліктік ырғақтылығының
қайта құрылу процесі жүрмейді. Г.Леманның көрсетуінше Г.Леман
ондаған жылдар бойы түнгі ауысымда істеп келе жатқан
адамдар түнгі сағат 3-те минимум жағдайын көрсететін
ырғақтылық температурасын сақтайды.
Ырғақтылықтың ауытқу салдары
• Ырғақтылықтың қайта құрылуының болмауы адам
организмі үшін теріс фактор болып саналады, өйткені
бұл жағдайға көріне бейімделуіне қарамастан,
мұндай адамдардың өмірі биологиялық
ырғақтылыққа қарсы жүреді.
• Шындығында, егер ауысымды және түнгі
жұмыстарда ұйқы сергектілік ырғақтылығы өзгеретін
болса, ал басқа функциялардың ырғақтылығы
бұрынғы тәртіппен іске асырылса, онда олардың
арасында келіспеушілік туындайды да, кейбір
аурулардың пайда болуына әкеп соғады.
• Cондықтан, осындай ырғақтылық теңгермешілігінің
бұзылуынан бір апта істегеннен кейін түнгі ауысымда
істейтіндерде шаршау белгілері пайда болған және
оның одан әрі жалғаса беруі ауыр жағдайға әкеп
соғуы мүмкін.
Пайдаланған әдебиеттер тізімі
1. Klein D. C., Moore R. Y., Reppert S. M. Suprachiasmatic Nucleus: The Mind's
Clock. — Oxford University Press, 1991. — 467 p
2. van Esseveldt L. K. E., Lehman M. N., Boer G. J. The suprachiasmatic nucleus
and the circadian time-keeping system revisited (англ.) // Brain Research
Reviews. — Elsevier, 2000. — Vol. 33, no. 1. — P. 34–77.
3. https://www.nkj.ru/archive/articles/1087/
4. https://ru.wikipedia.org/

Ұқсас жұмыстар

Экваторлық координат жүйесінен көлденеңге өту

Белгілердің тұқым қуалау типтері

ГЕНДЕРЛІК ТЕОРИЯСЫНЫҢ НЕГІЗГІ КОНЦЕПЦИЯЛАРЫ

Құрылымдық гендердің анықтайтын гендер

Аллельді гендер - хромосоманың бір жұбында орналасатын гендер

Қозғалтқыштың реттеу сипаттамасы тұрғызу және жылу есептемесі

ПРОКАРИОТТАРДАҒЫ ГЕНДЕР ЭКСПРЕССИЯСЫН РЕТТЕЛУ

Кроссинговерді дәлелдеудің цитологиялық негіздері

Гендердің өзара әрекеттесуі

Белгілердің тұқым қуалауы

Пәндер