Сколько конечностей у человека: Сколько конечностей у человека?

Содержание

Ампутация конечностей

Ампутация конечностей

Жизнь после ампутации

Мы расскажем вам о том, что необходимо знать до ампутации, к чему нужно быть готовым после операции, а также как правильно построить процесс реабилитации и подготовиться к протезированию.

Что такое ампутация?

Что такое ампутация конечностей?

Медицинская ампутация – отсечение, хирургическое удаление больной конечности или ее части с целью спасения жизни пациента. Уровень конечности, на котором она ампутируется, называется уровнем ампутации.

Ампутация – серьезное событие, которое влечет значительные изменения в жизни человека. Реабилитация после ампутации и подготовка к протезированию имеют важное значение в начальный период после ампутации. В наше время достижения технологического прогресса позволяют людям, перенесшим ампутацию, продолжить прежнюю жизнь и сохранить социальный статус, несмотря на потерю конечности.

Причины ампутации

Причины и уровень ампутации

Наиболее часто встречающимися причинами ампутации являются: осложнения сахарного диабета, поражения сосудистого русла различной этиологии, автодорожные, производственные или бытовые травмы, глубокие обширные ожоги, злокачественные новообразования, некоторые инфекции, огнестрельные ранения, врожденные аномалии и пороки развития. В результате тех или иных причин (или их сочетаний) в тканях нарушаются процессы нормального кровообращения, и к органам не поступает достаточное количество кислорода и питательных веществ: может возникать сильная боль, на коже могут появляться язвы, происходит отмирание тканей, которое может перейти в гангрену. В подобной ситуации удаление части больной конечности бывает единственно возможным способом спасения жизни и здоровья пациента от дальнейшего прогрессирования заболевания и неизбежного летального исхода. Необходимо это хорошо понимать и всегда помнить об этом!

Приблизительный уровень ампутации предварительно определяется врачом перед операцией, зависит от причины ампутации и всегда определяется индивидуально. Бывают случаи, когда в процессе операции уровень ампутации изменяют в связи с интраоперационными находками.

Ампутация руки или кисти

Жизнь после ампутации руки

Что происходит до и после ампутации руки или кисти? Как готовиться к ампутации и какие мероприятия важно проводить сразу после ампутации?

Перед ампутацией руки

Информация об ампутации рук, включая возможные уровни ампутации, подготовку к ампутации и необходимую поддержку.

Перед ампутацией руки

После ампутации руки

Необходимо соблюдать рекомендации по уходу за послеоперационным швом, формированию культи, поддержанию подвижности суставов и укреплению сохранившейся мускулатуры.

После ампутации руки

Ампутация ноги или стопы

Жизнь после ампутации ноги

Что происходит до и после ампутации ноги? С чего начинается терапия и реабилитация после ампутации ноги?

Перед ампутацией ноги

Узнайте необходимую информацию о подготовке к плановой ампутации и важности консультаций со специалистами по протезированию.

Перед ампутацией ноги

После ампутации ноги

Узнайте больше о процессе заживления культи, фантомных болях, начальных упражнениях после ампутации и первичном протезировании.

После ампутации ноги

Реабилитация после ампутации

Реабилитация после ампутации

Когда можно приступать к реабилитации после ампутации? Какие основные мероприятия и упражнения следует выполнять для сохранения мобильности?

Реабилитация после ампутации руки

Когда рана культи руки заживет можно приступать к фазе реабилитации. В большинстве случаев на заживление уходит от нескольких недель до полугода.

Реабилитация после ампутации руки

Реабилитация после ампутации ноги

В процессе реабилитации вы научитесь использовать протез в повседневной жизни, освоите технику надевания и снятия протеза, научитесь находить равновесие на двух ногах, вставать и присаживаться на стул, преодолевать препятствия.

Реабилитация после ампутации ноги

Ангиография артерий нижних конечностей в ЦКБ РАН

(другое название: периферическая ангиограмма; ангиография ног)

Что такое ангиография артерий нижних конечностей (АНК)

Ангиография артерий нижних конечностей (АНК) – это малоинвазивное исследование, которое выполняется в условиях специально оборудованной рентгеноперационной. АНК выполняется с использованием ультранизких доз рентгена и специального контрастного вещества, которое вводится в артерии нижних конечностей через просвет катетера.

АНК позволяет определить состояние кровоснабжения ног и поможет выработать наиболее оптимальную и эффективную для пациента дальнейшую тактику лечения.

АНК позволит выявить участки сужения артерий ног и/или участки полностью закрытых (окклюзированых) артерий.

Зачем необходимо проведение АНК

Данное исследование назначается при подозрении на нарушение просвета артерий снабжающих ноги кровью. Ангиограмма полученная после проведения АНК поможет решить какой вид оперативного лечения необходим для восстановления просвета артерий ног. Существует два основных вида лечения поражений артерий ног: хирургическая операция шунтирования и стентирование периферических артерий. Шунтирование – это большая хирургическая операция, при которой в обход суженого или закрытого участка артерии подшивается шунт (обходной сосуд), который восстанавливает кровоток в пораженном участке сосуда. В настоящее время используются или кусочки поверхностной вены самого пациента, или исскуственные синтетические шунты.

Периферическое стентирование – это вид малоинвазивной операции, схожей по методике с АНК. В место сужения артерии проводится специальное устройство (стент) и расправляется, что позволяет прижать тромботические и атеросклеротические массы к стенке артерии и восстановить просвет артерии.

Стент – это металлическая сетка, расправляемая воздушным баллончиком в месте максимального сужения. Стент выполнен из металла (обычно это нержавеющая сталь, нитиноловый или хром-кобальтовый сплавы) и в течение 6 месяцев врастает в стенку сосуда (эндотелизируется.)

Эндотелизация – это прорастание стента соединительной тканью и фактически его врастание в стенку артерии. Это нормальный и желаемый процесс.

Возможные осложнения при проведении АНК

Риск осложнений при проведении АНК очень мал, но возможно появление следующих осложнений:

  • Повреждение артерии тонкой и гибкой трубкой (катетером), с помощью которой врач-рентгенохирург производит визуализацию артерий. В редких случаях необходима срочная хирургическая операция.
  • Развитие аллергической реакции у пациента на контрастное вещество, содержащие йод. В обязательном порядке необходимо сообщить лечащему врачу, если у Вас имеется аллергия на йод, клубнику или морепродукты.

Подготовка к АНК

  • Как правило, за 6-8 часов до исследования рекомендуется прекратить прием пищи и больших объемов жидкостей.
  • Необходимо сообщить лечащему врачу о всех медицинских препаратах/витаминах/травах и т.д., которые Вы принимаете. Возможно, будет приостановлен прием некоторых или всех принимаемых препаратов до проведения исследования. Настоятельно рекомендуем не отменять самостоятельно прием любых препаратов без рекомендации лечащего врача или врача-рентгенохирурга.
  • Сообщите лечащему врачу о наличие любой аллергии, в том числе на йод, морепродукты, латекс или резину, а также на такие лекарства, как новокаин, лидокаин, гепарин, нитроглицерин и пр.
  • Рекомендуется снять все украшения и драгоценности для исключения создания помех при визуализации артерий.
  • Накануне исследования или утром в день исследования желательно принять душ, сменить белье.
  • Необходимо побрить место пункции артерии в паховой области или запястье правой руки (тыльная сторона). Подробности можно уточнить у лечащего врача или врача-рентгенохирурга.
  • Взять с собой 1,0-1,5 литра питьевой воды (с газом или без по Вашему желанию). Вода нужна для проведения гидратации после исследования для быстрого выведения контрастного вещества и минимизации возможных осложений.
  • Необходимо иметь при себе компакт-диск или флэш-карту, чтобы получить запись проведенного Вам исследования и заключение врача-рентгенохирурга в электронном виде.

Что происходит во время исследования

Врач-рентгенохирург выполняет исследование только в условиях стационара в специальной рентгеноперационной.

За 30-40 минут до исследования в отделении пациенту выполняется внутримышечная инъекция. Это премедикация, которая состоит из легкого успокоительного и антиаллергического препарата. Пациент будет немного расслаблен, но в сознании и сможет общаться с врачом-рентгенохирургом в течение всей процедуры.

Исследование выполняется на специальном ангиографическом столе в положении лежа. На руки и ноги будут наложены металлические электроды, которые будут передавать информацию о каждом сокращении сердца и его частоте – для регистрации ЭКГ. Область пункции артерии будет обработана специальным и асептическими растворами. Пациента накрывают одноразовым, стерильным хирургическим бельем и выполняют местное обезболивание, при котором почувствуется легкий укол и онемение кожи в области пункции артерии. Затем врач-рентгенохирург проведет пункцию артерии тонкой иглой (менее 1,0 мм) и далее через тонкую и длинную трубочку (катетер) проведет введение контраста в просвет исследуемых артерий ног (см.

Рисунок).

Это позволит увидеть заблокированные или суженные участки артерии. При введении контраста пациент может почувствовать жар в паху в течение 10-15 секунд. В среднем исследование продолжается не больше 30-40 минут.

После завершения исследования врач-рентгенохирург в течение10-15 минут остановит кровотечение в месте пункции артерии и наложит давящую, асептическую повязку, после чего пациент на лежачей каталке доставляется в палату.

Что будет необходимо делать в палате

  • Вы должны выпить большое количество жидкости. Это необходимо для компенсации потери воды, которая была у Вас при подготовке к исследованию и для быстрого выведения контрастного вещества из Вашего организма. Для большинства людей это значит пить минимум 6 стаканов воды, сока или чая. Уточняйте требуемый объем у лечащего врача или врача-рентгенохирурга после исследования.
  • Вы должны строго соблюдать постельный режим в течение 6-8 часов после исследования и сохранять Вашу ногу со стороны места пункции прямой (при использовании бедренного доступа). При использовании радиального доступа через лучевую артерию запястья Вы должны соблюдать постельный режим в течение 1,5-2,0 часов, однако ограничьте использование правой руки в течение последующих 24 часов.

Место пункции, возможно, будет немного онемевшим в течение нескольких дней.

На следующий день будет снята давящая повязка, и Вы можете вернуться к Вашему обычному образу жизни. Вы получите заключение о проведенном исследовании и сможете обсудить результаты с Вашим лечащим врачом или врачом-рентгенохирургом.

На что стоит обратить пристальное внимание

Возможно наличие небольшого кровоизлияния (подкожной гематомы) в месте пункции. Если начнется кровотечение из места пункции немедленно вызовите лечащего или дежурного врача.

Также обязательно сообщайте лечащему или дежурному врачу о следующих случаях:

  • Если нога онемеет или покалывает, или если ступня становится синей или холодеет.
  • Если зона вокруг области пункции выглядит синей.
  • Если зона пункции набухает или из нее происходит выделение жидкости.

Что можно сделать, чтобы улучшить свое состояние, если будут обнаружены поражения артерий ног.

Самые важные шаги – это:

  1. Бросить курить. Старайтесь не быть пассивным курильщиком.
  2. Проявляйте физическую активность. Старайтесь следовать рекомендованному лечащим врачом уровню физической активности. В идеале (при отсутствии противопоказаний) гуляйте, катайтесь на велосипеде или занимайтесь другими видами кардио-упражнений 5 раз в неделю минимум по 30 минут.
  3. Следите за артериальным давлением. Консультируйтесь с лечащим врачом, чтобы достичь необходимого уровня артериального давления.
  4. Старайтесь снижать уровень холестерина в крови. Питайтесь здоровой пищей (с высоким содержанием клетчатки и низким содержанием насыщенных жиров и транс-жиров) и принимайте при необходимости лекарства, понижающие уровень холестерина.
  5. Если у Вас есть сахарный диабет, то следите за уровнем сахара в крови. И стремитесь к достижению и удерживанию уровня HbA1c менее, чем 7%. HbA1c (гемоглобин А1с) – это анализ крови, который показывает средний уровень сахара в крови за предыдущие 2-3 месяца.
  6. Если Вы страдаете ожирением, то поставьте цель сбросить 5-10 кг. Если нужно сбросить больше, то рекомендовано сбрасывать примерно 1 кг в неделю до тех пор, пока Вы не достигнете нужного веса.

Как узнать больше об ангиографии ног и что спросить у врача

Необходимую консультацию можно получить у лечащаго врача и/или врача-рентгенохирурга.

Наиболее часто задаваемые вопросы:

  • Зачем мне нужна ангиограмма ног?
  • Могу ли я принимать свои лекарства в день исследования?
  • Как результаты ангиограммы способны повлиять на мое лечение?
  • Нужна ли мне операция для открытия или улучшения работы артерий?

Пример ангиограммы нижних конечностей, сужение общей подвздошной артерии на 90% с признаками пристеночного тромбоза

 

Бешенство у собак: основные симптомы и профилактика

Бешенство у собак: основные симптомы и профилактика
  • Б

    • Балашиха
    • Быково
  • Ж

    • Железнодорожный
    • Жуковский
  • К

    • Королёв
    • Красково
    • Красногорск
    • Курск
  • Л

    • Лобня
    • Лыткарино
    • Люберцы
  • М

    • Москва
    • Московский
    • Мытищи
  • Р

    • Раменское
    • Реутов
    • Ростов-на-Дону
  • С

    • Санкт-Петербург

Курс нормальной анатомии

Контактная информация

Кафедра расположена в корпусе №30, левое крыло здания.

 

Историческая справка о кафедре клинической анатомии и оперативной хирургии им. проф. М.Г.Привеса (курс нормальной анатомии)

Кафедра анатомии человека является ровесницей университета, и осенью 2015 года ей исполнится 118 лет. За этот период кафедра сыскала себе заслуженное признание в России и зарубежных странах. На кафедре бережно сохраняются традиции, заложенные ее руководителями. Вся история кафедры связана с именами известных ученых-анатомов. Подробнее

 

Содержание дисциплины, учебные программы

Положение о балльно-рейтинговой системе оценки усвоения анатомии человека

Учебные планы

Учебный план лечебного факультета на весенний семестр

Учебный план стоматологического факультета на весенний семестр 

Список наиболее употребляемых латинских слов в нормальной анатомии

 

Лекции

Введение в анатомию

Остеоартросиндесмология

Анатомия костей и соединений конечностей

Артросиндесмология

Кости конечностей

Общая артросиндесмология

Общая остеология

Современные методы

Соединения между позвонками

Функциональная анатомия костей и соединений конечностей

Функциональная анатомия черепа

Миология

Мышцы торса

Мышцы туловища

Спланхнология

Дыхательная система

Функциональная анатомия зубов

Функциональная анатомия пищеварительной системы

Центральная нервная система

Периферическая нервная система

Черепные нервы

Ангиология

Артериальная система. МЦР

Функциональная анатомия венозной системы

Функциональная анатомия лимфатической системы

 

 

СНО кафедры анатомии человека имени профессора М.Г. Привеса

Студенческое научное общество на кафедре анатомии человека было организованно еще профессором М.Г. Привесом, который заведовал кафедрой с 1937 по 1977 годы.

Это один из первых студенческих научных кружков в истории 1 ЛМИ им. Акад. И.П.Павлова. Подробнее

Секция СНО «Студенческое препарирование»

 

 

Штат кафедры

   

 

 

Заведующий кафедрой Акопов Андрей Леонидович — д.м.н., заведующий кафедрой

   

 

 

Профессор Хайруллин Радик Магзинурович — д.м.н., профессор

   

 

 

Доцент Матюшечкин Сергей Викторович — к. б. н., заведующий учебной частью

   

 

 

Доцент Белоусова Галина Николаевна

   

 

 

Доцент Горбунков Станислав Дмитриевич

 

 

   

 

 

Доцент Иванов Виталий Александрович

   

 

 

Доцент Леонтьев Сергей Валерьевич

   

 

 

Доцент Савинова Лидия Ивановна

 

 

   

 

 

Доцент Хайруллина Татьяна Петровна

   

 

 

Ассистент Абедальазиз Хамза Абдаллахович

   

 

 

Ассистент Джиоев Сослан Муратович

   

 

 

Ассистент Ефремова Евгения Валерьевна

   

 

 

Ассистент Ильин Андрей Андреевич

   

 

 

Ассистент Кривенчук Евгения Сергеевна

   

 

 

Ассистент Митрофанова Татьяна Васильевна

   

 

 

Ассистент Мишра Радеж Прадипович

   

 

 

Ассистент Мурзина Галина Николаевна

   

 

 

Ассистент Овчаренко Татьяна Андреевна

   

 

 

Ассистент Франчук Ольга Николаевна

   

 

 

Старший лаборант Афонина Анна Михайловна

   

 

 

Старший лаборант Дунаева Виктория Игоревна

   

 

 

Старший лаборант Заскальнюк Екатерина Сергеевна

   

 

 

Старший лаборант Улитко Татьяна Владимировна

 

 

 

Менеджер кафедральной экспозиции Анатомический эрмитаж, Гаврилина Виктория Александровна, MBA

Триплексное сканирование вен нижних конечностей с функциональными пробами

Бесплатная консультация или второе мнение врача-хирурга перед операцией в Клиническом госпитале на Яузе! подробнее

ВАЖНО!

Информацию из данного раздела нельзя использовать для самодиагностики и самолечения. В случае боли или иного обострения заболевания диагностические исследования должен назначить только лечащий врач. Для постановки диагноза и правильного назначения лечения следует обращаться к Вашему лечащему врачу.

В отделении ультразвуковой диагностики Клинического госпиталя на Яузе проводится экспертное триплексное сканирование вен нижних конечностей с функциональными пробами, что позволяет оценить состояние сосудов в режиме реального времени — геометрию вен, их проходимость, определить наличие тромбозов и окклюзий, выявить варикозное расширение вен, аномалии развития, клапанную недостаточность.

Цель исследования

  • Выявление врожденной и приобретенной патологии вен нижних конечностей
  • Оценка функционального состояния клапанного аппарата вен нижних конечностей
  • Определение показаний для оперативного лечения

УЗИ сосудов нижних конечностей выполняют опытные врачи ультразвуковой диагностики, имеющие высшую квалификационную категорию, ученые степени. В работе отделения используется современное диагностическое оборудование экспертного уровня: УЗ сканеры ACCUVIX A30 производства фирмы Samsung Medison, Южная Корея, и HI VISION PRERIUS — Hitachi, Япония.

Триплексное сканирование вен нижних конечностей — это экспертное исследование в трех режимах:

  • режиме серошкального сканирования (В-режим),
  • режиме цветового допплеровского картирования (ЦДК),
  • режиме спектральной допплерографии ( ультразвуковой допплерографии, УЗДГ).

Специальной подготовки к исследованию, помимо обычных гигиенических мер, не требуется. Исследование абсолютно безболезненно, безопасно и не имеет противопоказаний.

Исследование проводится в положении лежа и стоя. Диагностическая процедура абсолютно безболезненная. В дальнейшем врач может предложить пациенту натужиться, вдохнуть, покашлять, сделать некоторые движения, легко компрессировать датчиком вены. Это и есть проведение функциональных проб, уточняющих состояние венозного кровотока в нижних конечностях — исследование системы поверхностных, глубоких вен и коммуникантных или перфорантных (т. е. соединяющих те и другие).

Показания к УЗИ вен нижних конечностей

  • Выявление врожденных заболеваний вен нижних конечностей (ангиодисплазии)
  • Диагностика острых венозных тромбозов
  • Выявление хронической венозной недостаточности, причинами которой чаще всего являются
  • Варикозная болезнь и посттромбофлебитическая болезнь
  • Травмы вен нижних конечностей
  • Разметка перфорантных вен нижних конечностей перед флебэктомией (удалением варикозно изменённых вен)
  • Состояние установленных кава-фильтров
  • Перед любыми планируемыми оперативными вмешательствами для исключения тромбоза
  • Перед планируемыми оперативными вмешательствами на сердце, преимущественно перед аорто-коронарным шунтированием
  • Профилактическое обследование для исключения патологии вен нижних конечностей

Пройдите углубленное ультразвуковое исследование вен нижних конечностей, если у вас появились следующие симптомы:

  • боли в ногах,
  • изменении цвета кожи и наличие язвочек на стопах и голенях (трофические
  • нарушения.
  • изменение местной температуры кожи,
  • отеки, особенно к вечеру,
  • онемение и судороги,
  • «сосудистые звездочки»,
  • расширенные вены.

В Клиническом госпитале на Яузе быстро и точно проведут диагностику состояния вен нижних конечностей, определят показания к операции, направят к нужному специалисту и проведут эффективное лечение.

Цены на услуги Вы можете посмотреть в прайсе или уточнить по телефону, указанному на сайте.

 

Внимание! Цены на сайте могут отличаться.
Пожалуйста, уточняйте актуальную стоимость у администраторов по телефону.

%PDF-1.6 % 1 0 obj > /Metadata 2 0 R /Pages 3 0 R /StructTreeRoot 4 0 R /Type /Catalog >> endobj 5 0 obj /ModDate (D:20161021122157+02’00’) >> endobj 2 0 obj > stream 2016-10-05T12:20:07Z2016-10-21T12:21:57+02:002016-10-21T12:21:57+02:00application/pdf

  • [email protected] ru
  • Библиотека УО “ВГМУ”
  • [email protected]; Библиотека УО “ВГМУ”uuid:6d8d9570-a9c2-4b1c-83f9-1bbd103df5f0uuid:d7f5aa09-760d-4bc6-8fb5-1e92610b9588 endstream endobj 3 0 obj > endobj 4 0 obj > /Type /StructTreeRoot >> endobj 6 0 obj > >> /StructParents 0 /Type /Page /Annots [526 0 R] >> endobj 7 0 obj > >> /StructParents 1 /Type /Page >> endobj 8 0 obj > >> /StructParents 2 /Type /Page >> endobj 9 0 obj > >> /StructParents 3 /Type /Page >> endobj 10 0 obj > >> /StructParents 4 /Type /Page >> endobj 11 0 obj > >> /StructParents 5 /Type /Page >> endobj 12 0 obj > >> /StructParents 6 /Type /Page >> endobj 13 0 obj > >> /StructParents 7 /Type /Page >> endobj 14 0 obj > >> /StructParents 8 /Type /Page >> endobj 15 0 obj > >> /StructParents 9 /Type /Page >> endobj 16 0 obj > >> /StructParents 10 /Type /Page >> endobj 17 0 obj > >> /StructParents 11 /Type /Page >> endobj 18 0 obj > >> /StructParents 12 /Type /Page >> endobj 19 0 obj > >> /StructParents 13 /Type /Page >> endobj 20 0 obj > >> /StructParents 14 /Type /Page >> endobj 21 0 obj > >> /StructParents 15 /Type /Page >> endobj 22 0 obj > >> /StructParents 16 /Type /Page >> endobj 23 0 obj > >> /StructParents 17 /Type /Page >> endobj 24 0 obj > >> /StructParents 18 /Type /Page >> endobj 25 0 obj > >> /StructParents 19 /Type /Page >> endobj 26 0 obj > >> /StructParents 20 /Type /Page >> endobj 27 0 obj > >> /StructParents 21 /Type /Page >> endobj 28 0 obj > >> /StructParents 22 /Type /Page >> endobj 29 0 obj > >> /StructParents 23 /Type /Page >> endobj 30 0 obj > >> /StructParents 24 /Type /Page >> endobj 31 0 obj > >> /StructParents 25 /Type /Page >> endobj 32 0 obj > >> /StructParents 26 /Type /Page >> endobj 33 0 obj > >> /StructParents 27 /Type /Page >> endobj 34 0 obj > >> /StructParents 28 /Type /Page >> endobj 35 0 obj > >> /StructParents 29 /Type /Page >> endobj 36 0 obj > >> /StructParents 30 /Type /Page >> endobj 37 0 obj > >> /StructParents 31 /Type /Page >> endobj 38 0 obj > >> /StructParents 32 /Type /Page >> endobj 39 0 obj > >> /StructParents 33 /Type /Page >> endobj 40 0 obj > >> /StructParents 34 /Type /Page >> endobj 41 0 obj > >> /StructParents 35 /Type /Page >> endobj 42 0 obj > >> /StructParents 36 /Type /Page >> endobj 43 0 obj > >> /StructParents 37 /Type /Page >> endobj 44 0 obj > >> /StructParents 38 /Type /Page >> endobj 45 0 obj > >> /StructParents 39 /Type /Page >> endobj 46 0 obj > >> /StructParents 40 /Type /Page >> endobj 47 0 obj > >> /StructParents 41 /Type /Page >> endobj 48 0 obj > >> /StructParents 42 /Type /Page >> endobj 49 0 obj > >> /StructParents 43 /Type /Page >> endobj 50 0 obj > >> /StructParents 44 /Type /Page >> endobj 51 0 obj > >> /StructParents 45 /Type /Page >> endobj 52 0 obj > >> /StructParents 46 /Type /Page >> endobj 53 0 obj > >> /StructParents 47 /Type /Page >> endobj 54 0 obj > >> /StructParents 48 /Type /Page >> endobj 55 0 obj > >> /StructParents 49 /Type /Page >> endobj 56 0 obj > >> /StructParents 50 /Type /Page >> endobj 57 0 obj > >> /StructParents 51 /Type /Page >> endobj 58 0 obj > >> /StructParents 52 /Type /Page >> endobj 59 0 obj > >> /StructParents 53 /Type /Page >> endobj 60 0 obj > >> /StructParents 54 /Type /Page >> endobj 61 0 obj > endobj 62 0 obj > endobj 63 0 obj > endobj 64 0 obj > endobj 65 0 obj > endobj 66 0 obj > endobj 67 0 obj > endobj 68 0 obj > endobj 69 0 obj > endobj 70 0 obj > endobj 71 0 obj > endobj 72 0 obj > endobj 73 0 obj > endobj 74 0 obj > endobj 75 0 obj > endobj 76 0 obj > endobj 77 0 obj > endobj 78 0 obj > endobj 79 0 obj > endobj 80 0 obj > endobj 81 0 obj > endobj 82 0 obj > endobj 83 0 obj > endobj 84 0 obj > endobj 85 0 obj > endobj 86 0 obj > endobj 87 0 obj > endobj 88 0 obj > endobj 89 0 obj > endobj 90 0 obj > endobj 91 0 obj > endobj 92 0 obj > endobj 93 0 obj > endobj 94 0 obj > endobj 95 0 obj > endobj 96 0 obj > endobj 97 0 obj > endobj 98 0 obj > endobj 99 0 obj > endobj 100 0 obj > endobj 101 0 obj > endobj 102 0 obj > endobj 103 0 obj > endobj 104 0 obj > endobj 105 0 obj > endobj 106 0 obj > endobj 107 0 obj > endobj 108 0 obj > endobj 109 0 obj > endobj 110 0 obj > endobj 111 0 obj > endobj 112 0 obj > endobj 113 0 obj > endobj 114 0 obj > endobj 115 0 obj > endobj 116 0 obj > endobj 117 0 obj > endobj 118 0 obj > endobj 119 0 obj > endobj 120 0 obj > endobj 121 0 obj > endobj 122 0 obj > endobj 123 0 obj > endobj 124 0 obj > endobj 125 0 obj > endobj 126 0 obj > endobj 127 0 obj > endobj 128 0 obj > endobj 129 0 obj > endobj 130 0 obj > endobj 131 0 obj > endobj 132 0 obj > endobj 133 0 obj > endobj 134 0 obj > endobj 135 0 obj > endobj 136 0 obj > endobj 137 0 obj > endobj 138 0 obj > endobj 139 0 obj > endobj 140 0 obj > endobj 141 0 obj > endobj 142 0 obj > endobj 143 0 obj > endobj 144 0 obj > endobj 145 0 obj > endobj 146 0 obj > endobj 147 0 obj > endobj 148 0 obj > endobj 149 0 obj > endobj 150 0 obj > endobj 151 0 obj > endobj 152 0 obj > endobj 153 0 obj > endobj 154 0 obj > endobj 155 0 obj > endobj 156 0 obj > endobj 157 0 obj > endobj 158 0 obj > endobj 159 0 obj > endobj 160 0 obj > endobj 161 0 obj > endobj 162 0 obj > endobj 163 0 obj > endobj 164 0 obj > endobj 165 0 obj > endobj 166 0 obj > endobj 167 0 obj > endobj 168 0 obj > endobj 169 0 obj > endobj 170 0 obj > endobj 171 0 obj > endobj 172 0 obj > endobj 173 0 obj > endobj 174 0 obj > endobj 175 0 obj > endobj 176 0 obj > endobj 177 0 obj > endobj 178 0 obj > endobj 179 0 obj > endobj 180 0 obj > endobj 181 0 obj > endobj 182 0 obj > endobj 183 0 obj > endobj 184 0 obj > endobj 185 0 obj > endobj 186 0 obj > endobj 187 0 obj > endobj 188 0 obj > endobj 189 0 obj > endobj 190 0 obj > endobj 191 0 obj > endobj 192 0 obj > endobj 193 0 obj > endobj 194 0 obj > endobj 195 0 obj > endobj 196 0 obj > endobj 197 0 obj > endobj 198 0 obj > endobj 199 0 obj > endobj 200 0 obj > endobj 201 0 obj > endobj 202 0 obj > endobj 203 0 obj > endobj 204 0 obj > endobj 205 0 obj > endobj 206 0 obj > endobj 207 0 obj > endobj 208 0 obj > endobj 209 0 obj > endobj 210 0 obj > endobj 211 0 obj > endobj 212 0 obj > endobj 213 0 obj > endobj 214 0 obj > endobj 215 0 obj > endobj 216 0 obj > endobj 217 0 obj > endobj 218 0 obj > endobj 219 0 obj > endobj 220 0 obj > endobj 221 0 obj > endobj 222 0 obj > endobj 223 0 obj > endobj 224 0 obj > endobj 225 0 obj > endobj 226 0 obj > endobj 227 0 obj > endobj 228 0 obj > endobj 229 0 obj > endobj 230 0 obj > endobj 231 0 obj > endobj 232 0 obj > endobj 233 0 obj > endobj 234 0 obj > endobj 235 0 obj > endobj 236 0 obj > endobj 237 0 obj > endobj 238 0 obj > endobj 239 0 obj > endobj 240 0 obj > endobj 241 0 obj > endobj 242 0 obj > endobj 243 0 obj > endobj 244 0 obj > endobj 245 0 obj > endobj 246 0 obj > endobj 247 0 obj > endobj 248 0 obj > endobj 249 0 obj > endobj 250 0 obj > endobj 251 0 obj > endobj 252 0 obj > endobj 253 0 obj > endobj 254 0 obj > endobj 255 0 obj > endobj 256 0 obj > endobj 257 0 obj > endobj 258 0 obj > endobj 259 0 obj > endobj 260 0 obj > endobj 261 0 obj > endobj 262 0 obj > endobj 263 0 obj > endobj 264 0 obj > endobj 265 0 obj > endobj 266 0 obj > endobj 267 0 obj > endobj 268 0 obj > endobj 269 0 obj > endobj 270 0 obj > endobj 271 0 obj > endobj 272 0 obj > endobj 273 0 obj > endobj 274 0 obj > endobj 275 0 obj > endobj 276 0 obj > endobj 277 0 obj > endobj 278 0 obj > endobj 279 0 obj > endobj 280 0 obj > endobj 281 0 obj > endobj 282 0 obj > endobj 283 0 obj > endobj 284 0 obj > endobj 285 0 obj > endobj 286 0 obj > endobj 287 0 obj > endobj 288 0 obj > endobj 289 0 obj > endobj 290 0 obj > endobj 291 0 obj > endobj 292 0 obj > endobj 293 0 obj > endobj 294 0 obj > endobj 295 0 obj > endobj 296 0 obj > endobj 297 0 obj > endobj 298 0 obj > endobj 299 0 obj > endobj 300 0 obj > endobj 301 0 obj > endobj 302 0 obj > endobj 303 0 obj > endobj 304 0 obj > endobj 305 0 obj > endobj 306 0 obj > endobj 307 0 obj > endobj 308 0 obj > endobj 309 0 obj > endobj 310 0 obj > endobj 311 0 obj > endobj 312 0 obj > endobj 313 0 obj > endobj 314 0 obj > endobj 315 0 obj > endobj 316 0 obj > endobj 317 0 obj > endobj 318 0 obj > endobj 319 0 obj > endobj 320 0 obj > endobj 321 0 obj > endobj 322 0 obj > endobj 323 0 obj > endobj 324 0 obj > endobj 325 0 obj > endobj 326 0 obj > endobj 327 0 obj > endobj 328 0 obj > endobj 329 0 obj > endobj 330 0 obj > endobj 331 0 obj > endobj 332 0 obj > endobj 333 0 obj > endobj 334 0 obj > endobj 335 0 obj > endobj 336 0 obj > endobj 337 0 obj > endobj 338 0 obj > endobj 339 0 obj > endobj 340 0 obj > endobj 341 0 obj > endobj 342 0 obj > endobj 343 0 obj > endobj 344 0 obj > endobj 345 0 obj > endobj 346 0 obj > endobj 347 0 obj > endobj 348 0 obj > endobj 349 0 obj > endobj 350 0 obj > endobj 351 0 obj > endobj 352 0 obj > endobj 353 0 obj > endobj 354 0 obj > endobj 355 0 obj > endobj 356 0 obj > endobj 357 0 obj > endobj 358 0 obj > endobj 359 0 obj > endobj 360 0 obj > endobj 361 0 obj > endobj 362 0 obj > endobj 363 0 obj > endobj 364 0 obj > endobj 365 0 obj > endobj 366 0 obj > endobj 367 0 obj > endobj 368 0 obj > endobj 369 0 obj > endobj 370 0 obj > endobj 371 0 obj > endobj 372 0 obj > endobj 373 0 obj > endobj 374 0 obj > endobj 375 0 obj > endobj 376 0 obj > endobj 377 0 obj > endobj 378 0 obj > endobj 379 0 obj > endobj 380 0 obj > endobj 381 0 obj > endobj 382 0 obj > endobj 383 0 obj > endobj 384 0 obj > endobj 385 0 obj > endobj 386 0 obj > endobj 387 0 obj > endobj 388 0 obj > endobj 389 0 obj > endobj 390 0 obj > endobj 391 0 obj > endobj 392 0 obj > endobj 393 0 obj > endobj 394 0 obj > endobj 395 0 obj > endobj 396 0 obj > endobj 397 0 obj > endobj 398 0 obj > endobj 399 0 obj > endobj 400 0 obj > endobj 401 0 obj > endobj 402 0 obj > endobj 403 0 obj > endobj 404 0 obj > endobj 405 0 obj > endobj 406 0 obj > endobj 407 0 obj > endobj 408 0 obj > endobj 409 0 obj > endobj 410 0 obj > endobj 411 0 obj > endobj 412 0 obj > endobj 413 0 obj > endobj 414 0 obj > endobj 415 0 obj > endobj 416 0 obj > endobj 417 0 obj > endobj 418 0 obj > endobj 419 0 obj > endobj 420 0 obj > endobj 421 0 obj > endobj 422 0 obj > endobj 423 0 obj > endobj 424 0 obj > endobj 425 0 obj > endobj 426 0 obj > endobj 427 0 obj > endobj 428 0 obj > endobj 429 0 obj > endobj 430 0 obj > endobj 431 0 obj > endobj 432 0 obj > endobj 433 0 obj > endobj 434 0 obj > endobj 435 0 obj > endobj 436 0 obj > endobj 437 0 obj > endobj 438 0 obj > endobj 439 0 obj > endobj 440 0 obj > endobj 441 0 obj > endobj 442 0 obj > endobj 443 0 obj > endobj 444 0 obj > endobj 445 0 obj > endobj 446 0 obj > endobj 447 0 obj > endobj 448 0 obj > endobj 449 0 obj > endobj 450 0 obj > endobj 451 0 obj > endobj 452 0 obj > endobj 453 0 obj > endobj 454 0 obj > endobj 455 0 obj > endobj 456 0 obj > endobj 457 0 obj > endobj 458 0 obj > endobj 459 0 obj > endobj 460 0 obj > endobj 461 0 obj > endobj 462 0 obj > endobj 463 0 obj > endobj 464 0 obj > endobj 465 0 obj > endobj 466 0 obj > endobj 467 0 obj > endobj 468 0 obj > endobj 469 0 obj > endobj 470 0 obj > endobj 471 0 obj > endobj 472 0 obj > endobj 473 0 obj > endobj 474 0 obj > endobj 475 0 obj > endobj 476 0 obj > endobj 477 0 obj > endobj 478 0 obj > endobj 479 0 obj > endobj 480 0 obj > endobj 481 0 obj > endobj 482 0 obj > endobj 483 0 obj > endobj 484 0 obj > endobj 485 0 obj > endobj 486 0 obj > endobj 487 0 obj > endobj 488 0 obj > endobj 489 0 obj > endobj 490 0 obj > endobj 491 0 obj > endobj 492 0 obj > endobj 493 0 obj > endobj 494 0 obj > endobj 495 0 obj > endobj 496 0 obj > endobj 497 0 obj > endobj 498 0 obj > endobj 499 0 obj > endobj 500 0 obj > endobj 501 0 obj > endobj 502 0 obj > endobj 503 0 obj > endobj 504 0 obj > endobj 505 0 obj > endobj 506 0 obj > endobj 507 0 obj > endobj 508 0 obj > endobj 509 0 obj > endobj 510 0 obj > endobj 511 0 obj > endobj 512 0 obj > endobj 513 0 obj > endobj 514 0 obj > endobj 515 0 obj > endobj 516 0 obj > endobj 517 0 obj > stream xuTK0V&moJy}k;H=lH Z!. 2Qr$9Qwc4+R%+؟>{s`9Mϊ)R؟xh?1#yli0

    AskdC?M4ɪ:$>LP9xP}[email protected]Ի27q&G3(ڣDk.#4Ӷ#VlJ”Rf8ʋ1uQ*>IQ ŒXu3CԴRRu”,gDz֋] b(,OǗҗHFVw,{B;a]h:M`3ro:

    Homo Sapiens Sapiens – Определение и примеры

    Homo Sapiens Sapiens
    n., [Homo Seɪ Pi ənz]
    Определение: подвиды, где современные люди относятся

    Homo Sapiens

    Что такое Homo Sapiens? Homo sapiens — вид всех высокоразвитых приматов на земле, категория, к которой принадлежат живые люди. Эти приматы включают людей, человекообразных обезьян, лори, долгопятов, лемуров и мартышек. В каком домене находится Homo sapiens? Все эукариотические живые существа, включая человека, попадают в домен Eukarya. Это организмы, чей генетический материал — ДНК — содержится в виде хромосом, присутствующих в ядре клетки (или клеток). В пределах этого домена находится Королевство Animalia, где можно найти Homo sapiens . Ниже они принадлежат к Phylum Chordata » Class Mammalia » Order Primates.

    Рисунок 1: Таксономия Homo sapiens .

    Что означает Homo sapien? Слово « Homo sapien » означает «мудрый человек» , термин происходит от латыни.

    Существует множество характеристик Homo sapiens . Начнем с того, что эти современные приматы классифицируются как очень разнообразная группа млекопитающих. Homo sapiens , как правило, имеет довольно прямую осанку по сравнению с другими сгорбленными и согнутыми животными. Они используют две конечности в основном для движения (прямое передвижение) по сравнению с четырьмя, используемыми другими млекопитающими.

    Также было замечено, что у Homo sapiens мозг намного больше по сравнению с размером тела, чем у большинства других организмов. Эта особенность часто объясняется их высоким уровнем интеллекта и поведенческими характеристиками, которые они демонстрируют, такими как использование инструментов и даже общение с помощью языков.

    Люди — единственные приматы, у которых нет ног, позволяющих им хватать предметы, и по этой и многим другим причинам часто людей изучают отдельно от других Homo sapiens . Иногда для изучения людей используются другие приматы. Как видно из рисунка 2 ниже, Тетсуро Мацузава годами изучал шимпанзе в надежде, что это поможет ему лучше понять человеческий разум.

    Рисунок 2: Тетсуро Мацузава с одним из изученных им шимпанзе. Предоставлено: Дженсен Уокер / Aurora Select.

    Homo sapiens sapiens Определение

    Что такое Homo sapiens sapiens? Чтобы дать определение Homo sapiens sapiens , мы должны вспомнить определение современного Homo sapiens (H.sapiens) сверху. H. sapien означает «мудрый человек» , и это именно то, чем является Homo sapien sapiens .

    Homo sapiens sapiens — подвид, происходящий от Homo sapiens. Этот подвид состоит только из современных людей. Homo sapiens sapiens — научное название человека. Так когда же впервые появились современные люди? Этот подвид был впервые выделен около 160 000 лет назад в Африке. Затем, судя по археологическим находкам, они, по-видимому, мигрировали на другие континенты, такие как Азия, Европа и Америка.Однако существуют архаичные Homo sapiens , которые датируются 300 000 лет назад.

    Рисунок 3. Как человек превратился из первого известного вида в Homo sapiens sapiens. Изображение предоставлено сайтом guyhowto.com. Биологическое определение:
    Homo sapiens sapiens является подвидом Homo sapiens , к которому относятся современные люди, и является единственным существующим видом рода Homo . Некоторые из ранних современных человеческих останков – это кроманьонцы в Европе, Омо на юго-западе Эфиопии и гоминиды Скчул / Кафзех в Израиле.Эти образцы считаются ранними современными людьми, потому что у них все еще есть некоторые архаичные черты, такие как выступающие надбровные дуги и выступающие лица.
    Этимология: Латинское homo (человек, человек) и sapiens (мудрый, разумный, рассудительный).
    Сокращение: Х. с. sapiens

    Homo sapiens sapiens Факты

    Homo sapiens sapiens (H. sapiens sapiens) — единственный существующий подвид H. sapiens .Это связано с тем, что есть некоторые ключевые физические особенности и факты, из-за которых H. sapiens sapiens сильно отличаются от других H. sapiens . Ранний H. sapiens sapiens , как и архаичный H. sapiens , был довольно коротким. У них обычно длинные конечности и усеченное тело. Сейчас средний рост современного человека составляет 160 см и 175 см для женщин и мужчин соответственно. Мозг H. sapiens sapiens составляет около 2,2% от массы их тела, что делает его одним из самых больших соотношений мозга к телу среди всех Homo sapiens .

    Homo sapiens sapiens также подвергались тщательному исследованию и изучению из-за их достижений в области технологий за эти годы. Использование ими огня, инструментов, одежды и даже уровни развития их поселений и искусства отчетливо отличали их от других H. sapiens .

    Рис. 4. Каменные орудия труда, созданные предшественниками современного человека. Фото: Лос-Аламосская национальная лаборатория.

    Современный человек, в отличие от самых древних известных человеческих предков, теперь питается как растениями, так и мясом.Раньше самый старый человек ел в основном растения и травы, которые, конечно, из-за их строения требовали гораздо больше времени для переваривания и, в свою очередь, требовали более длинного пищеварительного тракта. Когда мы превратились в H. sapiens sapiens , мы эволюционировали и начали придерживаться диеты, содержащей больше мяса и приготовление пищи, когда был открыт огонь. Это привело к тому, что у тела H. sapiens sapiens развился более короткий пищеварительный канал, который легко и за короткий промежуток времени перерабатывал эти продукты.

    Homo sapiens sapiens также оказал огромное влияние на современный мир.Мы брали животных в плен и приручали их как для употребления в пищу, так и в качестве защиты и компании. Сейчас около четверти земной суши используется для ведения сельского хозяйства. С ростом населения ожидается, что к 2042 году число людей составит не менее девяти миллиардов.

    Человеческие подвиды

    Часто, когда мы думаем о человеческих подвидах, мы можем думать о различных расах. Однако существует только одна раса — человеческая раса . Так есть ли подвиды людей? Ну, раньше было.Фактически, во времена архаичных Homo sapiens существовало девять различных видов людей. Эти виды подверглись массовому вымиранию, которое не было вызвано каким-либо серьезным экологическим явлением. Вместо этого считается, что массовое вымирание человеческого подвида было вызвано внедрением видов Homo sapiens видов — современных людей. Кочевой характер и распространение H. sapiens из Африки привели к вымиранию других подвидов людей с течением времени.Следует иметь в виду, что современный человек истребил множество животных, таких как мамонты и наземные ленивцы. Даже в настоящее время люди были основным фактором, способствующим опасности и исчезновению многих животных. История, такая как мировые войны и некоторые местные племена, такие как ацтеки, являются прекрасными примерами того, как люди могут уничтожить свой собственный вид просто потому, что у них есть преимущество.

    Рисунок 5. Как Homo sapiens sapiens распространились по миру.Изображение предоставлено: д-р Катерина Дука – Finderc.org.

     

     


    Попробуйте ответить на приведенный ниже тест, чтобы проверить, что вы уже узнали о Homo sapiens sapiens.

    Следующий

    Как мы получили четыре конечности? Потому что у нас есть живот — ScienceDaily

    Все животные с позвоночником — по крайней мере те, у которых есть челюсти — имеют четыре плавника или конечности, одну пару спереди и одну пару сзади.В ходе эволюции они сильно видоизменились, превратившись в чудесное разнообразие плавников, ног, рук, ласт и крыльев. Но как нашим самым ранним предкам удалось приспособиться к такому последовательному расположению двух пар придатков? — Потому что у нас есть живот. Исследователи факультета теоретической биологии Венского университета и Института исследований эволюции и познания Конрада Лоренца представили новую модель подхода к этому вопросу в текущем выпуске журнала Evolution & Development .

    Как и в случае с любым давним вопросом эволюционной биологии, было предложено множество идей для объяснения различных аспектов происхождения парных придатков у позвоночных, известных как челюстноротые, которые включают всех живых и вымерших животных, имеющих как позвоночник, так и челюсть. «В эту группу не входят современные миноги и миксины, у которых нет ни челюстей, ни парных плавников, хотя у них есть срединные плавники вдоль средней линии спины и хвоста», — говорит Брайан Метчер из Департамента теоретической биологии.Любое объяснение должно учитывать не только ископаемые свидетельства, но и тонкости раннего развития плавников и конечностей.

    Пары придатков, расположенных на переднем и заднем концах полости тела

    «Мы собрали воедино большой объем работ по молекулярной эмбриологии, а также результаты палеонтологии и классической морфологии, чтобы выработать общее объяснение того, как эмбрион позвоночных формирует пары придатков вдоль каждой стороны, и только две пары, расположенные спереди и сзади. задние концы полости тела», — сказала Лаура Нуньо де ла Роса, ведущий автор исследования и научный сотрудник Института Конрада Лоренца в Альтенберге, Австрия.

    Эмбрион разделяется на три основных слоя ткани

    Предлагаемая модель включает в себя результаты многих предыдущих исследований, в том числе информацию об экспрессии генов и взаимодействиях между различными тканями, составляющими эмбрион раннего позвоночного. На самых ранних стадиях развития эмбрион разделяется на три основных слоя ткани: внешний слой (эктодерма), который формирует кожу и нервную систему, внутренний слой (энтодерма), который становится пищеварительным трактом, и промежуточный слой. (мезодерма), которая в конечном итоге образует мышцы, кости и другие органы.Ранняя мезодерма разделяется на два слоя, которые выстилают внутреннюю часть полости тела и внешнюю часть кишечника.

    Новая гипотеза предполагает, что плавники или конечности начинают формироваться только в тех местах, где эти два слоя достаточно разделены и благоприятно взаимодействуют с эктодермальными тканями, а именно на двух концах формирующегося кишечника. Между ними не происходит инициации плавников/конечностей, т.к. два слоя мезодермы поддерживают более узкое разделение и, как предполагают авторы, взаимодействуют с развивающимся кишечником.

    За задним концом пищеварительного тракта (анальным отверстием), вдоль нижней части хвоста, два слоя мезодермы сходятся по мере смыкания стенки тела, образуя одиночный (средний) плавник. По длине развивающейся кишки стенка тела не может полностью сомкнуться, поэтому условия для закладки плавников или конечностей возникают слева и справа от средней линии, что позволяет развиваться парным плавникам вместо срединных. «Можно сказать, что причина, по которой у нас четыре конечности, в том, что у нас есть живот», — добавляет Лаура Нуньо де ла Роса.

    «Самая важная функция такой модели — обеспечить согласованную основу для формулирования конкретных гипотез, которые можно проверить с помощью молекулярных и других лабораторных методов», — говорит Брайан Метчер, старший научный сотрудник кафедры теоретической биологии Венского университета. Эта работа также является вкладом в продолжающееся обсуждение роли изменений в эмбриональном развитии в эволюции новых структур или эволюционных новшеств. Кроме того, фокус гипотезы на глобальном формировании эмбрионального паттерна и тканевых взаимодействиях подчеркивает важность учета факторов, отличных от генов (эпигенетика), для понимания развития и эволюции.

    Источник истории:

    Материалы предоставлены Венским университетом . Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.

    Регенерация: чему аксолотль может научить нас отращивать человеческие конечности

    Гаррета Данлэпа
    фигурки Ребекки Сенфт

    Потеря конечностей затрагивает почти 2 миллиона человек только в Соединенных Штатах. Хотя многие случаи связаны с травматическими событиями, такими как автомобильные аварии, большинство случаев потери конечностей вызваны заболеваниями, поражающими кровеносные сосуды организма.Одним из таких заболеваний является диабет, при котором постепенное снижение притока крови к нижним конечностям пациента может в конечном итоге привести к потере всей конечности. Если заболеваемость диабетом будет продолжать расти, вероятно, будет соответствующее увеличение числа людей, которым предстоит ампутация конечностей. К сожалению, нынешние терапевтические возможности после ампутации не сильно изменились по сравнению с многовековой давностью, и единственной возможностью замены остаются протезы конечностей. Но в то время как сменные протезы смогли заменить форму утраченной конечности, их функция по-прежнему сильно нарушена, особенно когда потерянный придаток представляет собой целую руку или ногу.Так что, если вместо того, чтобы полагаться на деревянного или металлического самозванца, мы могли бы однажды просто отрастить потерянную конечность?

    Многие животные обладают способностью к регенерации

    Чтобы начать думать о том, как добиться регенерации человеческих конечностей, ученые обратили внимание на животных, которые уже демонстрируют эту способность. Ярким примером является аксолотль ( Ambystoma mexicanum ), вид водной саламандры. В отличие от людей, он обладает «суперсилой» регенерации конечностей, спинного мозга, сердца и других органов.Но аксолотль — не единственный представитель животного мира, способный на это ( Рисунок 1 ), так как многие беспозвоночные (животные без позвоночника) являются мастерами регенерации. Плоские черви и гидры, например, могут заново вырастить свое тело всего лишь из крошечного кусочка своего изначального «я». Даже среди позвоночных (животных, у которых есть шипы) аксолотль — не единственное животное, способное к регенерации. Известно, что у молодых лягушек отрастают конечности, хотя они теряют эту способность, когда превращаются из головастиков во взрослых лягушек.С другой стороны, аксолотль сохраняет его на протяжении всей своей жизни, что делает его уникальным среди позвоночных и отличной моделью для изучения в исследованиях регенерации.

    Рисунок 1 : Многие животные подвергаются регенерации (по крайней мере, до некоторой степени).  Хотя аксолотль не является единственным мастером регенерации в животном мире, это единственное позвоночное животное, которое может регенерировать многие части тела на протяжении всей своей жизни.

    Хотя нет известных млекопитающих, которые могут полностью регенерировать отсутствующие придатки, многие из них таят намеки на регенеративный потенциал, включая людей. Было замечено, что мыши могут регенерировать кончики пальцев ног, хотя потеря дальше по стопе приводит к таким же рубцам, которые люди видят после ампутации. Также известно, что люди регенерируют кончики пальцев, включая кости и кожу. Многочисленные клинические отчеты за последние десятилетия задокументировали такие случаи после травматического повреждения. К сожалению, эта реакция ослабевает по мере приближения места потери к ладони. Хотя эта способность, несомненно, помогла некоторым людям в случае травматического повреждения, она далека от способности аксолотля регенерировать полностью сформированную конечность со всеми ее нормальными мышцами, хрящами и другими тканями.

    Как работает регенерация?

    У аксолотлей процесс, который приводит к регенерации всей конечности ( Рисунок 2 ), включает сложную оркестровку выживших клеток конечности. После потери конечности ( B ) сгусток клеток крови быстро останавливает кровотечение в месте пореза. После этого слой клеток быстро покрывает плоскость ампутации, образуя структуру, называемую раневым эпидермисом ( C ).В течение следующих нескольких дней клетки раневого эпидермиса быстро растут и делятся. Вскоре после этого клетки под эпидермисом также начинают быстро делиться, образуя конусообразную структуру, известную как бластема ( D ). Считается, что клетки, из которых состоит бластема, представляют собой кости, хрящи, мышцы или другие клетки, которые дедифференцируются (теряют свою идентичность), чтобы стать похожими на стволовые клетки, которые могут стать одним из многих различных видов клеток. Клетки бластемы, однако, имеют ограничения на типы клеток, которыми они могут стать: например, клетка бластемы, которая раньше была мышечной клеткой, может переформировывать только различные типы мышечных клеток, но не клетки кожи или хряща.Эти дедифференцированные клетки в бластеме затем растут и размножаются, в конечном итоге восстанавливая свою идентичность как полностью развитые клетки кости или кожи ( E ). По мере того как бластема и ее клетки продолжают делиться, растущая структура уплощается и в конечном итоге напоминает точную копию утраченной конечности, включая нервы и кровеносные сосуды, которые связаны с остальной частью тела ( F ).

    Рисунок 2 : После травмы конечности аксолотля проходят многоэтапный процесс регенерации потерянного придатка . Кожа, кости, хрящи и мышцы могут многократно восстанавливаться без признаков травмы.

    Обучение у аксолотля

    Чтобы хотя бы начать думать о том, как однажды мы сможем отрастить утраченные человеческие конечности, ученые должны быть хорошо знакомы с изменениями, которые претерпевают клетки аксолотлей во время регенерации. Один из подходов, который до сих пор был успешным, заключается в обнаружении молекулярных изменений, из-за которых аксолотль теряет свою способность к регенерации, что может выявить наиболее важные компоненты и участники регенерации. Например, было обнаружено, что иммунная система играет важную роль в процессе регенерации конечностей. Макрофаги, представляющие собой клетки, которые играют решающую роль в воспалительной реакции после повреждения, ранее были связаны с регенерацией. Фактически, введение препарата для избавления от макрофагов в конечности аксолотля перед ампутацией приводит к накоплению рубцовой ткани, а не отрастанию. Это рубцевание, которое происходит, когда белок, называемый коллагеном, становится неупорядоченным, является нормальной частью заживления ран у людей, но необычно для аксолотлей.Этот результат предполагает, что макрофаги могут быть необходимы для регенерации. Также было показано, что настройка нервной системы мешает регенерации. Ученые заметили, что хирургическое удаление нервов конечности перед ампутацией может препятствовать регенерации, хотя работа над тем, чтобы лучше понять, почему это происходит, все еще продолжается.

    Все эти предыдущие методы, тем не менее, основаны на необходимости удаления жизненно важной части здорового тела (например, иммунных клеток и частей нервной системы). Но сейчас ученые погружаются на уровень генов в поисках новых идей. Для этого исследователи сначала попытались ответить на вопрос, сколько раз конечность аксолотля может успешно регенерировать. При многократной ампутации конечностей было замечено, что к пятому разу лишь немногие конечности смогли восстановить свой прежний потенциал. Кроме того, когда конечности, которые не могли регенерировать, были дополнительно изучены, исследователи снова обнаружили обширное накопление рубцовой ткани, аналогично тому, что часто наблюдается при травмах человека.Сравнивая гены, которые были включены или выключены, когда конечность аксолотля не могла отрасти, ученые обнаружили больше молекул и процессов для изучения, которые обещают запустить регенерацию у людей. Возможно, когда-нибудь можно будет создать лекарства, которые будут модулировать эти гены, заставляя их включаться и помогая человеческим конечностям отрастать после ампутации.

    Взгляд в будущее

    Хотя мы все еще далеки от того, чтобы заново отрастить человеческую конечность, мы ставим себя в невыгодное положение, если не понимаем, как регенерация происходит у счастливых животных, которые уже обладают этой «сверхспособностью». «С помощью инструментов, которые позволяют ученым видеть тонкие генетические детали процесса регенерации, мы постепенно приближаемся к пониманию того, что заставляет регенерацию работать. Чтобы проверить это, ученые усердно работают над разработкой новых инструментов, которые позволят им идентифицировать другие цели и начать передавать эти знания млекопитающим, таким как мыши, а это означает, что, возможно, однажды миллионы людей, живущих с потерянными конечностями, получат новый способ лечения: регенерация.

    Гаррет Данлэп — студент факультета биологических и биомедицинских наук.Программа D. в Гарвардском университете.

    Для получения дополнительной информации:

    Окаменелости, гены и эволюция конечностей животных

  • Мюллер, Г. Б. и Вагнер, Г. П. Новое в эволюции: реструктуризация концепции. Энн. Преподобный Экол. Сист. 22 , 229–256 (1991).

    Артикул Google ученый

  • Коутс, М. И. Происхождение конечностей позвоночных. Проявка (доп.) 169–180 (1994).

  • Коутс, М. И. Плавники рыб или конечности четвероногих — простая ирония судьбы? Курс. биол. 5 , 844–848 (1995).

    Артикул КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Шубин Н. Эволюция парных плавников и происхождение конечностей четвероногих. Эволюция. биол. 28 , 39–85 (1995).

    Артикул Google ученый

  • Коутс, М.I. Девонский четвероногий Acanthostega gunnari Jarvik: посткраниальная анатомия, базальные взаимоотношения четвероногих и закономерности эволюции скелета. Пер. Р. Соц. Эдинб. 87 , 363–421 (1996).

    Артикул Google ученый

  • Джонсон, Р. и Табин, К. Длинная и короткая сигнализация ежа . Cell 81 , 313–316 (1995).

    Артикул КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Нельсон, К.Э. и др. Анализ экспрессии гена Hox в зачатке конечности цыпленка. Разработка 122 , 1449–1466 (1996).

    КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Tabin, C.J. & Laufer, E. Гены Hox и серийная гомология. Природа 361 , 692–693 (1993).

    Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google ученый

  • Сордино, П., van der Hoeven, F. & Duboule, D. Экспрессия гена Hox в плавниках костистых костей и происхождение пальцев позвоночных. Природа 375 , 678–681 (1995).

    Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ КАС Google ученый

  • Кессель М. и Грусс П. Гены контроля развития мышей. Наука 249 , 374–379 (1990).

    Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Макем, С., Рэнсон, М. и Махон, К. Различия типа конечностей в доменах экспрессии некоторых генов кур Hox -4 и связь с модификацией паттерна для полета. Прог. клин. биол. Рез. 383 А , 21–30 (1993).

    Google ученый

  • Peterson, RJ, Papenbrock, T., Davada, M.M. & Awgulewitschh, A. Мышиный кластер Hoxc содержит пять соседних abdB -родственных Hox генов, которые демонстрируют уникальную пространственно скоординированную экспрессию в задних эмбриональных субрегионах. Мех. Дев. 47 , 253–260 (1994).

    Артикул КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Gibson-Brown, J. J. et al. Доказательства роли генов T-box в эволюции морфогенеза конечностей и спецификации идентичности передних/задних конечностей. Мех. Дев. 56 , 93–101 (1996).

    Артикул КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Дэвис, А.P., Witte, DP, Hsieh-Li, HM, Potter, S.S. & Capecchi, MR. Отсутствие лучевой и локтевой костей у мышей, лишенных hoxa-11 и hoxd-11 . Природа 375 , 791–795 (1995).

    Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ КАС Google ученый

  • Воробьева Э. и Хинчлифф Дж. Р. От плавников к конечностям. Эволюция. биол. 29 , 263–311 (1996).

    Google ученый

  • Хинчлифф, Дж.Р. и Джонсон, Д. Р. . Развитие конечностей позвоночных (Кларендон, Оксфорд, 1980).

    Google ученый

  • Холмгрен, Н. О происхождении конечностей четвероногих. Acta Zoologica 14 , 185–295 (1933).

    Артикул Google ученый

  • Холмгрен, Н. Вклад в вопрос о происхождении конечностей четвероногих. Acta Zoologica 20 , 89–124 (1939).

    Артикул Google ученый

  • Уотсон, Д. М. С. О конечностях примитивных четвероногих. Анат. Anzeiger 44 , 24–27 (1913).

    Google ученый

  • Грегори В.К. и Рэйвен Х.К. Исследования происхождения и ранней эволюции парных плавников и конечностей. Энн. Н. Я. акад. науч. 42 , 273–360 (1941).

    Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google ученый

  • Сордино, П.& Duboule, D. Амолекулярный подход к эволюции парных придатков позвоночных. Тренды Экол. Эвол. 11 , 114–119 (1996).

    Артикул КАС Google ученый

  • Альберг, П. Э. и Милнер, А. Р. Происхождение и раннее разнообразие четвероногих. Природа 368 , 507–512 (1994).

    Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google ученый

  • Йокоучи Ю.и другие. Экспрессия гена гомеобокса коррелирует с процессом бифуркации развития хрящей конечностей. Природа 353 , 443–445 (1991).

    Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Джерард М., Дюбул Д. и Закани Дж. К. Сотрудничество регуляторных элементов, участвующих в активации гена Hoxd-11 . Комп. Р. акад. науч. III 316 , 985–994 (1993).

    КАС Google ученый

  • Beckers, J. , Gerard, M. & Duboule, D. Трансгенный анализ потенциального регуляторного элемента конечностей Hoxd-11 , присутствующего у четвероногих и рыб. Дев. биол. 180 , 543–553 (1996).

    Артикул КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • ван дер Хувен Ф., Закани Дж. и Дюбул Д.Генные транспозиции в комплексе HoxD обнаруживают иерархию регуляторного контроля. Cell 85 , 1025–1035 (1996).

    Артикул КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Шубин Н. и Альберч П. Аморфогенетический подход к происхождению и базовой организации конечностей четвероногих. Эволюция. биол. 20 , 318–390 (1986).

    Google ученый

  • Табин, К.J. Почему у нас (только) пять пальцев на руке: hox генов и эволюция парных конечностей. Развитие 116 , 289–296 (1992).

    КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Холдер, Н. Ограничения развития и эволюция моделей пальцев позвоночных. Ж. Теор. биол. 104 , 451–471 (1983).

    Артикул КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Морс, Э.На цевках и запястьях птиц. Энн. Лик. Нац. История 10 , 141–158 (1872).

    Артикул Google ученый

  • Шубин Н., Кроуфорд А. и Уэйк Д. Морфологическая изменчивость конечностей Taricha granulosa (Caudata: Salamandridae): эволюционные и филогенетические последствия. Эволюция 49 , 874–884 (1995).

    Артикул пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Грир А. Редукция конечностей у ящериц рода Scincid Lerista . 2. Различия в костном составе передних и задних конечностей и числе посткрестцовых позвонков. Дж. Герпетол. 24 , 142–150 (1980).

    Артикул Google ученый

  • Ланде, Р. Эволюционные механизмы потери конечностей у четвероногих. Эволюция 32 , 73–92 (1978).

    Артикул пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Готье, Дж.Ящеротазовая монофилия и происхождение птиц. Мем. Калифорнийский акад. науч. 8 , 1–55 (1986).

    Google ученый

  • MacFadden, BJ Fossil Horses (Cambridge Univ. Press, 1992).

    Google ученый

  • Davis, A.P. & Capecchi, M.R. Осевой гомеоз и дефекты аппендикулярного скелета у мышей с целенаправленным разрушением hoxd-11 . Разработка 120 , 2187–2198 (1994).

    КАС Google ученый

  • Дэвис, А. П. и Капечки, М. Р. Амутационный анализ 5′ генов HoxD : анализ генетических взаимодействий во время развития конечностей у мыши. Разработка 122 , 1175–1185 (1996).

    КАС Google ученый

  • Фавье, Б.и другие. Функциональная кооперация между непаралогичными генами Hoxa-10 и Hoxd0 -11 в развивающихся передних конечностях и осевом скелете. Развитие 122 , 449–460 (1996).

    КАС Google ученый

  • Долле, П. и др. Нарушение гена Hoxd -13 вызывает локальную гетерохронию, приводящую к неотеническим конечностям у мышей. Cell 75 , 431–441 (1993).

    Артикул Google ученый

  • Favier, B. , LeMeur, M., Chambon, P. & Dollé, P. Гомеоз осевого скелета и пороки развития передних конечностей у мутантных мышей Hoxd -11. Проц. Натл акад. науч. США 92 , 310–314 (1995).

    Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Capecchi, M. R. Функция генов гомеобокса в развитии скелета. Энн. Н. Я. акад. науч. 97 , 34–37 (1996).

    Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google ученый

  • Вигглсворт, В. Б. Эволюция крыльев и полета насекомых. Природа 246 , 127–203 (1973).

    Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google ученый

  • Бадд Г. Морфология Opabinia regalis и реконструкция стволовой группы членистоногих. Lethaia 29 , 1–14 (1996).

    Артикул Google ученый

  • Хоу, X. Г. и Бергстрем, Дж. Кембрийские лобоподии — предки современных онихофор? Зоол. Дж. Линн. соц. Лонд. 114 , 3–19 (1995).

    Артикул Google ученый

  • Симонетта, А. М. и Делле Кейв, Л. в Ранняя эволюция многоклеточных животных и значение проблемных таксонов (ред. Симонетта, А.М. и Конвей Моррис, С.) 189–244 (Cambridge Univ. Press, 1991).

    Google ученый

  • Бадд, Г. Камбрийский жаберный лобопод из Гренландии. Природа 364 , 709–711 (1993).

    Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google ученый

  • Чен, Дж. Ю., Рамшельд, Л. и Чжоу, Г. К. Доказательства монофилии и близости членистоногих кембрийских гигантских хищников. Наука 264 , 1304–1308 (1994).

    Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Кэрролл, С. Б. Гомеотические гены и эволюция членистоногих и хордовых Природа 376 , 479–485 (1995).

    Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ КАС Google ученый

  • Струль, Г. Гены, контролирующие спецификацию сегментов в грудной клетке дрозофилы . Проц. Натл акад. науч. США 79 , 7380–7384 (1982).

    Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Струль, Г. Мутация гомеоэоза, превращающая ногу в антенну у дрозофилы . Природа 292 , 635–638 (1981).

    Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Гибсон, Г.и Геринг, В. Дж. Трансформации головы и грудной клетки, вызванные эктопической экспрессией Antennapedia во время развития Drosophila . Разработка 102 , 657–675 (1988).

    Google ученый

  • Стюарт Дж., Браун С., Биман Р. и Денелл Р. Адекватность гомеотического комплекса жука Tribolium . Природа 350 , 72–47 (1991).

    Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Авероф, М.& Akam, M. Гены Hox и разнообразие строения тела насекомых и ракообразных. Природа 376 , 420–423 (1995).

    Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ КАС Google ученый

  • Vachon, G. et al. Гомеотические гены комплекса Bithorax подавляют развитие конечностей в брюшной полости эмбриона Drosophila посредством гена-мишени. Cell 71 , 437–450 (1992).

    Артикул КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Панганибан, Г. и другие. Развитие конечностей ракообразных и эволюция членистоногих. Наука 270 , 1363–1366 (1995).

    Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Manton, S.M. Нижнечелюстные механизмы и эволюция членистоногих Vol. 247 (Британский музей и Колледж королевы Марии, Лондон, 1964 г.).

    Google ученый

  • Уилер, В.К., Картрайт П. и Хаяши С.Ю. Филогенез членистоногих: комбинированный подход. Cladistics 9 , 1–39 (1993).

    Артикул Google ученый

  • Бур, Дж. Л., Коллинз, Т. М., Стэнтон, Д., Далер, Л. Л. и Браун, В. М. Вывод филогенеза членистоногих на основе перестроек митохондриальной ДНК. Природа 376 , 163–165 (1995).

    Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Коэн, С.М. и Юргенс, Г. Формирование проксимально-дистального паттерна у Drosophila : клеточная автономная потребность в активности гена Distal-less в развитии конечностей. EMBO J. 8 , 2045–2055 (1989).

    Артикул КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Коэн, С. и др. Distal-less кодирует гомеодоменовый белок, необходимый для развития конечностей у Drosophila . Природа 338 , 432–434 (1989).

    Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Панганибан Г., Надь Л. и Кэрролл С. Б. Развитие и эволюция типов конечностей насекомых. Курс. биол. 4 , 671–675 (1994).

    Артикул КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Попадич А., Руш Д., Петерсон М., Роджерс Б.Т. и Кауфман Т.С. Происхождение нижней челюсти членистоногих. Природа 380 , 395 (1996).

    Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ КАС Google ученый

  • Джерам, А. Дж., Селден, П. А. и Эдвардс, Д. Наземные животные в силурийском периоде: паукообразные и многоножки из Шропшира, Англия. Наука 250 , 658–661 (1990).

    Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Кукалова-Пек, Ю. Насекомые Австралии, 2-е изд. (Cornell University Press, Итака, Нью-Йорк, 1991).

    Google ученый

  • Снодграсс, Р. Принципы морфологии насекомых (Макгроу-Хилл, Нью-Йорк, 1935).

    Google ученый

  • . Кукалова-Пек, Дж. Происхождение и эволюция крыльев насекомых и их связь с метаморфозом, подтвержденная летописью окаменелостей. Дж. Морфол. 156 , 53–126 (1978).

    Артикул пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Марден, Дж. Х. и Крамер, М. Г. Веснянки, скользящие по поверхности: возможная промежуточная стадия эволюции полета насекомых. Наука 266 , 427–430 (1994).

    Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Коэн, Б.и другие. Выделение грудных имагинальных зачатков у зародыша дрозофилы. Развитие 117 , 597–608 (1993).

    КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Diaz-Benjumea, F. & Cohen, S.M. Взаимодействие между дорсальными и вентральными клетками в имагинальном диске направляет развитие крыльев у Drosophila . Cell 75 , 741–752 (1993).

    Артикул КАС Google ученый

  • Кэрролл, С.Б. и др. Формирование рисунка и определение глазков на крыльях бабочек. Наука 265 , 109–114 (1994).

    Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Авероф, М. и Коэн, С. М. Эволюционное происхождение крыльев насекомых из жабр предков. Природа 385 , 627–630 (1997).

    Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Ли, Дж.Дж. и др. Секреция и локализованная транскрипция предполагают роль в позиционной передаче сигналов для продуктов гена сегментации hedgehog . Cell 71 , 33–50 (1992).

    Артикул КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Табата Т. и др. Ген Drosophila hedgehog специфически экспрессируется в клетках заднего отдела и является мишенью регуляции engrailed . Гены Дев. 6 , 2635–2645 (1992).

    Артикул КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Basler, D. & Struhl, G. Границы компартментов и контроль структуры конечностей Drosophila с помощью белка hedgehog . Природа 368 , 208–214 (1994).

    Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Посакони, Л., Raftery, L. & Gelbart, W. Формирование крыла у Drosophila melanogaster требует функции гена декапентаплегии вдоль границы передне-заднего отдела. Мех. Дев. 33 , 69–82 (1991).

    Артикул Google ученый

  • Capdevila, J. & Guerrero, I. Ген полярности сегмента Drosophila с заплатой взаимодействует с decapentaplegic в развитии крыла. EMBO J. 6 , 715–729 (1994).

    Google ученый

  • Sanicola, M., Sekelsky, J., Elson, S. & Gelbart, WM. Рисование полосы в имагинальных дисках Drosophila : негативная регуляция экспрессии decapentaplegic и patched . Генетика 139 , 745–756 (1995).

    КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Неллен Д., Берк Р., Струль Г. и Баслер К. Прямое и дальнодействующее действие градиента морфогена Dpp . Cell 85 , 357–368 (1996).

    Артикул КАС Google ученый

  • Lecuit, T. et al. Два различных механизма формирования паттерна дальнего действия с помощью Decapentaplegic в крыле Drosophila . Природа 381 , 387–393 (1996).

    Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ КАС Google ученый

  • Эшелар, Ю.и другие. Sonic hedgehog , член семейства предполагаемых сигнальных молекул, участвует в регуляции полярности ЦНС. Cell 75 , 1417–1430 (1993).

    Артикул КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Krauss, S., Concordet, J.P. & Ingham, P.W. Функционально консервативный гомолог гена hh полярности сегмента Drosophila экспрессируется в тканях с поляризующей активностью у эмбрионов рыбок данио. Cell 75 , 1431–1444 (1993).

    Артикул КАС Google ученый

  • Чанг, Д. Т. и др. Продукты, генетическое сцепление и активность паттерна конечностей гена мыши ежа . Разработка 120 , 3339–3353 (1994).

    КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Riddle, R.D. et al. Sonic hedgehog опосредует поляризующую активность ZPA. Cell 75 , 1401–1416 (1995).

    Артикул Google ученый

  • Тикл, К. Генетика и развитие конечностей. Дев. Жене. 19 , 1–8 (1996).

    Артикул КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Ирвин К. и Вайшаус Э. fringe , гранично-специфическая сигнальная молекула, опосредует взаимодействия между дорсальными и вентральными клетками во время развития крыла Drosophila . Cell 79 , 595–606 (1994).

    Артикул КАС Google ученый

  • Spreicher, S., Thomas, U., Hinz, U. & Knust, E. Локус Serrate Drosophila и его роль в морфогенезе имагинальных дисков: контроль пролиферации клеток. Развитие 120 , 535–544 (1994).

    Google ученый

  • Ким Дж., Ирвин К. и Кэрролл С. Распознавание клеток, индукция сигналов и симметричная активация генов на дорсально-вентральной границе развивающегося крыла дрозофилы . Cell 82 , 795–802 (1995).

    Артикул КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Кузо, Дж.P., Knust, E. & Martinez Ariias, A. Serrate и wingless взаимодействуют, чтобы вызвать рудиментарную экспрессию генов и формирование крыльев у Drosophila . Курс. биол. 5 , 1437–1448 (1995).

    Артикул КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Diaz-Benjumea, F.J. & Cohen, S. Serrate сигнализирует через Notch , чтобы установить Wingless -зависимый органайзер на границе дорсального/вентрального отделов крыла Drosophila . Разработка 121 , 4215–4225 (1995).

    КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Kim, J. et al. Интеграция позиционных сигналов и регуляция формирования и идентичности крыльев рудиментарным геном дрозофилы. Природа 382 , 133–138 (1996).

    Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ КАС Google ученый

  • Тодт, В.Л. и Фэллон, Дж. Ф. Развитие апикального эктодермального гребня в зачатке куриного крыла. Дж. Эмбриол. Эксп. Морфол. 80 , 21–41 (1984).

    КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Rodriguez-Estaban, C. et al. Радикальная полоса помещает апикальный эктодермальный гребень на дорсовентральной границе конечности позвоночного. Природа 386 , 360–361 (1997).

    Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google ученый

  • Laufer, E. et al. Экспрессия Radical fringe в эктодерме зачатка конечности регулирует формирование апикального эктодермального гребня. Природа 386 , 366–373 (1997).

    Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Уильямс, Дж. А., Пэддок, С. В. и Кэрролл, С.B. Формирование паттерна во вторичном поле: Иерархия регуляторных генов подразделяет развивающийся крыловой диск Drosophila на дискретные субрегионы. Разработка 117 , 571–584 (1993).

    КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Кузо, Дж. П., Бейт, М. и Мартинес-Арииас, А. бескрылая -зависимая полярная система координат в имагинальных дисках дрозофилы . Наука 259 , 484–489 (1993).

    Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Parr, B. A. & McMahon, A. P. Дорсализирующий сигнал Wnt-7a , необходимый для нормальной полярности D-V и A-P осей конечности мыши. Природа 374 , 350–353 (1995).

    Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Риддл, Р.Д. и др. Индукция гена гомеобокса LIM Lmx-1 с помощью Wnt-7a устанавливает дорсовентральный паттерн в конечностях позвоночных. Cell 83 , 631–640 (1995).

    Артикул КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Vogel, A. et al. Судьба дорсальных клеток определяется цыпленком Lmx1 во время развития конечностей позвоночных. Природа 378 , 716–720 (1995).

    Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Рафф, Р. Форма жизни (Univ. Chicago Press, 1996).

    Книга МАТЕМАТИКА Google ученый

  • Панганибан, Г. и др. Происхождение и эволюция конечностей животных. Проц. Натл акад. науч. США 94 , 5162–5166 (1997).

    Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Уолл, С.A. & Hogan, BLM Экспрессия костного морфогенетического белка -4 ( BMP -4), костного морфогенетического белка-7 ( BMP-7 ), фактора роста фибробластов -8 ( FGF – 8) и Sonic hedgehog ( SHH ) во время развития жаберных дуг у цыпленка. Мех. Дев. 53 , 383–392 (1995).

    Артикул КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Мариго, В., Скотт, М.П., ​​Джонсон, Р.Л., Гудрич, Л.В. и Табин, С.Дж. Сохранение сигналов hedgehog : индукция гомолога цыпленка с заплатами Sonic hedgehog в развивающейся конечности. Разработка 122 , 1225–1233 (1996).

    КАС Google ученый

  • Рот, В. Л. Гомологии и иерархии: решенные и нерешенные проблемы. Дж. Эвол. биол. 4 , 167–194 (1991).

    Артикул Google ученый

  • Вагнер Г. П. Происхождение морфологических признаков и биологические основы гомологии. Эволюция 43 , 1157–1171 (1989).

    Артикул КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Болкер, Дж. А. и Рафф, Р. А. Генетика развития и традиционная гомология. BioEssays 18 , 489–494 (1996).

    Артикул КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Кэрролл, Р. Л. Палеонтология позвоночных (Freeman, Сан-Франциско, 1988).

    Google ученый

  • Jarvik, E. Структура и эволюция позвоночных Vol. 1 (Академик, Нью-Йорк, 1980).

    Google ученый

  • Ярвик, Э.Девонский четвероногий Ichthyostega . Окаменелости и пласты 40 , 1–213 (1996).

    Google ученый

  • Fromental-Ramain, C. et al. Специфические и избыточные функции паралогичных генов Hoxa- 9 и Hoxd- 9 в формировании паттерна передних конечностей и осевого скелета. Развитие 122 , 461–472 (1996).

    КАС Google ученый

  • Мортлок, Д.P., Post, LC & Innis, JW. Молекулярная основа гиподактилии (Hd): делеция в Hoxa13 приводит к остановке формирования пальцевой дуги. Природа Жене. 13 , 284–289 (1996).

    Артикул КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Мортлок, Д. П. и Иннис, Дж. В. Мутация HOXA13 при ладонно-ножно-генитальном синдроме. Природа Жене. 15 , 179–181 (1997).

    Артикул КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Saunders, J. Проксимально-дистальная последовательность происхождения частей куриного крыла и роль эктодермы. Дж. Экспл. Зоол. 108 , 363–403 (1948).

    Артикул пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Саммербелл Д., Льюис Дж. Х. и Вулперт Л.Позиционная информация в морфогенезе конечностей цыпленка. Природа 244 , 492–496 (1973).

    Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Лебедев О. А., Коутс М. И. Посткраниальный скелет девонского четвероногого Tulerpeton curtum Лебедев. Зоол. Дж. Линн. соц. 113 , 302–348 (1995).

    Google ученый

  • Хоу, Х.G., Bergström, J. & Ahlberg, P. Anomalocaris и другие крупные животные нижнекембрийской фауны Чэньцзяна на юго-западе Китая. Геол Форенинг. Обработка. 117 , 163–183 (1995).

    Google ученый

  • Болезнь Паркинсона | Национальный институт старения

    Болезнь Паркинсона — это заболевание головного мозга, которое приводит к дрожи, скованности и трудностям при ходьбе, равновесии и координации.

    Симптомы болезни Паркинсона обычно проявляются постепенно и со временем ухудшаются. По мере прогрессирования заболевания у людей могут возникать трудности при ходьбе и разговоре. У них также могут быть психические и поведенческие изменения, проблемы со сном, депрессия, проблемы с памятью и усталость.

    Болезнью Паркинсона могут болеть как мужчины, так и женщины. Тем не менее, это заболевание поражает примерно на 50 процентов больше мужчин, чем женщин.

    Одним из явных факторов риска болезни Паркинсона является возраст. Хотя у большинства людей с болезнью Паркинсона заболевание впервые развивается примерно в возрасте 60 лет, от 5 до 10 процентов людей с болезнью Паркинсона имеют «раннее начало» болезни, которая начинается в возрасте до 50 лет.Ранние формы болезни Паркинсона часто, но не всегда, передаются по наследству, а некоторые формы связаны с определенными генными мутациями.

    Что вызывает болезнь Паркинсона?

    Болезнь Паркинсона возникает, когда нервные клетки в базальных ганглиях, области мозга, контролирующей движение, повреждаются и/или отмирают. Обычно эти нервные клетки или нейроны вырабатывают важное химическое вещество мозга, известное как дофамин. Когда нейроны умирают или становятся поврежденными, они производят меньше дофамина, что вызывает проблемы с движением при болезни Паркинсона.Ученые до сих пор не знают, что вызывает гибель клеток, вырабатывающих дофамин.

    Люди с болезнью Паркинсона также теряют нервные окончания, которые производят норадреналин, основной химический посредник симпатической нервной системы, который контролирует многие функции организма, такие как частота сердечных сокращений и кровяное давление. Потеря норэпинефрина может помочь объяснить некоторые признаки неподвижности при болезни Паркинсона, такие как утомляемость, нерегулярное артериальное давление, уменьшение движения пищи по пищеварительному тракту и внезапное падение артериального давления, когда человек встает из положения сидя или лежа. -нижнее положение.

    Многие клетки головного мозга людей с болезнью Паркинсона содержат тельца Леви, необычные скопления белка альфа-синуклеина. Ученые пытаются лучше понять нормальные и ненормальные функции альфа-синуклеина и его связь с генетическими мутациями, которые влияют на болезнь Паркинсона и деменцию с тельцами Леви.

    Хотя некоторые случаи болезни Паркинсона кажутся наследственными, а некоторые можно проследить до конкретных генетических мутаций, в большинстве случаев заболевание возникает случайно и, по-видимому, не передается по наследству.Многие исследователи в настоящее время считают, что болезнь Паркинсона возникает в результате сочетания генетических факторов и факторов окружающей среды, таких как воздействие токсинов.

    Симптомы болезни Паркинсона

    Болезнь Паркинсона имеет четыре основных симптома:

    • Тремор (дрожание) рук, рук, ног, челюсти или головы
    • Скованность конечностей и туловища
    • Медлительность движения
    • Нарушение равновесия и координации, иногда приводящее к падениям

    Другие симптомы могут включать депрессию и другие эмоциональные изменения; трудности с глотанием, жеванием и речью; проблемы с мочеиспусканием или запор; проблемы с кожей; и нарушения сна.

    Симптомы болезни Паркинсона и скорость прогрессирования различаются у разных людей. Иногда люди считают ранние симптомы болезни Паркинсона следствием нормального старения. В большинстве случаев не существует медицинских тестов для окончательного выявления заболевания, поэтому поставить точный диагноз может быть сложно.

    Ранние симптомы болезни Паркинсона малозаметны и проявляются постепенно. Например, больные могут ощущать легкую дрожь или с трудом вставать со стула. Они могут заметить, что говорят слишком тихо или что их почерк медленный и выглядит сжатым или мелким.Друзья или члены семьи могут быть первыми, кто заметит изменения у человека с ранним паркинсонизмом. Они могут заметить, что лицу человека не хватает выражения и живости, или что человек не двигает рукой или ногой нормально.

    У людей с болезнью Паркинсона часто развивается паркинсоническая походка, которая включает тенденцию наклоняться вперед, маленькие быстрые шаги, как будто они торопятся вперед, и уменьшенное размахивание руками. У них также могут возникнуть проблемы с началом или продолжением движения.

    Симптомы часто начинаются на одной стороне тела или даже в одной конечности на одной стороне тела.По мере прогрессирования заболевания оно в конечном итоге поражает обе стороны. Тем не менее, симптомы могут быть более выраженными с одной стороны, чем с другой.

    Многие люди с болезнью Паркинсона отмечают, что до появления скованности и тремора у них были проблемы со сном, запоры, снижение обоняния и беспокойные ноги.

    Диагностика болезни Паркинсона

    Ряд заболеваний может вызывать симптомы, сходные с симптомами болезни Паркинсона. Иногда говорят, что люди с паркинсоноподобными симптомами, вызванными другими причинами, страдают паркинсонизмом.Хотя изначально эти расстройства могут быть неправильно диагностированы как болезнь Паркинсона, определенные медицинские тесты, а также реакция на медикаментозное лечение могут помочь отличить их от болезни Паркинсона. Поскольку многие другие заболевания имеют схожие черты, но требуют разного лечения, важно как можно раньше поставить точный диагноз.

    В настоящее время нет анализов крови или лабораторных анализов для диагностики негенетических случаев болезни Паркинсона. Диагноз основывается на истории болезни человека и неврологическом обследовании.Улучшение после начала приема лекарств является еще одним важным признаком болезни Паркинсона.

    Лечение болезни Паркинсона

    Хотя болезнь Паркинсона неизлечима, лекарства, хирургическое лечение и другие методы лечения часто могут облегчить некоторые симптомы.

    Лекарства от болезни Паркинсона

    Лекарства, назначаемые при болезни Паркинсона, включают:

    • Препараты, повышающие уровень дофамина в головном мозге
    • Препараты, влияющие на другие химические вещества мозга в организме
    • Препараты, помогающие контролировать немоторные симптомы

    Основной терапией болезни Паркинсона является леводопа, также называемая L-допа.Нервные клетки используют леводопу для выработки дофамина, чтобы пополнить истощающиеся запасы мозга. Обычно люди принимают леводопу вместе с другим лекарством, называемым карбидопой. Карбидопа предотвращает или уменьшает некоторые побочные эффекты терапии леводопой, такие как тошнота, рвота, низкое кровяное давление и беспокойство, а также снижает количество леводопы, необходимое для улучшения симптомов.

    Люди с болезнью Паркинсона никогда не должны прекращать прием леводопы, не сообщив об этом своему врачу. Внезапное прекращение приема препарата может иметь серьезные побочные эффекты, такие как неспособность двигаться или затрудненное дыхание.

    Другие лекарства, используемые для лечения симптомов болезни Паркинсона, включают:

    • Агонисты дофамина, имитирующие роль дофамина в мозге
    • Ингибиторы МАО-В для замедления фермента, расщепляющего дофамин в головном мозге
    • Ингибиторы COMT помогают расщеплять дофамин
    • Амантадин, старый противовирусный препарат, для уменьшения непроизвольных движений
    • Антихолинергические препараты для уменьшения тремора и ригидности мышц

    Глубокая стимуляция мозга

    Людям с болезнью Паркинсона, которые плохо реагируют на лекарства, может подойти глубокая стимуляция мозга или DBS.DBS — это хирургическая процедура, при которой электроды хирургическим путем имплантируются в часть мозга и соединяются с небольшим электрическим устройством, имплантированным в грудную клетку. Устройство и электроды безболезненно стимулируют мозг таким образом, что это помогает купировать многие связанные с движением симптомы болезни Паркинсона, такие как тремор, замедленность движений и ригидность.

    Другие методы лечения

    Другие методы лечения могут использоваться для облегчения симптомов болезни Паркинсона. Они включают физическую, профессиональную и речевую терапию, которые помогают при нарушениях походки и голоса, треморе и ригидности, а также снижении психических функций.Другие поддерживающие методы лечения включают здоровое питание и упражнения для укрепления мышц и улучшения равновесия.

    Для получения дополнительной информации о болезни Паркинсона

    Этот контент предоставлен Национальным институтом старения NIH (NIA). Ученые NIA и другие эксперты проверяют этот контент, чтобы убедиться, что он точен и актуален.

    Содержание проверено: 16 мая 2017 г.

    Бионические конечности – Любопытно

    Быстрее? Сильнее? Более могущественный? Бионические тела — и то, на что они могут быть способны — веками пленяли человеческий разум.От неуклюжего Инспектора Гаджета до почти неуязвимого Терминатора идея использования технологий для создания «лучшего человека» привела к постоянному технологическому прогрессу.

    Термин «бионика» впервые был использован в 1960-х годах. Он сочетает в себе приставку «био», что означает «жизнь», с «никс» электроники. Бионика — это изучение механических систем, которые функционируют как живые организмы или части живых организмов.

    В то время как мир бионики сейчас охватывает почти все части человеческого тела — внешние и внутренние — здесь мы подробно рассмотрим бионические конечности и то, как эта технология развивается.Для получения дополнительной информации о других бионических достижениях, следите за обновлениями для следующей главы в серии Nova о бионике.

    Искусственные конечности или протезы используются для замены отсутствующей части тела, которая могла быть утрачена в результате травмы, болезни или врожденного дефекта. Тип протеза, который может использовать человек, зависит от человека, включая причину ампутации или потери конечности, а также расположение отсутствующей конечности.

    Основные искусственные конечности используются с 600 г. до н.э. Деревянные ноги, металлические руки, крючки для рук — хотя эти примитивные замены возвращали владельцу некоторое подобие движения или функции, они часто были неудобными, трудными в использовании, малофункциональными и внешне непривлекательными.

    Протез ноги времен Первой мировой войны. Источник изображения: Томас Куайн / Flickr.

    Сегодня исследователи стремятся разработать более легкие, компактные, более управляемые, более реалистичные и доступные варианты. Отличительной чертой протезов конечностей нового поколения является их союз с бионическими технологиями и то, как они сочетают в себе такие разные области исследований, как электроника, биотехнология, гидравлика, вычислительная техника, медицина, нанотехнологии и протезирование. Технически эта область известна как биомехатроника, прикладная междисциплинарная наука, которая работает над интеграцией механических элементов и устройств с биологическими организмами, такими как человеческие мышцы, кости и нервная система.

    Наружные протезы конечностей

    Недавний прогресс как в материаловедении, так и в технологии привел к значительному прогрессу в области протезов конечностей. Хотя заманчиво представить, что эти конечности дают владельцу какое-то сверхчеловеческое преимущество, на самом деле исследователи в настоящее время просто пытаются воссоздать функциональность и диапазон движений здоровой человеческой конечности.Это сложнее, чем кажется.

    Подумайте об этом — если у вас чешется нос, вы его чешете. Но найдите минутку, чтобы подумать, как вы на самом деле это делаете. Во-первых, вам нужно согнуть локоть, одновременно поднимая предплечье, чтобы оно было в правильном положении рядом с носом. Затем вам нужно повернуть предплечье на требуемый угол, чтобы ваш палец мог достать до носа, затем выпрямить палец и несколько раз двигать им вверх и вниз по зуду. И вы должны делать все это, оказывая нужное давление, чтобы остановить зуд, но не царапая кожу.Как вы можете себе представить, создание роботизированной конечности, способной делать все эти вещи плавно, легко и быстро, — довольно сложная задача.

    Точность и расчет подсознательно лежат в основе многих, казалось бы, простых задач, таких как почесывание носа. Источник изображения: блог Search Engine People / Flickr.

    Таким образом, когда вы даете «дай пять» или поднимаетесь по лестнице, может показаться, что это не очень сложные действия, за кулисами (или внутри вашей головы) ваш мозг постоянно работает, помогая вам выполнять даже самые простые жесты.Нервы, мышцы, синапсы, кора головного мозга — все они должны работать без сбоев, чтобы вы могли выполнять эти задачи.

    Именно это взаимодействие между мыслью, действием и реакцией исследователи во всем мире пытаются воспроизвести в своих бионических технологиях.

    В настоящее время доступен ряд бионических протезов конечностей, которые начинают имитировать некоторые функции оригинальных утраченных конечностей. Другие все еще находятся на стадии исследований и разработок, но уже подали большие надежды.Давайте посмотрим на некоторые из них.

    Миоэлектрические конечности

    Традиционно протезы верхних конечностей приводились в движение телом с использованием тросов и ремней, прикрепленных к человеку, и полагались на движения тела для манипулирования тросами, управляющими протезом конечности. Это может быть физически утомительным, громоздким и неестественным.

    Миоэлектрические конечности питаются от внешнего источника, используя батарею и электронную систему для управления движением. Каждый протез изготавливается на заказ и крепится к культе с помощью технологии всасывания.

    После того, как устройство надежно закреплено, оно использует электронные датчики для обнаружения даже мельчайших следов мышечной, нервной и электрической активности в оставшейся конечности. Эта мышечная активность передается на поверхность кожи, где усиливается и передается микропроцессорам, которые используют эту информацию для управления движениями протеза.

    В зависимости от психических и физических стимулов пользователя, конечность двигается и действует как естественный придаток.Изменяя интенсивность движения своих существующих функциональных мышц, пользователь может контролировать такие аспекты, как сила, скорость и хватка бионической конечности. Если для управления протезом нельзя использовать мышечные сигналы, можно использовать переключатели с кулисой, тяни-толкай или сенсорной панелью. Улучшенная ловкость достигается за счет добавления датчиков и моторизованных элементов управления, что позволяет пользователям выполнять такие задачи, как использование ключа для открытия двери или доставание карт из кошелька.

    Одной из особенностей этой технологии является функция “автохват”, которая автоматически регулирует натяжение, когда обнаруживает изменение обстоятельств (например, удерживание стакана, который затем наполняется водой).Дополнительным бонусом миоэлектрической конечности является то, что, как и традиционные устройства с питанием от тела, ее можно заставить воспроизводить внешний вид естественной конечности.

    Недостатки этой технологии заключаются в том, что батарея и двигатель внутри делают ее тяжелой, дорогой и существует небольшая задержка по времени между отправкой пользователем команды и компьютером, обрабатывающим эту команду и претворяющим ее в действие.

    Остеоинтеграция

    Еще один прорыв в области бионических конечностей известен как «остеоинтеграция» (ОИ).Этот процесс происходит от греческого «osteon», что означает кость, и латинского «integrare», что означает «создавать целое». Этот процесс включает в себя создание прямого контакта между живой костью и поверхностью синтетического имплантата, часто на основе титана.

    Впервые эта процедура была проведена в 1994 году, и в ней используется интегрированный в скелет титановый имплантат, соединенный через отверстие (стому) в культе с внешним протезом конечности. Прямое соединение протеза с костью имеет ряд преимуществ:

    1. Обеспечивает большую стабильность и контроль, а также может снизить количество затрачиваемой энергии.
    2. Не требует присоски для подвешивания, что делает его проще и удобнее для пользователя.
    3. Нагрузка возвращается на бедренную кость, тазобедренный сустав, большеберцовую кость или другую кость, что снижает вероятность дегенерации и атрофии, которые могут сопровождать традиционные протезы.

    Традиционно процедура требует двух операций. Первый включает в себя введение титановых имплантатов в кость и, часто, обширную ревизию мягких тканей.Второй этап, примерно через шесть-восемь недель, включает в себя уточнение стомы и прикрепление оборудования, которое соединяет имплантат с внешним протезом ноги. Постепенно кости и мышцы начинают расти вокруг имплантированного титана на конце кости, создавая функциональную бионическую ногу. Внешний протез легко крепится и снимается с опора в течение нескольких секунд. Недавно австралийский хирург доцент Мунджед Аль Мудерис смог провести операцию за одну операцию.

    Поскольку протез крепится непосредственно к кости, он имеет больший диапазон движений, контроля и, в некоторых случаях, позволяет пользователям различать тактильные различия между поверхностями (например, ковер и плитка) посредством остеоперцепции.

    Кристаллы монетита (CaHPO 4 ) можно использовать с титаном, чтобы сделать его более совместимым с телом. Источник изображения: Wellcome Images / Flickr.

    Тренировка походки, укрепление и реабилитация являются важными составляющими до и послеоперационной процедуры.Многие из реципиентов новой технологии встали и ходили самостоятельно в течение нескольких недель после операции и смогли в значительной степени восстановить качество своей жизни.

    Постоянное развитие в области OI — внедрение продуктов, в которых используется пористая металлическая конструкция, такая как пена титана. Традиционные конструкции ОИ, предназначенные для бедренной кости, не были успешными при применении к большеберцовой кости, поскольку структура проксимальной части большеберцовой кости очень губчатая. Однако с развитием технологии титановой пены применение ОИ теперь было расширено для транстибиальных ампутированных лиц.Доцент Аль Мудерис впервые изобрел имплантат с поверхностью из вспененного материала, напечатанный на 3D-принтере, который успешно используется в транстибиальных ампутированных конечностях. Эти металлические пены, напечатанные на 3D-принтере, могут способствовать и способствовать инфильтрации костей, а также формированию и росту сосудистых систем в пределах определенной области. Таким образом, пористая, похожая на кость металлическая пена позволяет остеобласт деятельность для начала.

    Реципиенты процедуры OI говорят, что это почти похоже на настоящее. Недостатками этого типа протеза являются его дороговизна (обычно более 80 000 австралийских долларов) и непригодность для многих типов ампутантов.

    Бионические конечности, управляемые разумом

    Следующим достижением в технологии бионических конечностей является появление управляемых разумом бионических конечностей. Это протезы, которые могут быть интегрированы с тканями тела, включая нервную систему. Они высокоразвиты, способны реагировать на команды центральной нервной системы и, следовательно, более точно воспроизводить нормальное движение и функциональность, а также мгновенно запускать желаемое движение с меньшим «временем задержки».В настоящее время на стадии исследований и разработок находится несколько различных процедур и технологий.

    Протез руки, управляемый разумом. Источник изображения: ВМС США/Flickr.

    Целенаправленная реиннервация мышц

    Операция, называемая целенаправленной реиннервацией мышц , использует нервы, оставшиеся после ампутации, и те же самые импульсы из мозга, которые когда-то управляли плотью и кровью, для управления протезом. Операция прикрепляет нервы, которые контролируют суставы от отсутствующей части конечности, к мышечной ткани оставшейся конечности, чтобы обеспечить более естественный мыслительный процесс и управлять протезом так же, как миоэлектрический контроль.По сути, импульсы мозга связаны с компьютером в протезе, который управляет моторами для движения конечности.

    В 2014 году Ле Боу, ампутант с двусторонней экзартикуляцией плеча (через сустав), впервые смог использовать эту технологию для работы с двумя протезами верхних конечностей. Работая с исследователями из Университета Джона Хопкинса, он смог поднимать чашки и выполнять различные задачи каждой рукой в ​​результате процедуры, которая может изменить то, как думают, разрабатывают и используют протезы конечностей.

    Видео: человек с ампутированными конечностями входит в историю благодаря модульным протезам конечностей (Лаборатория прикладной физики JHU / YouTube). Посмотреть подробности и расшифровку.

    Процедура включала множество шагов в течение многих месяцев:

    1. Лес перенес целенаправленную операцию по реиннервации мышц, в ходе которой переназначаются нервы, которые когда-то контролировали руку и кисть. Переназначив существующие нервы, Лес смог управлять своими протезами, просто думая о том действии, которое он хотел, чтобы они выполняли.
    2. После выздоровления Лес прошел обучение работе с системой распознавания образов, которая составляет ключевую часть технологии. Алгоритмы распознавания образов используются для идентификации отдельных мышц, того, как они сокращаются, общаются и работают друг с другом, а также их амплитуды и частоты. Затем эта информация используется для создания реальных движений протеза.
    3. Для туловища и плеч Леса был изготовлен специальный бандаж. Это устройство поддерживает протезы конечностей, а также создает неврологические связи с реиннервированными мышцами.
    4. Лес прошел дальнейшее обучение системе конечностей с помощью виртуальной среды интеграции.
    5. Наконец, конечности были прикреплены к скобе, и Лес смог начать применять свои навыки на практике, перемещая различные предметы.

    Исследователи были удивлены скоростью , с которой Лес смог управлять технологией, особенно его способностью контролировать диапазон движений обеих рук одновременно — впервые для одновременного бимануального управления.

    Я думаю, что мы только начинаем… Перед нами открывается огромный потенциал, и мы только начали этот путь. И я думаю, что следующие пять-десять лет принесут феноменальный прогресс. Революция в области протезирования Главный исследователь Майкл Маклафлин

    У некоторых пациентов, подвергшихся этой процедуре, также наблюдался неожиданный эффект: они не только могли двигать своей новой конечностью, но и ощущали при этом некоторые ощущения.

    Технология имплантации миоэлектрических датчиков

    Руки — не единственная часть тела, которая выигрывает от улучшенных технологий. Исследователи из Исландии создали протез ноги, управляемый разумом, в котором используется технология имплантированного миоэлектрического датчика (IMES). При этом датчики имплантируются непосредственно в мышцы конечностей пациента, но, в отличие от реиннервации нервов, нет необходимости пересаживать нервную ткань из одной части тела в другую. Имплантация технологии IMES относительно проста и требует всего 15-минутной операции, при которой каждый датчик помещается в ткань через разрезы длиной всего 1 сантиметр.После установки датчики не нужно заменять, если только они не повреждены.

    Торвальдур Ингварссон, хирург, завершивший операцию, описал процесс: Технология позволяет пользователю работать с протезом более интуитивно и комплексно… Им больше не нужно думать о своих движениях, потому что их бессознательные рефлексы автоматически преобразуются в миоэлектрические импульсы, которые управляют их бионическим протезом».

    Участник исследования, Гудмундур Олафссон, сказал: «Как только я поставил ногу, мне потребовалось около 10 минут, чтобы взять ее под контроль.Я мог встать и просто уйти … Это было похоже на то, что я двигал его своими мышцами, никто другой этого не делал, нога этого не делала, это делал я, так что это было действительно странно и ошеломляюще.

    Самое интересное в технологии IMES заключается в том, что ее можно относительно просто установить (она не требует сложной операции), она хорошо работает в сценариях «реальной жизни» и может работать в течение длительного периода времени.

    Бионическая нога, управляемая разумом. Источник изображения: Армейская медицина / Flickr.

    Сделав еще один шаг вперед, в 2015 году исследователи из Агентства перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA) объявили, что они дали парализованному человеку возможность ощущать физические ощущения с помощью протеза роботизированной руки, провода которой были напрямую подключены к его мозгу. С завязанными глазами мужчина смог успешно определить, когда и к каким пальцам на его протезе прикасались.

    Мы завершили цепь… Протезы конечностей, которыми можно управлять с помощью мыслей, показывают большие перспективы, но без обратной связи от сигналов, возвращающихся в мозг, может быть трудно достичь уровня контроля, необходимого для выполнения точных движений.Проводя осязание механической руки непосредственно в мозг, эта работа показывает потенциал бесшовного биотехнологического восстановления почти естественной функции. Менеджер программы DARPA Джастин Санчес

    Как это все работает? Группа электродов была клинически имплантирована в сенсорную кору мужчины — область мозга, отвечающую за определение тактильных ощущений, таких как давление и текстура. Команда также поместила массивы в моторную кору добровольца, часть мозга, которая управляет движениями тела.Провода от этих массивов были подключены снаружи к механической руке, что дало добровольцу возможность контролировать движения руки. Однако наиболее важно то, что рука содержала сложные датчики крутящего момента, способные определять различные уровни давления и преобразовывать эти ощущения в электрические сигналы. Затем эти сигналы направлялись обратно к массивам в мозгу добровольца, стимулируя сенсорные нейроны в мозге и позволяя пациенту «прочувствовать» ощущение и ощущение каждого пальца.

    Эта технология еще не доступна для коммерческого использования, но имеет большой потенциал для будущих разработок.

    Такие достижения сделали эти искусственные конечности более практичными и интуитивно понятными, но даже самые современные протезы пока не могут воспроизвести полную функциональность естественных конечностей.

    Косметические улучшения

    Появление 3D-печати и компьютерного дизайна помогает создавать конечности, идеально подходящие для пользователя и со временем должны стать более доступными.

    В то время как многие из новых бионик выглядят как нечто из научно-фантастического фильма, исследователи также преуспевают в создании вариантов, которые выглядят более реалистично, чем когда-либо прежде. Протезы теперь могут быть созданы с анатомически правильными формами, отражающими форму носителя, и могут включать такие детали, как точный цвет кожи, веснушки, родимые пятна, волосы, вены, татуировки, отпечатки пальцев и ногти. Эти реалистичные творения могут быть изготовлены из ПВХ или ряда силиконов и покрывать протез конечности с помощью различных методов, таких как приклеивание, растягивание кожи, присасывание, облегание или наложение кожного рукава.Для многих людей с ампутированными конечностями очень важно иметь конечность, которая не привлекает нежелательного внимания.

    Протез руки (правая рука человека), косметически похожий на его настоящую (левую) руку. Источник изображения: новостная станция NPR в Бостоне, WBUR / Flickr.

    Заключение

    Что делает нас людьми? Это наши тела? Наши мозги? Наши эмоции? Или что-то более нематериальное? Достижения в области бионики человека могут в конечном итоге потребовать от нас переосмысления наших представлений о том, что значит быть человеком, поскольку границы между человеком и машиной становятся все более размытыми.

    Тем не менее, несмотря на желание представить себе будущее кибернетических усовершенствований, в настоящее время бионические конечности остаются в основном медицинскими устройствами, предназначенными для восстановления функций и улучшения качества жизни людей, потерявших конечности. Бионика может выглядеть впечатляюще футуристично, но она еще не в состоянии полностью воспроизвести сложность, диапазон движений и функциональность нормальной человеческой конечности.

    Синдром беспокойных ног – Симптомы и причины

    Обзор

    Синдром беспокойных ног (СБН) — это состояние, которое вызывает неконтролируемое желание двигать ногами, обычно из-за неприятных ощущений.Обычно это происходит в вечерние или ночные часы, когда вы сидите или лежите. Движение временно облегчает неприятное ощущение.

    Синдром беспокойных ног, также известный как болезнь Уиллиса-Экбома, может начаться в любом возрасте и обычно ухудшается с возрастом. Это может нарушить сон, что мешает повседневной деятельности.

    Простые шаги по уходу за собой и изменение образа жизни могут помочь облегчить симптомы. Лекарства также помогают многим людям с RLS .

    Товары и услуги

    Показать больше продуктов Mayo Clinic

    Симптомы

    Основным симптомом является желание двигать ногами.Общие сопутствующие характеристики RLS включают:

    • Ощущения, возникающие во время отдыха. Ощущение обычно начинается после того, как вы долго лежали или сидели, например, в машине, самолете или кинотеатре.
    • Рельеф с движением. Ощущение RLS уменьшается при движениях, таких как растяжка, покачивание ногами, шагание или ходьба.
    • Ухудшение симптомов вечером. Симптомы возникают в основном ночью.
    • Ночные подергивания ног. RLS может быть связан с другим, более распространенным состоянием, называемым периодическим движением конечностей во сне, которое заставляет ноги дергаться и дергаться, возможно, в течение всей ночи, пока вы спите.

    Люди обычно описывают симптомы RLS как непреодолимые неприятные ощущения в ногах или ступнях. Обычно они возникают на обеих сторонах тела. Реже ощущения затрагивают руки.

    Ощущения, которые обычно возникают внутри конечностей, а не на коже, описываются как:

    • Ползание
    • Ползучая
    • Вытягивание
    • Пульсирующая
    • Болит
    • Зуд
    • Электрический

    Иногда ощущения сложно объяснить. Люди с RLS обычно не описывают состояние как мышечные спазмы или онемение. Однако они последовательно описывают желание двигать ногами.

    Обычно симптомы колеблются по степени тяжести. Иногда симптомы исчезают на некоторое время, а затем возвращаются.

    Когда обращаться к врачу

    Некоторые люди с RLS никогда не обращаются за медицинской помощью, потому что боятся, что их не воспримут всерьез. Но RLS может мешать вашему сну и вызывать дневную сонливость и влиять на качество вашей жизни. Поговорите со своим поставщиком медицинских услуг, если вы считаете, что у вас может быть RLS .

    Причины

    Часто причина RLS неизвестна. Исследователи подозревают, что это состояние может быть вызвано дисбалансом химического вещества дофамина в мозгу, который посылает сигналы для управления движением мышц.

    Наследственность

    Иногда RLS передается по наследству, особенно если заболевание начинается до 40 лет. Исследователи определили участки на хромосомах, где могут присутствовать гены RLS .

    Беременность

    Беременность или гормональные изменения могут временно ухудшить RLS признаки и симптомы. Некоторые женщины получают RLS впервые во время беременности, особенно в последнем триместре. Однако симптомы обычно исчезают после родов.

    Факторы риска

    RLS может развиться в любом возрасте, даже в детстве. Заболевание чаще встречается с возрастом и чаще встречается у женщин, чем у мужчин.

    RLS обычно не связан с серьезной основной медицинской проблемой. Однако иногда он сопровождает другие состояния, такие как:

    • Периферическая невропатия. Это повреждение нервов в руках и ногах иногда происходит из-за хронических заболеваний, таких как диабет и алкоголизм.
    • Дефицит железа. Даже без анемии дефицит железа может вызвать или усугубить СБН . Если у вас в анамнезе были кровотечения из желудка или кишечника, у вас обильные менструации или вы неоднократно сдавали кровь, у вас может быть дефицит железа.
    • Почечная недостаточность. Если у вас почечная недостаточность, у вас также может быть дефицит железа, часто с анемией. Когда почки не функционируют должным образом, запасы железа в крови могут уменьшаться. Это и другие изменения в химическом составе тела могут вызвать или ухудшить состояние RLS .
    • Заболевания спинного мозга. Поражения спинного мозга в результате повреждения или травмы были связаны с RLS . Наличие анестезии спинного мозга, такой как спинальная блокада, также увеличивает риск развития RLS .
    • Болезнь Паркинсона. Люди, страдающие болезнью Паркинсона и принимающие определенные лекарства, называемые агонистами дофамина, имеют повышенный риск развития RLS .

    Осложнения

    Хотя RLS не приводит к другим серьезным заболеваниям, симптомы могут варьироваться от едва неприятных до инвалидизирующих. Многим людям с RLS трудно заснуть или заснуть.

    Тяжелая RLS может вызвать заметное ухудшение качества жизни и привести к депрессии.Бессонница может привести к чрезмерной дневной сонливости, но RLS может помешать дневному сну.

    .