Проектная работа "Регенерация внутриклеточная, клеточная, тканевая, органная"

ГБОУ Гимназия №1799 «Экополис»

Тема: «Регенерация внутриклеточная, клеточная, тканевая и органная»

Работу выполнила

Войтенок Анастасия Александровна

Ученица 10 «В» класса ГБОУ гимназии №1799

«Экополис»

Руководитель

Прорвич Розалия Александровна

г. Москва 2017 год

Содержание

Введение

Главы

1. Понятие регенерации
2. Виды регенерации
3. Условия, влияющие на течение восстановительные процессов

Выводы

Заключение

Список используемой литературы

Приложения

Введение

    Регенерация – обновление структур организма в процессе жизнедеятельности и восстановления тех структур, которые были утрачены в результате патологических процессов. В большей степени регенерация присуща растениям и беспозвоночным животным, в меньшей – позвоночным. Регенерация – в медицине – полное восстановление утраченных частей.

    Явления регенерации были знакомы людям ещё в глубокой древности. К концу 19 в. Был накоплен материал, раскрывающий закономерности регенераторной реакции у человека и животных, но особенно интенсивно проблема регенерации разрабатывается с 40-х гг. 20 в.

    Ученые давно пытаются понять, каким образом земноводные – например, тритоны и саламандры – регенерируют оторванные хвосты, конечности, челюсти. Более того, у них восстанавливаются и поврежденное сердце, и глазные ткани, и спинной мозг. Способ, применяемый земноводными для «саморемонта», стал понятен, когда учёные сравнили регенерацию зрелых особей и эмбрионов. Оказывается, на ранних стадиях развития клетки будущего существа незрелы, их участь вполне может измениться.

     В данном реферате будут дано понятие и рассмотрены виды регенерации, а также особенности течения восстановительных процессов.

Цель: изучить способность живых организмов к регенерации

Задачи работы:

1. Исследовать процесс регенерации на всех уровнях живого организма
2. Рассмотреть виды регенерации
3. Изучить условия, влияющие на регенерацию

Актуальность: Желание иметь возможность управлять процессом регенерации, было у человечества со времени его возникновения. С точки зрения современного человека регенерация является тем «золотым ключиком», который позволил бы человеку значительно продлить длительность жизни, эффективно бороться с индивидуализирующими воздействиями, излечивать патологии, а не залечивать их.

Глава 1. Понятие регенерации

РЕГЕНЕРАЦИЯ (от позднелат. Regeneration – возрождение, возобновление) в биологии, восстановление организмом утраченных или повреждённых органов и тканей, а также восстановление целого организма из его части. Регенерация наблюдается в естественных условиях, а также может быть вызвана экспериментально.

Регенерация у животных и человека – образование новых структур взамен удалённых либо погибших в результате повреждения (репаративная регенерация) или утраченных в процессе нормальной жизнедеятельности (физиологическая регенерация); вторичное развитие, вызванное утратой развившегося ранее органа. Регенерировавший орган может иметь такое же строение, как удалённый, отличаться от него или совсем не походить на него (атипичная регенерация).

Термин «регенерация» предложен в 1712 году французским учёным Р. Реомюром, изучавшим регенерацию ног речного рака. У многих беспозвоночных возможна регенерация целого организма из кусочка тела. Так, среди беспозвоночных гораздо больше видов, способных восстанавливать утраченные органы, чем среди позвоночных. Тем не менее, общее правило о снижении способности к регенерации с повышением сложности организма нельзя считать абсолютным. Такие примитивные животные, как гребневики и коловратки, практически не способны к регенерации, а у гораздо более сложных ракообразных и амфибий эта способность хорошо выражена; известны и другие исключения. Некоторые близкородственные животные сильно различаются в этом отношении. Так, у дождевого червя из небольшого из небольшого кусочка тела может полностью регенерировать новая особь, тогда как пиявки неспособны восстановить один утраченный орган. У хвостатых амфибий на месте ампутированной конечности образуется новая, а у лягушки культя просто заживает и никакого нового роста не происходит. Многие беспозвоночные способны к регенерации значительной части тела. У губок (рис. 1), гидроидных полипов, плоских, ленточных и кольчатых червей, мшанок, иглокожих и оболочников из небольшого фрагмента тела может регенерировать целый организм. Особенно примечательна способность к регенерации у губок. Если тело взрослой губки продавить через сетчатую ткань, то все клетки отделятся друг от друга, как просеянные сквозь сито. Если затем поместить все эти отдельные клетки в воду и осторожно, тщательно перемешать, полностью разрушив все связи между ними, то спустя некоторое время они начинают  постепенно сближаться и воссоединяются, образуя целую губку, сходную с прежней. В этом участвует своего рода «узнавание» на клеточном уровне, о чём свидетельствует следующий эксперимент. Губки трёх разных видов разделяли описанным способом на отдельные клетки и как следует перемешали. При этом обнаружилось, что клетки каждого вида способны «узнавать» в общей массе клетки своего вида и воссоединяются только с ними, так что в результате образовалась не одна, а три новых губки, подобные трём исходным. Планария, один из видов плоских червей,  способна полностью регенерировать новую особь из любого участка тела (рис. 2). Планарии свойственна переднезадняя полярность, т.е. голова всегда развивается у неё на переднем конце фрагмента. Ленточный червь, длина которого во много раз превышает его ширину, способен воссоздать целую особь из любого участка своего тела. Теоретически возможно, разрезав одного червя на 200000 кусочков, получить из него в результате 200000 новых червей. Из одного луча морской звезды (рис. 3) может регенерировать целая звезда.

У высокоорганизованных животных это невозможно – регенерируют лишь отдельные органы или их части. Регенерация может происходить путём роста тканей на раневой поверхности, перестройки оставшейся части органа в новый или путём роста остатка органа без изменения его формы. Представление  об ослаблении способности к регенерации по мере повышения организации животных ошибочно, т.к. процесс регенерации зависит не только от уровня организации животного, но и от многих других факторов и, значит, характеризуется изменчивостью. У птиц возможно замещение перьев и некоторых частей клюва. Млекопитающие могут восстанавливать покров, кости и частично печень; они способны также к заживлению ран, а олени (рис. 4) – к отращиванию новых рогов взамен сброшенных. Неправильно также утверждение, что способность к регенерации закономерно падает с возрастом; она может и повышаться в процессе онтогенеза, но в период старости часто наблюдают её снижение. За последнюю четверть века показано, что, хотя у млекопитающих и человека целые наружные органы не регенерируют, внутренние их органы, а также мышцы, скелет, кожа способны к регенерации, которую изучают на органном, тканевом, клеточном и субклеточном уровнях. Разработка методов усиления (стимуляции) слабой и восстановления утраченной способности к регенерации приблизит учение о регенерации в медицине.

Регенерация в медицине. Различают физиологическую, репаративную и патологическую регенерацию. При травмах и др. патологических состояниях, которые сопровождаются массовой гибелью клеток, восстановление тканей осуществляется за счёт репаративной (восстановительной) регенерации. Если в процессе репаративной регенерации утраченная часть замещается равноценной, специализированной тканью, говорят о полной регенерации (реституции); если на месте дефекта разрастается неспециализированная соединительная ткань,- о неполной регенерации (заживлении посредством рубцевания). В ряде случаев при субституции функция восстанавливается за счёт интенсивного новообразования ткани (аналогичной погибшей) в неповреждённой части органа. Это новообразование происходит путём либо усиленного размножения клеток, либо за счёт внутриклеточной регенерации – восстановления субклеточных структур при неизменённом числе клеток (сердечная мышца, нервная ткань). Возраст, особенности обмена веществ, состояние нервной и эндокринной систем, питание, интенсивность кровообращения в повреждённой ткани, сопутствующие заболевания могут ослабить, усилить или качественно изменить процесс регенерации. В некоторых случаях это приводит к патологической регенерации. Её проявления: длительно незаживающие язвы, нарушения срастания переломов костей, избыточные разрастания тканей или переход одного типа ткани в другой. Лечебные воздействия на процесс регенерации заключаются в стимуляции полной и предотвращении патологической регенерации.

Регенерация у растений может происходить на месте утраченной части (реституция) или на другом месте тела (репродукция). Весеннее восстановление листьев вместо опавших осенью – естественная регенерация типа репродукции. Обычно, однако, под регенерацией понимают лишь восстановление насильственно отторженных частей. При такой регенерации организм прежде всего использует основные пути нормального развития. Поэтому, регенерация органов у растений происходит преимущественно путём репродукции: отнятые органы компенсируются развитием существующих или образующихся вновь метамерных заложений. Так, при отрезании верхушки побега усиленно развиваются боковые побеги. Растения или их части, развивающиеся не метамерно, легче регенерируют путём реституции, как и участки тканей. Например, поверхность ранения может покрыться так называемой раневой перидермой; рана на стволе или ветке может зарубцеваться наплывами (каллюсами). Размножение растений черенками – простейший случай регенерации, когда из небольшой вегетативной части восстанавливается целое растение.

Широко распространена регенерация и из отрезков корня, корневища или слоевища. Можно вырастить растения из листовых черенков, кусочков листа (например, у Víola, рис. 5). У некоторых растений удавалась регенерация из изолированных клеток и даже из отдельных изолированных протопластов, а у некоторых видов сифоновых водорослей – из небольших участков их многоядерной протоплазмы. Молодой возраст растения обычно способствует регенерации, но на слишком ранних стадиях онтогенеза орган может оказаться неспособным к регенерации. Как биологическое приспособление, обеспечивающее зарастание ран, восстановление случайно утраченных органов, а нередко и вегетативное размножение, регенерация имеет большое значение для растениеводства, плодоводства, лесоводства, декоративного садоводства и др. Она даёт материал и для решения ряда теоретических проблем, в т.ч. и проблем развития организма. Большую роль в процессах регенерации играют ростовые вещества.

Глава 2. Виды регенерации

Различают два вида регенерации – физиологическую у репаративную.

Физиологическая регенерация – непрерывное обновление структур на клеточном (смена клеток крови, эпидермиса и др.) и внутриклеточном (обновление клеточных органелл) уровнях, которым обеспечивается функционирование органов и тканей.

Репаративная регенерация – процесс ликвидации структурных повреждений после действия патогенных факторов.

Оба вида регенерации не являются обособленными, не зависимыми друг от друга. Так, репаративная регенерация развёртывается на базе физиологической, т.е. на основе тех же механизмов, и отличается лишь большей интенсивностью проявлений. Поэтому, репаративную регенерацию следует рассматривать как нормальную реакцию организма на повреждение, характеризующуюся резким усилением физиологических механизмов воспроизведения специфических тканевых элементов того или иного органа.

Значение регенерации для организма определяется тем, что на основе клеточного и внутриклеточного обновления органов обеспечивается широкий диапазон приспособительных колебаний их функциональной активности в меняющихся условиях окружающей среды, а также восстановление и компенсация нарушенных под воздействием различных патогенных факторов функций.

Физиологическая и репаративная регенерация являются структурной основой всего разнообразия проявлений жизнедеятельности организма в норме и патологии.

Процесс регенерации развёртывается на разных уровнях организации – системном, органном, тканевом, клеточном, внутриклеточном. Осуществляется он путём прямого и непрямого деления клеток, обновления внутриклеточных органелл и их размножения. Обновление внутриклеточных структур и их гиперплазия являются универсальной формой регенерации, присущей всем без исключения органам млекопитающих и человека. Она выражается либо в форме собственно внутриклеточной регенерации, когда после гибели части клетки её строение восстанавливается за счёт размножения сохранившихся органелл, либо в виде увеличения числа органелл (компенсаторная гиперплазия органелл) в одной клетке при гибели другой.

Восстановление исходной массы органа после его повреждения осуществляется различными путями. В одних случаях сохранившаяся часть органа остаётся неизменной или малоизменной, а недостающая его часть отрастает от раневой поверхности в виде чётко отграниченного регенерата. Такой способ восстановления утраченной части органа называют эпиморфозом. В других случаях происходит перестройка оставшейся части органа, в процессе которой он постепенно приобретает исходную форму и размеры. Этот вариант процесса регенерации называют морфаллаксисом. Чаще эпиморфоз и мораллаксис встречаются в различных сочетаниях. Наблюдая увеличение размеров органа после его повреждения, прежде говорили о его компенсаторной гипертрофии. Цитологический анализ этого процесса показал, что в его основе лежит размножение клеток, т.е. регенераторная реакция. В связи с этим процесс получил название «регенерационная гипертрофия».

Принято считать, что репаративная регенерация развёртывается после наступления дистрофических, некротических и воспалительных изменений. Так, однако, бывает далеко не всегда. Значительно чаще немедленно после начала действия патогенного фактора резко интенсифицируется физиологическая регенерация, направленная на компенсацию убыли структур, в связи с их внезапным ускоренным расходованием или гибелью. В это время она представляет собой по существу репаративную регенерацию.

Об источниках регенерации имеются две точки зрения. Согласно одной из них (теория резервных клеток), происходит полиферация камбиальных, незрелых клеточных элементов (так называют стволовые клетки и клетки-предшественники), которые, интенсивно размножаясь и дифференцируясь, восполняют убыль высокодифференцированных клеток данного органа, обеспечивающих его специфическую функцию. Другая точка зрения допускает, что источником регенерации могут быть высокодифференцированные клетки органа, которые в условиях патологического процесса могут перестраиваться, утрачивать часть своих специфических органелл и одновременно приобретать способность к митотическому делению с последующей пролиферацией и дифференцировкой.

Полярность. Одна из самых загадочных проблем в биологии – происхождение полярности у организмов. Из шаровидного яйца лягушки развивается головастик, у которого с самого начала на одном конце тела находится голова с головным мозгом, глазами и ртом, а на другом – хвост (рис. 6). Подобным же образом, если разрезать тело планарии на отдельные фрагменты, на одном конце каждого фрагмента развивается голова, а на другой – хвост. При этом голова всегда образуется на переднем конце фрагмента. Эксперименты ясно показывают, что у планарии существует градиент метаболической (биохимической) активности, проходящей по переднезадней оси её тела; при этом наивысшей активностью обладает самый передний конец тела, а в направлении к заднему концу активность постепенно снижается. У любого животного голова всегда образуется на том конце фрагмента, где метаболическая активность выше. Если направление градиента метаболической активности в изолированном фрагменте планарии изменить на противоположное, то и формирование головы произойдёт на противоположном конце фрагмента. Градиент метаболической активности в теле планарии отражает существование какого-то более важного физико-химического градиента, природа которого пока неизвестна.

В регенерирующей конечности тритона полярность новообразуемой структуры, по-видимому, определяется сохранившейся культёй. По причинам, которые ещё остаются неясными, в регенерирующем органе формируются только структуры, расположенные дистальнее раневой поверхности, а те, что расположены проксимальнее (ближе к телу), не регенерируют никогда. Так, если ампутировать кисть тритона, а оставшуюся часть передней конечности вставить обрезанным концом в стенку тела и дать этому дистальному (отдалённому от тела) концу прижиться на новом, необычном для него месте, то последующая перерезка этой верхней конечности вблизи плеча (освобождающая её от связи с плечом) приводит к регенерации конечности с полным набором дистальных структур (рис. 14). У такой конечности на момент перерезки имеются следующие части (начиная с запястья, слившегося со стенкой тела): запястье, предплечье, локоть и дистальная половина плеча; затем, в результате регенерации, появляются: ещё одна дистальная половина плеча, локоть, предплечье, запястье и кисть. Таким образом, инвертированная (перевёрнутая) конечность регенерировала на все части, расположенные дистальнее раневой поверхности. Это поразительное явление указывает на то, что ткани культи (в данном случае культи конечности) контролируют регенерацию органа. Задача дальнейших исследований – выяснить, какие именно факторы контролируют этот процесс, что стимулирует регенерацию и заставляет клетки, обеспечивающие регенерацию, скапливаться на раневой поверхности. Некоторые учёные полагают, что повреждённые ткани выделяют какой-то химический «раневой фактор». Однако, выделить химическое вещество, специфичное для ран, пока не удалось.

Степень и формы выражения регенерационной способности неодинаковы у разных животных. Ряд простейших, кишечнополостных, плоских червей, немертин, кольчатых червей, иглокожих, полухордовых и личиночно-хордовых обладают способностью восстанавливать из отдельного фрагмента или кусочка тела целый организм. Многие представители этих же групп животных способны восстанавливать только большие участки тела (например, головной или хвостовой его концы). Другие восстанавливают лишь отдельные утраченные органы или их часть (регенерация ампутированных конечностей, усиков, глаз – у ракообразных; частей ноги, мантии, головы, глаз, щупалец, раковины – у моллюсков; конечностей, хвоста, глаз, челюстей – у хвостатых амфибий и др.). Проявления регенерационной способности у высокоорганизованных животных, а также человека отличаются значительным разнообразием – могут восстанавливаться крупные части внутренних органов (например, печени), мышцы, кости, кожа и др., а также отдельные клетки после гибели части их цитоплазмы и органелл.

В связи с тем, что высшие животные не способны целиком восстанавливать организм или крупные его части из небольших фрагментов, в качестве одной из важных закономерностей регенерационной способности в 19 веке было выдвинуто положение, что она снижается по мере повышения организации животного. Однако в процессе углублённой разработки проблемы регенерации, особенно проявлений регенерации у млекопитающих и человека, становилась всё более очевидной ошибочность этого положения. Многочисленные примеры свидетельствуют о том, что среди сравнительно низкоорганизованных животных встречаются такие, которые отличаются слабой регенерационной способностью (губки, круглые черви), в то время как многие относительно высокоорганизованные животные (иглокожие, низшие хордовые) этой способностью обладают в достаточно высокой степени. Кроме того, среди близкородственных видов животных нередко встречаются как хорошо, так и плохо регенерирующие.

Многочисленные исследования восстановительных процессов у млекопитающих и человека, систематически проводившихся с середины 20 века, также свидетельствуют о несостоятельности представления о резком снижении или даже полной утрате регенерационной способности по мере повышения организации животного и специализации его тканей. Концепция регенерационной гипертрофии свидетельствует о том, что восстановление исходной формы органа не является единственным критерием наличия регенерационной способности и что для внутренних органов млекопитающих ещё более важным показателем в этом отношении является их способность восстанавливать свою исходную массу, т.е. общее количество структур, обеспечивающих специфическую функцию. В результате электронно-микроскопических исследований коренным образом изменились представления о диапазоне проявлений регенераторной реакции и, в частности, стало очевидным, что элементарной формой этой реакции является размножение не клеток, а восстановление и гиперплазия их ультраструктур. Это, в свою очередь, явилось основанием для отнесения к процессам регенерации такого феномена, как гипертрофия клетки. Считалось, что в основе этого процесса лежит простое увеличение ядра и массы коллоида цитоплазмы. Электронно-микроскопические исследования позволили установить, что гипертрофия клетки – процесс структурный, обусловленный увеличением числа ядерных и цитоплазматических органелл и на основе этого обеспечивающий нормализацию специфической функции данного органа при гибели той или иной его части, т.е. в принципе это процесс регенераторный, восстановительный. С помощью электронной микроскопии была расшифрована сущность и такого широкого распространённого явления, как обратимость дистрофических изменений органов и тканей. Оказалось, что это не просто нормализация состава коллоида ядра и цитоплазмы, нарушенного в результате патологического процесса, а значительно более сложный процесс нормализации архитектоники клетки за счёт восстановления структуры повреждённых органелл и их новообразования. Т.е. и этот феномен, ранее стоявший особняком среди других общепатологических процессов, оказался проявлением регенераторной реакции организма.

В целом же все эти данные явились основанием для существенного расширения представлений о роли и значении процессов регенерации в жизнедеятельности организма, и в частности для выдвижения принципиально нового положения о том, что эти процессы имеют отношение не только к заживлению повреждений, а являются основой функциональной активности органов. Важную роль в утверждении этих новых представлений о диапазоне и сущности процессов регенерации сыграла точка зрения, что главным в регенерации органа является не только достижение им исходных анатомических параметров, но и нормализация нарушенной функции, обеспечиваемая различными вариантами структурных преобразований. Именно в таком принципиально новом освещении под структурно-функциональным углом зрения учение о регенерации утрачивает своё преимущественно биологическое звучание (восстановление удалённых органов) и становится первостепенно важным для решения основных проблем современной клинической медицины, в частности проблемы компенсации нарушенных функций.

Эти данные убеждают в том, что регенерационная способность у высших животных и, в частности, у человека характеризуется значительным разнообразием своих проявлений. Так, в некоторых органах и тканях, например, в костном мозге, покровном эпителии, слизистых оболочках, костях, физиологическая регенерация выражается в непрерывном обновлении клеточного состава, а репаративная регенерация – в полном восстановлении дефекта ткани и реконструкции её исходной формы путём интенсивного митотического деления клеток. В других органах, например, в печени, почках, поджелудочной железе, органах эндокринной системы, лёгких и др., обновление клеточного состава происходит сравнительно медленно, а ликвидация  повреждения и нормализация нарушенных функций обеспечиваются на основе двух процессов – размножения клеток и наращивания массы органелл в предсуществующих сохранившихся клетках, в результате чего они подвергаются гипертрофии и соответственно этому возрастает их функциональная активность. Характерно, что исходная форма этих органов после повреждения чаще всего не восстанавливается, на месте травмы образуется рубец, а восполнение утраченной части происходит за счёт неповреждённых отделов, т.е. восстановительный процесс протекает по типу регенерационной гипертрофии. Внутренние органы млекопитающих и человека обладают огромной потенциальной способностью к регенерационной гипертрофии; например, печень в течение 3-4 недель после резекции 70% её паренхимы по поводу доброкачественных опухолей, эхинококка и др. восстанавливает исходный вес и в полном объёме – функциональную активность. В центральной нервной системе и миокарде, клетки которых не обладают способностью к митотическому делению, структурное и функциональное восстановление после повреждения достигается исключительно или почти исключительно за счёт увеличения массы органелл в сохранившихся клетках и их гипертрофии, т.е. восстановительная способность выражается только в форме внутриклеточной регенерации.

В различных органах в основе характерного для млекопитающих и человека разнообразия проявлений физиологической и репаративной регенерации лежат скорее всего структурно-функциональные особенности каждого из них. Например, хорошо выраженная способность к размножению клеток, свойственная эпителию кожи и слизистых оболочек, связана с основной его функцией – непрерывным поддержанием целости покровов на границе с окружающей средой. Также особенностями функции объясняется высокая способность костного мозга к клеточной регенерации непрерывным отделением всё новых и новых клеток от общей массы в кровь. Эпителиальные клетки, выстилающие ворсинки тонкой кишки, регенерируют по клеточному типу, т.к. для осуществления ферментативной деятельности они сходят с ворсинки в просвет кишки, а их место тотчас занимают новые клетки, в свою очередь уже готовые отторгнуться так же, как это только что случилось с их предшественниками. Восстановление опорной функции кости может быть достигнуто только путём полиферации клеток, и именно в области перелома, а не в каком-либо ином месте. В ряде других органов, например, в печени, почках, лёгких, поджелудочной железе, надпочечниках, необходимый объём работы после повреждения обеспечивается прежде всего восстановлением исходной массы, поскольку основная функция этих органов связана не столько с сохранением формы, сколько с определённым количеством и размерами структурных единиц, выполняющих в каждом из них специфическую деятельность, - печёночных долек, альвеол, панкреатических островков, нефронов и др. В миокарде и в центральной нервной системе митоз оказался в значительной мере или полностью вытесненными внутриклеточными механизмами репарации повреждения. В центральной нервной системе, в частности, функция, например, пирамидной клетки (пирамидального нейроцита) коры головного мозга состоит в непрерывном поддержании связей с окружающими и располагающимися в самых различных органах нервными клетками. Она обеспечивается соответствующей структурой – многочисленными и разнообразными отростками, соединяющими тело клетки с различными органами и тканями. Менять такую клетку в порядке физиологической или репаративной регенерации – это значит менять и все эти исключительно сложные её связи как внутри нервной системы, так и далеко на периферии. Поэтому характерным, наиболее целесообразным и экономичным путём восстановления нарушенной функции для клеток центральной нервной системы является усиление работы клеток, соседних с погибшими, за счёт гиперплазии их специфических ультраструктур, т.е. исключительно путём внутриклеточной регенерации.

Таким образом, эволюционный процесс в мире животных характеризовался не постепенным ослаблением регенерационной способности, а нарастающим разнообразием её проявлений. При этом регенерационная способность в каждом конкретном органе приобретала ту форму, которая обеспечивала наиболее эффективные пути восстановления его нарушенных функций.

В основе всего разнообразия проявлений регенерационной способности у млекопитающих и человека лежат две её формы – клеточная и внутриклеточная, которые в разных органах или сочетаются в различных комбинациях, или существуют обособленно. В основе этих, казалось бы, крайних форм процесса регенерации лежит единый феномен – гиперплазия ядерных и цитоплазматических ультраструктур. В одном случае эта гиперплазия развёртывается в предсуществующих клетках, и каждая из них увеличивается, а в другом – то же число новообразованных ультраструктур размещается в разделившихся клетках, сохраняющих нормальные размеры. В итоге общее число элементарных функционирующих единиц (митохондрий, ядрышек, рибосом и др.) в обоих случаях оказывается одинаковым. Поэтому, среди всех этих комбинаций форм регенераторной реакции нет «худших» и «лучших», более или менее эффективных; каждая из них является наиболее соответствующей структуре и функции данного органа и одновременно неподходящей для всех остальных. Современное учение о внутриклеточных регенераторных и гиперпластических процессах свидетельствует о несостоятельности представлений о возможности нормализации работы патологически изменённых органов на основе «чисто функционального напряжения» сохранившихся отделов; любые, даже едва уловимые функциональные сдвиги компенсаторного порядка всегда обусловливаются соответствующими полиферативными изменениями ядерных и цитоплазматических ультраструктур.

Эффективность процесса регенерации в большой мере определяется условиями, в которых он протекает. Важное значение в этом отношении имеет общее состояние организма. Истощение, гиповитаминоз, нарушения иннервации и др. оказывают значительное влияние на ход репаративной регенерации, затормаживая её и способствуя переходу в патологическую. Существенное влияние на интенсивность репаративной регенерации оказывает степень функциональной нагрузки, правильное дозирование которой благоприятствует этому процессу. Скорость репаративной регенерации в известной мере определяется и возрастом, что приобретает особое значение в связи с увеличением продолжительности жизни соответственно числа оперативных вмешательств у лиц старших возрастных групп. Обычно существенных отклонений процесса регенерации при этом не отмечается и большое значение, по-видимому, имеют тяжесть заболевания и его осложнения, чем возрастное ослабление регенерационной способности.

Изменение общих и местных условий, в которых протекает процесс регенерации, может приводить как к количественным, так и к качественным его изменениям. Например, регенерация костей свода черепа от краёв дефекта обычно не происходит. Если, однако, этот дефект заполнить костными опилками, он закрывается полноценной костной тканью. Изучение различных условий регенерации кости способствовало значительному совершенствованию методов ликвидации повреждений костной ткани. Изменения условий репаративной регенерации скелетных мышц сопровождаются значительным усилением и повышением её эффективности. Она осуществляется за счёт образования на концах сохранившихся волокон мышечных почек, размножения свободных миобластов, освобождения резервных клеток – сателлитов, дифференцирующихся в мышечные волокна. Важнейшим условием полноценной регенерации повреждённого нерва является соединение центрального его конца с периферическим, по футляру которого продвигается новообразованный нервный ствол. Общие местные условия, влияющие на течение регенерации, всегда реализуются только в рамках того способа регенерации, который вообще свойственен данному органу, т.е. пока что никакими изменениями условий не удалось трансформировать регенерацию клеточную во внутриклеточную и наоборот.

В регуляции процессов регенерации участвуют многочисленные факторы эндо- и экзогенной природы. Установлены антагонистические влияния различных гормонов. Регуляция митотической активности клеток различных органов осуществляется гормонами коры надпочечников, щитовидной железы, половых желёз и др. Важную роль в этом отношении играют так называемые гастроинтестинальные гормоны. Известны мощные эндогенные регуляторы митотической активности – кейлоны, простландины, их антагонисты и другие биологически активные вещества.

Выводы:

На основании проделанной работы были сделаны следующие выводы:

1. У многих беспозвоночных возможна регенерация целого организма из кусочка тела. У высокоорганизованных животных это невозможно – регенерируют лишь отдельные органы и их части. У растений регенерация может происходить на месте утраченной части или на другом месте тела.
2. Различают два вида регенерации – физиологическую и репаративную.

Физиологическая регенерация – непрерывное обновление структур на клеточном и внутриклеточном уровнях, которым обеспечивается функционирование органов и тканей.

Репаративная регенерация – процесс ликвидации структурных повреждений после действия патогенных факторов.

3. Ослабить, усилить или качественно изменить процесс регенерации могут такие факторы, как возраст, особенности обмена веществ, состояние нервной и эндокринной системы, питание, интенсивность кровообращения в поврежденной ткани, сопутствующие заболевания. В некоторых случаях это приводит к патологической регенерации, которая проявляется в длительно незаживающих язвах или нарушениях срастания переломов костей, или избыточного разрастания тканей, или перехода одного типа ткани в другой.

Заключение

Важное место в исследованиях механизмов регуляции процессов регенерации занимает изучение роли различных отделов нервной системы, в их течении и исходах. Новым направлением в разработке этой проблемы является изучение иммунологической регуляции процессов регенерации, и в частности установление факта переноса лимфоцитами «регенерационной информации», стимулирующей пролиферативную активность клеток различных внутренних органов. Регулирующее влияние на течение процесса регенерации оказывает и дозированная функциональная нагрузка.

   Главная проблема состоит в том, что регенерация человека происходит очень медленно. Слишком медленно, чтобы произошло восстановление действительно значительного повреждения. Если бы этот процесс удалось хоть немного ускорить, то результат оказался бы куда как значительным.

   Знание механизмов регуляции регенерационной способности органов и тканей открывает перспективы для разработки научных основ стимуляции репаративной регенерации и управления процессами выздоровления.

Список использованной литературы

1. Бабаева А.Г. Иммунологические механизмы регуляции восстановительных процессов, М., 1992
2. Бродский В.Я. и Урывева И. В. Клеточная полиплоидия, М., 2001
3. Новое учение о регенерации, под ред. Л.Д. Лиознера, М., 1995
4. Регуляторные механизмы регенерации, под ред. А. Н. Студитского и Л.Д. Лиознера, М., 1993
5. Саркисов Д.С. Регенерация и её клиническое значение, М., 1990
6. Саркисов Д.С. Очерки по структурным основам гомеостаза, М., 1997
7. Сидорова В. Ф. Возраст и восстановительная способность органов у млекопитающих, М., 1996
8. Условия регенерации органов у млекопитающих, под ред. Л. Д. Лиознера, М., 1992
9. Ноздрачёв А.Д., Чумасов Е.И. Периферическая нервная система. Структура, развитие, трансплантация и регенерация. –Спб: Наука, 1999

Приложение

Рис.1

Рис. 2

Рис. 3

Рис. 4

Рис. 5

Рис. 6