МЕДИЧНА БІОЛОГІЯ, АНАТОМІЯ, ФІЗІОЛОГІЯ ТА ПАТОЛОГІЯ ЛЮДИНИ - Я.І.Федонюк 2010

БІОЛОГІЯ

РОЗДІЛ 1. БІОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ ЛЮДИНИ

1.4. ОНТОГЕНЕТИЧНИЙ РІВЕНЬ ОРГАНІЗАЦІЇ ЖИТТЯ

1.4.3. Біологія індивідуального розвитку

Регенерація

Регенерація (грец. regeneratio - відновлення) - відновлення організмом пошкоджених, зношених або втрачених структур. Регенерація підтримує цілісність організму, його гомеостаз. Розрізняють фізіологічну, репаративну і патологічну регенерацію.

Фізіологічна регенерація - відновлення структур, втрачених у процесі нормальної життєдіяльності організму. Наприклад, еритроцити живуть 120 днів і кожної секунди відмирає 4 млрд. цих клітин і стільки ж утворюється нових в органах кровотворіння.

Репаративна регенерація — відновлення структур, пошкоджених або втрачених внаслідок патологічних змін, травм. Репаративна регенерація може бути типовою, коли відновлений після втрати орган не відрізняється від непошкодженого, і атиповою, коли відновлений орган за формою або структурою відрізняється від нормального. Типова регенерація називається гомоморфозом, атипова-гетероморфозом. Прикладом типової регенерації може бути відновлення кінцівки в тритона, аксолотля, атипової - утворення замість кінцівки в деяких ящірок хвостоподібного придатка.

Способи репаративної регенерації — епіморфоз, морфалаксис, ендоморфоз.

Епіморфоз - відростання втраченого органа від поверхні рани. Шляхом епіморфозу відновлюються кінцівки в тритона і аксолотля, хвіст в ящірки. Процес регенерації при цьому починається з розсмоктування тканин, прилеглих до рани, та інтенсивного розмноження клітин, з яких утворюється регенераційний зачаток {бластема). Подальше розмноження клітин веде до збільшення зачатка, а диференційовка клітин - до формування органа. До епіморфозу відноситься і рубцювання, при якому відбувається закриття рани, але без відновлення втраченого органа.

Морфалаксис- відновлення цілого організму або органа шляхом перебудови і перегрупування клітин частини тіла, що залишилася. Організм або орган, що утворюються при цьому, мають менші розміри, але потім вони збільшуються. Шляхом морфалаксису з частини тіла відновлюється ціла планарія, ціла гідра, з променя - ціла морська зірка.

Ендоморфоз (регенераційна гіпертрофія) - регенерація всередині органу, при якій відновлюється не форма, а маса (об'єм) органа. Шляхом ендоморфозу в ссавців регенерують печінка, легені, нирки, наднирники, підшлункова, слинні, щитоподібна залози. Так, після видалення 2/3 печінки в щура в експерименті поверхня рани гоїться рубцем, видалена частина не відростає і форма органа не відновлюється. Разом з тим завдяки збільшенню числа клітин та їх розмірів маса органа та його функція наближаються до норми (рис. 1.90).

Рис. 1.90. Відновлення печінки в шура шляхом регенераційної гіпертрофії (за Ліознером):

1 - печінка до операції; 2 - печінка після видалення лівої і центральної долей (штрихом позначена відділена частина органу);

3 - печінка після регенерації.

До регенераційної гіпертрофії близька компенсаторна гіпертрофія, коли після пошкодження або видалення одного з парних органів відбувається збільшення розмірів і посилення функції того органа, що залишився (нирки, яєчники, легені).

Автотомія (самоскалічення) - мимовільне відкидання тваринами частин тіла здебільшого при різкому подразненні їх. У подальшому втрачені частини тіла відновлюються. Автотомія є переважно пристосуванням для пасивного захисту від ворогів.

Вона властива багатьом безхребетним. Наприклад, гідроїдні поліпи відкидають щупальця, морські зірки - промені, голотурії - щупальця, нутрощі, деякі ракоподібні-клешні, павуки -ніжки. Серед хребетних автотомія спостерігається лише в ящірок, які відломлюють власний хвіст. Хвіст, який відділився від тіла, відволікає увагу ворога, що дозволяє ящірці утекти від останнього. Автотомія - одна з форм репаративної регенерації.

Патологічна регенерація - відновлення тканин, не ідентичних здоровим тканинам органа. Наприклад, на місці глибоких опіків може бути масивне розростання щільної сполучної тканини, а нормальна шкіра не відновлюється.

Рівні регенерації - внутрішньоклітинний, надклітинний. Внутрішньоклітинна регенерація охоплює процеси відновлення макромолекул і клітинних органел. Період існування молекул білків складає в середньому 12-20 годин, після чого відбувається заміна їх новосинтезованими. Збільшення числа органел цитоплазми досягається, залежно від їхньої будови, шляхом утворення нових або шляхом поділу тих, що лишилися (мітохондрії). Відновлення на надклітинних рівнях (тканинний, органний, організмовий) забезпечується шляхом новоутворення клітин, внутрішньоклітинної регенерації або поєднання обидвох названих механізмів.

Особливості регенераційних процесів у людини. У людини проліферація клітин складає основу фізіологічної і репаративної регенерації епідермісу шкіри, епітелію кишечника, кровотвірної тканини. У нервовій системі в зв'язку з втратою нервовими клітинами здатності до поділу відновні процеси здійснюються майже виключно шляхом збільшення кількості внутрішньоклітинних структур (внутрішньоклітинна регенерація). З віком здатність до внутрішньоклітинної регенерації в нервових клітинах поступово зменшується. Клітини печінки, нирок, легень зберігають здатність до проліферації, яка особливо збільшується у випадку травми органа. Разом з тим у відновних процесах у цих органах має місце і внутрішньоклітинна регенерація.

Еволюція регенераційної здатності. Фізіологічна регенерація властива всім організмам. Здатність до репаративної регенерації у філогенезі варіює навіть у межах одного типу. Так, у кишковопорожнинних високу регенераційну здатність мають гідри. Але медузи, які теж належать до цього типу, майже не здатні до відновлення. У цілому губкам, кишковопорожнинним, червам властива висока здатність до регенерації, яка нерідко здійснюється в повному об'ємі - з частини тіла відновлюється цілий організм. Ряд біологів (Б.П.Токін, 1958) виділяють цю форму репаративної регенерації в окреме явище - соматичний ембріогенез - і розглядають його як варіант вегетативного розмноження. У планарії, наприклад, цілий організм відновлюється з 1/10 частини вихідного, у гідри - з 1 /200. У рослин цілий організм за певних умов можна відновити з однієї соматичної клітини.

У членистоногих і молюсків спостерігається лише регенерація окремиих органів. Представники нижчих хордових здатні відновлювати цілий організм з його частини (асцидії). У хребетних у цілому здатність до регенерації зменшується. Проте у земноводних, особливо в хвостатих амфібій, вона добре виражена. Так, у тритонів відростають відірвана кінцівка, хвіст, можуть регенерувати й очі. У рептилій (ящірок) відбувається регенерація хвоста. Птахи і ссавці відновлюють шкіру, кістки, м'язи, внутрішні органи.