Η αναγέννηση ως ιδιότητα των ζωντανών πραγμάτων: η ικανότητα για αυτοανανέωση και αποκατάσταση. Τύποι αναγέννησης
Η αναγέννηση (στην παθολογία) είναι η αποκατάσταση της ακεραιότητας των ιστών που έχουν υποστεί βλάβη από οποιαδήποτε διαδικασία ασθένειας ή εξωτερική τραυματική επίδραση. Η ανάρρωση συμβαίνει λόγω γειτονικών κυττάρων, γεμίζοντας το ελάττωμα με νεαρά κύτταρα και την επακόλουθη μετατροπή τους σε ώριμο ιστό. Αυτή η μορφή ονομάζεται επανορθωτική (αντισταθμιστική) αναγέννηση. Σε αυτήν την περίπτωση, είναι δυνατές δύο επιλογές για αναγέννηση: 1) η απώλεια αντισταθμίζεται από ιστό του ίδιου τύπου με αυτόν που πέθανε (πλήρης αναγέννηση). 2) η απώλεια αντικαθίσταται από νεαρό συνδετικό (κοκκοποίηση) ιστό, ο οποίος μετατρέπεται σε ουλώδη ιστό (ατελής αναγέννηση), που δεν είναι αναγέννηση με τη σωστή έννοια, αλλά επούλωση ενός ελαττώματος ιστού.
Η αναγέννηση προηγείται από την απελευθέρωση μιας δεδομένης περιοχής από νεκρά κύτταρα με ενζυματική τήξη και απορρόφηση στη λέμφο ή το αίμα ή με (βλ.). Τα προϊόντα τήξης είναι ένας από τους διεγέρτες του πολλαπλασιασμού των γειτονικών κυττάρων. Σε πολλά όργανα και συστήματα υπάρχουν περιοχές των οποίων τα κύτταρα αποτελούν πηγή κυτταρικού πολλαπλασιασμού κατά την αναγέννηση. Για παράδειγμα, στο σκελετικό σύστημα μια τέτοια πηγή είναι το περιόστεο, τα κύτταρα του οποίου, όταν πολλαπλασιάζονται, σχηματίζουν πρώτα οστεοειδή ιστό, ο οποίος αργότερα μετατρέπεται σε οστό. στους βλεννογόνους - κύτταρα αδένων που βρίσκονται σε βάθος (κρυπτές). Η αναγέννηση των κυττάρων του αίματος συμβαίνει στον μυελό των οστών και έξω από αυτό στο σύστημα και τα παράγωγά του (λεμφαδένες, σπλήνας).
Δεν έχουν όλοι οι ιστοί την ικανότητα να αναγεννώνται και όχι στον ίδιο βαθμό. Έτσι, τα μυϊκά κύτταρα της καρδιάς δεν είναι ικανά να αναπαραχθούν, με αποτέλεσμα το σχηματισμό ώριμων μυϊκών ινών, επομένως οποιοδήποτε ελάττωμα στους μυοκαρδιακούς μυς αντικαθίσταται από μια ουλή (ιδίως μετά από καρδιακή προσβολή). Όταν ο εγκεφαλικός ιστός πεθαίνει (μετά από αιμορραγία, αρτηριοσκληρωτική μαλάκυνση), το ελάττωμα δεν αντικαθίσταται από νευρικό ιστό, αλλά σχηματίζεται ιστός.
Μερικές φορές ο ιστός που εμφανίζεται κατά την αναγέννηση διαφέρει στη δομή από τον αρχικό (άτυπη αναγέννηση) ή ο όγκος του υπερβαίνει τον όγκο του νεκρού ιστού (υπεραναγέννηση). Αυτή η πορεία της διαδικασίας αναγέννησης μπορεί να οδηγήσει σε ανάπτυξη όγκου.
Αναγέννηση (Λατινικά regenerate - αναβίωση, αποκατάσταση) - αποκατάσταση της ανατομικής ακεραιότητας ενός οργάνου ή ιστού μετά το θάνατο δομικών στοιχείων.
Υπό φυσιολογικές συνθήκες, διεργασίες αναγέννησης συμβαίνουν συνεχώς με ποικίλη ένταση σε διαφορετικά όργανα και ιστούς, ανάλογα με την ένταση της γήρανσης των κυτταρικών στοιχείων ενός δεδομένου οργάνου ή ιστού και την αντικατάστασή τους με νεοσχηματισμένα. Τα σχηματισμένα στοιχεία του αίματος, τα κύτταρα του περιβλήματος του επιθηλίου του δέρματος, οι βλεννογόνοι της γαστρεντερικής οδού και η αναπνευστική οδός αντικαθίστανται συνεχώς. Οι κυκλικές διεργασίες στο γυναικείο αναπαραγωγικό σύστημα οδηγούν σε ρυθμική απόρριψη και ανανέωση του ενδομητρίου μέσω της αναγέννησής του.
Όλες αυτές οι διεργασίες είναι το φυσιολογικό πρωτότυπο της παθολογικής αναγέννησης (ονομάζεται επίσης επανορθωτική). Τα χαρακτηριστικά της ανάπτυξης, της πορείας και της έκβασης της επανορθωτικής αναγέννησης καθορίζονται από την έκταση του θανάτου των ιστών και τη φύση των παθογόνων επιδράσεων. Η τελευταία περίσταση πρέπει να ληφθεί ιδιαίτερα υπόψη, καθώς οι συνθήκες και οι αιτίες θανάτου των ιστών είναι απαραίτητες για τη διαδικασία αναγέννησης και τα αποτελέσματά της. Για παράδειγμα, οι ουλές μετά από εγκαύματα δέρματος έχουν ιδιαίτερο χαρακτήρα, διαφορετικό από τις ουλές άλλης προέλευσης. Οι συφιλιδικές ουλές είναι τραχιές, οδηγούν σε βαθιές συστολές και παραμόρφωση του οργάνου, κ.λπ. Σε αντίθεση με τη φυσιολογική αναγέννηση, η επανορθωτική αναγέννηση καλύπτει ένα ευρύ φάσμα διαδικασιών που οδηγούν στην αντιστάθμιση του ελαττώματος που προκαλείται από την απώλεια ιστού λόγω της βλάβης του. Γίνεται διάκριση μεταξύ πλήρους επανορθωτικής αναγέννησης - αποκατάστασης (αντικατάσταση του ελαττώματος με ιστό ίδιου τύπου και ίδιας δομής με τον νεκρό) και ατελούς επανορθωτικής αναγέννησης (πλήρωση του ελαττώματος με ιστό που έχει μεγαλύτερες πλαστικές ιδιότητες από τον νεκρό. δηλαδή συνηθισμένος κοκκιώδης ιστός και συνδετικός ιστός με περαιτέρω μετατροπή του σε ουλώδη ιστό). Έτσι, στην παθολογία, η αναγέννηση σημαίνει συχνά θεραπεία.
Η έννοια της αναγέννησης συνδέεται επίσης με την έννοια της οργάνωσης, καθώς και οι δύο διαδικασίες βασίζονται στους γενικούς νόμους του σχηματισμού νέου ιστού και στην έννοια της υποκατάστασης, δηλαδή μετατόπιση και αντικατάσταση προϋπάρχοντος ιστού από νεοσχηματισμένο ιστό (για παράδειγμα, υποκατάσταση ενός θρόμβου αίματος με ινώδη ιστό).
Ο βαθμός πληρότητας της αναγέννησης καθορίζεται από δύο κύριους παράγοντες: 1) το αναγεννητικό δυναμικό ενός δεδομένου ιστού. 2) ο όγκος του ελαττώματος και το ίδιο ή ετερογενές είδος νεκρού ιστού.
Ο πρώτος παράγοντας συνδέεται συχνά με τον βαθμό διαφοροποίησης ενός δεδομένου ιστού. Ωστόσο, η ίδια η έννοια της διαφοροποίησης και το περιεχόμενο αυτής της έννοιας είναι πολύ σχετικά και η σύγκριση των ιστών σε αυτή τη βάση με την καθιέρωση μιας ποσοτικής διαβάθμισης της διαφοροποίησης σε λειτουργικούς και μορφολογικούς όρους είναι αδύνατη. Μαζί με ιστούς που έχουν υψηλό αναγεννητικό δυναμικό (για παράδειγμα, ιστός ήπατος, βλεννογόνοι του γαστρεντερικού σωλήνα, αιμοποιητικά όργανα κ.λπ.), υπάρχουν όργανα με ασήμαντη δυνατότητα αναγέννησης, στα οποία η αναγέννηση δεν τελειώνει ποτέ με την πλήρη αποκατάσταση των χαμένων ιστό (για παράδειγμα, μυοκάρδιο, ΚΝΣ). Ο συνδετικός ιστός, τα στοιχεία τοιχώματος των μικρότερων αιμοφόρων και λεμφικών αγγείων, τα περιφερικά νεύρα, ο δικτυωτός ιστός και τα παράγωγά του έχουν εξαιρετικά υψηλή πλαστικότητα. Επομένως, ο πλαστικός ερεθισμός, που είναι τραύμα με την ευρεία έννοια της λέξης (δηλαδή όλες οι μορφές του), πρώτα και κύρια διεγείρει την ανάπτυξη αυτών των ιστών.
Ο όγκος του νεκρού ιστού είναι απαραίτητος για την πληρότητα της αναγέννησης και τα ποσοτικά όρια απώλειας ιστού για κάθε όργανο, που καθορίζουν τον βαθμό αποκατάστασης, είναι λίγο πολύ γνωστά εμπειρικά. Πιστεύεται ότι για την πληρότητα της αναγέννησης είναι σημαντικός όχι μόνο ο όγκος ως καθαρά ποσοτική κατηγορία, αλλά και η πολύπλοκη ποικιλομορφία των νεκρών ιστών (αυτό ισχύει ιδιαίτερα για τον θάνατο των ιστών που προκαλείται από τοξικές-μολυσματικές επιδράσεις). Για να εξηγηθεί αυτό το γεγονός, θα πρέπει, προφανώς, να στραφούμε στα γενικά πρότυπα διέγερσης των πλαστικών διεργασιών υπό παθολογικές συνθήκες: οι διεγέρτες είναι τα ίδια τα προϊόντα του θανάτου των ιστών (υποθετικές «νεκροορμόνες», «μιτογενετικές ακτίνες», «τρέφοντες» κ.λπ. ). Μερικά από αυτά είναι ειδικοί διεγέρτες για κύτταρα συγκεκριμένου τύπου, άλλα είναι μη ειδικά, διεγείροντας τους περισσότερους πλαστικούς ιστούς. Τα μη ειδικά διεγερτικά περιλαμβάνουν προϊόντα της διάσπασης και της ζωτικής δραστηριότητας των λευκοκυττάρων. Η παρουσία τους κατά την αντιδραστική φλεγμονή, η οποία αναπτύσσεται πάντα με το θάνατο όχι μόνο παρεγχυματικών στοιχείων, αλλά και του αγγειακού στρώματος, προάγει τον πολλαπλασιασμό των πιο πλαστικών στοιχείων - του συνδετικού ιστού, δηλαδή την τελική ανάπτυξη ουλής.
Υπάρχει ένα γενικό σχήμα για την αλληλουχία των διαδικασιών αναγέννησης, ανεξάρτητα από την περιοχή όπου εμφανίζεται. Υπό παθολογικές συνθήκες, οι διαδικασίες αναγέννησης με τη στενή έννοια της λέξης και οι διαδικασίες επούλωσης είναι διαφορετικής φύσης. Αυτή η διαφορά καθορίζεται από τη φύση του θανάτου των ιστών και την επιλεκτική κατεύθυνση δράσης του παθογόνου παράγοντα. Καθαρές μορφές αναγέννησης, δηλαδή αποκατάσταση ιστού πανομοιότυπου με τον χαμένο, παρατηρούνται σε περιπτώσεις όπου μόνο συγκεκριμένα παρεγχυματικά στοιχεία ενός οργάνου πεθαίνουν υπό την επίδραση παθογόνου επιρροής, υπό την προϋπόθεση ότι έχουν υψηλή αναγεννητική ισχύ. Ένα παράδειγμα αυτού είναι η αναγέννηση του νεφρικού σωληναριακού επιθηλίου που έχει υποστεί επιλεκτική βλάβη από τοξική έκθεση. αναγέννηση του επιθηλίου των βλεννογόνων κατά την απολέπιση. αναγέννηση των κυψελιδικών πνευμονικών κυττάρων σε απολέπιση καταρροής. αναγέννηση του επιθηλίου του δέρματος. αναγέννηση του ενδοθηλίου των αιμοφόρων αγγείων και του ενδοκαρδίου κ.λπ. Σε αυτές τις περιπτώσεις, η πηγή αναγέννησης είναι τα υπόλοιπα κυτταρικά στοιχεία, η αναπαραγωγή, η ωρίμανση και η διαφοροποίηση των οποίων οδηγεί σε πλήρη αναπλήρωση των χαμένων παρεγχυματικών στοιχείων. Όταν πεθαίνουν πολύπλοκα δομικά σύμπλοκα, πραγματοποιείται αποκατάσταση του χαμένου ιστού από ειδικές περιοχές του οργάνου, που είναι μοναδικά κέντρα αναγέννησης. Στον εντερικό βλεννογόνο, στο ενδομήτριο, τέτοια κέντρα είναι οι αδενικές κρύπτες. Τα πολλαπλασιαζόμενα κύτταρα τους καλύπτουν το ελάττωμα πρώτα με ένα στρώμα αδιαφοροποίητων κυττάρων, από τα οποία στη συνέχεια διαφοροποιούνται οι αδένες και αποκαθίσταται η δομή του βλεννογόνου. Στο σκελετικό σύστημα, ένα τέτοιο κέντρο αναγέννησης είναι το περιόστεο, στο πλακώδες επιθήλιο - το στρώμα Malpighian, στο σύστημα αίματος - ο μυελός των οστών και τα εξωμυελικά παράγωγα του δικτυωτού ιστού.
Ο γενικός νόμος της αναγέννησης είναι ο νόμος της ανάπτυξης, σύμφωνα με τον οποίο, στη διαδικασία του νεοπλάσματος, προκύπτουν νεαρά αδιαφοροποίητα κυτταρικά παράγωγα, τα οποία στη συνέχεια υφίστανται στάδια μορφολογικής και λειτουργικής διαφοροποίησης μέχρι το σχηματισμό ώριμου ιστού.
Ο θάνατος περιοχών ενός οργάνου που αποτελείται από ένα σύμπλεγμα διαφόρων ιστών προκαλεί αντιδραστική φλεγμονή (βλ.) κατά μήκος της περιφέρειας. Πρόκειται για μια προσαρμοστική πράξη, αφού η φλεγμονώδης αντίδραση συνοδεύεται από υπεραιμία και αυξημένο μεταβολισμό των ιστών, που ευνοεί την ανάπτυξη νεοσχηματισμένων κυττάρων. Επιπλέον, τα φλεγμονώδη κυτταρικά στοιχεία από την ομάδα των ιστοφαγοκυττάρων είναι πλαστικό υλικό για το σχηματισμό συνδετικού ιστού.
Στην παθολογία, η ανατομική επούλωση επιτυγχάνεται συχνά με τη βοήθεια κοκκιώδους ιστού (βλ.) - το στάδιο του νέου σχηματισμού μιας ινώδους ουλής. Ο κοκκιώδης ιστός αναπτύσσεται σχεδόν κατά τη διάρκεια οποιασδήποτε επανορθωτικής αναγέννησης, αλλά ο βαθμός ανάπτυξής του και τα τελικά αποτελέσματα ποικίλλουν εντός πολύ ευρέων ορίων. Μερικές φορές αυτές είναι ευαίσθητες περιοχές ινώδους ιστού που είναι δύσκολο να διακριθούν κατά τη μικροσκοπική εξέταση, μερικές φορές είναι χονδροειδείς πυκνοί κλώνοι υαλοποιημένου βραδυτροφικού ουλώδους ιστού, που συχνά υπόκεινται σε ασβεστοποίηση (βλ.) και οστεοποίηση.
Εκτός από το αναγεννητικό δυναμικό ενός δεδομένου ιστού, η φύση της βλάβης, ο όγκος του, γενικοί παράγοντες είναι σημαντικοί στη διαδικασία αναγέννησης. Αυτά περιλαμβάνουν την ηλικία του ατόμου, τη φύση και τα χαρακτηριστικά της διατροφής και τη γενική αντιδραστικότητα του σώματος. Σε περίπτωση διαταραχών νεύρωσης ή ελλείψεων βιταμινών, η συνήθης πορεία της επανορθωτικής αναγέννησης παραμορφώνεται, η οποία συνήθως εκφράζεται σε επιβράδυνση της διαδικασίας αναγέννησης και βραδύτητα των κυτταρικών αντιδράσεων. Υπάρχει επίσης η έννοια της ινοπλαστικής διάθεσης ως δομικό χαρακτηριστικό του σώματος για να ανταποκρίνεται σε διάφορους παθογόνους ερεθισμούς με αυξημένο σχηματισμό ινώδους ιστού, ο οποίος εκδηλώνεται με το σχηματισμό χηλοειδούς (βλ.), κολλητική νόσο. Στην κλινική πράξη, είναι σημαντικό να λαμβάνονται υπόψη γενικοί παράγοντες για τη δημιουργία βέλτιστων συνθηκών για την ολοκλήρωση της διαδικασίας αναγέννησης και επούλωσης.
Η αναγέννηση είναι μια από τις πιο σημαντικές προσαρμοστικές διαδικασίες που διασφαλίζουν την αποκατάσταση της υγείας και τη συνέχιση της ζωής σε καταστάσεις έκτακτης ανάγκης που δημιουργούνται από τη νόσο. Ωστόσο, όπως κάθε προσαρμοστική διαδικασία, η αναγέννηση σε ένα ορισμένο στάδιο και κατά μήκος ορισμένων μονοπατιών ανάπτυξης μπορεί να χάσει την προσαρμοστική σημασία της και να δημιουργήσει από μόνη της νέες μορφές παθολογίας. Οι παραμορφωτικές ουλές που παραμορφώνουν ένα όργανο και βλάπτουν έντονα τη λειτουργία του (για παράδειγμα, ο ουροειδής μετασχηματισμός των καρδιακών βαλβίδων ως αποτέλεσμα ενδοκαρδίτιδας) συχνά δημιουργούν σοβαρή χρόνια παθολογία που απαιτεί ειδικά θεραπευτικά μέτρα. Μερικές φορές ο νεοσχηματισμένος ιστός υπερβαίνει ποσοτικά τον όγκο του νεκρού ιστού (υπερ-αναγέννηση). Επιπλέον, σε κάθε αναγέννηση υπάρχουν στοιχεία ατυπίας, η έντονη βαρύτητα της οποίας είναι ένα στάδιο ανάπτυξης όγκου (βλ.). Αναγέννηση μεμονωμένων οργάνων και ιστών - δείτε τα σχετικά άρθρα για όργανα και ιστούς.
Υπάρχουν δύο τύποι αναγέννησης - η φυσιολογική και η επανορθωτική.
Φυσιολογική αναγέννηση- συνεχής ενημέρωση των δομών στις
κυτταρική (αντικατάσταση αιμοσφαιρίων, επιδερμίδα κ.λπ.) και ενδοκυτταρική (ανανέωση
κυτταρικά οργανίδια) επίπεδα που διασφαλίζουν τη λειτουργία των οργάνων και
Επανορθωτική αναγέννηση- διαδικασία εξάλειψης δομικών βλαβών
μετά από δράση παθογόνων παραγόντων.
Και οι δύο τύποι αναγέννησης δεν είναι ξεχωριστοί, ανεξάρτητοι ο ένας από τον άλλο.
Αξία αναγέννησηςγια τον οργανισμό καθορίζεται από το γεγονός ότι, με βάση την κυτταρική
και η ενδοκυτταρική ανανέωση των οργάνων παρέχει ένα ευρύ φάσμα
προσαρμοστικές διακυμάνσεις στη λειτουργική τους δραστηριότητα στην αλλαγή
περιβαλλοντικές συνθήκες, καθώς και αποκατάσταση και αποζημίωση των κατεστραμμένων
υπό την επίδραση διαφόρων παθογόνων παραγόντων λειτουργιών.
Διαδικασία αναγέννησηςπου αναπτύσσονται σε διαφορετικά επίπεδα του οργανισμού -
συστημικός, όργανο, ιστός, κυτταρικός, ενδοκυτταρικός. Εφαρμόστηκε
μέσω άμεσης και έμμεσης κυτταρικής διαίρεσης, ανανέωσης της ενδοκυτταρικής
οργανίδια και η αναπαραγωγή τους. Εκσυγχρονίζω ενδοκυτταρικήδομές και τους
Η υπερπλασία είναι μια καθολική μορφή αναγέννησης, εγγενής σε όλα χωρίς
εξαιρέσεις σε όργανα θηλαστικών και ανθρώπων. Εκφράζεται είτε με τη μορφή
η ίδια η ενδοκυτταρική αναγέννηση, όταν μετά τον θάνατο μέρους του κυττάρου της
η δομή αποκαθίσταται λόγω του πολλαπλασιασμού των επιζώντων οργανιδίων, ή
με τη μορφή αύξησης του αριθμού των οργανιδίων (αντισταθμιστική υπερπλασία οργανιδίων) σε
ένα κελί με το θάνατο ενός άλλου.
Πραγματοποιείται αποκατάσταση της αρχικής μάζας του οργάνου μετά τη βλάβη του
με διάφορους τρόπους. Σε ορισμένες περιπτώσεις, το υπόλοιπο τμήμα του οργάνου παραμένει
αμετάβλητο ή ελάχιστα αλλαγμένο και το τμήμα που λείπει μεγαλώνει πίσω από την πληγή
επιφάνεια με τη μορφή σαφώς οριοθετημένης αναγέννησης. Με αυτόν τον τρόπο
η αποκατάσταση του χαμένου μέρους ενός οργάνου ονομάζεται e πυμόρφωση. Σε άλλα
Σε περιπτώσεις συμβαίνει αναδιάρθρωση του υπόλοιπου τμήματος του οργάνου, κατά την οποία
αποκτά σταδιακά το αρχικό του σχήμα και μέγεθος. Αυτή η επιλογή διαδικασίας
αναγέννηση ονομάζεται μορφαλαξία.Πιο συχνά επιμορφώσεις και μορφαλαξίες
βρίσκονται σε διάφορους συνδυασμούς. Παρατηρώντας αύξηση του μεγέθους του οργάνου
μετά τη βλάβη του, προηγουμένως μιλούσαν για την αντισταθμιστική υπερτροφία του.
Η κυτταρολογική ανάλυση αυτής της διαδικασίας έδειξε ότι βασίζεται σε
κυτταρική αναπαραγωγή, δηλαδή αναγεννητική αντίδραση. Από αυτή την άποψη, η διαδικασία
που ονομάζεται «αναγεννητική υπερτροφία».
Η αποτελεσματικότητα της διαδικασίας αναγέννησης καθορίζεται σε μεγάλο βαθμό από τις συνθήκες υπό τις οποίες
που ρέει. Η γενική κατάσταση είναι σημαντική από αυτή την άποψη.
σώμα. Εξάντληση, υποβιταμίνωση, διαταραχές νεύρωσης κ.λπ
σημαντική επίδραση στην πορεία της επανορθωτικής αναγέννησης, αναστέλλοντάς την και
συμβάλλοντας στη μετάβαση στην παθολογική. Σημαντική επίδραση στην ένταση
η επανορθωτική αναγέννηση επηρεάζεται από τον βαθμό του λειτουργικού φορτίου,
σωστή δοσολογία που ευνοεί αυτή τη διαδικασία. Ταχύτητα
η επανορθωτική αναγέννηση καθορίζεται σε κάποιο βαθμό από την ηλικία, η οποία
έχει ιδιαίτερη σημασία λόγω της αύξησης του προσδόκιμου ζωής και
αντίστοιχα, ο αριθμός των χειρουργικών επεμβάσεων σε άτομα μεγαλύτερης ηλικίας.
Συνήθως, δεν σημειώνονται σημαντικές αποκλίσεις στη διαδικασία αναγέννησης και
Η σοβαρότητα της νόσου και οι επιπλοκές της φαίνεται να είναι πιο σημαντικές από
εξασθένηση της αναγεννητικής ικανότητας που σχετίζεται με την ηλικία
Αλλαγή των γενικών και τοπικών συνθηκών στις οποίες λαμβάνει χώρα η διαδικασία αναγέννησης,
μπορεί να οδηγήσει σε ποσοτικές και ποιοτικές αλλαγές.
Πολυάριθμες ενδο- και
εξωγενής φύση. Έχουν διαπιστωθεί ανταγωνιστικές επιδράσεις διαφόρων παραγόντων
στην πορεία των ενδοκυτταρικών αναγεννητικών και υπερπλαστικών διεργασιών.
Η επίδραση διαφόρων ορμονών στην αναγέννηση έχει μελετηθεί περισσότερο. Κανονισμός λειτουργίας
Η μιτωτική δραστηριότητα των κυττάρων διαφόρων οργάνων πραγματοποιείται από ορμόνες
φλοιός επινεφριδίων, θυρεοειδής αδένας, γονάδες κ.λπ. Σημαντικός ρόλος στην
ως προς αυτό παίζουν τα λεγόμενα. γαστρεντερικές ορμόνες. Γνωστό ισχυρό
ενδογενείς ρυθμιστές της μιτωτικής δραστηριότητας - keylons, proslandins, their
ανταγωνιστές και άλλες βιολογικά δραστικές ουσίες.
συμπέρασμα
Σημαντική θέση στην έρευνα για τους μηχανισμούς ρύθμισης των διαδικασιών αναγέννησης
καταλαμβάνει τη μελέτη του ρόλου διαφόρων τμημάτων του νευρικού συστήματος στην πορεία τους και
αποτελέσματα. Μια νέα κατεύθυνση στην ανάπτυξη αυτού του προβλήματος είναι η μελέτη
ανοσολογική ρύθμιση των διαδικασιών αναγέννησης, και ειδικότερα της εγκατάστασης
το γεγονός της μεταφοράς «αναγεννητικών πληροφοριών» από λεμφοκύτταρα, διεγερτικό
πολλαπλασιαστική δραστηριότητα κυττάρων διαφόρων εσωτερικών οργάνων.
Η ρυθμιστική επιρροή στην πορεία της διαδικασίας αναγέννησης ασκείται επίσης από
Το κύριο πρόβλημα είναι ότι λαμβάνει χώρα αναγέννηση ιστού στον άνθρωπο
Τόσο αργά. Πολύ αργή για να συμβεί ανάκτηση
πραγματικά σημαντική ζημιά. Αν αυτή η διαδικασία είχε πετύχει τουλάχιστον
επιταχύνετε λίγο, το αποτέλεσμα θα ήταν πολύ πιο σημαντικό.
Γνώση των μηχανισμών που ρυθμίζουν την αναγεννητική ικανότητα οργάνων και ιστών
ανοίγει προοπτικές για την ανάπτυξη της επιστημονικής βάσης για την τόνωση της αποκατάστασης
αναγέννηση και διαχείριση των θεραπευτικών διαδικασιών.
Είδη αναγέννησης: φυσιολογική, επανορθωτική και παθολογική.
Η φυσιολογική αναγέννηση δεν σχετίζεται με τη δράση οποιουδήποτε επιβλαβούς παράγοντα και πραγματοποιείται με απόπτωση. Η απόπτωση είναι ο γενετικά προγραμματισμένος θάνατος ενός κυττάρου σε έναν ζωντανό οργανισμό. Δεν εμφανίζεται φλεγμονώδης αντίδραση.
Η επανορθωτική αναγέννηση συμβαίνει όταν εμφανίζονται διάφοροι επιβλαβείς παράγοντες (τραύμα, φλεγμονή). Η πλήρης αναγέννηση, ή αποκατάσταση, είναι η πλήρης δομική και λειτουργική αποκατάσταση. Η ατελής αναγέννηση ή υποκατάσταση εμφανίζεται σε όργανα με ενδοκυτταρική μορφή αναγέννησης και σε όργανα με μικτή μορφή αναγέννησης, αλλά με εκτεταμένη βλάβη.
Η παθολογική αναγέννηση μπορεί να είναι υπερβολική (υπεραναγέννηση), αργή (υποαναγέννηση), μεταπλασία και δυσπλασία. Η υπερβολική αναγέννηση εμφανίζεται με έντονη ενεργοποίηση της πρώτης φάσης της αναγέννησης. Υπεργέννηση συμβαίνει όταν η φάση πολλαπλασιασμού είναι αργή. Αυτό συμβαίνει σε όργανα και ιστούς όπου υπάρχει χρόνια φλεγμονή και όπου συχνά διαταράσσονται οι διεργασίες του αγγειακού και νευρικού τροφισμού. Η μεταπλασία εμφανίζεται σε όργανα και ιστούς με κυτταρική μορφή αναγέννησης και συχνά προηγείται χρόνια φλεγμονή. Με την αναιμία και τις ασθένειες του αίματος, εμφανίζεται μεταπλασία του κίτρινου μυελού των οστών σε κόκκινο. Αυτός είναι ένας αντισταθμιστικός μηχανισμός. Η δυσπλασία εμφανίζεται όταν διαταράσσεται ο πολλαπλασιασμός και η διαφοροποίηση των κυττάρων, έτσι εμφανίζονται άτυπα κύτταρα, δηλαδή έχουν διαφορετικά σχήματα και μεγέθη, με μεγάλους υπερχρωμικούς πυρήνες. Τέτοια κύτταρα εμφανίζονται μεταξύ των συνηθισμένων επιθηλιακών κυττάρων.
Υπάρχουν τρεις βαθμοί δυσπλασίας: ήπια, μέτρια, σοβαρή (όταν σχεδόν όλα τα κύτταρα της επιθηλιακής στιβάδας γίνονται άτυπα και διαγιγνώσκονται ως καρκίνος in situ).
Κατά την αναγέννηση του συνδετικού ιστού, υπάρχουν 3 στάδια.
1. Σχηματισμός νεαρού, ανώριμου συνδετικού – κοκκιώματος – ιστού.
2. Σχηματισμός ινώδους συνδετικού ιστού.
3. Σχηματισμός ουλώδους συνδετικού ιστού, ο οποίος περιέχει παχιές, χονδρές ίνες κολλαγόνου.
Η επούλωση πληγών αναφέρεται στην επανορθωτική αναγέννηση. Υπάρχουν τέσσερις τύποι: άμεση σύγκλειση του ελαττώματος με ερπυστικό επιθήλιο, επούλωση κάτω από την ψώρα, επούλωση με πρωτογενή και δευτερεύουσα πρόθεση. Το άμεσο κλείσιμο ενός ελαττώματος στο επιθηλιακό κάλυμμα είναι η απλούστερη επούλωση, η οποία συνίσταται στο ερπυσμό του επιθηλίου πάνω στο επιφανειακό ελάττωμα και στην κάλυψη του με ένα επιθηλιακό στρώμα. Η επούλωση κάτω από μια ψώρα αφορά μικρά ελαττώματα, στην επιφάνεια των οποίων εμφανίζεται μια ξηρή κρούστα (ψώρα) πηγμένου αίματος και λέμφου.
Πρωταρχική πρόθεση είναι η επούλωση βαθιών πληγών με βλάβες όχι μόνο στο δέρμα, αλλά και σε ιστούς που βρίσκονται σε βάθος. ουλή την 10-15η ημέρα. Πληγές που είναι μολυσμένες, συνθλίβονται, μολυσμένες και με ανομοιόμορφες άκρες επουλώνονται από δευτερεύουσα πρόθεση. θεραπεύεται μέσω καθαρισμού από λευκοκύτταρα και μακροφάγα την 5η-6η ημέρα.
Αναγέννηση(από το λατινικό regeneratio - αναγέννηση) - η διαδικασία αποκατάστασης από το σώμα χαμένων ή κατεστραμμένων δομών. Η αναγέννηση διατηρεί τη δομή και τις λειτουργίες του σώματος, την ακεραιότητά του. Υπάρχουν δύο τύποι αναγέννησης: η φυσιολογική και η επανορθωτική. Η αποκατάσταση οργάνων, ιστών, κυττάρων ή ενδοκυτταρικών δομών μετά την καταστροφή τους κατά τη διάρκεια της ζωής του σώματος ονομάζεται φυσιολογικόςαναγέννηση. Αποκατάσταση δομών μετά από τραυματισμό ή άλλους επιβλαβείς παράγοντες ονομάζεται επανορθωτικόςαναγέννηση. Κατά την αναγέννηση συμβαίνουν διεργασίες όπως ο προσδιορισμός, η διαφοροποίηση, η ανάπτυξη, η ολοκλήρωση κ.λπ., παρόμοιες με τις διαδικασίες που λαμβάνουν χώρα στην εμβρυϊκή ανάπτυξη. Ωστόσο, κατά την αναγέννηση, όλα έρχονται δευτερευόντως, δηλ. σε έναν σχηματισμένο οργανισμό.
Φυσιολογικόςη αναγέννηση είναι η διαδικασία ενημέρωσης των λειτουργικών δομών του σώματος. Χάρη στη φυσιολογική αναγέννηση, διατηρείται η δομική ομοιόσταση και τα όργανα μπορούν να εκτελούν συνεχώς τις λειτουργίες τους. Από μια γενική βιολογική άποψη, η φυσιολογική αναγέννηση, όπως και ο μεταβολισμός, είναι μια εκδήλωση μιας τόσο σημαντικής ιδιότητας της ζωής όπως αυτοανανέωση.
Ένα παράδειγμα φυσιολογικής αναγέννησης σε ενδοκυτταρικό επίπεδο είναι οι διαδικασίες αποκατάστασης των υποκυτταρικών δομών στα κύτταρα όλων των ιστών και οργάνων. Η σημασία του είναι ιδιαίτερα μεγάλη για τους λεγόμενους «αιώνιους» ιστούς που έχουν χάσει την ικανότητα αναγέννησης μέσω της κυτταρικής διαίρεσης. Αυτό ισχύει κυρίως για τον νευρικό ιστό.
Παραδείγματα φυσιολογικής αναγέννησης σε επίπεδο κυττάρων και ιστών είναι η ανανέωση της επιδερμίδας του δέρματος, του κερατοειδούς χιτώνα του ματιού, του επιθηλίου του εντερικού βλεννογόνου, των κυττάρων του περιφερικού αίματος κ.λπ. Τα παράγωγα της επιδερμίδας ανανεώνονται - τρίχες και τα νύχια. Αυτό είναι το λεγόμενο πολλαπλασιαστικόαναγέννηση, δηλ. αναπλήρωση του αριθμού των κυττάρων λόγω της διαίρεσης τους. Σε πολλούς ιστούς υπάρχουν ειδικά καμπιακά κύτταρα και εστίες πολλαπλασιασμού τους. Πρόκειται για κρύπτες στο επιθήλιο του λεπτού εντέρου, μυελό των οστών, πολλαπλασιαστικές ζώνες στο επιθήλιο του δέρματος. Η ένταση της κυτταρικής ανανέωσης σε αυτούς τους ιστούς είναι πολύ υψηλή. Αυτοί είναι οι λεγόμενοι «αστάθμητοι» ιστοί. Όλα τα ερυθρά αιμοσφαίρια των θερμόαιμων ζώων, για παράδειγμα, αντικαθίστανται σε 2-4 μήνες και το επιθήλιο του λεπτού εντέρου αντικαθίσταται πλήρως σε 2 ημέρες. Αυτός ο χρόνος απαιτείται για να μετακινηθεί το κύτταρο από την κρύπτη στη λάχνη, να εκτελέσει τη λειτουργία του και να πεθάνει. Κύτταρα οργάνων όπως το ήπαρ, τα νεφρά, τα επινεφρίδια κ.λπ., ανανεώνονται πολύ πιο αργά. Αυτά είναι τα λεγόμενα «σταθερά» υφάσματα.
Η ένταση του πολλαπλασιασμού κρίνεται από τον αριθμό των μιτώσεων ανά 1000 μετρημένα κύτταρα. Αν λάβουμε υπόψη ότι η ίδια η μίτωση διαρκεί κατά μέσο όρο περίπου 1 ώρα και ολόκληρος ο μιτωτικός κύκλος στα σωματικά κύτταρα διαρκεί κατά μέσο όρο 22-24 ώρες, τότε γίνεται σαφές ότι για να προσδιοριστεί η ένταση της ανανέωσης της κυτταρικής σύνθεσης των ιστών είναι απαραίτητο για την καταμέτρηση του αριθμού των μιτώσεων σε μία ή περισσότερες ημέρες. Αποδείχθηκε ότι ο αριθμός των διαιρούμενων κυττάρων δεν είναι ο ίδιος σε διαφορετικές ώρες της ημέρας. Έτσι άνοιξε καθημερινός ρυθμός κυτταρικών διαιρέσεων,ένα παράδειγμα του οποίου φαίνεται στο Σχ. 8.23.
Ρύζι. 8.23. Καθημερινές αλλαγές στον μιτωτικό δείκτη (MI)
στο επιθήλιο του οισοφάγου ( Εγώ) και κερατοειδής ( 2 ) ποντίκια.
Ο μιτωτικός δείκτης εκφράζεται σε ppm (0 / 00), αντανακλώντας τον αριθμό των μιτώσεων
ανά χίλια μετρημένα κύτταρα
Ένας ημερήσιος ρυθμός στον αριθμό των μιτώσεων βρέθηκε όχι μόνο σε φυσιολογικούς αλλά και σε ιστούς όγκου. Είναι μια αντανάκλαση ενός γενικότερου μοτίβου, δηλαδή του ρυθμού όλων των λειτουργιών του σώματος. Ένας από τους σύγχρονους τομείς της βιολογίας είναι χρονοβιολογία -μελετά, ειδικότερα, τους μηχανισμούς ρύθμισης των καθημερινών ρυθμών της μιτωτικής δραστηριότητας, κάτι που είναι πολύ σημαντικό για την ιατρική. Η ύπαρξη ημερήσιας περιοδικότητας στον αριθμό των μιτώσεων υποδηλώνει τη δυνατότητα προσαρμογής της φυσιολογικής αναγέννησης από τον οργανισμό. Εκτός από τα μεροκάματα, υπάρχουν σεληνιακά και Ετήσιοκύκλους ανανέωσης ιστών και οργάνων.
Υπάρχουν δύο φάσεις στη φυσιολογική αναγέννηση: η καταστροφική και η επανορθωτική. Πιστεύεται ότι τα προϊόντα διάσπασης ορισμένων κυττάρων διεγείρουν τον πολλαπλασιασμό άλλων. Οι ορμόνες παίζουν σημαντικό ρόλο στη ρύθμιση της κυτταρικής ανανέωσης.
Η φυσιολογική αναγέννηση είναι εγγενής σε οργανισμούς όλων των ειδών, αλλά συμβαίνει ιδιαίτερα εντατικά στα θερμόαιμα σπονδυλωτά, καθώς έχουν γενικά πολύ υψηλή ένταση λειτουργίας όλων των οργάνων σε σύγκριση με άλλα ζώα.
Επανορθωτικός(από το λατινικό reparatio - αποκατάσταση) η αναγέννηση συμβαίνει μετά από βλάβη σε ιστό ή όργανο. Είναι πολύ διαφορετικό όσον αφορά τους παράγοντες που προκαλούν ζημιά, το μέγεθος της ζημιάς και τις μεθόδους ανάκτησης. Τα μηχανικά τραύματα, όπως η χειρουργική επέμβαση, η έκθεση σε τοξικές ουσίες, τα εγκαύματα, τα κρυοπαγήματα, η έκθεση στην ακτινοβολία, η νηστεία και άλλοι παθογόνοι παράγοντες, είναι όλα επιβλαβείς παράγοντες. Η αναγέννηση μετά από μηχανικό τραύμα έχει μελετηθεί ευρύτερα. Η ικανότητα ορισμένων ζώων, όπως η ύδρα, η πλανάρια, κάποια ανελίδια, οι αστερίες, τα θαλάσσια σκουπίδια κ.λπ., να αποκαθιστούν τα χαμένα όργανα και μέρη του σώματος έχει εκπλήξει εδώ και καιρό τους επιστήμονες. Ο Κάρολος Δαρβίνος, για παράδειγμα, θεώρησε εκπληκτική την ικανότητα ενός σαλιγκαριού να αναπαράγει ένα κεφάλι και την ικανότητα μιας σαλαμάνδρας να αποκαθιστά τα μάτια, την ουρά και τα πόδια ακριβώς σε εκείνα τα μέρη όπου κόπηκαν.
Η έκταση της ζημιάς και η επακόλουθη ανάκτηση ποικίλλει ευρέως. Μια ακραία επιλογή είναι η αποκατάσταση ολόκληρου του οργανισμού από ένα ξεχωριστό μικρό τμήμα του, στην πραγματικότητα από μια ομάδα σωματικών κυττάρων. Μεταξύ των ζώων, μια τέτοια αποκατάσταση είναι δυνατή σε σφουγγάρια και συνεντερικά. Μεταξύ των φυτών, η ανάπτυξη ενός εντελώς νέου φυτού είναι δυνατή ακόμη και από ένα σωματικό κύτταρο, όπως προέκυψε με το παράδειγμα των καρότων και του καπνού. Αυτός ο τύπος διεργασιών αποκατάστασης συνοδεύεται από την εμφάνιση ενός νέου μορφογενετικού άξονα του σώματος και ονομάζεται B.P. Tokin «σωματική εμβρυογένεση», γιατί από πολλές απόψεις μοιάζει με την εμβρυϊκή ανάπτυξη.
Υπάρχουν παραδείγματα αποκατάστασης μεγάλων περιοχών του σώματος που αποτελούνται από ένα σύμπλεγμα οργάνων. Παραδείγματα περιλαμβάνουν την αναγέννηση του στοματικού άκρου στην ύδρα, του κεφαλικού άκρου στο αγκυροβόλιο και την αποκατάσταση του αστερία από μία μόνο ακτίνα (Εικ. 8.24). Η αναγέννηση μεμονωμένων οργάνων είναι ευρέως διαδεδομένη, για παράδειγμα, τα άκρα ενός τρίτωνα, η ουρά μιας σαύρας και τα μάτια των αρθροπόδων. Η επούλωση του δέρματος, των πληγών, των βλαβών στα οστά και άλλα εσωτερικά όργανα είναι μια λιγότερο εκτεταμένη διαδικασία, αλλά όχι λιγότερο σημαντική για την αποκατάσταση της δομικής και λειτουργικής ακεραιότητας του σώματος. Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζει η ικανότητα των εμβρύων στα αρχικά στάδια ανάπτυξης να ανακτούν μετά από σημαντική απώλεια υλικού. Αυτή η ικανότητα ήταν το τελευταίο επιχείρημα στον αγώνα μεταξύ των υποστηρικτών του προφορμασιονισμού και της επιγένεσης και οδήγησε τον G. Driesch στην έννοια της εμβρυϊκής ρύθμισης το 1908.
Ρύζι. 8.24. Αναγέννηση ενός συμπλέγματος οργάνων σε ορισμένα είδη ασπόνδυλων ζώων. ΕΝΑ -Ύδρα; Β -λειχήν; ΣΕ -Αστερίας
(δείτε το κείμενο για εξήγηση)
Υπάρχουν διάφορες ποικιλίες ή μέθοδοι επανορθωτικής αναγέννησης. Αυτές περιλαμβάνουν επιμορφώσεις, μορφαλαξία, επούλωση επιθηλιακών πληγών, αναγεννητική υπερτροφία, αντισταθμιστική υπερτροφία.
ΕπιθηλιοποίησηΚατά την επούλωση τραυμάτων με κατεστραμμένο επιθηλιακό κάλυμμα, η διαδικασία είναι περίπου η ίδια, ανεξάρτητα από το εάν η αναγέννηση οργάνων γίνεται περαιτέρω μέσω επιμορφώσεως ή όχι. Η επούλωση της επιδερμικής πληγής στα θηλαστικά, όταν η επιφάνεια του τραύματος στεγνώσει για να σχηματίσει κρούστα, προχωρά ως εξής (Εικ. 8.25). Το επιθήλιο στην άκρη του τραύματος παχαίνει λόγω της αύξησης του όγκου των κυττάρων και της επέκτασης των μεσοκυττάριων χώρων. Ο θρόμβος ινώδους παίζει το ρόλο του υποστρώματος για τη μετανάστευση της επιδερμίδας στα βάθη του τραύματος. Τα μεταναστευτικά επιθηλιακά κύτταρα δεν υφίστανται μίτωση, αλλά έχουν φαγοκυτταρική δραστηριότητα. Κύτταρα από αντίθετα άκρα έρχονται σε επαφή. Στη συνέχεια ακολουθεί η κερατινοποίηση της επιδερμίδας του τραύματος και ο διαχωρισμός της κρούστας που καλύπτει την πληγή.
Ρύζι. 8.25. Διάγραμμα μερικών από τα γεγονότα που λαμβάνουν χώρα
κατά τη διάρκεια της επιθηλιοποίησης ενός τραύματος δέρματος σε θηλαστικά.
ΕΝΑ-η αρχή της εσωτερικής ανάπτυξης της επιδερμίδας κάτω από τον νεκρωτικό ιστό. ΣΙ-σύντηξη της επιδερμίδας και διαχωρισμός της ψώρας:
1 -συνδετικού ιστού, 2- επιδερμίδα, 3- ψώρα, 4- νεκρωτικό ιστό
Μέχρι τη στιγμή που η επιδερμίδα συναντά τις αντίθετες άκρες, παρατηρείται μια έκρηξη μίτωσης στα κύτταρα που βρίσκονται αμέσως γύρω από την άκρη του τραύματος, η οποία στη συνέχεια μειώνεται σταδιακά. Σύμφωνα με μια εκδοχή, αυτή η εστία προκαλείται από μείωση της συγκέντρωσης του μιτωτικού αναστολέα - kaylon.
Epimorphosisείναι η πιο προφανής μέθοδος αναγέννησης, που συνίσταται στην ανάπτυξη ενός νέου οργάνου από την επιφάνεια του ακρωτηριασμού. Η αναγέννηση των άκρων τρίτωνων και αξολολότλων έχει μελετηθεί λεπτομερώς. Υπάρχουν οπισθοδρομικές και προοδευτικές φάσεις αναγέννησης. Φάση παλινδρόμησηςξεκινάω με φαρμακευτικόςπληγή, κατά την οποία συμβαίνουν τα ακόλουθα κύρια γεγονότα: διακοπή αιμορραγίας, συστολή του μαλακού ιστού του κολοβώματος του άκρου, σχηματισμός θρόμβου ινώδους πάνω από την επιφάνεια του τραύματος και μετανάστευση της επιδερμίδας που καλύπτει την επιφάνεια του ακρωτηριασμού.
Μετά αρχίζει καταστροφήοστεοκύτταρα στο περιφερικό άκρο του οστού και άλλα κύτταρα. Ταυτόχρονα, κύτταρα που εμπλέκονται στη φλεγμονώδη διαδικασία διεισδύουν στους κατεστραμμένους μαλακούς ιστούς, παρατηρείται φαγοκυττάρωση και τοπικό οίδημα. Στη συνέχεια, αντί να σχηματιστεί ένα πυκνό πλέγμα ινών συνδετικού ιστού, όπως συμβαίνει κατά την επούλωση τραυμάτων στα θηλαστικά, ο διαφοροποιημένος ιστός χάνεται στην περιοχή κάτω από την επιδερμίδα του τραύματος. Χαρακτηρίζεται από οστεοκλαστική διάβρωση των οστών, που είναι ιστολογικό σημάδι αποδιαφοροποίηση.Η επιδερμίδα του τραύματος, που έχει ήδη διεισδύσει από αναγεννητικές νευρικές ίνες, αρχίζει να πυκνώνει γρήγορα. Οι χώροι μεταξύ των ιστών γεμίζουν όλο και περισσότερο με μεσεγχυματικά κύτταρα. Η συσσώρευση μεσεγχυματικών κυττάρων κάτω από την επιδερμίδα του τραύματος είναι ο κύριος δείκτης του σχηματισμού αναγεννητικών βλάστεμας.Τα κύτταρα βλαστήματος φαίνονται ίδια, αλλά είναι αυτή τη στιγμή που καθορίζονται τα κύρια χαρακτηριστικά του αναγεννόμενου άκρου.
Μετά αρχίζει προοδευτική φάση,που χαρακτηρίζεται περισσότερο από τις διαδικασίες ανάπτυξης και μορφογένεσης. Το μήκος και το βάρος του αναγεννητικού βλαστήματος αυξάνονται γρήγορα. Η ανάπτυξη του βλαστήματος συμβαίνει στο πλαίσιο του σχηματισμού χαρακτηριστικών των άκρων σε πλήρη εξέλιξη, δηλ. τη μορφογένεσή του. Όταν το γενικό σχήμα του άκρου έχει ήδη αναπτυχθεί, η αναγέννηση είναι ακόμα μικρότερη από το κανονικό άκρο. Όσο μεγαλύτερο είναι το ζώο, τόσο μεγαλύτερη είναι αυτή η διαφορά μεγέθους. Η ολοκλήρωση της μορφογένεσης απαιτεί χρόνο, μετά τον οποίο η αναγέννηση φτάνει στο μέγεθος ενός φυσιολογικού άκρου.
Ορισμένα στάδια αναγέννησης του πρόσθιου άκρου σε τρίτωνα μετά από ακρωτηριασμό στο επίπεδο του ώμου φαίνονται στο Σχ. 8.26. Ο χρόνος που απαιτείται για την πλήρη αναγέννηση των άκρων ποικίλλει ανάλογα με το μέγεθος και την ηλικία του ζώου, καθώς και τη θερμοκρασία στην οποία εμφανίζεται.
Ρύζι. 8.26. Στάδια αναγέννησης πρόσθιων άκρων σε τρίτωνα
Στις νεαρές προνύμφες axolotl, ένα άκρο μπορεί να αναγεννηθεί σε 3 εβδομάδες, σε ενήλικες τρίτωνες και axolotl σε 1-2 μήνες, και σε χερσαίους αμφίστους αυτό διαρκεί περίπου 1 χρόνο.
Κατά τη διάρκεια της επιμορφικής αναγέννησης, δεν σχηματίζεται πάντα ακριβές αντίγραφο της αφαιρεθείσας δομής. Αυτή η αναγέννηση ονομάζεται άτυπος.Υπάρχουν πολλοί τύποι άτυπης αναγέννησης. υπομορφωση -αναγέννηση με μερική αντικατάσταση της ακρωτηριασμένης δομής. Έτσι, σε έναν ενήλικο βάτραχο με νύχια, εμφανίζεται μια δομή που μοιάζει με σουβλί αντί για ένα άκρο. Ετερομορφωση -η εμφάνιση μιας άλλης κατασκευής στη θέση της χαμένης. Αυτό μπορεί να εκδηλωθεί με τη μορφή ομοιοτικής αναγέννησης, η οποία συνίσταται στην εμφάνιση ενός άκρου στη θέση των κεραιών ή των ματιών στα αρθρόποδα, καθώς και σε μια αλλαγή στην πολικότητα της δομής. Από ένα κοντό θραύσμα planaria, μπορεί να ληφθεί αξιόπιστα ένα διπολικό planaria (Εικ. 8.27).
Συμβαίνει σχηματισμός πρόσθετων δομών, ή υπερβολική αναγέννηση.Μετά την κοπή του κολοβώματος κατά τον ακρωτηριασμό του τμήματος της κεφαλής του πλαναριού, εμφανίζεται αναγέννηση δύο ή περισσότερων κεφαλών (Εικ. 8.28). Είναι δυνατό να λάβετε περισσότερα ψηφία κατά την αναγέννηση ενός άκρου axolotl περιστρέφοντας το άκρο του κολοβώματος του άκρου κατά 180°. Οι πρόσθετες δομές είναι κατοπτρικές εικόνες των αρχικών ή αναγεννημένων δομών δίπλα στις οποίες βρίσκονται (νόμος του Bateson).
Ρύζι. 8.27. Διπολική πλανάρια
Μορφαλαξία -Πρόκειται για αναγέννηση με αναδιάρθρωση της περιοχής αναγέννησης. Ένα παράδειγμα είναι η αναγέννηση μιας ύδρας από ένα δακτύλιο που κόβεται από τη μέση του σώματός της ή η αποκατάσταση μιας πλανάριας από το ένα δέκατο ή το εικοστό του τμήματός της. Σε αυτή την περίπτωση, δεν συμβαίνουν σημαντικές διεργασίες διαμόρφωσης στην επιφάνεια του τραύματος. Το κομμένο κομμάτι συρρικνώνεται, τα κύτταρα μέσα σε αυτό αναδιατάσσονται και εμφανίζεται ένα ολόκληρο άτομο
μειώνεται σε μέγεθος, το οποίο στη συνέχεια μεγαλώνει. Αυτή η μέθοδος αναγέννησης περιγράφηκε για πρώτη φορά από τον T. Morgan το 1900. Σύμφωνα με την περιγραφή του, η μορφαλαξία εμφανίζεται χωρίς μίτωση. Συχνά υπάρχει συνδυασμός επιμορφικής ανάπτυξης στο σημείο του ακρωτηριασμού με αναδιοργάνωση μέσω μορφαλαξίας σε παρακείμενα μέρη του σώματος.
Ρύζι. 8.28. Πολυκέφαλα πλανάρια που ελήφθησαν μετά από ακρωτηριασμό της κεφαλής
και εφαρμόζοντας εγκοπές στο κούτσουρο
Αναγεννητική υπερτροφίααναφέρεται σε εσωτερικά όργανα. Αυτή η μέθοδος αναγέννησης περιλαμβάνει την αύξηση του μεγέθους του εναπομείναντος οργάνου χωρίς να αποκατασταθεί το αρχικό του σχήμα. Ένα παράδειγμα είναι η αναγέννηση του ήπατος των σπονδυλωτών, συμπεριλαμβανομένων των θηλαστικών. Με οριακό τραυματισμό στο ήπαρ, το αφαιρεμένο τμήμα του οργάνου δεν αποκαθίσταται ποτέ. Η επιφάνεια του τραύματος επουλώνεται. Ταυτόχρονα, ο κυτταρικός πολλαπλασιασμός (υπερπλασία) αυξάνεται στο εσωτερικό του υπόλοιπου τμήματος και μέσα σε δύο εβδομάδες μετά την αφαίρεση των 2/3 του ήπατος, το αρχικό βάρος και ο όγκος αποκαθίστανται, αλλά όχι το σχήμα. Η εσωτερική δομή του ήπατος αποδεικνύεται φυσιολογική, οι λοβοί έχουν τυπικό μέγεθος. Η ηπατική λειτουργία επιστρέφει επίσης στο φυσιολογικό.
Αντισταθμιστική υπερτροφίασυνίσταται σε αλλαγές σε ένα από τα όργανα με παραβίαση σε άλλο, που ανήκει στο ίδιο σύστημα οργάνων. Ένα παράδειγμα είναι η υπερτροφία σε έναν από τους νεφρούς όταν αφαιρείται ο άλλος ή η διεύρυνση των λεμφαδένων όταν αφαιρείται ο σπλήνας.
Οι δύο τελευταίες μέθοδοι διαφέρουν ως προς τη θέση της αναγέννησης, αλλά οι μηχανισμοί τους είναι οι ίδιοι: υπερπλασία και υπερτροφία.
Αποκατάσταση μεμονωμένων μεσοδερμικών ιστών, όπως ο μυϊκός και ο σκελετικός ιστός, ονομάζεται αναγέννηση ιστού.Για την αναγέννηση των μυών, είναι σημαντικό να διατηρηθούν τουλάχιστον μικρά κολοβώματα και στα δύο άκρα, και για την αναγέννηση των οστών, το περιόστεο είναι απαραίτητο. Η αναγέννηση με επαγωγή συμβαίνει σε ορισμένους μεσοδερμικούς ιστούς θηλαστικών ως απόκριση στη δράση ειδικών επαγωγέων που εισάγονται στην κατεστραμμένη περιοχή. Αυτή η μέθοδος καθιστά δυνατή την πλήρη αντικατάσταση του ελαττώματος των οστών του κρανίου μετά την εισαγωγή ρινισμάτων οστών σε αυτό.
Έτσι, υπάρχουν πολλές διαφορετικές μέθοδοι ή τύποι μορφογενετικών φαινομένων στην αποκατάσταση χαμένων και κατεστραμμένων σημείων του σώματος. Οι διαφορές μεταξύ τους δεν είναι πάντα εμφανείς και απαιτείται βαθύτερη κατανόηση αυτών των διαδικασιών.
Η μελέτη των φαινομένων αναγέννησης δεν αφορά μόνο τις εξωτερικές εκδηλώσεις. Υπάρχουν ορισμένα ζητήματα που είναι προβληματικά και θεωρητικά. Αυτά περιλαμβάνουν θέματα ρύθμισης και συνθηκών στις οποίες συμβαίνουν οι διαδικασίες αποκατάστασης, ζητήματα προέλευσης κυττάρων που εμπλέκονται στην αναγέννηση, ικανότητα αναγέννησης σε διάφορες ομάδες, ζώα και χαρακτηριστικά των διαδικασιών αποκατάστασης στα θηλαστικά.
Έχει διαπιστωθεί ότι πραγματικές αλλαγές στην ηλεκτρική δραστηριότητα συμβαίνουν στα άκρα των αμφιβίων μετά τον ακρωτηριασμό και κατά τη διαδικασία της αναγέννησης. Όταν ένα ηλεκτρικό ρεύμα διέρχεται από ένα ακρωτηριασμένο άκρο, οι ενήλικοι βάτραχοι με νύχια παρουσιάζουν αυξημένη αναγέννηση των μπροστινών άκρων. Στις αναγεννήσεις αυξάνεται η ποσότητα του νευρικού ιστού, από την οποία συμπεραίνεται ότι το ηλεκτρικό ρεύμα διεγείρει την εσωτερική ανάπτυξη των νεύρων στις άκρες των άκρων, τα οποία κανονικά δεν αναγεννώνται.
Οι προσπάθειες για την τόνωση της αναγέννησης των άκρων στα θηλαστικά με παρόμοιο τρόπο ήταν ανεπιτυχείς. Έτσι, υπό την επίδραση ενός ηλεκτρικού ρεύματος ή με συνδυασμό της δράσης ενός ηλεκτρικού ρεύματος με έναν αυξητικό παράγοντα νεύρων, ήταν δυνατό να ληφθεί σε αρουραίους μόνο η ανάπτυξη σκελετικού ιστού με τη μορφή χόνδρινων και οστικών κάλων, που δεν έμοιαζαν με φυσιολογικά στοιχεία του σκελετού των άκρων.
Δεν υπάρχει αμφιβολία ότι οι διαδικασίες αναγέννησης ρυθμίζονται από νευρικό σύστημα.Όταν το άκρο απονευρώνεται προσεκτικά κατά τον ακρωτηριασμό, η επιμορφική αναγέννηση καταστέλλεται πλήρως και δεν σχηματίζεται ποτέ βλάστημα. Έγιναν ενδιαφέροντα πειράματα. Εάν το νεύρο του άκρου του τρίτωνα αποσυρθεί κάτω από το δέρμα της βάσης του άκρου, σχηματίζεται ένα επιπλέον άκρο. Εάν μεταφερθεί στη βάση της ουράς, διεγείρεται ο σχηματισμός μιας επιπλέον ουράς. Η μείωση του νεύρου στην πλάγια περιοχή δεν προκαλεί πρόσθετες δομές. Αυτά τα πειράματα οδήγησαν στη δημιουργία του concept πεδία αναγέννησης. .
Διαπιστώθηκε ότι ο αριθμός των νευρικών ινών είναι καθοριστικός για την έναρξη της αναγέννησης. Ο τύπος του νεύρου δεν έχει σημασία. Η επίδραση των νεύρων στην αναγέννηση σχετίζεται με την τροφική επίδραση των νεύρων στους ιστούς των άκρων.
Στοιχεία που ελήφθησαν υπέρ χυμική ρύθμισηδιαδικασίες αναγέννησης. Ένα ιδιαίτερα κοινό μοντέλο για τη μελέτη αυτού είναι το αναγεννητικό ήπαρ. Μετά τη χορήγηση ορού ή πλάσματος αίματος από ζώα που είχαν υποβληθεί σε απομάκρυνση του ήπατος σε φυσιολογικά άθικτα ζώα, παρατηρήθηκε διέγερση της μιτωτικής δραστηριότητας των ηπατικών κυττάρων στα πρώτα. Αντίθετα, όταν στα τραυματισμένα ζώα δόθηκε ορός από υγιή ζώα, παρατηρήθηκε μείωση του αριθμού των μιτώσεων στο κατεστραμμένο ήπαρ. Αυτά τα πειράματα μπορεί να υποδεικνύουν τόσο την παρουσία διεγερτών αναγέννησης στο αίμα τραυματισμένων ζώων όσο και την παρουσία αναστολέων κυτταρικής διαίρεσης στο αίμα ανέπαφων ζώων. Η εξήγηση των αποτελεσμάτων των πειραμάτων περιπλέκεται από την ανάγκη να ληφθεί υπόψη η ανοσολογική επίδραση των ενέσεων.
Το πιο σημαντικό συστατικό της χυμικής ρύθμισης της αντισταθμιστικής και αναγεννητικής υπερτροφίας είναι ανοσολογική απόκριση.Όχι μόνο η μερική αφαίρεση ενός οργάνου, αλλά και πολλές επιρροές προκαλούν διαταραχές στην ανοσολογική κατάσταση του σώματος, εμφάνιση αυτοαντισωμάτων και διέγερση των διαδικασιών πολλαπλασιασμού των κυττάρων.
Υπάρχει μεγάλη διαφωνία στο θέμα του κυτταρικές πηγέςαναγέννηση. Από πού προέρχονται ή πώς προκύπτουν τα αδιαφοροποίητα βλαστεματικά κύτταρα, μορφολογικά παρόμοια με τα μεσεγχυματικά κύτταρα; Υπάρχουν τρεις υποθέσεις.
1. Υπόθεση εφεδρικά κύτταραυπονοεί ότι οι πρόδρομοι του αναγεννητικού βλαστήματος είναι τα λεγόμενα αποθεματικά κύτταρα, τα οποία σταματούν σε κάποιο πρώιμο στάδιο της διαφοροποίησής τους και δεν συμμετέχουν στη διαδικασία ανάπτυξης έως ότου λάβουν ερέθισμα για αναγέννηση.
2. Υπόθεση προσωρινή αποδιαφοροποίηση,ή τροποποίηση των κυττάρων υποδηλώνει ότι σε απόκριση σε ένα αναγεννητικό ερέθισμα, τα διαφοροποιημένα κύτταρα μπορεί να χάσουν σημάδια εξειδίκευσης, αλλά στη συνέχεια να διαφοροποιηθούν ξανά στον ίδιο κυτταρικό τύπο, δηλαδή, έχοντας προσωρινά χάσει την εξειδίκευση, δεν χάνουν την αποφασιστικότητα.
3. Υπόθεση πλήρης αποδιαφοροποίησηεξειδικευμένα κύτταρα σε κατάσταση παρόμοια με τα μεσεγχυματικά κύτταρα και με πιθανή επακόλουθη διαδιαφοροποίηση ή μεταπλασία, π.χ. μετατροπή σε κύτταρα άλλου τύπου, πιστεύει ότι σε αυτή την περίπτωση το κύτταρο χάνει όχι μόνο την εξειδίκευση, αλλά και την αποφασιστικότητα.
Οι σύγχρονες μέθοδοι έρευνας δεν μας επιτρέπουν να αποδείξουμε και τις τρεις υποθέσεις με απόλυτη βεβαιότητα. Ωστόσο, είναι απολύτως αλήθεια ότι στα κολοβώματα των ψηφίων axolotl, τα χονδροκύτταρα απελευθερώνονται από την περιβάλλουσα μήτρα και μεταναστεύουν στο αναγεννητικό βλάστημα. Η περαιτέρω μοίρα τους δεν έχει καθοριστεί. Οι περισσότεροι ερευνητές αναγνωρίζουν την αποδιαφοροποίηση και τη μεταπλασία κατά την αναγέννηση του φακού στα αμφίβια. Η θεωρητική σημασία αυτού του προβλήματος έγκειται στην υπόθεση της πιθανότητας ή της αδυναμίας ενός κυττάρου να αλλάξει το πρόγραμμά του σε τέτοιο βαθμό ώστε να επιστρέψει σε μια κατάσταση όπου είναι και πάλι σε θέση να διαιρέσει και να επαναπρογραμματίσει τη συνθετική του συσκευή. Για παράδειγμα, ένα χονδροκύτταρο γίνεται μυοκύτταρο ή το αντίστροφο.
Η ικανότητα αναγέννησης δεν έχει σαφή εξάρτηση από επίπεδο οργάνωσης,αν και έχει παρατηρηθεί από καιρό ότι τα κατώτερα οργανωμένα ζώα έχουν καλύτερη ικανότητα να αναγεννούν εξωτερικά όργανα. Αυτό επιβεβαιώνεται από εκπληκτικά παραδείγματα αναγέννησης ύδρας, πλαναρίνων, ανελιδών, αρθρόποδων, εχινόδερμων και κατώτερων χορδών, όπως τα ασκίδια. Μεταξύ των σπονδυλωτών, τα αμφίβια με ουρά έχουν την καλύτερη αναγεννητική ικανότητα. Είναι γνωστό ότι διαφορετικά είδη της ίδιας τάξης μπορεί να διαφέρουν πολύ ως προς την ικανότητά τους να αναγεννηθούν. Επιπλέον, κατά τη μελέτη της ικανότητας αναγέννησης εσωτερικών οργάνων, αποδείχθηκε ότι είναι σημαντικά υψηλότερη στα θερμόαιμα ζώα, όπως τα θηλαστικά, σε σύγκριση με τα αμφίβια.
Αναγέννηση θηλαστικάείναι μοναδικό. Για την αναγέννηση ορισμένων εξωτερικών οργάνων απαιτούνται ειδικές συνθήκες. Η γλώσσα και το αυτί, για παράδειγμα, δεν αναγεννούνται με οριακή βλάβη. Εάν εφαρμόσετε ένα διαμπερές ελάττωμα σε όλο το πάχος του οργάνου, η ανάκτηση πηγαίνει καλά. Σε ορισμένες περιπτώσεις, παρατηρήθηκε αναγέννηση της θηλής ακόμη και μετά από ακρωτηριασμό στη βάση. Η αναγέννηση των εσωτερικών οργάνων μπορεί να είναι πολύ ενεργή. Ένα ολόκληρο όργανο αποκαθίσταται από ένα μικρό θραύσμα της ωοθήκης. Τα χαρακτηριστικά της αναγέννησης του ήπατος έχουν ήδη συζητηθεί παραπάνω. Διάφοροι ιστοί θηλαστικών αναγεννώνται επίσης καλά. Υπάρχει η υπόθεση ότι η αδυναμία αναγέννησης των άκρων και άλλων εξωτερικών οργάνων στα θηλαστικά είναι προσαρμοστικής φύσης και οφείλεται στην επιλογή, αφού με έναν ενεργό τρόπο ζωής, οι λεπτές μορφογενετικές διαδικασίες θα δυσκόλευαν την ύπαρξη. Τα επιτεύγματα της βιολογίας στον τομέα της αναγέννησης εφαρμόζονται με επιτυχία στην ιατρική. Ωστόσο, υπάρχουν πολλά ανεπίλυτα ζητήματα στο πρόβλημα της αναγέννησης.
ΑΝΑΓΕΝΝΗΣΗ
αποκατάσταση από το σώμα των χαμένων μερών σε ένα ή άλλο στάδιο του κύκλου ζωής. Η αναγέννηση συμβαίνει συνήθως σε περίπτωση βλάβης ή απώλειας οργάνου ή μέρους του σώματος. Ωστόσο, εκτός από αυτό, διαδικασίες αποκατάστασης και ανανέωσης συμβαίνουν συνεχώς σε κάθε οργανισμό καθ 'όλη τη διάρκεια της ζωής του. Στον άνθρωπο, για παράδειγμα, το εξωτερικό στρώμα του δέρματος ανανεώνεται συνεχώς. Τα πουλιά ρίχνουν περιοδικά τα φτερά τους και μεγαλώνουν νέα, και τα θηλαστικά αλλάζουν τη γούνα τους. Τα φυλλοβόλα δέντρα χάνουν φύλλα κάθε χρόνο και αντικαθίστανται με φρέσκα. Μια τέτοια αναγέννηση, που συνήθως δεν σχετίζεται με βλάβη ή απώλεια, ονομάζεται φυσιολογική. Η αναγέννηση που συμβαίνει μετά από βλάβη ή απώλεια οποιουδήποτε μέρους του σώματος ονομάζεται επανορθωτική. Εδώ θα εξετάσουμε μόνο την επανορθωτική αναγέννηση. Η επανορθωτική αναγέννηση μπορεί να είναι τυπική ή άτυπη. Στην τυπική αναγέννηση, το χαμένο μέρος αντικαθίσταται από την ανάπτυξη του ίδιου ακριβώς τμήματος. Η αιτία της απώλειας μπορεί να είναι μια εξωτερική δύναμη (για παράδειγμα, ακρωτηριασμός) ή το ζώο μπορεί να σκίσει σκόπιμα μέρος του σώματός του (αυτοτομία), όπως μια σαύρα που κόβει μέρος της ουράς της για να ξεφύγει από έναν εχθρό. Με την άτυπη αναγέννηση, το χαμένο τμήμα αντικαθίσταται από μια δομή που διαφέρει από την αρχική ποσοτικά ή ποιοτικά. Το αναγεννημένο άκρο ενός γυρίνου μπορεί να έχει λιγότερα δάχτυλα των ποδιών από το αρχικό και μια γαρίδα μπορεί να αναπτύξει μια κεραία αντί για ένα κομμένο μάτι.
ΑΝΑΓΕΝΝΗΣΗ ΣΤΑ ΖΩΑ
Η ικανότητα αναγέννησης είναι ευρέως διαδεδομένη μεταξύ των ζώων. Σε γενικές γραμμές, τα κατώτερα ζώα είναι πιο συχνά ικανά για αναγέννηση παρά πιο περίπλοκες, εξαιρετικά οργανωμένες μορφές. Έτσι, μεταξύ των ασπόνδυλων υπάρχουν πολύ περισσότερα είδη ικανά να αποκαταστήσουν τα χαμένα όργανα από τα σπονδυλωτά, αλλά μόνο σε ορισμένα από αυτά είναι δυνατή η αναγέννηση ενός ολόκληρου ατόμου από ένα μικρό θραύσμα. Ωστόσο, ο γενικός κανόνας ότι η ικανότητα αναγέννησης μειώνεται με την αυξανόμενη πολυπλοκότητα του οργανισμού δεν μπορεί να θεωρηθεί απόλυτος. Τέτοια πρωτόγονα ζώα όπως τα κενοφόρα και τα στροφοφόρα είναι πρακτικά ανίκανα να αναγεννηθούν, αλλά σε πολύ πιο πολύπλοκα καρκινοειδή και αμφίβια αυτή η ικανότητα εκφράζεται καλά. Άλλες εξαιρέσεις είναι γνωστές. Ορισμένα συγγενικά ζώα διαφέρουν πολύ από αυτή την άποψη. Έτσι, σε έναν γαιοσκώληκα, ένα νέο άτομο μπορεί να αναγεννηθεί πλήρως από ένα μικρό κομμάτι του σώματός του, ενώ οι βδέλλες δεν είναι σε θέση να αποκαταστήσουν ένα χαμένο όργανο. Στα αμφίβια με ουρά, ένα νέο άκρο σχηματίζεται στη θέση του ακρωτηριασμένου άκρου, αλλά στον βάτραχο, το κούτσουρο απλώς επουλώνεται και δεν εμφανίζεται νέα ανάπτυξη. Πολλά ασπόνδυλα είναι ικανά να αναγεννήσουν μεγάλα μέρη του σώματός τους. Στους σπόγγους, τους υδροειδείς πολύποδες, τους επίπεδους σκώληκες, τις ταινίες και τα annelids, τα βρυόζωα, τα εχινόδερμα και τα χιτωνοφόρα, ένας ολόκληρος οργανισμός μπορεί να αναγεννηθεί από ένα μικρό θραύσμα του σώματος. Ιδιαίτερα αξιοσημείωτη είναι η ικανότητα αναγέννησης σε σφουγγάρια. Εάν το σώμα ενός ενήλικου σφουγγαριού πιεστεί μέσα από τον ιστό πλέγματος, τότε όλα τα κύτταρα θα διαχωριστούν το ένα από το άλλο, σαν να κοσκινίζονται μέσα από ένα κόσκινο. Εάν στη συνέχεια τοποθετήσετε όλα αυτά τα μεμονωμένα κύτταρα σε νερό και προσεκτικά, ανακατέψετε καλά, καταστρέφοντας εντελώς όλες τις συνδέσεις μεταξύ τους, τότε μετά από κάποιο χρονικό διάστημα αρχίζουν να πλησιάζουν σταδιακά και να επανενώνονται, σχηματίζοντας ένα ολόκληρο σφουγγάρι, παρόμοιο με το προηγούμενο. Αυτό περιλαμβάνει ένα είδος «αναγνώρισης» σε κυτταρικό επίπεδο, όπως αποδεικνύεται από το παρακάτω πείραμα. Σπόγγοι τριών διαφορετικών ειδών διαχωρίστηκαν σε ξεχωριστά κύτταρα με τον τρόπο που περιγράφηκε και αναμίχθηκαν επιμελώς. Ταυτόχρονα, ανακαλύφθηκε ότι τα κύτταρα κάθε είδους είναι σε θέση να «αναγνωρίσουν» τα κύτταρα του δικού τους είδους στη συνολική μάζα και να επανενωθούν μόνο με αυτά, με αποτέλεσμα όχι ένας, αλλά τρία νέα σφουγγάρια. σχηματίστηκε, παρόμοια με τα τρία αρχικά.
Η ταινία, που είναι πολλές φορές μακρύτερο από το φαρδύ του, μπορεί να αναδημιουργήσει ένα ολόκληρο άτομο από οποιοδήποτε μέρος του σώματός του. Είναι θεωρητικά δυνατό, κόβοντας ένα σκουλήκι σε 200.000 κομμάτια, να ληφθούν 200.000 νέα σκουλήκια από αυτό ως αποτέλεσμα της αναγέννησης. Από μια ακτίνα ενός αστερία, ένα ολόκληρο αστέρι μπορεί να αναγεννηθεί.
Τα μαλάκια, τα αρθρόποδα και τα σπονδυλωτά δεν είναι σε θέση να αναγεννήσουν ένα ολόκληρο άτομο από ένα θραύσμα, ωστόσο, σε πολλά από αυτά αποκαθίσταται το χαμένο όργανο. Κάποιοι καταφεύγουν στην αυτοτομία αν χρειαστεί. Τα πουλιά και τα θηλαστικά, ως τα πιο εξελικτικά ζώα, είναι λιγότερο ικανά για αναγέννηση από άλλα. Στα πτηνά, είναι δυνατό να αντικατασταθούν τα φτερά και ορισμένα μέρη του ράμφους. Τα θηλαστικά μπορούν να αποκαταστήσουν το περίβλημα, τα νύχια τους και εν μέρει το συκώτι τους. Είναι επίσης ικανά να θεραπεύουν πληγές και τα ελάφια είναι ικανά να καλλιεργούν νέα κέρατα για να αντικαταστήσουν αυτά τα κενά.
Διαδικασίες αναγέννησης. Δύο διαδικασίες εμπλέκονται στην αναγέννηση στα ζώα: η επιμόρφωση και η μορφαλαξία. Στην επιμορφική αναγέννηση, το χαμένο μέρος του σώματος αποκαθίσταται λόγω της δραστηριότητας των αδιαφοροποίητων κυττάρων. Αυτά τα κύτταρα που μοιάζουν με εμβρυϊκό συσσωρεύονται κάτω από την πληγωμένη επιδερμίδα στην επιφάνεια κοπής, όπου σχηματίζουν το primordium ή blastema. Τα βλαστεματικά κύτταρα πολλαπλασιάζονται σταδιακά και μετατρέπονται στον ιστό ενός νέου οργάνου ή μέρους του σώματος. Στη μορφαλαξία, άλλοι ιστοί του σώματος ή του οργάνου μετασχηματίζονται απευθείας στις δομές του τμήματος που λείπει. Στους υδροειδείς πολύποδες, η αναγέννηση συμβαίνει κυρίως μέσω της μορφαλαξίας, ενώ στους πλαναριακούς εμπλέκονται ταυτόχρονα τόσο η επιμόρφωση όσο και η μορφαλαξία. Η αναγέννηση με σχηματισμό βλαστήματος είναι ευρέως διαδεδομένη στα ασπόνδυλα και παίζει ιδιαίτερα σημαντικό ρόλο στην αναγέννηση οργάνων στα αμφίβια. Υπάρχουν δύο θεωρίες για την προέλευση των βλαστεματικών κυττάρων: 1) τα βλαστεματικά κύτταρα προέρχονται από «αποθεματικά κύτταρα», δηλ. κύτταρα που παρέμειναν αχρησιμοποίητα κατά την εμβρυϊκή ανάπτυξη και κατανεμήθηκαν μεταξύ διαφορετικών οργάνων του σώματος. 2) ιστοί, η ακεραιότητα των οποίων παραβιάστηκε κατά τον ακρωτηριασμό, «αποδιαφοροποιούνται» στην περιοχή της τομής, δηλ. αποσυντίθενται και μετατρέπονται σε μεμονωμένα κύτταρα βλαστώματος. Έτσι, σύμφωνα με τη θεωρία του «αποθεματικού κυττάρου», το βλάστημα σχηματίζεται από κύτταρα που παρέμειναν εμβρυϊκά, τα οποία μεταναστεύουν από διαφορετικά μέρη του σώματος και συσσωρεύονται κοντά στην επιφάνεια κοπής, και σύμφωνα με τη θεωρία του «αποδιαφοροποιημένου ιστού», τα κύτταρα βλαστήματος προέρχονται από κύτταρα κατεστραμμένων ιστών. Υπάρχουν αρκετά δεδομένα για να υποστηρίξουν τόσο τη μία όσο και την άλλη θεωρία. Για παράδειγμα, στους planarians, τα αποθεματικά κύτταρα είναι πιο ευαίσθητα στις ακτίνες Χ από τα κύτταρα διαφοροποιημένου ιστού. Ως εκ τούτου, μπορούν να καταστραφούν με αυστηρή δοσολογία ακτινοβολίας, έτσι ώστε να μην βλάψουν τον φυσιολογικό ιστό του πλαναριού. Τα άτομα που ακτινοβολούνται με αυτόν τον τρόπο επιβιώνουν, αλλά χάνουν την ικανότητά τους να αναγεννηθούν. Ωστόσο, εάν μόνο το πρόσθιο μισό του πλαναριακού σώματος ακτινοβοληθεί και στη συνέχεια κοπεί, τότε εμφανίζεται αναγέννηση, αν και με κάποια καθυστέρηση. Η καθυστέρηση δείχνει ότι το βλάστημα σχηματίζεται από αποθεματικά κύτταρα που μεταναστεύουν στην επιφάνεια κοπής από το μη ακτινοβολημένο μισό του σώματος. Η μετανάστευση αυτών των εφεδρικών κυττάρων σε όλο το ακτινοβολημένο μέρος του σώματος μπορεί να παρατηρηθεί με μικροσκόπιο. Παρόμοια πειράματα έδειξαν ότι στον τρίτωνα, η αναγέννηση του άκρου συμβαίνει λόγω των κυττάρων βλαστήματος τοπικής προέλευσης, δηλ. λόγω της αποδιαφοροποίησης των κατεστραμμένων ιστών του κολοβώματος. Εάν, για παράδειγμα, ακτινοβολήσετε ολόκληρη την προνύμφη του τρίτωνα εκτός, για παράδειγμα, το δεξιό πρόσθιο άκρο, και στη συνέχεια ακρωτηριήσετε αυτό το άκρο στο ύψος του αντιβραχίου, το ζώο θα αναπτύξει ένα νέο πρόσθιο άκρο. Είναι προφανές ότι τα απαραίτητα για αυτό κύτταρα βλαστήματος προέρχονται ακριβώς από το κολόβωμα του πρόσθιου άκρου, αφού το υπόλοιπο σώμα έχει ακτινοβοληθεί. Επιπλέον, η αναγέννηση λαμβάνει χώρα ακόμη και αν ακτινοβοληθεί ολόκληρη η προνύμφη, με εξαίρεση μια περιοχή πλάτους 1 mm στο δεξιό μπροστινό ταρσό, και στη συνέχεια η τελευταία ακρωτηριάζεται κάνοντας μια τομή μέσω αυτής της μη ακτινοβολημένης περιοχής. Σε αυτή την περίπτωση, είναι ξεκάθαρο ότι τα κύτταρα βλαστήματος προέρχονται από την επιφάνεια της κοπής, αφού ολόκληρο το σώμα, συμπεριλαμβανομένου του δεξιού μπροστινού ποδιού, στερήθηκε την ικανότητα αναγέννησης. Οι περιγραφόμενες διαδικασίες αναλύθηκαν με χρήση σύγχρονων μεθόδων. Ένα ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάς επιτρέπει να παρατηρείτε αλλαγές σε κατεστραμμένους και αναγεννόμενους ιστούς με όλες τις λεπτομέρειες. Έχουν δημιουργηθεί βαφές που αποκαλύπτουν ορισμένες χημικές ουσίες που περιέχονται σε κύτταρα και ιστούς. Οι ιστοχημικές μέθοδοι (χρησιμοποιώντας βαφές) καθιστούν δυνατή την κρίση των βιοχημικών διεργασιών που συμβαίνουν κατά την αναγέννηση οργάνων και ιστών.
Πόλωση. Ένα από τα πιο μυστηριώδη προβλήματα στη βιολογία είναι η προέλευση της πολικότητας στους οργανισμούς. Από το σφαιρικό αυγό ενός βατράχου αναπτύσσεται ένας γυρίνος, ο οποίος από την αρχή έχει κεφάλι με εγκέφαλο, μάτια και στόμα στο ένα άκρο του σώματος και ουρά στο άλλο. Ομοίως, αν κόψετε το σώμα ενός πλανάριου σε μεμονωμένα κομμάτια, ένα κεφάλι αναπτύσσεται στο ένα άκρο κάθε θραύσματος και μια ουρά στο άλλο. Σε αυτή την περίπτωση, η κεφαλή σχηματίζεται πάντα στο πρόσθιο άκρο του θραύσματος. Τα πειράματα δείχνουν ξεκάθαρα ότι το planarian έχει μια κλίση μεταβολικής (βιοχημικής) δραστηριότητας κατά μήκος του πρόσθιου-οπίσθιου άξονα του σώματός του. Σε αυτή την περίπτωση, η υψηλότερη δραστηριότητα είναι στο πολύ πρόσθιο άκρο του σώματος και προς το οπίσθιο άκρο η δραστηριότητα μειώνεται σταδιακά. Σε οποιοδήποτε ζώο, το κεφάλι σχηματίζεται πάντα στο τέλος του θραύσματος όπου η μεταβολική δραστηριότητα είναι υψηλότερη. Εάν αντιστραφεί η κατεύθυνση της βαθμίδωσης της μεταβολικής δραστηριότητας σε ένα απομονωμένο θραύσμα planaria, τότε ο σχηματισμός της κεφαλής θα συμβεί στο αντίθετο άκρο του θραύσματος. Η κλίση της μεταβολικής δραστηριότητας στο σώμα των planarians αντανακλά την ύπαρξη κάποιας πιο σημαντικής φυσικοχημικής βαθμίδας, η φύση της οποίας είναι ακόμη άγνωστη. Στο αναγεννητικό άκρο ενός τρίτωνα, η πολικότητα της νεοσχηματισμένης δομής φαίνεται να καθορίζεται από το διατηρημένο κολόβωμα. Για λόγους που παραμένουν ακόμη ασαφείς, μόνο οι δομές που βρίσκονται πιο μακριά από την επιφάνεια του τραύματος σχηματίζονται στο αναγεννητικό όργανο και αυτές που βρίσκονται πιο κοντά (πιο κοντά στο σώμα) δεν αναγεννώνται ποτέ. Έτσι, εάν το χέρι ενός τρίτωνα ακρωτηριαστεί και το υπόλοιπο μέρος του πρόσθιου άκρου εισαχθεί με το κομμένο άκρο στο τοίχωμα του σώματος και αυτό το περιφερικό άκρο (απομακρυσμένο από το σώμα) αφεθεί να ριζώσει σε ένα νέο, ασυνήθιστο μέρος για τότε η επακόλουθη τομή αυτού του άνω άκρου κοντά στον ώμο (απελευθερώνοντάς το από τη σύνδεση με τον ώμο) οδηγεί στην αναγέννηση του άκρου με ένα πλήρες σύνολο άπω δομών. Κατά τη στιγμή της κοπής, ένα τέτοιο άκρο έχει τα ακόλουθα μέρη (ξεκινώντας από τον καρπό, συγχωνευμένα με το τοίχωμα του σώματος): καρπός, αντιβράχιο, αγκώνα και περιφερικό μισό του ώμου. στη συνέχεια, ως αποτέλεσμα της αναγέννησης, εμφανίζονται τα εξής: άλλο περιφερικό μισό του ώμου, του αγκώνα, του αντιβραχίου, του καρπού και του χεριού. Έτσι, το ανεστραμμένο (ανάποδα) άκρο αναγέννησε όλα τα μέρη που βρίσκονται πιο μακριά από την επιφάνεια του τραύματος. Αυτό το εντυπωσιακό φαινόμενο υποδεικνύει ότι οι ιστοί του κολοβώματος (στην περίπτωση αυτή το κούτσουρο του άκρου) ελέγχουν την αναγέννηση του οργάνου. Το καθήκον της περαιτέρω έρευνας είναι να ανακαλύψει ποιοι ακριβώς παράγοντες ελέγχουν αυτή τη διαδικασία, τι διεγείρει την αναγέννηση και τι προκαλεί τη συσσώρευση των κυττάρων που εξασφαλίζουν την αναγέννηση στην επιφάνεια του τραύματος. Μερικοί επιστήμονες πιστεύουν ότι ο κατεστραμμένος ιστός απελευθερώνει κάποιο είδος χημικού «παράγοντα πληγής». Ωστόσο, δεν έχει καταστεί ακόμη δυνατό να απομονωθεί μια χημική ουσία ειδική για πληγές.
ΑΝΑΓΕΝΝΗΣΗ ΣΕ ΦΥΤΑ
Η ευρεία εμφάνιση της αναγέννησης στο φυτικό βασίλειο οφείλεται στη διατήρηση των μεριστωμάτων (ιστών που αποτελούνται από διαιρούμενα κύτταρα) και των αδιαφοροποίητων ιστών. Στις περισσότερες περιπτώσεις, η αναγέννηση στα φυτά είναι, στην ουσία, μια από τις μορφές αγενούς πολλαπλασιασμού. Έτσι, στην άκρη ενός κανονικού στελέχους υπάρχει ένας κορυφαίος οφθαλμός, ο οποίος εξασφαλίζει τον συνεχή σχηματισμό νέων φύλλων και την ανάπτυξη του στελέχους σε μήκος σε όλη τη διάρκεια της ζωής του φυτού. Εάν αυτός ο οφθαλμός αποκοπεί και διατηρηθεί υγρός, συχνά αναπτύσσονται νέες ρίζες από τα κύτταρα του παρεγχύματος που υπάρχουν σε αυτό ή από τον κάλο που σχηματίζεται στην επιφάνεια της τομής. ο οφθαλμός συνεχίζει να μεγαλώνει και γεννά ένα νέο φυτό. Το ίδιο συμβαίνει στη φύση όταν ένα κλαδί σπάει. Οι βλεφαρίδες και τα στόλωνα χωρίζονται ως αποτέλεσμα του θανάτου παλαιών τμημάτων (μεσόγονοι). Με τον ίδιο τρόπο χωρίζονται τα ριζώματα της ίριδας, του ποδιού του λύκου ή της φτέρης, σχηματίζοντας νέα φυτά. Τυπικά, οι κόνδυλοι, όπως οι κόνδυλοι πατάτας, συνεχίζουν να ζουν αφού το υπόγειο στέλεχος στο οποίο αναπτύχθηκαν έχει πεθάνει. με την έναρξη μιας νέας καλλιεργητικής περιόδου, μπορούν να γεννήσουν τις δικές τους ρίζες και βλαστούς. Στα βολβώδη φυτά, όπως οι υάκινθοι ή οι τουλίπες, σχηματίζονται βλαστοί στη βάση των φολίδων του βολβού και μπορούν με τη σειρά τους να σχηματίσουν νέους βολβούς, οι οποίοι τελικά παράγουν ρίζες και ανθοφόρους μίσχους, δηλ. γίνονται ανεξάρτητα φυτά. Σε μερικά κρίνα, σχηματίζονται εναέριοι βολβοί στις μασχάλες των φύλλων και σε ορισμένες φτέρες, στα φύλλα αναπτύσσονται μπουμπούκια γόνου. κάποια στιγμή πέφτουν στο έδαφος και ξαναρχίζουν την ανάπτυξη. Οι ρίζες είναι λιγότερο ικανές να σχηματίσουν νέα μέρη από τα στελέχη. Για αυτό, ο κόνδυλος της ντάλιας χρειάζεται ένα μπουμπούκι που σχηματίζεται στη βάση του στελέχους. Ωστόσο, οι γλυκοπατάτες μπορούν να δημιουργήσουν ένα νέο φυτό από ένα μπουμπούκι που σχηματίζεται από έναν κώνο ρίζας. Τα φύλλα είναι επίσης ικανά για αναγέννηση. Σε ορισμένα είδη φτέρων, για παράδειγμα, στη φτέρη (Camptosorus), τα φύλλα είναι πολύ επιμήκη και μοιάζουν με μακριές τρίχες δομές που καταλήγουν σε μερίστωμα. Από αυτό το μερίστωμα το έμβρυο αναπτύσσεται με υποτυπώδες στέλεχος, ρίζες και φύλλα. εάν η άκρη του φύλλου του μητρικού φυτού λυγίσει και αγγίξει το έδαφος ή τα βρύα, ο οφθαλμός αρχίζει να μεγαλώνει. Το νέο φυτό χωρίζεται από το μητρικό μετά την εξάντληση αυτού του σχηματισμού που μοιάζει με τρίχα. Τα φύλλα του χυμώδους φυτού εσωτερικού χώρου Kalanchoe φέρουν καλά ανεπτυγμένα φυτά στις άκρες που πέφτουν εύκολα. Νέοι βλαστοί και ρίζες σχηματίζονται στην επιφάνεια των φύλλων της μπιγκόνια. Ειδικά σώματα που ονομάζονται εμβρυϊκοί οφθαλμοί αναπτύσσονται στα φύλλα ορισμένων βρύων (Lycopodium) και συκωτιού (Marchantia). πέφτοντας στο έδαφος, ριζώνουν και σχηματίζουν νέα ώριμα φυτά. Πολλά φύκια αναπαράγονται με επιτυχία σπάζοντας σε θραύσματα υπό την κρούση των κυμάτων.
δείτε επίσηςΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΦΥΤΩΝ. ΛΟΓΟΤΕΧΝΙΑ Mattson P. Αναγέννηση - παρόν και μέλλον. Μ., 1982 Gilbert S. Developmental biology, τομ. 1-3. Μ., 1993-1995
Εγκυκλοπαίδεια Collier. - Ανοικτή Κοινωνία. 2000 .
Συνώνυμα:Δείτε τι είναι το "REGENERATION" σε άλλα λεξικά:
ΑΝΑΓΕΝΝΗΣΗ- ΑΝΑΓΕΝΝΗΣΗ, η διαδικασία σχηματισμού ενός νέου οργάνου ή ιστού στη θέση ενός μέρους του σώματος που αφαιρέθηκε με τον ένα ή τον άλλο τρόπο. Πολύ συχνά το R. ορίζεται ως η διαδικασία αποκατάστασης αυτού που έχει χαθεί, δηλαδή ο σχηματισμός ενός οργάνου παρόμοιου με αυτό που αφαιρέθηκε. Αυτό... ... Μεγάλη Ιατρική Εγκυκλοπαίδεια
- (όψιμη λατ., από λατ. ρε πάλι, πάλι, και γένος, έρης γένος, γενιά). Αναβίωση, ανανέωση, αποκατάσταση όσων καταστράφηκαν. Με μεταφορική έννοια: μια αλλαγή προς το καλύτερο. Λεξικό ξένων λέξεων που περιλαμβάνεται στη ρωσική γλώσσα. ... Λεξικό ξένων λέξεων της ρωσικής γλώσσας
ΑΝΑΓΕΝΝΗΣΗ, στη βιολογία, η ικανότητα του σώματος να αντικαταστήσει ένα από τα χαμένα μέρη. Ο όρος αναγέννηση αναφέρεται επίσης σε μια μορφή Ασεξουαλικής Αναπαραγωγής στην οποία ένα νέο άτομο αναδύεται από ένα διαχωρισμένο μέρος του σώματος της μητέρας... Επιστημονικό και τεχνικό εγκυκλοπαιδικό λεξικό
Αποκατάσταση, ανάκτηση; αποζημίωση, αναγέννηση, ανανέωση, ετερομορφοποίηση, pettencoferation, revival, morphallaxis Λεξικό ρωσικών συνωνύμων. ουσιαστικό αναγέννησης, αριθμός συνωνύμων: 11 αποζημίωση (20) ... Συνώνυμο λεξικό
1) αποκατάσταση, με τη χρήση ορισμένων φυσικοχημικών διεργασιών, της αρχικής σύνθεσης και ιδιοτήτων των αποβλήτων για την επαναχρησιμοποίησή τους. Στις στρατιωτικές υποθέσεις, η αναγέννηση του αέρα έχει γίνει ευρέως διαδεδομένη (ειδικά στο υποβρύχιο... ... Marine Dictionary
Αναγέννηση- – επιστροφή του χρησιμοποιημένου προϊόντος στις αρχικές του ιδιότητες. [Ορολογικό λεξικό σκυροδέματος και οπλισμένου σκυροδέματος. FSUE "Κέντρο Ερευνών "Κατασκευές" NIIZHB με το όνομά του. A. A. Gvozdeva, Μόσχα, 2007, 110 σελ.] Αναγέννηση - αποκατάσταση απορριμμάτων... ... Εγκυκλοπαίδεια όρων, ορισμών και επεξηγήσεων δομικών υλικών
ΑΝΑΓΕΝΝΗΣΗ- (1) αποκατάσταση των αρχικών ιδιοτήτων και της σύνθεσης των απορριμμάτων υλικών (νερό, αέρας, λάδια, καουτσούκ κ.λπ.) για επαναχρησιμοποίησή τους. Πραγματοποιείται με τη βοήθεια ορισμένων φυσικών χημ. διεργασίες σε ειδικές συσκευές αναγέννησης. Πλατύς... ... Μεγάλη Πολυτεχνική Εγκυκλοπαίδεια
- (από το Late Lat. regeneratio rebirth renewal), στη βιολογία, η αποκατάσταση από το σώμα χαμένων ή κατεστραμμένων οργάνων και ιστών, καθώς και η αποκατάσταση ολόκληρου του οργανισμού από το μέρος του. Κυρίως χαρακτηριστικό των φυτών και των ασπόνδυλων... ...
Στην τεχνολογία, 1) η επιστροφή του χρησιμοποιημένου προϊόντος στις αρχικές του ιδιότητες, για παράδειγμα. αποκατάσταση των ιδιοτήτων της χρησιμοποιημένης άμμου χύτευσης σε χυτήρια, καθαρισμός χρησιμοποιημένου λιπαντικού λαδιού, μετατροπή φθαρμένων προϊόντων από καουτσούκ σε πλαστικό... ... Μεγάλο Εγκυκλοπαιδικό Λεξικό
ΑΝΑΓΕΝΝΗΣΗ, αναγέννηση, πολλά. όχι θηλυκό (λατ. regeneratio αποκατάσταση, επιστροφή). 1. Θέρμανση αερίου και αέρα που εισέρχεται στον κλίβανο με απόβλητα προϊόντα καύσης (τεχνική). 2. Αναπαραγωγή χαμένων οργάνων από ζώα (ζωολ.). 3. Ακτινοβολία... ... Επεξηγηματικό Λεξικό του Ουσάκοφ
