Regenerarea ca proprietate a viețuitoarelor: capacitatea de auto-reînnoire și restaurare. Tipuri de regenerare

Regenerarea (în patologie) este refacerea integrității țesuturilor deteriorate de orice proces de boală sau influență traumatică externă. Recuperarea are loc datorită celulelor învecinate, umplerea defectului cu celule tinere și transformarea lor ulterioară în țesut matur. Această formă se numește regenerare reparatorie (compensatorie). În acest caz, sunt posibile două opțiuni de regenerare: 1) pierderea este compensată de țesut de același tip cu cel care a murit (regenerare completă); 2) pierderea este înlocuită cu țesut conjunctiv tânăr (de granulare), care se transformă în țesut cicatricial (regenerare incompletă), care nu este regenerare în sensul propriu, ci vindecarea unui defect de țesut.

Regenerarea este precedată de eliberarea unei anumite zone din celulele moarte prin topire enzimatică și absorbție în limfă sau sânge sau prin (vezi). Produsele de topire sunt unul dintre stimulatorii proliferării celulelor învecinate. În multe organe și sisteme există zone ale căror celule sunt o sursă de proliferare celulară în timpul regenerării. De exemplu, în sistemul osos o astfel de sursă este periostul, ale cărui celule, atunci când se înmulțesc, formează mai întâi țesut osteoid, care ulterior se transformă în os; în membranele mucoase - celule ale glandelor adânci (cripte). Regenerarea celulelor sanguine are loc în măduva osoasă și în afara acesteia în sistem și derivații săi (ganglioni limfatici, splină).

Nu toate țesuturile au capacitatea de a se regenera și nu în aceeași măsură. Astfel, celulele musculare ale inimii nu sunt capabile de reproducere, ducând la formarea fibrelor musculare mature, prin urmare orice defect al mușchilor miocardici este înlocuit cu o cicatrice (în special, după un atac de cord). Când țesutul cerebral moare (după hemoragie, înmuiere arteriosclerotică), defectul nu este înlocuit cu țesut nervos, ci se formează un țesut.

Uneori, țesutul care apare în timpul regenerării diferă ca structură de cel original (regenerare atipică) sau volumul său depășește volumul țesutului mort (hiperregenerare). Acest curs al procesului de regenerare poate duce la creșterea tumorii.

Regenerare (în latină regenerate - revival, restaurare) - refacerea integrității anatomice a unui organ sau țesut după moartea elementelor structurale.

În condiții fiziologice, procesele de regenerare au loc continuu cu intensitate variabilă în diferite organe și țesuturi, în funcție de intensitatea îmbătrânirii elementelor celulare ale unui anumit organ sau țesut și înlocuirea acestora cu altele nou formate. Elementele formate din sânge, celulele epiteliului tegumentar al pielii, membranele mucoase ale tractului gastrointestinal și tractul respirator sunt înlocuite în mod continuu. Procesele ciclice din sistemul reproductiv feminin duc la respingerea ritmică și reînnoirea endometrului prin regenerarea acestuia.

Toate aceste procese sunt prototipul fiziologic al regenerării patologice (se mai numește și reparatorie). Caracteristicile dezvoltării, cursului și rezultatului regenerării reparatorii sunt determinate de amploarea morții țesuturilor și de natura influențelor patogene. Trebuie avută în vedere în special ultima împrejurare, deoarece condițiile și cauzele morții tisulare sunt esențiale pentru procesul de regenerare și rezultatele acestuia. De exemplu, cicatricile după arsurile pielii au un caracter aparte, diferit de cicatricile de alte origini; cicatricile sifilitice sunt aspre, duc la retractii profunde si desfigurarea organului etc. Spre deosebire de regenerarea fiziologica, regenerarea reparatorie acoperă o gamă largă de procese care conduc la compensarea defectului cauzat de pierderea de țesut din cauza deteriorarii acestuia. Se face distincție între regenerarea reparatorie completă - restituire (înlocuirea defectului cu țesut de același tip și aceeași structură cu cel mort) și regenerarea reparatorie incompletă (umplerea defectului cu țesut care are proprietăți plastice mai mari decât cel mort, adică țesut de granulație obișnuit și țesut conjunctiv cu transformarea în continuare în țesut cicatricial). Astfel, în patologie, regenerarea înseamnă adesea vindecare.

Conceptul de regenerare este asociat și cu conceptul de organizare, deoarece ambele procese se bazează pe legile generale ale formării de țesuturi noi și pe conceptul de substituție, adică deplasarea și înlocuirea țesutului preexistent cu țesut nou format (de exemplu, substituția). a unui cheag de sânge cu țesut fibros).

Gradul de completitudine al regenerării este determinat de doi factori principali: 1) potențialul de regenerare al unui țesut dat; 2) volumul defectului și aceeași specie sau specii eterogene de țesut mort.

Primul factor este adesea asociat cu gradul de diferențiere a unui țesut dat. Cu toate acestea, însuși conceptul de diferențiere și conținutul acestui concept sunt foarte relative, iar compararea țesuturilor pe această bază cu stabilirea unei gradații cantitative a diferențierii în termeni funcționali și morfologici este imposibilă. Alături de țesuturile care au un potențial de regenerare ridicat (de exemplu, țesut hepatic, mucoase ale tractului gastrointestinal, organe hematopoietice etc.), există organe cu un potențial nesemnificativ de regenerare, în care regenerarea nu se termină niciodată cu refacerea completă a pierdutului. țesut (de exemplu, miocard, SNC). Țesutul conjunctiv, elementele de perete ale celor mai mici vase sanguine și limfatice, nervii periferici, țesutul reticular și derivații săi au plasticitate extrem de ridicată. Prin urmare, iritația plastică, care este o traumă în sensul larg al cuvântului (adică toate formele sale), stimulează în primul rând creșterea acestor țesuturi.

Volumul de țesut mort este esențial pentru integralitatea regenerării, iar limitele cantitative ale pierderii de țesut pentru fiecare organ, care determină gradul de restaurare, sunt mai mult sau mai puțin cunoscute empiric. Se crede că pentru completitatea regenerării, nu numai volumul ca categorie pur cantitativă este important, ci și diversitatea complexă a țesuturilor moarte (aceasta se aplică în special morții tisulare cauzate de influențe toxic-infecțioase). Pentru a explica acest fapt, ar trebui, aparent, să ne întoarcem la modelele generale de stimulare a proceselor plastice în condiții patologice: stimulatorii sunt înșiși produsele morții tisulare („necrohormoni”, „razele mitogenetice”, „trefonii” etc.) ipotetici. ). Unele dintre ele sunt stimulatoare specifice pentru celule de un anumit tip, altele sunt nespecifice, stimulând cele mai multe țesuturi plastice. Stimulantii nespecifici includ produse ale defalcării și activității vitale a leucocitelor. Prezența lor în timpul inflamației reactive, care se dezvoltă întotdeauna odată cu moartea nu numai a elementelor parenchimatoase, ci și a stromei vasculare, favorizează proliferarea celor mai multe elemente plastice - țesutul conjunctiv, adică eventuala dezvoltare a unei cicatrici.

Există o schemă generală pentru succesiunea proceselor de regenerare, indiferent de zona în care are loc. În condiții patologice, procesele de regenerare în sensul restrâns al cuvântului și procesele de vindecare sunt de altă natură. Această diferență este determinată de natura morții tisulare și de direcția selectivă de acțiune a factorului patogen. Formele pure de regenerare, adică refacerea țesutului identic cu cel pierdut, se observă în cazurile în care doar anumite elemente parenchimatoase ale unui organ mor sub influența influenței patogene, cu condiția să aibă o potență regenerativă ridicată. Un exemplu în acest sens este regenerarea epiteliului tubular renal afectat selectiv prin expunerea toxică; regenerarea epiteliului mucoaselor în timpul descuamării; regenerarea alveolocitelor pulmonare în catarul descuamativ; regenerarea epiteliului pielii; regenerarea endoteliului vaselor de sânge și a endocardului etc. În aceste cazuri, sursa de regenerare o constituie elementele celulare rămase, a căror reproducere, maturare și diferențiere duce la înlocuirea completă a elementelor parenchimatoase pierdute. Când complexele structurale complexe mor, refacerea țesutului pierdut are loc din zone speciale ale organului, care sunt centre unice de regenerare. În mucoasa intestinală, în endometru, astfel de centre sunt cripte glandulare. Celulele lor înmulțite acoperă defectul mai întâi cu un strat de celule nediferențiate, din care apoi glandele se diferențiază și structura mucoasei este restaurată. În sistemul osos, un astfel de centru de regenerare este periostul, în epiteliul scuamos tegumentar - stratul Malpighian, în sistemul sanguin - măduva osoasă și derivații extramedulari ai țesutului reticular.

Legea generală a regenerării este legea dezvoltării, conform căreia, în procesul de neoplasm, iau naștere derivați celulari tineri nediferențiați, care trec ulterior prin etape de diferențiere morfologică și funcțională până la formarea țesutului matur.

Moartea zonelor unui organ constând dintr-un complex de diferite țesuturi provoacă inflamație reactivă (vezi) de-a lungul periferiei. Acesta este un act adaptativ, deoarece reacția inflamatorie este însoțită de hiperemie și creșterea metabolismului tisular, care favorizează creșterea celulelor nou formate. În plus, elementele celulare inflamatorii din grupul de histofagocite sunt material plastic pentru formarea țesutului conjunctiv.

În patologie, vindecarea anatomică este adesea realizată cu ajutorul țesutului de granulație (vezi) - stadiul formării noi a unei cicatrici fibroase. Țesutul de granulație se dezvoltă în timpul aproape oricărei regenerări reparatorii, dar gradul de dezvoltare și rezultatele finale variază în limite foarte largi. Uneori, acestea sunt zone sensibile de țesut fibros care sunt greu de distins în timpul examinării microscopice, uneori sunt fire grosiere dense de țesut cicatricial braditrofic hialinizat, adesea supuse calcificării (vezi) și osificării.

Pe lângă potențialul de regenerare al unui țesut dat, natura leziunilor sale, volumul acestuia, factorii generali sunt importanți în procesul de regenerare. Acestea includ vârsta subiectului, natura și caracteristicile nutriției și reactivitatea generală a corpului. În caz de tulburări de inervație sau deficiențe de vitamine, cursul obișnuit al regenerării reparatorii este distorsionat, ceea ce se exprimă cel mai adesea într-o încetinire a procesului de regenerare și lentă a reacțiilor celulare. Există, de asemenea, conceptul de diateză fibroplastică ca trăsătură constituțională a organismului pentru a răspunde la diferite iritații patogene cu formarea crescută de țesut fibros, care se manifestă prin formarea de cheloid (vezi), boală adezivă. În practica clinică, este important să se țină cont de factorii generali pentru a crea condiții optime pentru completarea procesului de regenerare și vindecare.

Regenerarea este unul dintre cele mai importante procese adaptative care asigură restabilirea sănătății și continuarea vieții în circumstanțe de urgență create de boală. Cu toate acestea, ca orice proces adaptativ, regenerarea la o anumită etapă și de-a lungul anumitor căi de dezvoltare își poate pierde semnificația adaptativă și poate crea ea însăși noi forme de patologie. Cicatricile deformante care deformează un organ și îi afectează brusc funcția (de exemplu, transformarea cicatricială a valvelor cardiace ca urmare a endocarditei) creează adesea o patologie cronică severă care necesită măsuri terapeutice speciale. Uneori, țesutul nou format depășește cantitativ volumul țesutului mort (super-regenerare). În plus, în fiecare regenerare există elemente de atipie, a căror severitate ascuțită este o etapă de dezvoltare a tumorii (vezi). Regenerarea organelor și țesuturilor individuale - consultați articolele relevante despre organe și țesuturi.

Există două tipuri de regenerare - fiziologică și reparatorie.

Regenerare fiziologică- actualizarea continuă a structurilor pe

celulare (înlocuirea celulelor sanguine, epidermei etc.) și intracelulare (reînnoire

organite celulare) niveluri care asigură funcţionarea organelor şi

Regenerare reparatorie- procesul de eliminare a daunelor structurale

după acţiunea factorilor patogeni.

Ambele tipuri de regenerare nu sunt separate, independente una de cealaltă.

Valoarea de regenerare căci organismul este determinat de faptul că, pe baza celulară

iar reînnoirea intracelulară a organelor oferă o gamă largă

fluctuaţii adaptative ale activităţii lor funcţionale în schimbare

condițiile de mediu, precum și refacerea și compensarea pagubelor

sub influența diverșilor factori patogeni ai funcțiilor.

Proces de regenerare desfășurate la diferite niveluri ale organizației -

sistemic, organ, tisular, celular, intracelular. Implementat

prin diviziunea celulară directă și indirectă, reînnoirea intracelulară

organele și reproducerea lor. Actualizați intracelular structurile și lor

hiperplazia sunt o formă universală de regenerare, inerentă în toate fără

excepții de la organele mamiferelor și umane. Se exprimă fie sub formă

regenerarea intracelulară în sine, atunci când după moartea unei părți a celulei este

structura este restabilită datorită proliferării organitelor supraviețuitoare sau

sub forma unei creșteri a numărului de organite (hiperplazie compensatorie a organitelor) în

o celulă la moartea alteia.

Restaurarea masei inițiale a organului după deteriorarea acestuia

în diverse moduri. În unele cazuri, partea rămasă a organului rămâne

neschimbat sau puțin schimbat, iar partea lipsă crește din nou din rană

suprafata sub forma unui regenerat clar delimitat. Pe aici

restaurarea părții pierdute a unui organ se numește e pimorfoza. În altele

În cazuri, are loc o restructurare a părții rămase a organului, timp în care

capătă treptat forma și dimensiunea inițială. Această opțiune de proces

se numeste regenerare morfalaxie. Mai des epimorfoză și morfalaxie

găsite în diverse combinații. Se observă o creștere a dimensiunii organelor

după deteriorarea sa, anterior au vorbit despre hipertrofia compensatorie a acesteia.

Analiza citologică a acestui proces a arătat că se bazează pe

reproducerea celulară, adică reacția regenerativă. În acest sens, procesul

numită „hipertrofie regenerativă”.

Eficacitatea procesului de regenerare este determinată în mare măsură de condiţiile în care

pe care curge. Starea generală este importantă în acest sens.

corp. Depletie, hipovitaminoza, tulburari de inervatie etc au

influență semnificativă asupra cursului regenerării reparatorii, inhibând-o și

contribuind la trecerea la patologic. Impact semnificativ asupra intensității

regenerarea reparatorie este influențată de gradul de încărcare funcțională,

dozare corectă care favorizează acest proces. Viteză

regenerarea reparatorie este într-o anumită măsură determinată de vârstă, care

are o importanţă deosebită datorită creşterii speranţei de viaţă şi

în consecință, numărul intervențiilor chirurgicale la persoanele de grupe de vârstă mai înaintate.

De obicei, nu se remarcă abateri semnificative în procesul de regenerare și

Severitatea bolii și complicațiile ei par a fi mai importante decât

slăbirea abilității regenerative cauzată de vârstă

Modificarea condițiilor generale și locale în care are loc procesul de regenerare,

poate duce la modificări atât cantitative, cât și calitative.

Numeroase endo- şi

natura exogenă. Au fost stabilite influențe antagoniste ale diverșilor factori

pe cursul proceselor regenerative și hiperplazice intracelulare.

Influența diferiților hormoni asupra regenerării a fost cel mai studiată. Regulament

activitatea mitotică a celulelor diferitelor organe este efectuată de hormoni

cortexul suprarenal, glanda tiroidă, gonade etc. Un rol important în

în acest sens ei joacă așa-numitul. hormoni gastrointestinali. Cunoscut puternic

regulatori endogeni ai activității mitotice - keyloni, proslandine, lor

antagonişti şi alte substanţe biologic active.

Concluzie

Un loc important în cercetarea mecanismelor de reglare a proceselor de regenerare

ocupă studiul rolului diferitelor părţi ale sistemului nervos în cursul lor şi

rezultate. O nouă direcție în dezvoltarea acestei probleme este studiul

reglarea imunologică a proceselor de regenerare și, în special, stabilirea

faptul transferului de „informații regenerative” de către limfocite, stimulând

activitatea proliferativă a celulelor diferitelor organe interne.

Influența reglatoare asupra cursului procesului de regenerare este exercitată și de

Problema principală este că la om are loc regenerarea tisulară

Atât de lent. Prea lent pentru ca recuperarea să aibă loc

daune cu adevărat semnificative. Dacă acest proces ar fi reușit măcar

grăbiți-l puțin, rezultatul ar fi mult mai semnificativ.

Cunoașterea mecanismelor care reglează capacitatea de regenerare a organelor și țesuturilor

deschide perspective pentru dezvoltarea bazei științifice pentru stimularea reparației

regenerarea și managementul proceselor de vindecare.

Tipuri de regenerare: fiziologică, reparatorie și patologică.

Regenerarea fiziologică nu este asociată cu acțiunea niciunui factor dăunător și se realizează prin apoptoză. Apoptoza este moartea programată genetic a unei celule dintr-un organism viu. Nu apare nicio reacție inflamatorie.

Regenerarea reparatorie are loc atunci când apar diverși factori dăunători (traumă, inflamație). Regenerarea completă, sau restituirea, este restaurarea completă structurală și funcțională; regenerarea incompletă, sau substituția, are loc în organele cu o formă intracelulară de regenerare și în organele cu o formă mixtă de regenerare, dar cu leziuni extinse.

Regenerarea patologică poate fi excesivă (hiperregenerare), lentă (hiporegenerare), metaplazie și displazie. Regenerarea excesivă are loc cu activarea pronunțată a primei faze de regenerare. Hiporegenerarea are loc atunci când faza de proliferare este lentă. Aceasta se întâmplă în organe și țesuturi unde există inflamație cronică și unde procesele de trofism vascular și nervos sunt adesea perturbate. Metaplazia apare în organe și țesuturi cu o formă celulară de regenerare și este adesea precedată de inflamație cronică. Cu anemie și boli de sânge, apare metaplazia măduvei osoase galbene în roșu. Acesta este un mecanism compensator. Displazia apare atunci când proliferarea și diferențierea celulelor sunt afectate, astfel încât apar celule atipice, adică având forme și dimensiuni diferite, având nuclei hipercromici mari. Astfel de celule apar printre celulele epiteliale obișnuite.

Există trei grade de displazie: ușoară, moderată, severă (când aproape toate celulele stratului epitelial devin atipice și sunt diagnosticate ca cancer in situ).

În timpul regenerării țesutului conjunctiv, există 3 etape.

1. Formarea de țesut conjunctiv – granulație – tânăr, imatur.

2. Formarea de țesut conjunctiv fibros.

3. Formarea de țesut conjunctiv cicatricial, care conține fibre groase, grosiere de colagen.

Vindecarea rănilor se referă la regenerarea reparatorie. Există patru tipuri: închiderea directă a defectului prin epiteliu târâtor, vindecarea sub crusta, vindecarea prin intenție primară și secundară. Închiderea directă a unui defect în învelișul epitelial este cea mai simplă vindecare, care constă în târârea epiteliului pe defectul de suprafață și acoperirea acestuia cu un strat epitelial. Vindecarea sub crusta se refera la mici defecte, pe suprafata carora apare o crusta uscata (crusta) de sange coagulat si limfa.

Intenția principală este vindecarea rănilor profunde cu afectare nu numai a pielii, ci și a țesuturilor adânci; cicatrice în a 10-15-a zi. Rănile care sunt infectate, zdrobite, contaminate și cu margini neuniforme se vindecă prin intenție secundară; vindeca prin curatare de catre leucocite si macrofage in a 5-6-a zi.

Regenerare(din latină regeneratio - renaștere) - procesul de restaurare de către organism a structurilor pierdute sau deteriorate. Regenerarea menține structura și funcțiile organismului, integritatea acestuia. Există două tipuri de regenerare: fiziologică și reparatorie. Restaurarea organelor, țesuturilor, celulelor sau structurilor intracelulare după distrugerea lor în timpul vieții corpului se numește fiziologic regenerare. Se numește restaurarea structurilor după rănire sau alți factori dăunători reparatoriu regenerare. În timpul regenerării au loc procese precum determinarea, diferențierea, creșterea, integrarea etc., similare proceselor care au loc în dezvoltarea embrionară. Cu toate acestea, în timpul regenerării, toate vin secundar, adică. într-un organism format.

Fiziologic regenerarea este procesul de actualizare a structurilor funcționale ale organismului. Datorită regenerării fiziologice, homeostazia structurală este menținută și organele își pot îndeplini constant funcțiile. Din punct de vedere biologic general, regenerarea fiziologică, ca și metabolismul, este o manifestare a unei proprietăți atât de importante a vieții precum auto-înnoire.

Un exemplu de regenerare fiziologică la nivel intracelular îl reprezintă procesele de refacere a structurilor subcelulare în celulele tuturor țesuturilor și organelor. Semnificația sa este deosebit de mare pentru așa-numitele țesuturi „eterne” care și-au pierdut capacitatea de a se regenera prin diviziunea celulară. Acest lucru se aplică în primul rând țesutului nervos.

Exemple de regenerare fiziologică la nivel celular și tisular sunt reînnoirea epidermei pielii, a corneei ochiului, a epiteliului mucoasei intestinale, a celulelor sanguine periferice etc. Derivații epidermei sunt reînnoiți - părul si unghii. Acesta este așa-numitul proliferativ regenerare, adică completarea numărului de celule datorită diviziunii lor. În multe țesuturi există celule cambiale speciale și focare de proliferare a acestora. Acestea sunt cripte în epiteliul intestinului subțire, măduva osoasă, zone proliferative în epiteliul pielii. Intensitatea reînnoirii celulare în aceste țesuturi este foarte mare. Acestea sunt așa-numitele țesuturi „labile”. Toate globulele roșii ale animalelor cu sânge cald, de exemplu, sunt înlocuite în 2-4 luni, iar epiteliul intestinului subțire este înlocuit complet în 2 zile. Acest timp este necesar pentru ca celula să se mute de la criptă la vilozitate, să își îndeplinească funcția și să moară. Celulele organelor precum ficatul, rinichiul, glanda suprarenală etc., se reînnoiesc mult mai lent. Acestea sunt așa-numitele țesături „stabile”.

Intensitatea proliferării este apreciată după numărul de mitoze la 1000 de celule numărate. Dacă luăm în considerare că mitoza în sine durează în medie aproximativ 1 oră, iar întregul ciclu mitotic din celulele somatice durează în medie 22-24 de ore, atunci devine clar că pentru a determina intensitatea reînnoirii compoziției celulare a țesuturilor este necesar să se numere numărul de mitoze pe parcursul uneia sau mai multor zile . S-a dovedit că numărul de celule care se divid nu este același în diferite momente ale zilei. Așa că a fost deschis ritmul zilnic al diviziunilor celulare, al cărui exemplu este prezentat în fig. 8.23.

Orez. 8.23. Modificări zilnice ale indicelui mitotic (IM)

în epiteliul esofagului ( eu) și cornee ( 2 ) șoareci.

Indicele mitotic este exprimat în ppm (0 / 00), reflectând numărul de mitoze

la o mie de celule numărate

Un ritm zilnic al numărului de mitoze a fost găsit nu numai în țesuturile normale, ci și în țesuturile tumorale. Este o reflectare a unui model mai general, și anume ritmul tuturor funcțiilor corpului. Una dintre domeniile moderne ale biologiei este cronobiologie - studiază, în special, mecanismele de reglare a ritmurilor zilnice ale activității mitotice, ceea ce este foarte important pentru medicină. Existența unei periodicități zilnice a numărului de mitoze indică ajustabilitatea regenerării fiziologice de către organism. Pe lângă diurnele, există lunare și anual cicluri de reînnoire a țesuturilor și organelor.

Există două faze în regenerarea fiziologică: distructivă și restauratoare. Se crede că produsele de descompunere a unor celule stimulează proliferarea altora. Hormonii joacă un rol major în reglarea reînnoirii celulare.

Regenerarea fiziologică este inerentă organismelor tuturor speciilor, dar are loc mai ales intens la vertebratele cu sânge cald, deoarece acestea au, în general, o intensitate foarte mare de funcționare a tuturor organelor în comparație cu alte animale.

Reparator(din latină reparatio - restaurare) regenerarea are loc după lezarea unui țesut sau organ. Este foarte divers în ceea ce privește factorii care cauzează daune, cantitatea daunelor și metodele de recuperare. Traumele mecanice, cum ar fi intervenția chirurgicală, expunerea la substanțe toxice, arsurile, degerăturile, expunerea la radiații, postul și alți agenți patogeni, sunt toți factori dăunători. Regenerarea după traumatisme mecanice a fost studiată pe scară largă. Capacitatea unor animale, cum ar fi hidra, planaria, unele anelide, stele de mare, stropi de mare etc., de a restaura organe și părți ale corpului pierdute i-a uimit de mult pe oamenii de știință. Charles Darwin, de exemplu, a considerat uimitoare capacitatea unui melc de a reproduce un cap și abilitatea unei salamandre de a reface ochii, coada și picioarele exact în acele locuri în care au fost tăiate.

Amploarea daunelor și recuperarea ulterioară variază foarte mult. O opțiune extremă este restabilirea întregului organism dintr-o mică parte separată a acestuia, de fapt dintr-un grup de celule somatice. Printre animale, o astfel de restaurare este posibilă în bureți și celenterate. Dintre plante, dezvoltarea unei plante cu totul noi este posibilă chiar și dintr-o celulă somatică, așa cum s-a obținut cu exemplul morcovilor și tutunului. Acest tip de procese de restaurare este însoțit de apariția unei noi axe morfogenetice a corpului și poartă denumirea de B.P. Tokin „embriogeneză somatică”, deoarece în multe privințe seamănă cu dezvoltarea embrionară.

Există exemple de restaurare a unor zone mari ale corpului constând dintr-un complex de organe. Exemplele includ regenerarea capătului bucal în hidră, capătul cefalic în anelidă și restaurarea stelelor de mare dintr-o singură rază (Fig. 8.24). Regenerarea organelor individuale este larg răspândită, de exemplu, membrele unui triton, coada unei șopârle și ochii artropodelor. Vindecarea pielii, rănilor, afectarea oaselor și a altor organe interne este un proces mai puțin amplu, dar nu mai puțin important pentru restabilirea integrității structurale și funcționale a corpului. Un interes deosebit este capacitatea embrionilor în stadiile incipiente de dezvoltare de a se recupera după pierderi semnificative de material. Această abilitate a fost ultimul argument în lupta dintre susținătorii preformaționismului și epigenezei și l-a condus pe G. Driesch la conceptul de reglare embrionară în 1908.

Orez. 8.24. Regenerarea unui complex de organe la unele specii de animale nevertebrate. A - hidra; B - pecingine; IN - Stea de mare

(vezi textul pentru explicații)

Există mai multe soiuri sau metode de regenerare reparatorie. Acestea includ epimorfoza, morfalaxia, vindecarea rănilor epiteliale, hipertrofia regenerativă, hipertrofia compensatorie.

Epitelizare Când se vindecă rănile cu acoperire epitelială deteriorată, se procedează aproximativ la fel, indiferent dacă regenerarea organelor are loc în continuare prin epimorfoză sau nu. Vindecarea rănilor epidermice la mamifere, când suprafața plăgii se usucă formând o crustă, se desfășoară după cum urmează (Fig. 8.25). Epiteliul de la marginea plăgii se îngroașă datorită creșterii volumului celular și extinderii spațiilor intercelulare. Cheagul de fibrină joacă rolul de substrat pentru migrarea epidermei în profunzimea plăgii. Celulele epiteliale migratoare nu suferă mitoză, dar au activitate fagocitară. Celulele de la marginile opuse vin în contact. Apoi urmează cheratinizarea epidermei plăgii și separarea crustei care acoperă rana.

Orez. 8.25. Diagrama unora dintre evenimentele care au loc

în timpul epitelizării unei plăgi cutanate la mamifere.

A-începutul creșterii epidermei sub țesutul necrotic; B- fuziunea epidermei și separarea crustei:

1 -țesut conjunctiv, 2- epidermă, 3- crusta, 4- țesut necrotic

În momentul în care epiderma întâlnește marginile opuse, se observă o explozie de mitoză în celulele situate imediat în jurul marginii rănii, care apoi scade treptat. Potrivit unei versiuni, acest focar este cauzat de o scădere a concentrației inhibitorului mitotic - kaylon.

Epimorfoza este cea mai evidentă metodă de regenerare, constând în creșterea unui nou organ de pe suprafața amputației. Regenerarea membrelor tritonilor și axoloților a fost studiată în detaliu. Există faze regresive și progresive de regenerare. Faza regresivăîncepe cu vindecare rană, în timpul căreia apar următoarele evenimente principale: oprirea sângerării, contracția țesutului moale al ciotului membrului, formarea unui cheag de fibrină pe suprafața plăgii și migrarea epidermei care acoperă suprafața amputației.

Apoi începe distrugere osteocite la capătul distal al osului și alte celule. În același timp, celulele implicate în procesul inflamator pătrund în țesuturile moi distruse, se observă fagocitoză și edem local. Apoi, în loc să formeze un plex dens de fibre de țesut conjunctiv, așa cum se întâmplă în timpul vindecării rănilor la mamifere, țesutul diferențiat se pierde în zona de sub epiderma plăgii. Caracterizat prin eroziune osteoclastică, care este un semn histologic dediferențiere. Epiderma plăgii, deja pătrunsă de fibrele nervoase regenerante, începe să se îngroașe rapid. Spațiile dintre țesuturi sunt din ce în ce mai umplute cu celule asemănătoare mezenchimatoase. Acumularea de celule mezenchimale sub epiderma plăgii este principalul indicator al formării regenerative blastemuri. Celulele blastemului arată la fel, dar în acest moment sunt stabilite principalele trăsături ale membrului în regenerare.

Apoi începe faza progresiva, care se caracterizează cel mai mult prin procesele de creştere şi morfogeneză. Lungimea și greutatea blastemului regenerativ crește rapid. Creșterea blastemului are loc pe fundalul formării trăsăturilor membrelor în plină desfășurare, adică. morfogeneza acestuia. Când forma generală a membrului s-a dezvoltat deja, regenerarea este încă mai mică decât membrul normal. Cu cât animalul este mai mare, cu atât este mai mare această diferență de mărime. Finalizarea morfogenezei necesită timp, după care regenerarea atinge dimensiunea unui membru normal.

Unele etape ale regenerării membrelor anterioare la un triton după amputare la nivelul umărului sunt prezentate în Fig. 8.26. Timpul necesar pentru regenerarea completă a membrelor variază în funcție de mărimea și vârsta animalului, precum și de temperatura la care apare.

Orez. 8.26. Etapele regenerării membrelor anterioare la triton

La larvele tinere de axolotl, un membru se poate regenera în 3 săptămâni, la tritoni și axoloți adulți în 1-2 luni, iar la ambistos terestru acest lucru durează aproximativ 1 an.

În timpul regenerării epimorfe, nu se formează întotdeauna o copie exactă a structurii îndepărtate. Această regenerare se numește atipic. Există multe tipuri de regenerare atipică. Hipomorfoza - regenerare cu înlocuire parțială a structurii amputate. Astfel, la o broască adultă cu gheare, în locul unui membru apare o structură asemănătoare pungii. Heteromorfoza - apariţia unei alte structuri în locul celei pierdute. Aceasta se poate manifesta sub forma regenerării homeotice, care constă în apariția unui membru în locul antenelor sau a ochilor la artropode, precum și într-o modificare a polarității structurii. Dintr-un fragment scurt de planaria, se poate obține în mod sigur o planaria bipolară (Fig. 8.27).

Are loc formarea unor structuri suplimentare, sau regenerare excesivă. După tăierea ciotului la amputarea secțiunii capului planariei, are loc regenerarea a două sau mai multe capete (Fig. 8.28). Este posibil să obțineți mai multe cifre la regenerarea unui membru axolotl prin rotirea capătului ciotului membrului cu 180°. Structurile suplimentare sunt imagini în oglindă ale structurilor originale sau regenerate lângă care sunt situate (legea lui Bateson).

Orez. 8.27. Planaria bipolară

Morfalaxie - Aceasta este regenerare prin restructurarea zonei de regenerare. Un exemplu este regenerarea unei hidre dintr-un inel tăiat din mijlocul corpului sau restaurarea unei planarii dintr-o zecime sau douăzecime din partea sa. În acest caz, nu au loc procese semnificative de modelare pe suprafața plăgii. Piesa tăiată se micșorează, celulele din interiorul ei se rearanjează și apare un întreg individ

redus în dimensiune, care apoi crește. Această metodă de regenerare a fost descrisă pentru prima dată de T. Morgan în 1900. În conformitate cu descrierea sa, morfalaxia are loc fără mitoză. Există adesea o combinație de creștere epimorfă la locul amputației cu reorganizare prin morfalaxie în părțile adiacente ale corpului.

Orez. 8.28. Planaria cu mai multe capete obţinută după amputarea capului

și aplicând crestături pe ciot

Hipertrofie regenerativă se referă la organele interne. Această metodă de regenerare presupune creșterea dimensiunii organului rămas fără a-i restabili forma inițială. O ilustrare este regenerarea ficatului vertebratelor, inclusiv mamiferelor. Cu o leziune marginală a ficatului, partea îndepărtată a organului nu este niciodată restaurată. Suprafața rănii se vindecă. În același timp, proliferarea celulară (hiperplazia) crește în interiorul părții rămase, iar în două săptămâni de la îndepărtarea a 2/3 din ficat, greutatea și volumul inițial sunt restabilite, dar nu și forma. Structura internă a ficatului se dovedește a fi normală, lobulii au o dimensiune tipică. Funcția ficatului revine, de asemenea, la normal.

Hipertrofie compensatorie constă în modificări ale unuia dintre organe cu o încălcare în altul, aparținând aceluiași sistem de organe. Un exemplu este hipertrofia unuia dintre rinichi atunci când celălalt este îndepărtat sau mărirea ganglionilor limfatici când splina este îndepărtată.

Ultimele două metode diferă în ceea ce privește locația regenerării, dar mecanismele lor sunt aceleași: hiperplazie și hipertrofie.

Se numește restaurarea țesuturilor mezodermice individuale, cum ar fi țesutul muscular și scheletic regenerarea tesuturilor. Pentru regenerarea musculara este important sa se pastreze cel putin cioturi mici la ambele capete, iar pentru regenerarea osoasa este necesar periostul. Regenerarea prin inducție are loc în anumite țesuturi mezodermice ale mamiferelor ca răspuns la acțiunea unor inductori specifici care sunt introduși în zona afectată. Această metodă face posibilă înlocuirea completă a defectului oaselor craniului după introducerea piliturii osoase în acesta.

Astfel, există multe metode sau tipuri diferite de fenomene morfogenetice în restaurarea părților pierdute și deteriorate ale corpului. Diferențele dintre ele nu sunt întotdeauna evidente și este necesară o înțelegere mai profundă a acestor procese.

Studiul fenomenelor de regenerare se referă nu numai la manifestările externe. Există o serie de probleme care sunt de natură problematică și teoretică. Acestea includ probleme de reglementare și condiții în care au loc procesele de restaurare, problemele de origine a celulelor implicate în regenerare, capacitatea de regenerare în diferite grupuri, animale și caracteristicile proceselor de restaurare la mamifere.

S-a stabilit că schimbări reale în activitatea electrică apar la membrele amfibienilor după amputare și în timpul procesului de regenerare. Când un curent electric trece printr-un membru amputat, broaștele adulte cu gheare prezintă o regenerare crescută a membrelor anterioare. În regenerează, cantitatea de țesut nervos crește, din care se concluzionează că curentul electric stimulează creșterea în interior a nervilor în marginile membrelor, care în mod normal nu se regenerează.

Încercările de a stimula regenerarea membrelor la mamifere într-un mod similar au fost fără succes. Astfel, sub influența unui curent electric sau prin combinarea acțiunii unui curent electric cu un factor de creștere a nervilor, s-a putut obține la șobolani doar creșterea țesutului osos sub formă de calusuri cartilaginoase și osoase, care nu semănau. elemente normale ale scheletului membrelor.

Nu există nicio îndoială că procesele de regenerare sunt reglementate de sistem nervos. Când membrul este denervat cu grijă în timpul amputării, regenerarea epimorfă este complet suprimată și nu se formează niciodată un blastem. Au fost efectuate experimente interesante. Dacă nervul membrului unui triton este retras sub pielea bazei membrului, se formează un membru suplimentar. Dacă este dus la baza cozii, este stimulată formarea unei cozi suplimentare. Reducerea nervului în regiunea laterală nu provoacă structuri suplimentare. Aceste experimente au dus la crearea conceptului câmpuri de regenerare. .

S-a constatat că numărul de fibre nervoase este decisiv pentru inițierea regenerării. Tipul de nerv nu contează. Influența nervilor asupra regenerării este asociată cu efectul trofic al nervilor asupra țesuturilor membrelor.

Date primite în favoarea reglare umorală procesele de regenerare. Un model deosebit de comun pentru a studia acest lucru este ficatul regenerant. După administrarea de ser sau plasmă sanguină de la animalele care au suferit îndepărtarea ficatului la animale normale intacte, s-a observat stimularea activității mitotice a celulelor hepatice la primele. În schimb, atunci când animalelor rănite au primit ser de la animale sănătoase, s-a obținut o scădere a numărului de mitoze din ficatul afectat. Aceste experimente pot indica atât prezența stimulatorilor de regenerare în sângele animalelor rănite, cât și prezența inhibitorilor diviziunii celulare în sângele animalelor intacte. Explicarea rezultatelor experimentelor este complicată de necesitatea de a lua în considerare efectul imunologic al injecțiilor.

Cea mai importantă componentă a reglării umorale a hipertrofiei compensatorii și regenerative este răspuns imunologic. Nu numai îndepărtarea parțială a unui organ, ci și multe influențe provoacă tulburări ale stării imunitare a organismului, apariția autoanticorpilor și stimularea proceselor de proliferare celulară.

Există un mare dezacord cu privire la problema surse celulare regenerare. De unde provin celulele blastemale nediferențiate, similare morfologic cu celulele mezenchimale sau cum apar ele? Există trei ipoteze.

1. Ipoteza celule de rezervă implică faptul că precursorii blastemului regenerativ sunt așa-numitele celule de rezervă, care se opresc într-un stadiu incipient al diferențierii lor și nu participă la procesul de dezvoltare până când nu primesc un stimul pentru regenerare.

2. Ipoteza dediferențiere temporară, sau modularea celulelor sugerează că, ca răspuns la un stimul regenerativ, celulele diferențiate pot pierde semnele de specializare, dar apoi se diferențiază din nou în același tip de celulă, adică, după ce au pierdut temporar specializarea, nu își pierd determinarea.

3. Ipoteza dediferențiere completă celule specializate într-o stare similară cu celulele mezenchimale și cu posibilă transdiferențiere ulterioară sau metaplazie, i.e. transformarea în celule de alt tip, consideră că în acest caz celula pierde nu numai specializarea, ci și determinarea.

Metodele moderne de cercetare nu ne permit să dovedim toate cele trei ipoteze cu o certitudine absolută. Cu toate acestea, este absolut adevărat că în cioturile degetelor axolotl, condrocitele sunt eliberate din matricea înconjurătoare și migrează în blastoma regenerativă. Soarta lor ulterioară nu este determinată. Majoritatea cercetătorilor recunosc dediferențierea și metaplazia în timpul regenerării cristalinului la amfibieni. Semnificația teoretică a acestei probleme constă în presupunerea posibilității sau imposibilității ca o celulă să-și schimbe programul într-o asemenea măsură încât să revină la o stare în care este din nou capabilă să-și împartă și să reprogrameze aparatul sintetic. De exemplu, un condrocit devine un miocit sau invers.

Capacitatea de regenerare nu are o dependență clară de nivel organizatoric, deși s-a observat de mult timp că animalele organizate inferioară au o capacitate mai bună de a regenera organele externe. Acest lucru este confirmat de exemple uimitoare de regenerare a hidrelor, planarelor, anelidelor, artropodelor, echinodermelor și cordatelor inferioare, cum ar fi ascidie. Dintre vertebrate, amfibienii cu coadă au cea mai bună capacitate de regenerare. Se știe că diferite specii din aceeași clasă pot diferi foarte mult în ceea ce privește capacitatea lor de a se regenera. În plus, la studierea capacității de a regenera organele interne, s-a dovedit că este semnificativ mai mare la animalele cu sânge cald, cum ar fi mamiferele, în comparație cu amfibieni.

Regenerare mamifere este unic. Pentru regenerarea unor organe externe sunt necesare condiții speciale. Limba și urechea, de exemplu, nu se regenerează cu leziuni marginale. Dacă aplicați un defect traversant pe toată grosimea organului, recuperarea merge bine. În unele cazuri, regenerarea mameloanelor a fost observată chiar și după amputarea la bază. Regenerarea organelor interne poate fi foarte activă. Un întreg organ este restaurat dintr-un mic fragment de ovar. Caracteristicile regenerării ficatului au fost deja discutate mai sus. Diverse țesuturi de mamifere se regenerează bine. Există o presupunere că imposibilitatea regenerării membrelor și a altor organe externe la mamifere este de natură adaptativă și se datorează selecției, deoarece cu un stil de viață activ, procesele morfogenetice delicate ar îngreuna existența. Realizările biologiei în domeniul regenerării sunt aplicate cu succes în medicină. Cu toate acestea, există multe probleme nerezolvate în problema regenerării.

REGENERARE
restaurarea de către organism a părților pierdute la una sau alta etapă a ciclului de viață. Regenerarea are loc de obicei în caz de deteriorare sau pierdere a unui organ sau a unei părți a corpului. Cu toate acestea, pe lângă aceasta, procesele de restaurare și reînnoire au loc în mod constant în fiecare organism de-a lungul vieții sale. La oameni, de exemplu, stratul exterior al pielii este reînnoit constant. Păsările își aruncă periodic pene și cresc altele noi, iar mamiferele își schimbă blana. Copacii de foioase își pierd frunzele în fiecare an și sunt înlocuiți cu altele proaspete. O astfel de regenerare, care de obicei nu este asociată cu daune sau pierderi, se numește fiziologică. Regenerarea care apare după deteriorarea sau pierderea oricărei părți a corpului se numește reparatorie. Aici vom lua în considerare doar regenerarea reparatorie. Regenerarea reparatorie poate fi tipica sau atipica. În regenerarea tipică, partea pierdută este înlocuită cu dezvoltarea exact aceleiași părți. Cauza pierderii poate fi o forță externă (de exemplu, amputarea) sau animalul își poate rupe în mod deliberat o parte din corp (autotomie), precum o șopârlă care își rupe o parte din coadă pentru a scăpa de un inamic. Cu regenerarea atipică, partea pierdută este înlocuită cu o structură care diferă de originală cantitativ sau calitativ. Membrul regenerat al unui mormoloc poate avea mai puține degete de la picioare decât cel original, iar unui creveți poate crește o antenă în loc de un ochi amputat.
REGENERAREA LA ANIMALE
Capacitatea de regenerare este larg răspândită printre animale. În general, animalele inferioare sunt mai des capabile de regenerare decât formele mai complexe, foarte organizate. Astfel, printre nevertebrate există mult mai multe specii capabile să restabilească organele pierdute decât printre vertebrate, dar numai la unele dintre ele este posibilă regenerarea unui întreg individ dintr-un mic fragment. Cu toate acestea, regula generală că capacitatea de regenerare scade odată cu creșterea complexității organismului nu poate fi considerată absolută. Astfel de animale primitive precum ctenoforele și rotiferele sunt practic incapabile de regenerare, dar la crustacee și amfibieni mult mai complexe această capacitate este bine exprimată; Sunt cunoscute și alte excepții. Unele animale strâns înrudite diferă foarte mult în acest sens. Astfel, într-un râme, un nou individ se poate regenera complet dintr-o mică parte a corpului său, în timp ce lipitorile nu sunt capabile să restaureze un organ pierdut. La amfibienii cu coadă, se formează un membru nou în locul membrului amputat, dar la broaște, ciotul pur și simplu se vindecă și nu are loc o nouă creștere. Multe nevertebrate sunt capabile să regenereze părți mari ale corpului lor. În bureți, polipi hidroizi, viermi plati, tenii și anelide, briozoare, echinoderme și tunicate, un întreg organism se poate regenera dintr-un mic fragment de corp. Deosebit de remarcată este capacitatea de a se regenera în bureți. Dacă corpul unui burete adult este presat prin țesutul plasă, atunci toate celulele se vor separa unele de altele, ca și cum ar fi cernute printr-o sită. Dacă apoi puneți toate aceste celule individuale în apă și amestecați cu grijă, bine, distrugând complet toate conexiunile dintre ele, atunci după un timp încep să se apropie treptat și să se reunească, formând un burete întreg, asemănător celui precedent. Aceasta implică un fel de „recunoaștere” la nivel celular, așa cum demonstrează următorul experiment. Bureții din trei specii diferite au fost separați în celule separate în modul descris și amestecați bine. În același timp, s-a descoperit că celulele fiecărei specii sunt capabile să „recunoaște” celulele propriei specii în masa totală și să se reunească numai cu ele, astfel încât, ca rezultat, nu unul, ci trei bureți noi au fost. formate, asemănătoare celor trei originale.

Tenia, care este de multe ori mai lungă decât lată, poate recrea un întreg individ din orice parte a corpului său. Teoretic este posibil, prin tăierea unui vierme în 200.000 de bucăți, să se obțină din acesta 200.000 de viermi noi ca urmare a regenerării. Dintr-o rază de stea de mare, o stea întreagă se poate regenera.

Moluștele, artropodele și vertebratele nu sunt capabile să regenereze un individ întreg dintr-un singur fragment, cu toate acestea, în multe dintre ele organul pierdut este restaurat. Unii recurg la autotomie dacă este necesar. Păsările și mamiferele, ca cele mai avansate animale din punct de vedere evolutiv, sunt mai puțin capabile de regenerare decât altele. La păsări, este posibil să înlocuiți penele și unele părți ale ciocului. Mamiferele își pot restaura tegumentul, ghearele și parțial ficatul; sunt, de asemenea, capabili să vindece rănile, iar căprioarele sunt capabile să crească coarne noi pentru a le înlocui.
Procese de regenerare. Două procese sunt implicate în regenerarea animalelor: epimorfoza și morfalaxia. În regenerarea epimorfă, partea pierdută a corpului este restabilită datorită activității celulelor nediferențiate. Aceste celule asemănătoare embrionului se acumulează sub epiderma rănită la suprafața tăiată, unde formează primordiul sau blastema. Celulele blasteme se înmulțesc treptat și se transformă în țesutul unui nou organ sau parte a corpului. În morfalaxie, alte țesuturi ale corpului sau organului sunt direct transformate în structurile părții lipsă. La polipii hidroizi, regenerarea are loc în principal prin morfalaxie, în timp ce la planari atât epimorfoza, cât și morfalaxia sunt implicate simultan în ea. Regenerarea prin formarea blastemului este larg răspândită la nevertebrate și joacă un rol deosebit de important în regenerarea organelor la amfibieni. Există două teorii cu privire la originea celulelor blastem: 1) celulele blastem provin din „celule de rezervă”, adică. celule care au rămas neutilizate în timpul dezvoltării embrionare și au fost distribuite între diferite organe ale corpului; 2) țesuturi, a căror integritate a fost încălcată în timpul amputării, „dediferențiate” în zona inciziei, adică. se dezintegrează și se transformă în celule blastomatice individuale. Astfel, conform teoriei „celulei de rezervă”, blastemul este format din celule care au rămas embrionare, care migrează din diferite părți ale corpului și se acumulează în apropierea suprafeței tăiate, iar conform teoriei „țesutului dediferențiat”, celulele blastemului provin din celulele țesuturilor deteriorate. Există suficiente date pentru a susține atât una, cât și cealaltă teorie. De exemplu, la planari, celulele de rezervă sunt mai sensibile la razele X decât celulele de țesut diferențiat; prin urmare, ele pot fi distruse prin dozarea strictă a radiațiilor pentru a nu deteriora țesutul planar normal. Indivizii iradiați în acest mod supraviețuiesc, dar își pierd capacitatea de regenerare. Cu toate acestea, dacă numai jumătatea anterioară a corpului planar este iradiată și apoi tăiată, atunci are loc regenerarea, deși cu o oarecare întârziere. Întârzierea indică faptul că blastema este format din celulele de rezervă care migrează către suprafața tăiată din jumătatea neiradiată a corpului. Migrarea acestor celule de rezervă în toată partea iradiată a corpului poate fi observată la microscop. Experimente similare au arătat că la triton, regenerarea membrelor are loc datorită celulelor blastem de origine locală, adică. datorită dediferențierii țesuturilor ciotului deteriorate. Dacă, de exemplu, iradiați întreaga larvă de triton, cu excepția, de exemplu, membrului anterior drept, și apoi amputați acel membru la nivelul antebrațului, animalul va crește un nou membru anterior. Este evident că celulele blastema necesare pentru aceasta provin tocmai din ciotul membrului anterior, deoarece restul corpului a fost iradiat. Mai mult, regenerarea are loc chiar daca intreaga larva este iradiata, cu exceptia unei zone late de 1 mm pe tarsul anterior drept, iar apoi acesta din urma este amputat prin efectuarea unei incizii prin aceasta zona neiradiata. În acest caz, este destul de clar că celulele blastemelor provin de la suprafața tăiată, deoarece întregul corp, inclusiv piciorul drept, a fost lipsit de capacitatea de a se regenera. Procesele descrise au fost analizate folosind metode moderne. Un microscop electronic vă permite să observați modificările în țesuturile deteriorate și regenerabile în toate detaliile. Au fost creați coloranți care dezvăluie anumite substanțe chimice conținute în celule și țesuturi. Metodele histochimice (folosind coloranți) fac posibilă evaluarea proceselor biochimice care au loc în timpul regenerării organelor și țesuturilor.
Polaritate. Una dintre cele mai misterioase probleme din biologie este originea polarității în organisme. Din oul sferic al unei broaște se dezvoltă un mormoloc, care de la bun început are un cap cu creier, ochi și gură la un capăt al corpului și o coadă la celălalt. În mod similar, dacă tăiați corpul unei planari în fragmente individuale, se dezvoltă un cap la un capăt al fiecărui fragment și o coadă la celălalt. În acest caz, capul este întotdeauna format la capătul anterior al fragmentului. Experimentele arată clar că planaria are un gradient de activitate metabolică (biochimică) de-a lungul axei anterioare-posterior a corpului său; în acest caz, cea mai mare activitate este la extremitatea anterioră a corpului, iar spre capătul posterior activitatea scade treptat. La orice animal, capul se formează întotdeauna la capătul fragmentului unde activitatea metabolică este mai mare. Dacă direcția gradientului activității metabolice într-un fragment izolat de planaria este inversată, atunci formarea capului va avea loc la capătul opus al fragmentului. Gradientul activității metabolice în corpul planariilor reflectă existența unui gradient fizico-chimic mai important, a cărui natură este încă necunoscută. În limbul regenerant al unui triton, polaritatea structurii nou formate pare să fie determinată de ciotul conservat. Din motive care rămân încă neclare, în organul în regenerare se formează doar structuri situate distal de suprafața plăgii, iar cele situate mai proximal (mai aproape de corp) nu se regenerează niciodată. Deci, dacă mâna unui triton este amputată, iar partea rămasă a membrului anterior este introdusă cu capătul tăiat în peretele corpului și acest capăt distal (depărtat de corp) este lăsat să prindă rădăcini într-un loc nou, neobișnuit pentru acesta, apoi transecția ulterioară a acestui membru superior în apropierea umărului (eliberându-l de legătura cu umărul) duce la regenerarea membrului cu un set complet de structuri distale. În momentul tăierii, un astfel de membru are următoarele părți (începând de la încheietura mâinii, fuzionate cu peretele corpului): încheietura mâinii, antebrațul, cotul și jumătatea distală a umărului; apoi, ca urmare a regenerării, apar următoarele: o altă jumătate distală a umărului, cotului, antebrațului, încheieturii mâinii și mâinii. Astfel, membrul inversat (cu susul în jos) a regenerat toate părțile situate distal de suprafața plăgii. Acest fenomen izbitor indică faptul că țesuturile ciotului (în acest caz ciotul membrului) controlează regenerarea organului. Sarcina cercetărilor ulterioare este de a afla exact ce factori controlează acest proces, ce stimulează regenerarea și ce provoacă acumularea celulelor care asigură regenerarea pe suprafața plăgii. Unii oameni de știință cred că țesutul deteriorat eliberează un fel de „factor al plăgii” chimic. Cu toate acestea, încă nu a fost posibilă izolarea unei substanțe chimice specifice rănilor.
REGENERAREA ÎN PLANTE
Apariția pe scară largă a regenerării în regnul vegetal se datorează conservării meristemelor (țesuturilor formate din celule în diviziune) și a țesuturilor nediferențiate. În cele mai multe cazuri, regenerarea la plante este, în esență, una dintre formele de înmulțire vegetativă. Astfel, la varful unei tulpini normale se afla un mugure apical, care asigura formarea continua a frunzelor noi si cresterea tulpinii in lungime pe toata durata de viata a plantei. Dacă acest mugure este tăiat și menținut umed, se dezvoltă adesea rădăcini noi din celulele parenchimului prezente în el sau din calusul format pe suprafața tăieturii; mugurele continuă să crească și dă naștere unei noi plante. Același lucru se întâmplă în natură când o ramură se rupe. Genele și stolonii sunt separați ca urmare a morții secțiunilor vechi (internoduri). În același mod, rizomii de iris, picior de lup sau ferigi sunt împărțiți, formând noi plante. De obicei, tuberculii, cum ar fi tuberculii de cartofi, continuă să trăiască după ce tulpina subterană pe care au crescut a murit; odată cu debutul unui nou sezon de creștere, pot da naștere propriilor rădăcini și lăstari. La plantele cu bulbi, cum ar fi zambilele sau lalelele, la baza solzilor bulbilor se formează lăstari și pot forma, la rândul lor, bulbi noi, care în cele din urmă produc rădăcini și tulpini florale, de exemplu. devin plante independente. La unii crini se formează bulbi aerieni la axilele frunzelor, iar la o serie de ferigi, pe frunze cresc muguri de puiet; la un moment dat cad la pământ și își reiau creșterea. Rădăcinile sunt mai puțin capabile să formeze părți noi decât tulpinile. Pentru aceasta, tuberculul de dalie are nevoie de un mugure care se formează la baza tulpinii; cu toate acestea, cartofii dulci pot da naștere unei noi plante dintr-un mugure format dintr-un con de rădăcină. Frunzele sunt, de asemenea, capabile de regenerare. La unele specii de ferigi, de exemplu, la feriga (Camptosorus), frunzele sunt foarte alungite și arată ca niște structuri asemănătoare părului lung care se termină într-un meristem. Din acest meristem se dezvoltă embrionul cu tulpină, rădăcini și frunze rudimentare; dacă vârful frunzei plantei părinte se îndoaie și atinge solul sau mușchiul, mugurul începe să crească. Noua plantă se separă de părinte după epuizarea acestei formațiuni asemănătoare părului. Frunzele plantei de apartament suculente Kalanchoe poartă pe margini plantule bine dezvoltate care cad ușor. Pe suprafața frunzelor de begonie se formează lăstari și rădăcini noi. Pe frunzele unor mușchi de club (Lycopodium) și hepatice (Marchantia) se dezvoltă corpuri speciale numite muguri embrionari; căzând la pământ, prind rădăcini și formează noi plante mature. Multe alge se reproduc cu succes prin spargerea în fragmente sub impactul valurilor.
Vezi si SISTEMATICA PLANTELOR. LITERATURA Mattson P. Regenerare - prezent și viitor. M., 1982 Gilbert S. Developmental biology, voi. 1-3. M., 1993-1995

Enciclopedia lui Collier. - Societate deschisă. 2000 .

Sinonime:

Vedeți ce este „REGENERARE” în ​​alte dicționare:

REGENERARE- REGENERARE, procesul de formare a unui nou organ sau țesut în locul unei părți a corpului care a fost îndepărtată într-un fel sau altul. De foarte multe ori R. este definit ca fiind procesul de refacere a ceea ce s-a pierdut, adică formarea unui organ asemănător celui îndepărtat. Acest... ... Marea Enciclopedie Medicală

- (lat. târzie, din lat. re din nou, din nou, și gen, eris gen, generație). Reînnoirea, reînnoirea, restaurarea a ceea ce a fost distrus. În sens figurat: o schimbare în bine. Dicționar de cuvinte străine incluse în limba rusă.... ... Dicționar de cuvinte străine ale limbii ruse

REGENERARE, în biologie, capacitatea organismului de a înlocui una dintre părțile pierdute. Termenul de regenerare se referă și la o formă de reproducere asexuată în care un nou individ ia naștere dintr-o parte separată a corpului mamei... Dicționar enciclopedic științific și tehnic

Restaurare, recuperare; compensare, regenerare, reînnoire, heteromorfoză, pettencoferare, renaștere, morfalaxie Dicționar de sinonime rusești. regenerare substantiv, număr de sinonime: 11 compensare (20) ... Dicţionar de sinonime

1) refacerea, prin anumite procedee fizico-chimice, a compoziției și proprietăților originale ale deșeurilor pentru reutilizarea acestora. În afacerile militare, regenerarea aerului a devenit larg răspândită (în special pe subacvatice... ... Dicționar marin

Regenerare- – readucerea produsului folosit la proprietățile sale originale. [Dicționar terminologic de beton și beton armat. FSUE „Centrul de cercetare „Construcții” NIIZHB numit după. A. A. Gvozdeva, Moscova, 2007, 110 p.] Regenerare - restaurarea deșeurilor... ... Enciclopedie de termeni, definiții și explicații ale materialelor de construcție

REGENERARE- (1) refacerea proprietăților și compoziției originale a deșeurilor (apă, aer, uleiuri, cauciuc etc.) pentru reutilizarea acestora. Se realizează cu ajutorul anumitor fizice chimic. procese în dispozitive speciale de regenerare. Lat...... Marea Enciclopedie Politehnică

- (din lat. târzie regeneratio rebirth renewal), în biologie, restaurarea de către organism a organelor și țesuturilor pierdute sau deteriorate, precum și refacerea întregului organism din partea sa. Caracteristic în principal plantelor și nevertebratelor... ...

În tehnologie, 1) readucerea produsului uzat la calitățile sale originale, de exemplu. restaurarea proprietăților nisipului uzat de turnare în turnătorii, purificarea uleiului lubrifiant uzat, transformarea produselor din cauciuc uzate în plastic... ... Dicţionar enciclopedic mare

REGENERARE, regenerare, multe. nu, femeie (lat. regeneratio restaurare, retur). 1. Încălzirea gazului și a aerului care intră în cuptor cu produse de ardere reziduale (tehnice). 2. Reproducerea organelor pierdute de către animale (zool.). 3. Radiația...... Dicționarul explicativ al lui Ushakov