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

Regenerarea (în patologie) este refacerea integrității țesuturilor, perturbată de un proces dureros sau de o 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 (rambursătoare). În acest caz, sunt posibile două opțiuni de regenerare: 1) pierderea este compensată de țesut de același tip cu cel decedat (regenerare completă); 2) pierderea este înlocuită cu țesut conjunctiv tânăr (de granulare), care se transformă în cicatricial (regenerare incompletă), care nu este regenerare în sensul propriu, ci vindecarea unui defect tisular.

Regenerarea precede eliberarea acestui loc din celulele moarte prin topirea lor enzimatică și absorbția în limfă sau sânge sau prin (vezi). Produsele de topire sunt unul dintre stimulatorii reproducerii celulelor vecine. În multe organe și sisteme, există zone ale căror celule sunt o sursă de reproducere celulară în timpul regenerării. De exemplu, în sistemul osos, o astfel de sursă este periostul, ale cărui celule, înmulțindu-se, 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, culminând cu formarea de fibre musculare mature, prin urmare, orice defect al mușchilor miocardului este înlocuit cu o cicatrice (în special, după un atac de cord). Odată cu moartea țesutului cerebral (după hemoragie, înmuiere arteriosclerotică), defectul nu este înlocuit cu țesut nervos, ci se formează un caz de icoană.

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

Regenerare (lat. regenerare - renaștere, 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, corespunzătoare intensității uzurii elementelor celulare ale unui anumit organ sau țesut și înlocuirea lor 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 zona genitală feminină 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 mărimea morții tisulare și de natura efectelor patogene. Această ultimă împrejurare ar trebui luată în considerare în special, deoarece condițiile și cauzele morții tisulare sunt esențiale pentru procesul de regenerare și rezultatele acestuia. Deci, de exemplu, cicatricile după arsurile pielii, care diferă de cicatricile de altă origine, au un caracter special; cicatricile sifilitice sunt aspre, duc la retractii profunde si desfigurarea organului etc. Spre deosebire de regenerarea fiziologica, regenerarea reparatorie acopera o gama larga de procese care conduc la inlocuirea unui defect cauzat de pierderea tesuturilor datorata leziunilor tisulare. Există regenerare reparatorie completă - restituire (înlocuirea unui defect cu un țesut de același tip și aceeași structură ca și defunctul) și regenerare reparatorie incompletă (umplerea defectului cu țesut care are proprietăți plastice mai mari decât defunctul, adică granulație obișnuită). țesut și țesut conjunctiv cu transformarea în continuare în cicatricial). Astfel, în patologie, regenerarea este adesea înțeleasă ca vindecare.

Conceptul de organizare este asociat și cu conceptul de regenerare, deoarece ambele procese se bazează pe modelele generale de neoformare a țesuturilor și pe conceptul de substituție, adică deplasarea și înlocuirea unui țesut preexistent cu un țesut nou format (de exemplu , substituirea unui tromb 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 omogenitatea sau eterogenitatea speciilor țesuturilor moarte.

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 și este imposibil să se compare țesuturile pe această bază cu stabilirea unei gradații cantitative a diferențierii din punct de vedere funcțional și morfologic. Alături de țesuturile cu potențial de regenerare ridicat (de exemplu, țesutul hepatic, mucoasele tractului gastrointestinal, organele hematopoietice etc.), există organe cu un potențial nesemnificativ de regenerare, în care regenerarea nu se termină niciodată cu o restaurare completă a țesut pierdut (de exemplu, miocardul). , 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 și cel mai pe deplin creșterea acestor țesuturi.

Volumul de țesut mort este esențial pentru completitatea regenerării, iar limitele cantitative ale pierderii de țesut pentru fiecare organ, care determină gradul de recuperare, sunt mai mult sau mai puțin cunoscute empiric. Se crede că, pentru caracterul complet al regenerării, este important nu numai volumul ca categorie pur cantitativă, ci și diversitatea complexă a țesuturilor moarte (acest lucru este valabil mai ales pentru moartea țesuturilor cauzată de efecte toxic-infecțioase). Pentru a explica acest fapt, ar trebui, aparent, să apelăm la modelele generale de stimulare a proceselor plastice în condiții patologice: stimulentele sunt produse ale morții țesuturilor înșiși („necrohormoni”, „razele mitogenetice”, „trefonii” etc.) ipotetici. ). Unele dintre ele sunt stimulente specifice pentru celule de un anumit tip, altele sunt nespecifice, stimulând cele mai multe țesuturi plastice. Stimulantii nespecifici includ produsele de degradare si activitatea vitala a leucocitelor. Prezența lor în inflamația reactivă, care se dezvoltă întotdeauna odată cu moartea nu numai a elementelor parenchimatoase, ci și a stromei vasculare, contribuie la reproducerea celor mai multe elemente plastice - țesutul conjunctiv, adică dezvoltarea unei cicatrici în cele din urmă.

Există o schemă generală pentru succesiunea proceselor de regenerare, indiferent de zona în care are loc. În condiții de patologie, procesele de regenerare în sensul restrâns al cuvântului și procesele de vindecare au un caracter diferit. Această diferență este determinată de natura morții țesuturilor și de direcția selectivă a acțiunii factorului patogen. Formele pure de regenerare, adică refacerea țesutului identic cu cel pierdut, se observă în acele cazuri în care, sub influența influenței patogene, mor doar elemente parenchimatoase specifice ale organului, cu condiția ca acestea să aibă o potență regeneratoare mare. Un exemplu în acest sens este regenerarea epiteliului tubulilor rinichiului, afectat selectiv de expunerea toxică; regenerarea epiteliului mucoaselor în timpul descuamării acestuia; regenerarea alveolocitelor pulmonare în catarul descuamativ; regenerarea epiteliului pielii; regenerarea endoteliului vaselor de sânge și 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. Odată cu moartea complexelor structurale complexe, restaurarea țesutului pierdut vine din părți speciale ale organului, care sunt centre originale de regenerare. În mucoasa intestinală, în endometru, astfel de centre sunt cripte glandulare. Celulele lor proliferante acoperă mai întâi defectul 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, apar derivați celulari tineri nediferențiați, care trec ulterior prin etapele de diferențiere morfologică și funcțională până la formarea unui țesut matur.

Moartea unor părți ale corpului, constând dintr-un complex de țesuturi diferite, provoacă inflamație reactivă (vezi) la periferie. Acesta este un act adaptativ, deoarece reacția inflamatorie este însoțită de hiperemie și de o creștere a metabolismului tisular, care contribuie la creșterea celulelor nou formate. În plus, elementele celulare ale inflamației din grupul de histofagocite sunt un material plastic pentru neoplasmele țesutului conjunctiv.

În patologie, vindecarea anatomică este adesea realizată cu ajutorul țesutului de granulație (vezi) - stadiul neoplasmului unei cicatrici fibroase. Țesutul de granulație se dezvoltă cu aproape orice regenerare reparatorie, dar gradul de dezvoltare și rezultatele finale variază într-un interval foarte larg. Uneori, acestea sunt zone sensibile de țesut fibros, greu de distins prin examinare microscopică, uneori șuvițe aspre dense de țesut cicatricial braditrofic hialinizat, adesea supuse calcificării (vezi) și osificării.

Pe lângă potența regenerativă a acestui țesut, natura leziunilor sale, volumul său, factori comuni sunt importanți în procesul de regenerare. Acestea includ vârsta subiectului, natura și caracteristicile nutriției, reactivitatea generală a corpului. Cu tulburările de inervație, beriberi, cursul obișnuit al regenerării reparatorii este pervertit, ceea ce se exprimă cel mai adesea într-o încetinire a procesului de regenerare, letargia reacțiilor celulare. Există, de asemenea, conceptul de diateză fibroplastică ca trăsătură constituțională a organismului pentru a răspunde la diverși stimuli patogeni cu formarea crescută de țesut fibros, care se manifestă prin formarea de cheloid (vezi), boală adeziv. 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 condiții de urgență create de boală. Cu toate acestea, ca orice proces adaptativ, regenerarea la o anumită etapă și pe anumite căi de dezvoltare își poate pierde semnificația adaptativă și poate crea ea însăși noi forme de patologie. Desfigurarea cicatricilor, deformarea organului, perturbarea bruscă a funcției acestuia (de exemplu, transformarea cicatricială a valvelor inimii în rezultatul endocarditei), creează adesea o patologie cronică severă care necesită măsuri terapeutice speciale. Uneori țesutul nou format depășește cantitativ volumul defunctului (superregenerare). În plus, în orice regenerare există elemente de atipism, a căror severitate ascuțită este o etapă în dezvoltarea 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 (modificarea celulelor sanguine, a epidermei etc.) și intracelulare (actualizare

organele celulare) niveluri care asigură funcţionarea organelor şi

Regenerare reparatorie- procesul de eliminare a daunelor structurale

după expunerea la agenți patogeni.

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

Valoarea regenerării 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

condiţiile de mediu, precum şi refacerea şi compensarea deranjate

sub influența diverșilor factori patogeni ai funcțiilor.

Proces de regenerare desfășurate la diferite niveluri ale organizației -

sistemic, organ, tisular, celular, intracelular. Implementat

aceasta 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 tuturor fără

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

de fapt regenerare intracelulară, când, după moartea unei părți a celulei, aceasta

structura este restabilită datorită reproducerii organelelor supraviețuitoare sau

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

o celulă la moartea alteia.

Refacerea masei inițiale a organului după ce a fost efectuată deteriorarea acestuia

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

neschimbat sau puțin schimbat, iar partea care lipsește crește din rană

suprafata sub forma unui regenerat clar delimitat. Pe aici

restaurarea părții pierdute a corpului se numește e pimorfoza. În altele

cazuri, restul organului este restructurat, timp în care

capătă treptat forma și dimensiunea inițială. Această versiune a procesului

se numeste regenerare morfalaxie. Mai des epimorfoză și morfalaxie

găsite în diverse combinații. Observarea unei creșteri a dimensiunii unui organ

după accidentarea sa, înainte să vorbească despre hipertrofia lui compensatorie.

Analiza citologică a acestui proces a arătat că se bazează pe

reproducerea celulară, adică reacția regenerativă. Din acest motiv, procesul

numită „hipertrofie regenerativă”.

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

pe care curge. În acest sens, starea generală este importantă

organism. Epuizarea hipovitaminozei, tulburări de inervație etc.

impact semnificativ asupra cursului regenerării reparatorii, inhibând-o și

contribuind la trecerea la patologic. Impact semnificativ asupra intensității

regenerarea reparatorie se exercită prin gradul de încărcare funcțională,

a căror dozare corectă 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

respectiv, numărul de intervenții chirurgicale la persoanele cu grupe de vârstă mai înaintate.

De obicei, în acest caz nu se observă abateri semnificative în procesul de regenerare și

mai important, aparent, au severitatea bolii și complicațiile acesteia decât

slăbirea capacităţii de regenerare legată de vârstă

Modificări ale 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.

Cel mai studiat efect asupra regenerării diverșilor hormoni. 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. Puternic

regulatori endogeni ai activității mitotice - chaloni, proslandine, lor

antagonişti şi alte substanţe biologic active.

Concluzie

Un loc important în studiile 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 de regenerare” 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 țesuturilor

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

daune cu adevărat semnificative. Dacă acest proces a reușit

pentru a accelera putin, rezultatul ar fi mult mai semnificativ.

Cunoașterea mecanismelor de reglare a capacității de regenerare a organelor și țesuturilor

deschide perspective pentru dezvoltarea fundamentelor științifice pentru stimularea reparației

regenerarea și managementul proceselor de recuperare.

Tipuri de regenerare: fiziologică, reparatorie și patologică.

Regenerarea fiziologică nu este asociată cu acțiunea vreunui factor dăunător și se realizează cu ajutorul apoptozei. Apoptoza este o moarte celulară programată genetic într-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 o restaurare 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), întârziată (hiporegenerare), metaplazie și displazie. Regenerarea excesivă are loc cu o activare pronunțată a primei faze de regenerare. Hiporegenerarea apare atunci când faza de proliferare decurge lent. Acest lucru 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 la roșu. Acesta este un mecanism compensator. Displazia apare atunci când proliferarea este afectată și în timpul diferențierii celulare, prin urmare, apar celule atipice, adică având diferite forme și dimensiuni, 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 pe loc).

În timpul regenerării țesutului conjunctiv se disting 3 etape.

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

2. Formarea de țesut conjunctiv fibros.

3. Formarea țesutului conjunctiv cicatricial, care conține fibre groase de colagen grosier.

Vindecarea rănilor se referă la regenerarea reparatorie. Există patru tipuri: închiderea directă a defectului de către epiteliul târâtor, vindecarea sub crusta, vindecarea prin intenție primară și secundară. Închiderea directă a unui defect de acoperire epitelială este cea mai simplă vindecare, care constă în târarea epiteliului pe un defect de suprafață și închiderea acestuia cu un strat epitelial. Vindecarea sub crustă se referă la mici defecte, pe suprafața cărora apare o crustă de uscare (crustă) din sângele și limfa coagulate.

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

Regenerare(din latină regeneratio - renaștere) - procesul de restaurare a structurilor pierdute sau deteriorate de către organism. 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 cursul vieții organismului se numește fiziologic regenerare. Se numește restaurarea structurilor după rănire sau acțiunea altor 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 merg deja a doua oară, adică. în corpul format.

Fiziologic regenerarea este un proces de actualizare a structurilor funcționale ale organismului. Datorită regenerării fiziologice, homeostazia structurală este menținută și este posibil ca organele să își îndeplinească 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 sunt 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. În primul rând, acest lucru se aplică 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. Acest așa-zis 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 eritrocitele animalelor cu sânge cald, de exemplu, sunt înlocuite în 2-4 luni, iar epiteliul intestinului subțire este complet înlocuit 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., sunt actualizate mult mai lent. Acestea sunt așa-numitele țesuturi „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 în celulele somatice durează în medie 22-24 de ore, devine clar că pentru a determina intensitatea reînnoirii compoziției celulare a țesuturilor, este necesar să se numere numărul de mitoze în decurs de una sau mai multe zile. S-a dovedit că numărul de celule care se divide nu este același la diferite ore 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 (MI)

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

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

într-o mie de celule numărate

Ritmul 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 - cronobiologie - studiază, în special, mecanismele de reglare a ritmurilor circadiene ale activității mitotice, care este de mare importanță pentru medicină. Existența unei periodicități zilnice a numărului de mitoze indică faptul că regenerarea fiziologică este reglată de organism. Pe lângă diurne, există lunare și anual cicluri de reînnoire a țesuturilor și organelor.

În regenerarea fiziologică se disting două faze: distructivă și restauratoare. Se crede că produsele de degradare ale unor celule stimulează proliferarea altora. Hormonii joacă un rol important în reglarea reînnoirii celulare.

Regenerarea fiziologică este inerentă organismelor tuturor speciilor, dar se desfășoară 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 țesuturilor sau organelor. Este foarte diversă în ceea ce privește factorii care provoacă daune, în ceea ce privește valoarea pagubei, în ceea ce privește metodele de recuperare. Traumele mecanice, cum ar fi intervenția chirurgicală, expunerea la substanțe otrăvitoare, arsurile, degerăturile, expunerea la radiații, înfometarea și alți agenți care cauzează boli, sunt toți factori dăunători. Cea mai amplu studiată regenerare după leziuni mecanice. Capacitatea unor animale, cum ar fi hidra, planaria, unele anelide, stele de mare, ascidia etc., de a restaura organe și părți ale corpului pierdute i-a uimit de mult pe oamenii de știință. C. Darwin, de exemplu, a considerat uimitoare capacitatea melcului de a reproduce capul și capacitatea salamandrei de a reface ochii, coada și picioarele exact în locurile în care au fost tăiate.

Valoarea prejudiciului și recuperarea ulterioară sunt foarte diferite. Opțiunea extremă este de a restabili întregul organism dintr-o mică parte separată a acestuia, de fapt dintr-un grup de celule somatice. Printre animale, o astfel de restaurare este posibilă la bureți și celenterate. Printre plante, este posibil să se dezvolte o plantă cu totul nouă chiar și dintr-o singură celulă somatică, așa cum este cazul morcovilor și tutunului. Acest tip de procese de recuperare este însoțit de apariția unei noi axe morfogenetice a organismului și este denumită 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. Un exemplu este regenerarea capătului bucal al hidrei, capătul capului anelidelor și restaurarea unei stele de mare dintr-o rază (Fig. 8.24). Regenerarea organelor individuale este larg răspândită, de exemplu, membrele unui triton, coada unei șopârle și ochii artropodelor. Vindecarea pielii, a rănilor, a leziunilor oaselor și a altor organe interne este un proces mai puțin voluminos, 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 o pierdere semnificativă de material. Această abilitate a fost ultimul argument în lupta dintre susținătorii preformismului și epigenezei, iar în 1908 G. Driesch a condus la conceptul de reglare embrionară.

Orez. 8.24. Regenerarea complexului de organe la unele specii de nevertebrate. DAR - hidra; B - vierme inelat; AT - 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.

epitelizareîn timpul vindecării rănilor cu înveliș epitelial perturbat, procesul este aproximativ același, indiferent dacă organul se regenerează 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. Nu există mitoze în celulele epiteliale migratoare, dar au activitate fagocitară. Celulele de la marginile opuse vin în contact. Urmează apoi cheratinizarea epidermei plăgii și separarea crustei care acoperă rana.

Orez. 8.25. Schema unor evenimente care au loc

în timpul epitelizării plăgii cutanate la mamifere.

DAR-începutul creșterii în interior a epidermei sub țesutul necrotic; B- acumularea epidermei și separarea crustei:

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

Până la întâlnirea epidermei marginilor opuse, în celulele situate direct în jurul marginii plăgii, se observă un focar de mitoze, care apoi scade treptat. Potrivit unei versiuni, acest focar este cauzat de o scădere a concentrației unui inhibitor al mitozei - kalon.

Epimorfoza este cea mai evidentă cale de regenerare, care constă în creșterea unui nou organ de pe suprafața de amputare. Regenerarea membrelor tritonului și axolotlului a fost studiată în detaliu. Alocați faze regresive și progresive de regenerare. Faza regresivăîncepe cu vindecare rană, în timpul căreia apar următoarele evenimente principale: oprirea sângerării, contracția țesuturilor moi ale 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 de formarea unui plex dens de fibre de țesut conjunctiv, așa cum se întâmplă în timpul vindecării rănilor la mamifere, țesuturile diferențiate se pierd în zona de sub epiderma plăgii. Caracterizat prin eroziune osteoclastică, care este un semn histologic dediferențiere. Epiderma plăgii, deja pătrunsă de fibre nervoase regenerabile, începe să se îngroașe rapid. Golurile dintre țesuturi sunt din ce în ce mai umplute cu celule mezenchimale. 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 caracteristici ale membrului regenerant.

Apoi începe faza progresiva pentru care procesele de creştere şi morfogeneză sunt cele mai caracteristice. Lungimea și masa blastemului de regenerare cresc rapid. Creșterea blastemului are loc pe fundalul formării trăsăturilor membrelor în plină desfășurare, adică. morfogeneza ei. Când forma membrului a luat deja contur în termeni generali, regenerarea este încă mai mică decât membrul normal. Cu cât animalul este mai mare, cu atât este mai mare această diferență de mărime. Pentru a finaliza morfogeneza, este nevoie de timp, după care regenerarea ajunge la dimensiunea unui membru normal.

În Fig. 8.26. Timpul necesar pentru regenerarea completă a unui membru variază în funcție de mărimea și vârsta animalului, precum și de temperatura la care are loc.

Orez. 8.26. Etape ale regenerării membrelor anterioare la un triton

La larvele tinere de axolotl, limbul se poate regenera în 3 săptămâni, la tritonii și axolotlii adulți în 1-2 luni, iar la ambistomii terestre 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 varietăți de regenerare atipică. Hipomorfoza - regenerare cu înlocuire parțială a structurii amputate. Deci, la o broască adultă cu gheare, în locul unui membru apare o structură în formă de pungă. 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 unui ochi la artropode, precum și într-o modificare a polarității structurii. Dintr-un fragment planar scurt, se poate obține în mod constant o planaria bipolară (Fig. 8.27).

Există formarea de structuri suplimentare, sau regenerare excesivă. După o incizie în bont în timpul amputării secțiunii capului unei planari, are loc regenerarea a două sau mai multe capete (Fig. 8.28). Puteți obține mai multe degete atunci când regenerați un membru axolotl prin rotirea capătului ciotului membrului cu 180°. Structurile suplimentare sunt o imagine în oglindă a structurilor originale sau regenerate lângă care se află (legea lui Bateson).

Orez. 8.27. planaria bipolară

Morfalaxie - este regenerare prin reconstruirea locului 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 există procese semnificative de modelare pe suprafața plăgii. Piesa tăiată este comprimată, celulele din interiorul ei sunt rearanjate 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 mitoze. Adesea există o combinație de creștere epimorfă la locul amputației cu reorganizare prin morfalaxie în părțile adiacente ale corpului.

Orez. 8.28. Planaria multicapitala obtinuta dupa amputarea capului

și incizii pe ciot

Hipertrofie regenerativă se referă la organele interne. Această metodă de regenerare constă în mărirea dimensiunii restului de organ fără a 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) se intensifică în interiorul părții rămase, iar în două săptămâni de la îndepărtarea a 2/3 din ficat, masa și volumul inițial sunt restabilite, dar nu și forma. Structura internă a ficatului este normală, lobulii au o dimensiune tipică pentru ei. Funcția ficatului revine, de asemenea, la normal.

Hipertrofie compensatorie constă în modificări ale unuia dintre organe cu o încălcare în altul, legate de același sistem de organe. Un exemplu este hipertrofia unuia dintre rinichi atunci când altul este îndepărtat sau o creștere a ganglionilor limfatici atunci când splina este îndepărtată.

Ultimele două metode diferă în locul regenerării, dar mecanismele lor sunt aceleași: hiperplazie și hipertrofie.

Se numește restaurarea țesuturilor mezodermice individuale, cum ar fi mușchiul și scheletul regenerarea tesuturilor. Pentru regenerarea musculară, este important să se păstreze cel puțin cioturi mici la ambele capete, iar periostul este necesar pentru regenerarea osoasă. Regenerarea prin inducție are loc în anumite țesuturi mezodermice de mamifere ca răspuns la acțiunea unor inductori specifici care sunt injectați în zona afectată. În acest fel, este posibil să se obțină o înlocuire completă a defectului din oasele craniului după introducerea piliturii osoase în acesta.

Astfel, există multe moduri 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 regenerative 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 condițiile în care au loc procesele de recuperare, problemele de origine a celulelor implicate în regenerare, capacitatea de a se regenera în diferite grupuri, animale și caracteristicile proceselor de recuperare la mamifere.

S-a stabilit că schimbări reale în activitatea electrică apar la membrele amfibienilor după amputare și în procesul de regenerare. La conducerea unui curent electric printr-un membru amputat la broaștele adulte cu gheare, se observă o creștere a regenerării membrelor anterioare. În regenerează, cantitatea de țesut nervos crește, din care se concluzionează că curentul electric stimulează creșterea nervilor la marginile membrelor, care în mod normal nu se regenerează.

Încercările de a stimula regenerarea membrelor la mamifere în acest fel au fost fără succes. Astfel, sub acțiunea unui curent electric sau prin combinarea acțiunii unui curent electric cu un factor de creștere nervoasă, s-a putut obține la un șobolan doar creșterea țesutului osos sub formă de calusuri cartilaginoase și osoase, care nu seamănă cu elemente normale ale scheletului membrelor.

Fără îndoială, reglarea proceselor regenerative prin sistem nervos. Odată cu denervarea atentă a membrului în timpul amputării, regenerarea epimorfă este complet suprimată și nu se formează niciodată blastem. Au fost efectuate experimente interesante. Dacă nervul membrului tritonului este luat sub pielea bazei membrului, atunci se formează un membru suplimentar. Dacă este dus la baza cozii, este stimulată formarea unei cozi suplimentare. Retragerea nervului în regiunea laterală nu provoacă structuri suplimentare. Aceste experimente au condus la concept câmpuri de regenerare. .

S-a constatat că numărul de fibre nervoase este decisiv pentru inițierea regenerării. Tipul de nerv nu contează. Efectul nervilor asupra regenerării este asociat cu acțiunea trofică a 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 animale care au suferit extirpare hepatică la animale normale intacte, s-a observat stimularea activității mitotice a celulelor hepatice la primele. Dimpotrivă, odată cu introducerea serului de la animale sănătoase la animalele rănite, s-a obţinut 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 experimentale este îngreunată 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 sau cum apar celulele blastematice nediferențiate, asemănătoare morfologic cu cele mezenchimale? 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 temporală, sau modularea celulară sugerează că, ca răspuns la un stimul de regenerare, celulele diferențiate pot pierde semnele de specializare, dar apoi se diferențiază din nou în același tip de celulă, adică, după ce și-au pierdut specializarea pentru un timp, 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 permit demonstrarea tuturor celor trei ipoteze cu o certitudine absolută. Cu toate acestea, este absolut adevărat că în cioturile degetelor de axolotl, condrocitele sunt eliberate din matricea înconjurătoare și migrează către blastemul de regenerare. 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 că este posibil sau imposibil 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-și 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, cordatelor inferioare, cum ar fi squirts de mare. Dintre vertebrate, amfibienii caudați 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 mult mai mare la animalele cu sânge cald, de exemplu, la mamifere, în comparație cu amfibieni.

Regenerare mamifere este unică în felul său. Pentru regenerarea unor organe externe sunt necesare condiții speciale. Limba, urechea, de exemplu, nu se regenerează cu leziuni marginale. Dacă se aplică un defect prin toată grosimea organului, recuperarea merge bine. În unele cazuri, regenerarea mameloanelor a fost observată chiar și atunci când au fost amputate la bază. Regenerarea organelor interne poate merge foarte activ. Un întreg organ este restaurat dintr-un mic fragment de ovar. Caracteristicile regenerării ficatului au fost deja menționate 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 blânde ar îngreuna viața. Realizările biologiei în domeniul regenerării sunt aplicate cu succes în medicină. Cu toate acestea, există o mulțime de probleme nerezolvate în problema regenerării.

REGENERARE
restaurarea de către organism a părților pierdute într-o etapă sau alta a ciclului de viață. Regenerarea are loc de obicei atunci când un organ sau o parte a corpului este deteriorată sau pierdută. Cu toate acestea, pe lângă aceasta, în fiecare organism de-a lungul vieții sale, procesele de restaurare și reînnoire au loc în mod constant. La om, de exemplu, stratul exterior al pielii este actualizat constant. Păsările își aruncă periodic pene și cresc altele noi, în timp ce mamiferele își schimbă blana. La copacii de foioase, frunzele cad anual si sunt inlocuite 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 influență externă (de exemplu, amputarea), sau animalul își smulge în mod deliberat o parte a corpului (autotomie), precum o șopârlă care își rupe o parte din coadă pentru a scăpa de inamic. În regenerarea atipică, partea pierdută este înlocuită cu o structură care diferă cantitativ sau calitativ de originalul. Într-un membru de mormoloc regenerat, numărul degetelor poate fi mai mic decât cel original, iar la un creveți, în loc de un ochi amputat, poate crește o antenă.
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 din fragmentul său mic. Cu toate acestea, regula generală despre o scădere a capacității de regenerare cu o creștere a complexității organismului nu poate fi considerată absolută. Astfel de animale primitive precum ctenoforele și rotiferele sunt practic incapabile de regenerare, în timp ce această capacitate este bine exprimată la crustacee și amfibieni mult mai complexe; se cunosc alte exceptii. Unele animale strâns înrudite diferă foarte mult în acest sens. Deci, într-un râme, un nou individ se poate regenera complet dintr-o mică parte a corpului, în timp ce lipitorile nu sunt capabile să restaureze un organ pierdut. La amfibienii cu coadă, un membru nou se formează în locul membrului amputat, în timp ce la broaște, ciotul pur și simplu se vindecă și nu are loc o nouă creștere. Multe nevertebrate sunt capabile să regenereze o parte semnificativă a corpului lor. În bureți, polipi hidroizi, plate, bandă și anelide, briozoare, echinoderme și tunicate, un întreg organism se poate regenera dintr-un mic fragment de corp. Deosebit de remarcabilă este capacitatea bureților de a se regenera. Dacă corpul unui burete adult este presat printr-un țesut 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 legăturile dintre ele, atunci după un timp încep să se apropie treptat una de cealaltă 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 împărțiți în celule individuale în modul descris și amestecați bine. În același timp, s-a constatat că celulele fiecărei specii sunt capabile să „recunoaște” celulele propriei specii în masa totală și să se reunească numai cu ele, astfel încât, ca urmare, nu unul, ci trei bureți noi, similar cu cele trei originale, au fost formate.

Tenia, care este de multe ori mai mare decât lățimea sa, este capabilă să recreeze un individ întreg 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. Un singur fascicul de stele de mare poate regenera o stea întreagă.

Moluștele, artropodele și vertebratele nu sunt capabile să regenereze un individ întreg dintr-un singur fragment, dar multe dintre ele recuperează organul pierdut. Unii, dacă este necesar, recurg la autotomie. Păsările și mamiferele, ca cele mai avansate animale din punct de vedere evolutiv, sunt mai puțin capabile de regenerare decât altele. La păsări, este posibilă înlocuirea penelor și a unor părți ale ciocului. Mamiferele pot regenera tegumentul, ghearele și parțial ficatul; sunt, de asemenea, capabili să vindece rănile, iar căprioarele sunt capabile să crească coarne noi pentru a le înlocui.
procesele de regenerare. Două procese sunt implicate în regenerarea animalelor: epimorfoza și morfalaxia. În timpul regenerării epimorfe, partea pierdută a corpului este restabilită datorită activității celulelor nediferențiate. Aceste celule asemănătoare embrionului se acumulează sub epiderma rănită la suprafața inciziei, unde formează primordiul sau blastema. Celulele blasteme se înmulțesc treptat și se transformă în țesuturi ale 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 în ea simultan. Regenerarea prin formarea blastemului este larg răspândită la nevertebrate și joacă un rol deosebit de important în regenerarea organelor amfibiene. Există două teorii cu privire la originea celulelor blastem: 1) celulele blastem provin din „celule de rezervă”, adică. celule rămase neutilizate în procesul de dezvoltare embrionară și distribuite diferitelor organe ale corpului; 2) țesuturi, a căror integritate a fost încălcată în timpul amputației, „dediferențiate” în zona inciziei, adică. se dezintegrează și se transformă în celule blastomatice individuale. Astfel, conform teoriei „celulelor de rezervă”, blastema este format din celule rămase embrionare, care migrează din diferite părți ale corpului și se acumulează la suprafața tăieturii, iar conform teoriei „țesutului dediferențiat”, celulele blastemului provin din celulele țesuturilor deteriorate. În sprijinul atât a uneia, cât și a celeilalte teorii, există suficiente date. De exemplu, la planari, celulele de rezervă sunt mai sensibile la raze X decât celulele din țesutul diferențiat; prin urmare, ele pot fi distruse prin dozarea strictă a radiațiilor pentru a nu deteriora țesuturile normale ale planarei. Indivizii iradiați în acest mod supraviețuiesc, dar își pierd capacitatea de regenerare. Cu toate acestea, dacă doar jumătatea din față a corpului unei planari este expusă la radiații și apoi tăiată, atunci are loc regenerarea, deși cu o oarecare întârziere. Întârzierea indică faptul că blastoma se formează din celulele de rezervă care migrează către suprafața tăiată din jumătatea neiradiată a corpului. Migrarea acestor celule de rezervă de-a lungul părții iradiate a corpului poate fi observată la microscop. Experimente similare au arătat că la nivelul membrului tritonului regenerarea are loc datorită celulelor blastem de origine locală; datorită dediferențierii țesuturilor ciotului deteriorate. Dacă, de exemplu, întreaga larvă de triton este iradiată, cu excepția, de exemplu, membrului anterior drept, iar apoi acest membru este amputat la nivelul antebrațului, atunci animalul crește un nou membru anterior. Evident, celulele blastema necesare pentru aceasta provin din ciotul membrului anterior, deoarece restul corpului a fost iradiat. Mai mult, regenerarea are loc chiar dacă întreaga larvă este iradiată, cu excepția unei zone lățime de 1 mm pe laba anterioara dreaptă, iar apoi aceasta din urmă este amputată prin efectuarea unei incizii prin această zonă neiradiată. În acest caz, este destul de evident că celulele blastemelor provin de la suprafața tăiată, deoarece întregul corp, inclusiv laba din față dreaptă, a fost lipsit de capacitatea de a se regenera. Procesele descrise au fost analizate folosind metode moderne. Un microscop electronic face posibilă observarea modificărilor în țesuturile deteriorate și regenerate în toate detaliile. Au fost creați coloranți care dezvăluie anumite substanțe chimice conținute în celule și țesuturi. Metodele histochimice (folosind coloranți) fac posibilă aprecierea proceselor biochimice care au loc în timpul regenerării organelor și țesuturilor.
Polaritate. Una dintre cele mai enigme probleme din biologie este originea polarității în organisme. Un mormoloc se dezvoltă dintr-un ou de broască sferic, 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 unui planar în fragmente separate, se dezvoltă un cap la un capăt al fiecărui fragment și o coadă la celălalt. În acest caz, capul este întotdeauna format la capătul din față al fragmentului. Experimentele arată clar că planaria are un gradient de activitate metabolică (biochimică) care se desfășoară de-a lungul axei anterioare-posterior a corpului său; în același timp, capătul cel mai anterior al corpului are cea mai mare activitate, iar activitatea scade treptat spre capătul posterior. La orice animal, capul se formează întotdeauna la capătul fragmentului, unde activitatea metabolică este mai mare. Dacă direcția gradientului activității metabolice într-un fragment planar izolat este inversată, atunci formarea capului va avea loc și 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 tritonului, polaritatea structurii nou formate este determinată aparent de ciotul conservat. Din motive care rămân încă neclare, în organul de regenerare se formează doar structurile situate distal de suprafața plăgii, iar cele care sunt situate proximal (mai aproape de corp) nu se regenerează niciodată. Deci, dacă mâna tritonului este amputată și 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 el, apoi transecția ulterioară a acestui membru superior în apropierea umărului (eliberându-l de umărul de legătură) duce la regenerarea membrului cu un set complet de structuri distale. Un astfel de membru are următoarele părți în momentul transecției (începând de la încheietura mâinii, care s-a contopit cu peretele corpului): încheietura mâinii, antebrațul, cotul și jumătatea distală a umărului; apoi, ca urmare a regenerării, apar: o altă jumătate distală a umărului, cotului, antebrațului, încheieturii mâinii și mâinii. Astfel, membrul inversat (inversat) a regenerat toate părțile distale 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 cauzează 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, nu a fost încă posibilă izolarea unei substanțe chimice specifice rănilor.
REGENERAREA ÎN PLANTE
Utilizarea 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. Deci, la vârful unei tulpini normale se află un mugure apical, care asigură formarea continuă a frunzelor noi și creșterea tulpinii în lungime pe toată durata de viață a acestei plante. Dacă acest mugure este tăiat și menținut umed, atunci se dezvoltă adesea rădăcini noi din celulele parenchimatoase prezente în el sau din calusul format pe suprafața tăiată; în timp ce mugurele continuă să crească și dă naștere unei noi plante. Același lucru se întâmplă în natură când o ramură se rupe. Flagele 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 moartea tulpinii subterane pe care au crescut; odată cu debutul unui nou sezon de creștere, pot da naștere propriilor rădăcini și lăstari. La plantele bulboase, precum zambilele sau lalelele, la baza solzilor bulbului se formează lăstari și pot forma, la rândul lor, bulbi noi, care în cele din urmă dau naștere la rădăcini și tulpini florale, de exemplu. devin plante independente. La unii crini se formează bulbi de aer 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, un tubercul 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, krivokuchnik (Camptosorus), frunzele sunt foarte alungite și arată ca formațiuni asemănătoare părului lung care se termină într-un meristem. Din acest meristem se dezvoltă un embrion cu tulpină, rădăcini și frunze rudimentare; dacă vârful frunzei plantei părinte se aplecă și atinge pământul sau mușchiul, primordiul începe să crească. Noua plantă este separată de părinte după epuizarea acestei formațiuni păroase. Frunzele plantei de apartament suculente Kalanchoe poartă plante bine dezvoltate de-a lungul marginilor, care cad ușor. Pe suprafața frunzelor de begonie se formează lăstari și rădăcini noi. Pe frunzele unor mușchi de măciucă (Lycopodium) și hepatice (Marchantia); căzând la pământ, prind rădăcini și formează noi plante mature. Multe alge se reproduc cu succes, dezmembrându-se în fragmente sub impactul valurilor.
Vezi si SISTEMATICA PLANTELOR. LITERATURA Mattson P. Regenerare - prezent și viitor. M., 1982 Gilbert S. Developmental biology, vol. 1-3. M., 1993-1995

Enciclopedia Collier. - Societate deschisă. 2000 .

Sinonime:

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

REGENERARE- REGENERARE, procesul de formare a unui nou organ sau țesut la locul unei părți a corpului îndepărtat într-un fel sau altul. Foarte des, R. este definit ca fiind procesul de refacere a celui pierdut, adică formarea unui organ asemănător celui îndepărtat. Așa…… 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 organismului mamă... Dicționar enciclopedic științific și tehnic

Recuperare, recuperare; compensare, regenerare, reînnoire, heteromorfoză, pettenkoffering, renaștere, morfalaxie Dicționar de sinonime ruse. regenerare n., număr de sinonime: 11 compensare (20) ... Dicţionar de sinonime

1) recuperarea cu ajutorul anumitor procese fizico-chimice a compoziției și proprietăților inițiale ale deșeurilor pentru reutilizarea acestora. În afacerile militare, regenerarea aerului a devenit larg răspândită (în special pe submarine ...... Dicționar marin

Regenerare- - revenirea la produsul folosit a proprietăților sale originale. [Dicționar terminologic pentru beton și beton armat. Federal de stat întreprindere unitară "Centrul de cercetare" Construcții "NIIZHB ei. A. A. Gvozdeva, Moscova, 2007, 110 pagini] Regenerare - recuperarea deșeurilor ... ... Enciclopedie de termeni, definiții și explicații ale materialelor de construcție

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

- (din latină târzie regeneratio renaștere, reînnoire), în biologie, refacerea organelor și țesuturilor pierdute sau deteriorate de către organism, precum și refacerea întregului organism din partea sa. Într-o măsură mai mare inerente plantelor și nevertebratelor ... ...

În tehnologie, 1) revenirea produsului folosit la calitățile originale, de exemplu. restabilirea proprietăților nisipului uzat în turnătorii, curățarea uleiului lubrifiant uzat, transformarea produselor din cauciuc uzate în plastic ... ... Dicţionar enciclopedic mare

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