Регенерация у млекопитающих животных и человека реферат
Обновлено: 30.06.2024
В связи с тем, что высшие животные не способны целиком восстанавливать организм или крупные его части из небольших фрагментов, в Качестве одной из важных закономерностей регенерационной способности в 19 в. было выдвинуто положение, что она снижается по мере повышения организации животного. Однако в процессе углубленной разработки проблемы регенерации, особенно проявлений регенерации у млекопитающих и человека, становилась все более очевидной ошибочность этого положения. Многочисленные примеры свидетельствуют о том, что среди сравнительно низкоорганизованных животных встречаются такие, которые отличаются слабой регенерационной способностью (губки, круглые черви), в то время как многие относительно высокоорганизованные животные (иглокожие, низшие хордовые) этой способностью обладают в достаточно высокой степени. Кроме того, среди близкородственных видов животных нередко встречаются как хорошо, так и плохо регенерирующие.
Многочисленные исследования восстановительных процессов у млекопитающих и человека, систематически проводившиеся с середины 20 в., также свидетельствуют о несостоятельности представления о резком снижении или даже полной утрате регенерационной способности по мере повышения организации животного и специализации его тканей[3] . Концепция регенерационной гипертрофии свидетельствует о том, что восстановление исходной формы органа не является единственным критерием наличия регенерационной способности и что для внутренних органов млекопитающих еще более важным показателем в этом отношении является их способность восстанавливать свою исходную массу, т. е. общее количество структур, обеспечивающих специфическую функцию. В результате электронно-микроскопических исследований коренным образом изменились представления о диапазоне проявлений регенераторной реакции и, в частности, стало очевидным, что элементарной формой этой реакции является размножение не клеток, а восстановление и гиперплазия их ультраструктур. Это, в свою очередь, явилось основанием для отнесения к процессам регенерации такого феномена, как гипертрофия клетки. Считалось, что в основе этого процесса лежит простое увеличение ядра и массы коллоида цитоплазмы. Электронно микроскопические исследования позволили установить, что гипертрофия клетки — процесс структурный, обусловленный увеличением числа ядерных и цитоплазматических органелл и на основе этого обеспечивающий нормализацию специфической функции данного органа при гибели той или иной его части, т. е. в принципе это процесс регенераторный, восстановительный. С помощью электронной микроскопии была расшифрована сущность и такого широко распространенного явления, как обратимость дистрофических изменений органов и тканей. Оказалось, что это не просто нормализация состава коллоида ядра и цитоплазмы, нарушенного в результате патологического процесса, а значительно более сложный процесс нормализации архитектоники клетки за счет восстановления структуры поврежденных органелл и их новообразования. Т. о. и этот феномен, ранее стоявший особняком среди других общепатологических процессов, оказался проявлением регенераторной реакции организма.
В целом же все эти данные явились основанием для существенного расширения представлений о роли и значении процессов регенерации в жизнедеятельности организма, и в частности для выдвижения принципиально нового положения о том, что эти процессы имеют отношение не только к заживлению повреждений, а являются основой функциональной активности органов. Важную роль в утверждении этих новых представлений о диапазоне и сущности процессов регенерации сыграла точка зрения, что главным в регенерации органа является не только достижение им исходных анатомических параметров, но и нормализация нарушенной функции, обеспечиваемая различными вариантами структурных преобразований. Именно в таком принципиально новом освещении под структурно-функциональным углом зрения учение о регенерации утрачивает свое преимущественно биологическое звучание (восстановление удаленных органов) и становится первостепенно важным для решения основных проблем современной клин. медицины, в частности проблемы компенсации нарушенных функций.
Эти данные убеждают в том, что регенерационная способность у высших животных и, в частности, у человека характеризуется значительным разнообразием своих проявлений. Так, в некоторых органах и тканях, напр. в костном мозге, покровном эпителии, слизистых оболочках, костях, физиологическая регенерация выражается в непрерывном обновлении клеточного состава, а репаратпвная регенерация — в полном восстановлении дефекта ткани и реконструкции ее исходной формы путем интенсивного митотического деления клеток. В других органах, напр. в печени, почках, поджелудочной железе, органах эндокринной системы, легких и др., обновление клеточного состава происходит сравнительно медленно, а ликвидация повреждения и нормализация нарушенных функций обеспечиваются на основе двух процессов — размножения клеток и наращивания массы органелл в предсуществующих сохранившихся клетках, в результате чего они подвергаются гипертрофии и соответственно этому возрастает их функциональная активность. Характерно, что исходная форма этих органов после повреждения чаще всего не восстанавливается, в месте травмы" образуется рубец, а восполнение утраченной части происходит за счет неповрежденных отделов, т. е. восстановительный процесс протекает по типу регенерационной гипертрофии. Внутренние органы млекопитающих и человека обладают огромной потенциальной способностью к регенерацпонной гипертрофии; напр., печень в течение 3—4 нед. после резекции 70% ее паренхимы по поводу доброкачественных опухолей, эхинококка и др. восстанавливает исходный вес и в полном объеме — функциональную активность. В центральной нервной системе и миокарде, клетки которых не обладают способностью к митотическому делению, структурное и функциональное восстановление после повреждения достигается исключительно или почти исключительно за счет увеличения массы органелл в сохранившихся клетках и их гипертрофии, т. е. восстановительная способность выражается только в форме внутриклеточной регенерации.
В различных органах в основе характерного для млекопитающих и человека разнообразия проявлений физиологической и репаративной регенерации лежат скорее всего структурно-функциональные особенности каждого из них. Напр., хорошо выраженная способность к размножению клеток, свойственная эпителию кожи и слизистых оболочек, связана с основной его функцией — непрерывным поддержанием целости покровов на границе с окружающей средой. Также особенностями функции объясняется высокая способность костного мозга к клеточной регенерации непрерывным отделением все новых и новых клеток от общей массы в кровь. Эпителиальные клетки, выстилающие ворсинки тонкой кишки, регенерируют по клеточному типу, т. к. для осуществления ферментативной деятельности они сходят с ворсинки в просвет кишки, а их место тотчас занимают новые клетки, в свою очередь уже готовые отторгнуться так же, как это только что случилось с их предшественницами. Восстановление опорной функции кости может быть достигнуто только путем пролиферации клеток, и именно в области перелома, а не в каком-либо ином месте. В ряде других органов, напр. в печени, почках, легких, поджелудочной железе, надпочечниках, необходимый объем работы после повреждения обеспечивается прежде всего восстановлением исходной массы, поскольку основная функция этих органов связана не столько с сохранением формы, сколько с определенным количеством и размерами структурных единиц, выполняющих в каждом из них специфическую деятельность,— печеночных долек, альвеол, панкреатических островков, нефронов и др. В миокарде и в центральной нервной системе митоз оказался в значительной мере или полностью вытесненным внутриклеточными механизмами репарации повреждения. В центральной нервной системе, в частности, функция, напр., пирамидной клетки (пирамидального нейроцита) коры головного мозга состоит в непрерывном поддержании связей с окружающими и располагающимися в самых различных органах нервными клетками. Она обеспечивается соответствующей структурой — многочисленными и разнообразными отростками, соединяющими тело клетки с различными органами и тканями. Менять такую клетку в порядке физиологической или репаративной регенерации— это значит менять и все эти исключительно сложные ее связи как внутри нервной системы, так и далеко на периферии. Поэтому характерным, наиболее целесообразным и экономичным путем восстановления нарушенной функции для клеток центральной нервной системы является усиление работы клеток, соседних с погибшими, за счет гиперплазии их специфических ультраструктур, т. е. исключительно путем внутриклеточной регенерации.
Таким образом, эволюционный процесс в мире животных характеризовался не постепенным ослаблением регенерапионной способности, а нарастающим разнообразием ее проявлений. При этом регенерационная способность в каждом конкретном органе приобретала ту форму, которая обеспечивала наиболее эффективные пути восстановления его нарушенных функций.
Эффективность процесса регенерации в большой мере определяется условиями, в которых он протекает. Важное значение в этом отношении имеет общее состояние организма. Истощение гиповитаминоз, нарушения иннервации и др. оказывают значительное влияние на ход репаративной регенерации, затормаживая ее и способствуя переходу в патологическую. Существенное влияние на интенсивность репаративной регенерации оказывает степень функциональной нагрузки, правильное дозирование котоpoй благоприятствует этому процессу. Скорость репаративной регенерации в известной мере определяется и возрастом, что приобретает особое значение в связи с увеличением продолжительности жизни и соответственно числа оперативных вмешательств у лиц старших возрастных групп. Обычно существенных отклонений процесса регенерации при этом не отмечается и большее значение, по-видимому, имеют тяжесть заболевания и его осложнения, чем возрастное ослабление регенерационной способности[4] .
Изменение общих и местных условий, в которых протекает процесс регенерации, может приводить как к количественным, так и качественным его изменениям. Напр., регенерация костей свода черепа от краев дефекта обычно не происходит. Если, однако, этот дефект заполнить костными опилками, он закрывается полноценной костной тканью. Изучение различных условий регенерации кости способствовало значительному совершенствованию методов ликвидации повреждений костной ткани. Изменения условий репаративной регенерации скелетных мышц сопровождаются значительным усилением и повышением ее эффективности. Она осуществляется за счет образования на концах сохранившихся волокон мышечных почек, размножения свободных миобластов, освобождения резервных клеток — сателлитов, дифференцирующихся в мышечные волокна. Важнейшим условием полноценной регенерации поврежденного нерва является соединение центрального его конца с периферическим, по футляру которого продвигается новообразованный нервный ствол. Общие и местные условия, влияющие на течение регенерации, всегда реализуются только в рамках того способа регенерации, который вообще свойствен данному органу, т. е. пока что никакими изменениями условий не удалось трансформировать регенерацию клеточную во внутриклеточную и наоборот.
В регуляции процессов регенерации участвуют многочисленные факторы эндо- и экзогенной природы. Установлены антагонистические влияния различных факторов на течение внутриклеточных регенераторных и гиперпластических процессов. Наиболее изучено влияние на регенерацию различных гормонов. Регуляция митотической активности клеток различных органов осуществляется гормонами коры надпочечников, щитовидной железы, половых желез и др. Важную роль в этом отношении играют так наз. гастроинтестинальные гормоны. Известны мощные эндогенные регуляторы митотической активности — кейлоны, простландины, их антагонисты и другие биологически активные вещества.
Главная проблема состоит в том, что регенерация тканей у человека происходит очень медленно. Слишком медленно, чтобы произошло восстановление действительно значительного повреждения. Если бы этот процесс удалось хоть немного ускорить, то результат оказался бы куда как значительным.
Знание механизмов регуляции регенерационной способности органов и тканей открывает перспективы для разработки научных основ стимуляции репаративной регенерации и управления процессами выздоровления.
Список использованной литературы
1. Бабаева А. Г. Иммунологические механизмы регуляции восстановительных процессов, М., 1972
2. Бродскии В. Я. и Урывева И. В. Клеточная полиплоидия, М., 1981;
3. Новое в учении о регенерации, под ред. Л. Д. Лиознера, М., 1977,
4. Регуляторные механизмы регенерации, под ред. А. Н. Студитского и Л. Д. Лиознера, М., 1973
5. Саркисов Д. С. Регенерация и ее клиническое значение, М., 1970
6. Саркисов Д. С. Очерки по структурным основам гомеостаза, М., 1977,
7. Сидорова В. Ф. Возраст и восстановительная способность органов у млекопитающих, М., 1976,
8. Уголев А. М. Энтерииовая (кишечная гормональная) система, Л., 1978, библиогр.;
9. Условия регенерации органов у млекопитающих, под ред. Л. Д. Лиознера, М., 1972
10. Ноздрачев А.Д., Чумасов Е.И. Периферическая нервная система. Структура, развитие, трансплантация и регенерация .- СПб. : Наука, 1999.- 280 с.:
[1] Условия регенерации органов у млекопитающих, под ред. Л. Д. Лиознера, М., 1972. С. 12
[2] Саркисов Д. С. Регенерация и ее клиническое значение, М., 1970. С. 19
[3] Условия регенерации органов у млекопитающих, под ред. Л. Д. Лиознера, М., 1972. С. 22
[4] Сидорова В. Ф. Возраст и восстановительная способность органов у млекопитающих, М., 1976. С. 57
Регенерация (от позднелат. regenera-tio —возрождение, возобновление)- обновление структур организма в процессе жизнедеятельности восстановление тех структур, которые были утрачены в результате патологических процессов. В большей степени регенерация присуща растениям и беспозвоночным животным, в меньшей - позвоночным. Регенерация в медицине - полное восстановление утраченных частей. Явления регенерации были знакомы людям еще в глубокой древности. К концу19 в. был накоплен материал, раскрывающий закономерности регенераторной реакции у человека и животных, но особенно интенсивно проблема регенерации разрабатывается с 40-х гг. 20 в. Ученые давно пытаются понять, каким образом земноводные, например: тритоны и саламандры регенерируют оторванные хвосты, конечности, челюсти. Более того, у них восстанавливаются и поврежденное сердце, и глазные ткани, и спинной мозг. Способ, применяемый земноводными для “саморемонта”, стал понятен, когда ученые сравнили регенерацию зрелых особей эмбрионов. Оказывается, на ранних стадиях развития клетки будущего существа незрелы, их участь вполне может измениться.
Содержимое работы - 1 файл
Мой реферат.doc
Работу выполнил:
Руководитель:
Санкт-Петербург
Многие из нас в своей жизни видели, как обычная ящерица, которую поймали за хвост, вырываясь, оставляла свой хвост у вас в руках, а сама убегала. Вы подумаете, что она так и останется без хвоста, но нет, через некоторое время хвост у ящерицы вырастает. Вот этот процесс роста нового хвоста называется Регенерацией.
Вы спросите: почему же у людей так не могут реагировать руки, ноги или пальцы? И нельзя ли их каким-то образом вырастить? Для ответа на эти вопросы учённым всего мира понадобилось много десятилетий, но и после многих исследований до конца не всё выяснено.
На мой взгляд, эта тема очень актуальна на сегодняшний день, особенно в медицине. Учённые всего мира занимаются исследованием этой проблемой. Изучив полностью процесс регенерации, возможно учённые смогут выращивать человеческие органы, что позволит без донора делать человеку пересадку нового сердца или же выращивать новые конечности, начиная от пальцев и заканчивая ногами. В наше время учённые научились регенерировать пальцы у маленьких детей до 5 лет, но я уверен, что на этом прогресс не остановится, а наоборот в ближайшем времени мы полностью овладеем регенерацией.
В данном реферате будет представлена тема регенерации, я расскажу вам о разных видах регенерации, о проявлении регенерации, как и у животных, так и у растений и у человека. Я попытаюсь заинтересовать вас этой темой, рассказать более подробные факты, о которых вы возможно и не знали.
Регенерация (от позднелат. regenera-tio —возрождение, возобновление)- обновление структур организма в процессе жизнедеятельности восстановление тех структур, которые были утрачены в результате патологических процессов. В большей степени регенерация присуща растениям и беспозвоночным животным, в меньшей - позвоночным. Регенерация в медицине - полное восстановление утраченных частей. Явления регенерации были знакомы людям еще в глубокой древности. К концу19 в. был накоплен материал, раскрывающий закономерности регенераторной реакции у человека и животных, но особенно интенсивно проблема регенерации разрабатывается с 40-х гг. 20 в. Ученые давно пытаются понять, каким образом земноводные, например: тритоны и саламандры регенерируют оторванные хвосты, конечности, челюсти. Более того, у них восстанавливаются и поврежденное сердце, и глазные ткани, и спинной мозг. Способ, применяемый земноводными для “саморемонта”, стал понятен, когда ученые сравнили регенерацию зрелых особей эмбрионов. Оказывается, на ранних стадиях развития клетки будущего существа незрелы, их участь вполне может измениться.
В данном реферате будут дано понятие и рассмотрены виды регенерации, а также особенности течения восстановительных процессов. Регенерация наблюдается в естественных условиях, а также может быть вызвана экспериментально. Регенерация у животных и человека – образование новых структур взамен удалённых либо погибших в результате повреждения (репаративная регенерация) или утраченных в процессе нормальной жизнедеятельности (физиологическая регенерация); вторичное развитие, вызванное утратой развившегося ранее органа. Регенерировавший орган может иметь такое же строение, как удалённый, отличаться от него или совсем не походить на него (атипичная регенерация)
Общие значения регенерации:
Уровни регенерации:
- клеточный (внутриклеточный);
- тканевой;
- органный.
Способы регенерации:
- клеточный способ (размножением (пролиферацией) клеток);
- внутриклеточный способ (внутриклеточное восстановление органелл, гипертрофия, полиплоидия);
- заместительный способ (замещение дефекта ткани или органа соединительной тканью, обычно с образованием рубца, например: образование рубцов в миокарде после инфаркта миокарда).
Факторы, регулирующие регенерацию:
- гормоны - биологически активные вещества;
- медиаторы - индикаторы метаболических процессов;
- кейлоны - это вещества гликопротеидной природы, которые синтезируются соматическими клетками, основная функция - торможение клеточного созревания;
- антагонисты кейлонов - факторы роста;
- микроокружение любой клетки.
Клеточная регенерация - это обновление клеток в результате митоза недифференцированных или слабо дифференцированных клеток. Внутриклеточная - обновление мембран, сохранившихся органелл либо увеличение их числа (гиперплазия) и размеров (гипертрофия). Биохимическая регенерация - обновление биомолекулярного состава клетки, её органелл, ядра, цитоплазмы. Внутриклеточная форма регенерации является универсальной, так как она свойственна всем органам и тканям. В механизмах регенерации стимулирующую роль выполняют белки, витамины (особенно B2), гормоны, поэтины, ПГ, медиаторы, специфические факторы роста, а тормозят, в частности, кейлоны. В связи с тем, что органопрепараты содержат все эти индукторы регенерации, факторы роста и дифференцировки, а также ряд других биомолекул-митогенов (предшественников гормонов, пептидов, витаминоподобных соединений), они выступают в качестве адекватных средств стимуляции, процессов физиологической регенерации гомологичной ткани или органа, а также средств, повышающих регенераторный потенциал этих анатомических структур.Гомологичные органопрепараты выступают в качестве специфических индукторов регенерации тканей гомологичных органов. Например, органопрепараты печени, являются специфическими индукторами физиологической регенерации только печеночной паренхимы, органопрепараты сердечной мышцы - миокарда, остеотропные органопрепараты - костной ткани, ангиотропные - сосудов, миотропные - поперечно-полосатой мышечной ткани и т.д.
В то же время есть органопрепараты, которые обладают неспецифическим регенераторным действием на органы и тканевые системы. Это - неспецифические индукторы процессов регенерации, повышающие регенераторный потенциал одновременно многих тканей, органов или всего организма в целом. К таким универсальным полипотентным регенераторным средствам относятся органопрепараты стволовых клеток, костного мозга, органов иммуногенеза, мезенхимы, пупочного канатика, эмбриональной ткани и др.
Адресное восстановление регенераторного потенциала характерно для многих гомологичных органопрепаратов, а системное или организменное - для органопрепаратов зародышевых листков, тканевых систем, стволовых клеток, костного мозга, соединительной ткани, ретикулоэндотелиальной системы, эндокринных желёз. Наибольшим влиянием на активацию клеточных источников регенерации обладают органопрепараты из тканей, содержащих стволовые клетки, а также гомологичных фетальных (но не ювенильных) тканей, эффективность которых высока при сочетанном применении. Это обусловлено содержащимися в фетальных органопрепаратах и препаратах стволовых клеток в больших концентрациях внутриклеточных биофакторов и биомолекул, стимулирующих процессы. пролиферации и дифференцировки: система циклических нуклеотидов, ионов кальция и магния, цинка, система ретин-промин, простагландины и простациклины, система кейлонов, целый ряд факторов, синтезируемых клетками различного типа белковой и иной природы, предшественников гормонов и медиаторов. Для нормального протекания процессов регенерации определяющую роль играют не только стволовые клетки, по отношению к которым органопрепараты выступают в качестве митогенов, но и другие клеточные источники. Специфическую активацию которых осуществляют органопрепараты: активация резервных клеток, остановившихся на раннем этапе своей дифференцировки и не участвующих в процессе развития до получения стимула к регенерации (органопрепарат как адекватный регенеративный стимул резервного пула недифференцированных клеток), - временная дедифференцировка клеток в ответ на регенеративный стимул, когда дифференцированные клетки утрачивают признаки специализации, а затем снова дифференцируются в тот же клеточный тип (органопрепарат как адекватный регенеративный стимул дедифференцировки клеток), - метаплазия - превращение в клетки другого типа: например, хондроцит трансформируется в миоцит или наоборот (органопрепарат как адекватный детерминантный стимул физиологической метаплазии клеток). Выступая в качестве носителей комплекса стимулов (биохимических и информационных) регенерации, органопрепараты оказывают гармонизирующее влияние на все формы регенерации: клеточную, внутриклеточную и биохимическую. Несмотря на то, что отдельные, так называемые "вечные" неделящиеся ткани (кардиомиоциты, нейроны) не обладают клеточной формой регенерации, органопрепараты обеспечивают уникальное свойство обновления их внутриклеточного биохимического состава, восстановления субклеточных структур и позволяют качественно выполнять свои функции в течение всей жизни целостного организма. При этом влияние органопрепаратов на физиологическую регенерацию на внутриклеточном уровне распространяется на клетки всех тканей и органов. Всё это способствует активации заблокированных функциональных резервов ткани и восстановлению функциональной активности всего органа. Так происходит с кардиомиоцитами после инфаркта миокарда или с нейронами после церебрального инсульта при парентеральном введении гомологичных органопрепаратов. Органопрепараты, создавая специфическое микроокружение, оказывают эффективное влияние на ту часть лабильных клеток, которые потеряли способность к делению. Это способствует восстановлению скорости процессов физиологической регенерации (например, при их снижении на фоне ускоренных инволютивных изменений). Лабильные клетки расположены в эпидермисе, эпителии полости рта, носа, слюнных желёз, пищеварительного и мочевого трактов, желчевыводящих путей и половых органов, в тканях костного мозга и органов гемопоэза. Аналогичное влияние органопрепараты осуществляют и на покоящиеся (стабильные) клетки многих органов: печени, почек, поджелудочной железы, а также мезенхимальные клетки - фибробласты, гладкомышечные клетки и эндотелий сосудов. Адекватными раздражителями их являются гомологичные органопрепараты печени, почек, поджелудочной железы, мезенхимы, соответственно. Репаративная регенерация (от лат. reparatio - восстановление) наступает после повреждения ткани или органа. Например: механическая травма, оперативное вмешательство, действие ядов, ожоги, обморожения, лучевые воздействия.Очень высоки способности к репарации внутренних органов: печени, яичника, слизистой кишечника. В качестве примера можно привести печень, в которой источник регенерации практически неиссякаем. Доказательством чего являются широко известные экспериментальные данные, полученные на животных: при 12-кратном удалении трети печени в течение года у крыс к концу года под влиянием органопрепаратов печень восстанавливала свои нормальные размеры.Репаративная регенерация таких тканей, как мышечная и скелетная, имеет определённые особенности. Для репарации мышцы важно сохранение небольших её культей на обоих концах, а для регенерации кости необходима надкостница. Индукторами репарации являются биологически активные вещества, выделяющиеся при повреждении ткани. Кроме того, индукторами могут быть отдельные фрагменты этой же повреждённой ткани: полное замещение дефекта костей черепа удаётся получить после введения в него костных опилок. Однако наиболее сильными индукторами репарации являются гомологичные органопрепараты, например, остеотропные. Так, при применении органопрепаратов яичников из небольшого фрагмента яичника после его резекции может быть восстановлен целый орган, полноценный в функциональном отношении.
Усиливают органотропное действие гомологичных органопрепаратов на процессы регенерации препараты стволовых клеток, костного мозга, зародышевых листков, соединительной ткани, внезародышевых органов, ретикулоэндотелиальной системы, центральной и периферической нервной систем, обладающие тканевым и системным действием.Хорошо известно, что регенерация приостанавливается, если регенерирующий участок лишить иннервации и кровоснабжения. Это важно учитывать в назначении органопрепаратов в целях индукции регенерации: органопрепараты нервов, сосудов. В целом прямое влияние органопрепаратов, как эталонов биохимизма клеток, состоит в первую очередь в ликвидации клеточного дисбаланса биорегуляторов процессов регенерации, на поддержание баланса оптимальных концентраций биомолекул и на сохранение химического гомеостаза, который нарушен в условиях не только любой патологии, но и при функциональных изменениях. Это приводит к восстановлению митотической активности, дифференцировки клеток и регенераторного потенциала ткани. Органопрепараты обеспечивают качество важнейшей характеристики процесса физиологической регенерации - способствуют появлению в процессе деления и дифференцировки здоровых и функционально активных клеток, устойчивых к токсинам среды, метаболитам и другим воздействиям. Такие клетки формируют специфическое микроокружение, характерное для данного вида здоровой ткани, которая оказывает угнетающее воздействие на существующие "плюс-ткани" и предотвращает появление малигнизированных клеток. Итак, влияние органопрепаратов на процессы физиологической регенерации состоит в том, что они, с одной стороны, незрелые, развивающиеся клетки гомологичной ткани стимулируют к нормальному развитию в зрелые формы, то есть стимулируют митотическую активность нормальных тканей и дифференцировку клеток, а с другой стороны, нормализуют клеточный метаболизм в гомологичных тканях. В результате, в гомологичной ткани осуществляется физиологическая регенерация с образованием нормальных клеточных популяций с оптимальным метаболизмом, и весь этот процесс носит физиологический характер. Благодаря этому, при повреждении органа (например, кожи или слизистой желудка) органопрепараты обеспечивают идеальную репарацию - заживление без рубца. Необходимо подчеркнуть, что восстановление митотической активности и дифференцировки клеток под влиянием органопрепаратов является ключевым в исправлении дефектов и аномалий развития органов у детей. В условиях патологии или ускоренного старения процессы физиологической регенерации также имеют место, но они не имеют такого качества - появляются молодые клетки, которые не устойчивы к циркулирующим токсинам, недостаточно выполняют свои функции, не способны противостоять патогенам, что создаёт условия для сохранения патологического процесса в ткани или органе, для развития преждевременного старения. Отсюда понятна и очевидна целесообразность применения органопрепаратов как средств, способных наиболее эффективно восстановить регенераторный потенциал и биохимический гомеостаз ткани, органа и всего организма и таким образом воспрепятствовать процессам старения. А это ни что иное, как ревитализация.
Название работы: Регенерация. Регенерация у животных и человека
Предметная область: Биология и генетика
Описание: В большей степени регенерация присуща растениям и беспозвоночным животным в меньшей позвоночным. Регенерация в медицине полное восстановление утраченных частей. Регенерация у животных и человека образование новых структур взамен удалённых либо погибших в результате повреждения репаратинпая регенерация или утраченных в процессе нормальной жизнедеятельности физиологнческая регенерация; вторичное развитие вызванное утратой развившегося ранее органа.
Дата добавления: 2017-10-17
Размер файла: 43 KB
Работу скачали: 7 чел.
Регенерация - обновление структур организма в процессе жизнедеятельности и восстановление тех структур, которые были утрачены в результате патологических процессов. В большей степени регенерация присуща растениям и беспозвоночным животным, в меньшей - позвоночным. Регенерация - в медицине - полное восстановление утраченных частей.
Регенерация у животных и человека — образование новых структур взамен
удалённых либо погибших в результате повреждения (репаратинпая регенерация)
или утраченных в процессе нормальной жизнедеятельности (физиологнческая
регенерация); вторичное развитие, вызванное утратой развившегося ранее органа.
Регенерировавший орган может иметь такое же строение, как удалённый, отличаться от него или совсем не походить на него (атипичная регенерация ).
У многих беспозвоночных возможна регенерация целого организма из кусочка тела. У высокоорганизонанных животных это невозможно — регенерируют лишь отдельные органы или их части. Регенерация может происходить путём роста тканей на раневой поверхности, перестройки оставшейся части органа в новый или путём роста остатка органа без изменения его формы
Регенерация в медицине. Различают физиологическую, репаративную и
патологическую регенерацию. При травмах и др. патологических состояниях,
которые сопровождаются массовой гибелью клеток, восстановление тканей
осуществляется за счёт репаративнои (восстановительной) регенерации.
Если в процессе репаративной регенерации утраченная часть замещается
равноценной, специализированной тканью, говорят о полной регенерации
(реституции); если на месте дефекта разрастается неспециализированная
соединительная ткань,— о неполной регенерации (заживлении посредством
рубцевания). В ряде случаев при субституции функция восстанавливается за счёт
интенсивного новообразования ткани (аналогичной погибшей) в неповреждённой
части органа. Это новообразование происходит путём либо усиленного
размножения клеток, либо за счёт внутриклеточной регенерации— восстановления субклеточных структур при неизменённом числе клеток (сердечная мышца, нервная ткань). Возраст, особенности обмена веществ, состояние нервной и эндокринной систем, питание, интенсивность кровообращения в повреждённой ткани, сопутствующие заболевания могут ослабить, усилить или качественно изменить процесс регенерации. В некоторых случаях это приводит к патологической регенерации. Её проявления: длительно незаживающие язвы, нарушения срастания переломов костей, избыточные разрастания тканей или переход одного типа ткани в другой. Лечебные воздействия на процесс регенерации заключаются в стимуляции полной и предотвращении патологической регенерации.
Регенерация у растений может происходить на месте утраченной части
(реституция) или на другом месте тела (репродукция). Весеннее восстановление
листьев вместо опавших осенью — естественная регенерация типа репродукции.
Регенерация органов у растений происходит преимущественно путём репродукции: отнятые органы компенсируются развитием существующих или образующихся вновь метамерных заложений. Так, при отрезании верхушки побега усиленно развиваются боковые побеги. Растения или их части, развивающиеся не метамерно, легче регенерируют путём реституции, как и участки тканей. Например, поверхность ранения может покрыться так называемой раневой перидермой; рана на стволе или ветке может зарубцеваться наплывами (каллюсами). Размножение растений черенками — простейший случай регенерации, когда из небольшой вегетативной части восстанавливается целое растение.
Различают два вида регенерации — физиологическую и репаративную.
Физиологическая регенерация — непрерывное обновление структур на
клеточном (смена клеток крови, эпидермиса и др.) и внутриклеточном (обновление клеточных органелл) уровнях, которым обеспечивается функционирование органов и тканей.
Репаративная регенерация — процесс ликвидации структурных повреждений
после действия патогенных факторов.
Репаративная регенерация развертывается на базе физиологической, т. е.
на основе тех же механизмов, и отличается лишь большей интенсивностью
проявлений. Поэтому репаративную регенерацию следует рассматривать как
нормальную реакцию организма на повреждение.
Процесс регенерации развертывается на разных уровнях организации —
системном, органном, тканевом, клеточном, внутриклеточном. Осуществляется
он путем прямого и непрямого деления клеток, обновления внутриклеточных
органелл и их размножения. Обновление внутриклеточных структур и их
гиперплазия являются универсальной формой регенерации, присущей всем без
исключения органам млекопитающих и человека. Она выражается либо в форме
собственно внутриклеточной регенерации, когда после гибели части клетки ее
строение восстанавливается за счет размножения сохранившихся органелл, либо
в виде увеличения числа органелл (компенсаторная гиперплазия органелл) в
одной клетке при гибели другой.
Восстановление исходной массы органа после его повреждения осуществляется различными путями. В одних случаях сохранившаяся часть органа остается неизмененной или малоизмененной, а недостающая его часть отрастает от раневой поверхности в виде четко отграниченного регенерата. Такой способ
восстановления утраченной части органа называют эпиморфозом . В других
случаях происходит перестройка оставшейся части органа, в процессе которой
он постепенно приобретает исходные форму и размеры. Этот вариант процесса
регенерации называют морфаллаксисом .
Различают два вида изменчивости: фенотипическую (модификационная) и генотипическую.
Вопрос 6:Фенотипическая изменчивость,её виды. Среда первого и второго порядка.
1)Изменчивость – это универсальное свойство живых организмов приобретать новые признаки под действием среды (как внешней, так и внутренней).
Фенотипическая изменчивость – это изменение организмов под действием факторов среды и эти изменения не наследуются. Эта изменчивость не затрагивает гены организма, наследственный материал не изменяется.
Модификационная изменчивость признака может быть очень велика, но она всегда контролируется генотипом организма.
Границы фенотипической изменчивости, контролируемые генотипом организма, называют нормой реакции. Широкая норма реакции приводит к повышению выживаемости. Интенсивность модификационной изменчивости можно регулировать. Модификационная изменчивость направлена.
К статистическим закономерностям модификационной изменчивости относятся вариационный ряд изменчивости признака и вариационная кривая.
Различают следующие виды фенотипической изменчивости: модификации, морфозы и фенокопии.
a)Модификации – это ненаследственные изменения генотипа, которые возникают под действием фактора среды, носят адаптивный характер и чаще всего обратимы (например: увеличение эритроцитов в крови при недостатке кислорода).
b)Морфозы – это ненаследственные изменения фенотипа, которые возникают под действием экстремальных факторов среды, не носят адаптивный характер и необратимы (например: ожоги, шрамы).
c)Фенокопии – это ненаследственное изменение генотипа, которое напоминает наследственные заболевания (увеличение щитовидной железы на территории, где в воде или земле не хватает йода).
Xарактеристика модификационной изменчивости
обратимость — изменения исчезают при смене специфических условий окружающей среды, спровоцировавших их
изменения в фенотипе не наследуются, наследуется норма реакции генотипа
статистическая закономерность вариационных рядов
затрагивает фенотип, при этом не затрагивая сам генотип.
Примеры модификационной изменчивости
увеличение уровня эритроцитов при подъеме в горы
увеличение пигментации кожи при интенсивном воздействии ультрафиолетовых лучей
развитие костно-мышечной системы в результате тренировок
шрамы (пример морфоза)
b)У насекомых и других животных
изменение окраски у колорадского жука вследствие длительного влияния на их куколки высоких или низких температур
смена окраски шерсти у некоторых млекопитающих при изменении погодных условий (например, у зайца)
различная окраска бабочек-нимфалид (например, Araschnia levana), развивавшихся при разной температуре
различное строение подводных и надводных листьев у водяного лютика, стрелолиста и др.
развитие низкорослых форм из семян равнинных растений, выращенных в горах
работа генов лактозного оперона кишечной палочки (при отсутствии глюкозы и при присутствии лактозы они синтезируют ферменты для переработки этого углевода)
2)СРЕДА - все, что окружает организмы, прямо или косвенно влияет на их состояние, развитие, выживание и размножение.
Здесь также можно выделить среды первого и второго порядка (по Е.Н. Павловскому): среда первого порядка – микроклимат созданный растением и само растение как источник пищи; среда второго порядка – физико-химические, биологические и др. факторы, воздействующие непосредственно на растение и опосредованно через него, на фитофага. Понятие “среда обитания”, (или “среда” по отношению к организму) как уже было сказано выше, может принимать два значения: 1)среда с которой организм взаимодействует непосредственно; 2)среда с которой организм взаимодействует в том числе и опосредованно.
В паразитологии, Е.Н. Павловский выделил для паразитов, среду первого и второго порядка, где среда первого порядка – это совокупность факторов влияющих на паразита и созданных его хозяином, а среда второго порядка это среда влияющая на паразита опосредованно через хозяина, т.е. через среду первого порядка.
- Для учеников 1-11 классов и дошкольников
- Бесплатные сертификаты учителям и участникам
Министерство образования и науки Республики Бурятия
муниципальное бюджетное образовательное учреждение
Выполнила: ученица 10 класса
Руководитель; учитель биологии и химии
Авраменко Ольга Николаевна
2.1.История изучения регенерации…………………………………………………4
2.3. Регенерация у живых организмов……………………………………………. 5-7
2.4. Регенерация как приспособительная функция организма……………………7
2.5.Факторы, влияющие на регенерацию…………………………………………..8
Регенерация — способность живых организмов со временем восстанавливать повреждённые ткани, а иногда и целые потерянные органы. Регенерацией также называется восстановление целого организма из его искусственно отделённого фрагмента. Виды регенерации: физиологическая, репаративная и патологическая. 1
Цель исследования: выяснить, как происходит регенерация у живых организмов.
Задачи исследования:
Собрать и проанализировать литературу по данной теме.
Провести наблюдение за регенерацией растений (черешка малины, черной смородины, листа узамбарской фиалки).
Методы исследования
1.Теоретический (изучение литературы)
2.Практический (проведение эксперимента, постановка опыта)
Актуальность:
Регенерация у живых организмов используется как биологическое приспособление, обеспечивающее зарастание ран, восстановление случайно утраченных органов, а нередко и вегетативное размножение, регенерация имеет большое значение для растениеводства, плодоводства, лесоводства, декоративного садоводства и др.
Практическая значимость :
Регенерация имеет большое значение для растениеводства, плодоводства, лесоводства.
Объект исследования: регенерация живых организмов.
Предмет исследования: живые организмы.
2.Основная часть
2.1.История изучения регенерации
Ученые давно пытаются понять, каким образом земноводные - например, тритоны и саламандры регенерируют оторванные хвосты, конечности, челюсти, поврежденное сердце, глазные ткани, спинной мозг. Способ, применяемый земноводными для саморемонта, стал понятен, когда ученые сравнили регенерацию зрелых особей и эмбрионов. Оказывается, на ранних стадиях развития клетки будущего существа незрелы, их участь вполне может измениться.
Ученые задались вопросом, а может ли человек восстанавливать утраченные ткани. Сейчас, в XXI веке, метод комплексной регенерации органов и тканей человека не просто сформулирован теоретически, но и апробирован на сотнях больных и в подавляющем большинстве случаев - с положительным результатом, иногда даже в наитяжелейших ситуациях, практически безнадежных с точки зрения официальной медицины. Метод комплексного восстановления органов и тканей, безусловно, можно применять и к практически здоровому человеку, который постепенно становится при этом более здоровым и физически совершенным. Вполне можно поднять естественный иммунитет настолько, что человека нельзя будет заразить никакой инфекционной болезнью.
2.2. Регенерация, её виды
Регенера́ция (от позднелат. regeneratio — возрождение, возобновление), в биологии — восстановление организмом утраченных или повреждённых органов и тканей, а также восстановление целого организма из его части. В большей степени присуща растениям и беспозвоночным животным, в меньшей позвоночным. Регенерацию можно вызвать экспериментально. Термин регенерация также относится к форме бесполого размножения, при котором новая особь возникает из отделенной части материнского организма .
Регенерация, происходящая в случае повреждения или утраты какого-нибудь органа или части организма, называется репаративной. Регенерацию в процессе нормальной жизнедеятельности организма, обычно не связанную с повреждением или утратой части организма, называют физиологической.
Регенерация у животных и человека — образование новых структур взамен удалённых либо погибших в результате повреждения (репаративная регенерация) или утраченных в процессе нормальной жизнедеятельности (физиологическая регенерация); вторичное развитие, вызванное утратой развившегося ранее органа. Регенерировавший орган может иметь такое же строение, как удалённый, отличаться от него или совсем не походить на него (атипичная регенерация)
2.3.Регенерация у живых организмов
Регенерация у животных
У многих беспозвоночных возможна регенерация целого организма из кусочка тела. У высокоорганизованных животных это невозможно — регенерируют лишь отдельные органы или их части. Регенерация может происходить путём роста тканей на раневой поверхности. Представление об ослаблении способности к регенерации по мере повышения организации животных ошибочно, т. к. процесс регенерации зависит не только от уровня организации животного, но и от многих других факторов и характеризуется, значит, изменчивостью. Неправильно также утверждение, что способность к регенерации закономерно падает с возрастом; она может и повышаться в процессе онтогенеза, но в период старости часто наблюдают её снижение. За последнюю четверть века показано, что, хотя у млекопитающих и человека целые наружные органы не регенерируют, внутренние их органы, а также мышцы, скелет, кожа способны к регенерации, которую изучают на органном, тканевом, клеточном и субклеточном уровнях. Разработка методов усиления (стимуляции) слабой и восстановления утраченной способности к регенерации приблизит учение о регенерации к медицине. 3
Регенерация в медицине. Различают физиологическую, репаративную и патологическую регенерацию. При травмах и др. патологических состояниях, которые сопровождаются массовой гибелью клеток, восстановление тканей осуществляется за счёт репаративной
(восстановительной) регенерации. Если в процессе репаративной регенерации утраченная часть замещается равноценной, специализированной тканью, говорят о полной регенерации (реституции); если на месте дефекта разрастается неспециализированная соединительная ткань,— о неполной регенерации (заживлении посредством рубцевания). В ряде случаев при субституции функция восстанавливается за счёт интенсивного новообразования ткани (аналогичной погибшей) в неповреждённой части органа. Это новообразование происходит путём либо усиленного размножения клеток, либо за счёт внутриклеточной регенерации— восстановления субклеточных структур при неизменённом числе клеток (сердечная мышца, нервная ткань). Возраст, особенности обмена веществ, состояние нервной и эндокринной систем, питание, интенсивность кровообращения в повреждённой ткани, сопутствующие заболевания могут ослабить, усилить или качественно изменить процесс регенерации. В некоторых случаях это приводит к патологической регенерации. Её проявления: длительно незаживающие язвы, нарушения срастания переломов костей, избыточные разрастания тканей или переход одного типа ткани в другой. Лечебные воздействия на процесс регенерации заключаются в стимуляции полной и предотвращении патологической регенерации.
Регенерация у растений может происходить на месте утраченной части (реституция) или на другом месте тела (репродукция). Весеннее восстановление листьев вместо опавших осенью — естественная регенерация типа репродукции. Обычно, однако, под регенерацией понимают лишь восстановление насильственно отторженных частей. При такой регенерации организм, прежде всего, использует основные пути нормального развития. Поэтому регенерация органов у растений происходит преимущественно путём репродукции: отнятые органы компенсируются развитием существующих или образующихся вновь метамерных заложений. Так, при отрезании верхушки побега усиленно развиваются боковые побеги. Растения или их части, развивающиеся не метамерно, легче регенерируют путём реституции, как и участки тканей. Например, поверхность ранения может покрыться так называемой раневой перидермой; рана на стволе или ветке может зарубцеваться наплывами (каллюсами). Размножение растений черенками — простейший случай регенерации, когда из небольшой вегетативной части восстанавливается целое растение.Широко распространена регенерация и из отрезков корня, корневища или слоевища
некоторых растений удавалась регенерация из изолированных клеток и даже из отдельных изолированных протопластов, а у некоторых видов сифоновых водорослей — из небольших участков их многоядерной протоплазмы. Молодой возраст растения обычно способствует регенерации, но на слишком ранних стадиях онтогенеза орган может оказаться неспособным к регенерации. Как биологическое приспособление, обеспечивающее зарастание ран, восстановление случайно утраченных органов, а нередко и вегетативное размножение, регенерация имеет большое значение для растениеводства, плодоводства, лесоводства, декоративного садоводства и др. Она даёт материал и для решения ряда теоретических проблем, в т. ч. и проблем развития организма. Большую роль в процессах регенерации играют ростовые вещества. 4
2.4. Регенерация как приспособительная функция организма
Способность к регенерации не имеет однозначной зависимости от уровня организации, хотя давно уже было замечено, что более низкоорганизованные животные обладают лучшей способностью к регенерации наружных органов. Это подтверждается удивительными примерами регенерации гидры, планарий, кольчатых червей, членистоногих, иглокожих, низших хордовых, например асцидий. Из позвоночных наилучшей регенерационной способностью обладают хвостатые земноводные. Известно, что разные виды одного и того же класса могут сильно отличаться по способности к регенерации. Кроме того, при изучении способности к регенерации внутренних органов оказалось, что она значительно выше у теплокровных животных, например у млекопитающих, по сравнению с земноводными.Регенерация у млекопитающих отличается своеобразием. Для регенерации некоторых наружных органов нужны особые условия. Язык, ухо, например, не регенерируют при краевом повреждении (фактически речь идет об ампутации краевой части структуры). Если же нанести сквозной дефект через всю толщу органа, восстановление идет хорошо. Регенерация внутренних органов может идти очень активно. Из небольшого фрагмента яичника восстанавливается целый орган. Есть предположение, что невозможность регенерации конечностей и других наружных органов у млекопитающих носит приспособительный характер и обусловлена отбором, поскольку при активном образе жизни, требующие сложной регуляции, морфогенетические процессы затрудняли бы существование. 5
4 Л. Д. Лиознер новое в учении о регенерации М., 1977,
5 А. Н. Студитский, Л. Д. Лиознер регуляторные механизмы регенерации М., 1973
2.5. Факторы, влияющие на регенерацию
Чтобы внутриклеточные структуры и клетки были способны к физиологической регенерации в процессе биосинтеза нуклеиновых кислот, белков и липидов, им нужны вещества, поступающие в организм из воды, воздуха, пищи. Это – аминокислоты, мононуклеиды, микроэлементы, витамины и многие другие.
К факторам, которые замедляют или приостанавливают репаративную и физиологическую регенерацию клеток относятся следующие: некачественная пища; загрязнение воздуха, воды, почвы (экологический фактор); травмы; ожоги; воспалительные процессы; нарушение циркуляции крови в органах и системах организма; психоэмоциональное перенапряжение (стресс). 6
Регулирующее влияние на течение процесса регенерации оказывает и дозированная функциональная нагрузка.
3.Собственное исследование
Наблюдение за регенерацией растений.
В работе были использованы стеблевые черенки малины, черной смородины. Заранее подготовленные черенки растений помещались в воду. Сначала на месте среза образовались наросты белого цвета, а затем начался процесс отрастания корней. Как видно из таблицы 1, ветки смородины через 39 дней нахождения в воде дали корни. Черенки малины, находясь тоже 39 дней, дали корни. Листья фиалки дали корни, находясь в воде чуть больше недели. Также у малины начал образоваться маленький плод.
6 . Д. Лиознер новое учение о регенерации М.,1977
Наблюдение за регенерацией кожи человека
У человека хорошо регенерирует эпидермис, к регенерации способны также такие его производные, как волосы и ногти. Способностью к регенерации обладает также костная ткань (кости срастаются после переломов). С утратой части печени (до 75 %), щитовидной или поджелудочной железы клетки оставшихся фрагментов начинают усиленно делиться и восстанавливают первоначальные размеры органа. Нервные клетки также обладают такой способностью. При определённых условиях могут регенерировать кончики пальцев. В связи с обнаружением на регенерирующих тканях слабых электрических напряжений можно предположить, что слабые электрофорезные токи ускоряют регенерацию
Я наблюдала за регенерацией участка кожи, восстанавливающегося в результате пореза. Стала наблюдать за процессом регенерации. Сначала на месте пореза образовалась корочка, которая не позволяла течь крови. После чего этот порез начал со временем затягиваться. Через 2 недели порез наполовину зажил. На 3 недели начала отпадать корочка и остался маленький шрам.
Мною было проведено экспертное интервью у фельдшера хонхолойской поликлиники.
1) С какой скоростью протекает регенерация у людей?
У новорожденных регенерация костной ткани занимает от 7 до 21 дня.
У грудных детей от 10 до 21 дней.
У детей 1 – 3 лет регенерация костной ткани занимает от 14 –до 28 дней.
У детей 4 – 7 лет от 14 – 35 дней.
У подростков 8 – 15 лет от 21 дня до 2 месяцев.
2) Какие лекарственные препараты ускоряют регенерацию людей?
Ca 2+, витамины D3, биостимуляторы, в особо тяжелых случаях - инсулин и мужские половые гормоны. Сейчас изобретено много препаратов, но в практике наиболее часто используются Ca 2+ и хондроксид.
4.Заключение
Знание механизмов регуляции регенерационной способности органов и тканей открывает перспективы для разработки научных основ стимуляции репаративной регенерации и управления процессами выздоровления.
В целом же все эти данные явились основанием для существенного расширения
представлений о роли и значении процессов регенерации в жизнедеятельности организма, и в частности для выдвижения принципиально нового положения о том, что эти процессы имеют отношение не только к заживлению повреждений, а являются основой функциональной активности органов. Важную роль в утверждении этих новых представлений о диапазоне и сущности процессов регенерации сыграла точка зрения, что главным в регенерации органа является не только достижение им исходных анатомических параметров, но и нормализация нарушенной функции, обеспечиваемая различными вариантами структурных преобразований . Именно в таком принципиально новом освещении под структурно-функциональным углом зрения учение о регенерации утрачивает свое преимущественно биологическое звучание (восстановление удаленных органов) и становится первостепенно важным для решения основных проблем современной клин. медицины, в частности проблемы компенсации нарушенных функций . Таким образом, эволюционный процесс в мире животных характеризовался не постепенным ослаблением регенерапионной способности, а нарастающим разнообразием ее проявлений. При этом регенерационная способность в каждом конкретном органе приобретала ту форму, которая обеспечивала наиболее эффективные пути восстановления его нарушенных функций.
Регенерация имеет большое значение для растениеводства, плодоводства, лесоводства. Она дает материал и для решения ряда теоретических проблем, в том числе и проблем развития организма.
1. Регенерация - общее свойство всех живых организмов.
2. У разных организмов протекает по-разному.
3. На рост растений оказывают влияние многие факторы внешней среды. Прежде всего это физические факторы: свет, температура, газовый состав.
4. У животных процесс регенерации более быстрый.
5. Имеются вещества, усиливающие процесс регенерации
Список использованной литературы :
1. Лиознер Л. Д. Новое в учении о регенерации М., 1977,235 с.
2. Студитский А. Н., Л. Д. Лиознер Регуляторные механизмы регенерации М., 1973,186 с.
Читайте также: