Влияние техногенных факторов на процессы регенерации клеток и тканей реферат
Обновлено: 05.07.2024
- 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: