1. Определение процесса «регенерация».

Регенерация (от латинского regeneratio - возрождение) - вос­становление (возмещение) структурных элементов ткани взамен по­гибших. Это приспособительный процесс, выработанный в ходе эволюции и присущий всему живому. При регенерации происходит самовоспроизведение живой материи по принципу ауторегуляции и автоматизации жизненных отправлений.

Регенерация может происходить на разных уровнях - молеку­лярном, субклеточном, клеточном, тканевом и органном. Происхо­дит возмещение структуры, которая выполняет специализированную функцию.

2. Виды регенерации

Регенерация - это восстановление структуры и функции.

Виды регенерации: 1) физиологическая; 2) репаративная или восстановительная; 3) патологическая.

Физиологическая регенерация совершается в течение всей жизни. Характеризуется постоянным обновлением клеток, волокон, основного вещества. Причина её - биологический предел жизни разных тканей; восстанавливается структура и функция в полном объеме.

Репаративная или восстановительная регенерация обусловлена повреждением клеток и тканей. Виды её: 1) полная регенерация, или ретикуляция, характеризуется возмещением дефекта тканью, кото­рая идентична погибшей; 2) неполная регенерация, субституция -дефект замещается соединительной тканью. Суть её не в замещении дефекта рубцом, а в компенсаторной гиперплазии элементов спе­циализированной ткани, масса которой увеличивается, т.е. происхо­дит гипертрофия органа. Поэтому её называют регенерационной ги­пертрофией.

Патологическая регенерация - возникает в ответ на поврежде­ние, но имеется извращение хода процесса регенерации, нарушения смены фаз пролиферации и дифференцировки. Патологическая ре­генерация проявляется в избыточном ил недостаточном образовании регенерирующей ткани (гипер - и гипорегенерация), в превращении в ходе регенерации одного вида ткани в другой - метаплазия. Ги­перпродукция соединительной ткани с образованием келоида; кост­ная мозоль; вялое заживление ран и метаплазия в очаге хроническо­го воспаления. Патологическая регенерация развивается при нару­шениях местных и общих условий регенерации.

3. Уровни регенерации

Регенерация может происходить на разных уровнях - молеку­лярном, субклеточном, клеточном и органном.

Морфогенез регенерации состоит из двух фаз - пролиферации и дифференцировки:

1) источники пролиферации - камбиальные клетки, стволовые клетки и клетки-предшественники;

2) в фазе дифференцировки молодые клетки созревают.

4. Регуляция регенераторного процесса

A) гуморальные механизмы (гормоны, поэтины, медиаторы,факторы роста и др.);

Б) иммунологические механизмы связаны с «регенерационной информацией», переносимой лимфоцитами;

B) нервные механизмы связаны с трофической функциейнервной системы;

Г) функциональные механизмы - с функциональным запросом органа, стимул к регенерации.

5. Общие и местные признаки регенерации

Общие признаки - возраст, конституция, характер питания, состояние обмена и кроветворения.

Местные признаки регенерации - состояние иннервации, кро­во - и лимфообращение, пролиферативная активность клеток, харак­тер патологического процесса.

6. Регенерация отдельных тканей и органов

I) Репаративная регенерация крови отличается от физиологи­ческой большей интенсивностью. Красный костный мозг появляется в длинных трубчатых костях на месте жирового костного мозга (миелоидное превращение жирового костного мозга), выглядит соч­ным, темно-красным. Кроветворение начинается вне костного мозга -внекостномозговое, или экстрамедуллярное кроветворение. Очаги его появляются в результате выселения из костного мозга стволовых клеток во многие органы и ткани - селезенку, печень, лимфоузлы, слизистые оболочки и т. д. Регенерация крови может быть резко уг­нетена (напр. при лучевой болезни) или извращена (напр. при злока­чественной анемии). В кровь поступают незрелые, функционально неполноценные форменные элементы - это патологическая регене­рация. Костный мозг обладает очень высокими пластическими свой­ствами. Лимфатические узлы хорошо регенерируют при сохранении связи приносящих и выносящих сосудов. Регенерация селезенки не­полная, образуются рубцы.

II) Регенерация кровеносных и лимфатических сосудов.

Микрососуды обладают большой способностью регенериро­вать. Новообразование их может идти двумя путями: путем почко­вания или аутогенно. При почковании их в стенке сосуда появляют­ся боковые выпячивания за счет деления клеток эндотелия (ангиоб­ласты). Образуются тяжи, затем в них образуются просветы, в них поступает кровь. Аутогенное новообразование сосудов: в соедини­тельной ткани появляются очаги недифференцированных клеток, между ними образуются щели. Эндотелий образуется из клеток со­единительной ткани. Крупные сосуды при повреждении их стенки (атеросклероз, травма и др.) восстанавливают лишь структуры внут­ренней оболочки. Дефекты средней и наружной оболочки восста­навливаются за счет соединительной ткани.

III) Регенерация соединительной ткани начинается с пролифе­рации молодых мезенхимальных элементов и новообразования мел­ких сосудов. Образуется сочная темно-красная ткань с зернистой поверхностью - грануляционная ткань. Гранулемы - это выступаю­щие над поверхностью петли сосудов. Между сосудами много не­дифференцированных лимфоцитоподобных клеток. Созревание гра­нуляционной ткани - это дифференцировка клеток, волокон, сосу­дов. Полибласты превращаются в эпителиодные клетки. Из них об­разуются фибробласты.

Фибробласты образуют тропоколлаген и гликозаминогликаны соединительной ткани. В межклеточных пространствах образуются аргирофильные волокна, затем коллагеновые. Фибробласты созре­вают, количество коллагеновых волокон увеличивается. Количество сосудов уменьшается. Образуется грубоволокнистая рубцовая ткань.

Новообразование соединительной ткани происходит при ее повреждении, неполной регенерации, организации, заживление ран, продуктивном воспалении.

Отклонения созревания грануляционной ткани:

А) воспаление приводит к задержке ее созревания;

Б) избыточное образование коллагеновых волокон с после­дующим гиалинозом. Образуется келоид. Келоидные рубцы образу­ются после травм, ожогов.

IV) Регенерация жировой ткани.

Происходит за счет образования соединительно-тканных кле­ток, затем они превращаются в жировые клетки. Жировые клетки складываются в дольки, между которыми накапливаются соедини­тельно-тканные прослойки.

Регенерация жировой ткани может происходить из ядросодер­жащих остатков цитоплазмы жировых клеток.

V) Регенерация костной ткани происходит при переломе кос­тей. Условие регенерации кости: степень разрушения кости, пра­вильная репозиция костных отломков, местных условий (состояния кровообращения, воспаления и т. д.).

А) При неосложненном костном переломе, когда отломки не­подвижны, происходит первичное костное сращение. Оно начинает­ся с врастания в область дефекта и гематомы молодых мезенхималь­ных элементов и сосудов - это предварительная соединительно­тканная мозоль. В ней происходит активация и пролиферация остео­бластов в периосте и эндосте и в месте повреждения. Появляются балочки, количество их нарастает - это предварительная костная мо­золь. В дальнейшем она созревает. Образуется зрелая пластинчатая кость с беспорядочно расположенными костными перекладинами -это окончательная костная мозоль.

После того как кость начинает функционировать вновь обра­зованная ткань с помощью остеокластов и остеобластов перестраивается, появляется костный мозг, васкуляризация, нервы.

Б) При нарушении местных условий (кровообращения), под­вижности отломков происходит вторичное костное сращение. Пер­воначально между костными отломками образуется хрящевая ткань на основе которой строится костная ткань - предварительная кост­но-хрящевая мозоль. Эта мозоль превращается в зрелую костную ткань.

Вторичные костные сращения встречаются чаще. Иногда пер­вичная костная мозоль не дифференцируется в костную. Концы сломанной кости остаются подвижными - это ложный сустав.

В) При регенерации выростов - называются экзостозы

VI) Регенерация хрящевой ткани.

Неполная, т.е. за счет соединительной ткани. Небольшие де­фекты могут замещаться хондробластами, камбиальными элемента­ми надхрящницы.

VII) Регенерация мышечной ткани.

Гладкие мышцы при незначительных дефектах могут регене­рировать полно. Значительные участки повреждения замещаются рубцом. Иногда, в плевральных спайках, организовавшихся тромбах, мышечные волокна образуются путем метаплазии из соединитель­ной ткани. Поперечно-полосатые мышцы регенерируют лишь при сохранении сарколеммы.

Из сарколеммы появляются клетки - миобласты.

Регенерация скелетных мышц связана с камбиальными клет­ками. Они возникают из клеток-сателлитов, расположенными под сарколеммой. Если при повреждении мышцы целость волокон на­рушается, то на концах разрывов образуются колбообразные набу­хания - это мышечные почки.

Место разрыва заполняется грануляционной тканью, которая превращаются в рубец - мышечная мозоль. Регенерация мышцы сердца при ее повреждении заканчивается рубцеванием. Однако, в сохранившейся мышечных волокнах происходит интенсивная ги­перплазия ультраструктур. Функция органа восстанавливается.

VIII) Регенерация эпителия.

Она происходит достаточно полно. Особенно хорошо регене­рирует покровный эпителий. При регенерации эпидермиса в краях дефекта происходит усиленное размножение клеток зародышевого (камбиального), росткового (мальпигиева) слоя. Образуется один слой эпителия, который покрывает дефект, затем он становится мно­гослойным, клетки его дифференцируются, образуется эпидермис. При нарушении регенерации образуются незаживающие язвы. Это основа развития рака кожи. Покровный эпителий слизистых оболо­чек (многослойный плоский неороговевающий, переходный, одно­слойный, призматический и мерцательный) регенерируют как и многослойный плоский ороговевающий.

Важное значение для восстановления покровного эпителия и мезотелия имеет состояние подлежащей соединительной ткани.

IX) Регенерация специализированного эпителия органов (пе­чени, поджелудочной железы, почек, желез внутренней секреции, легочных альвеол) осуществляется по типу регенерационной гипер­трофии: в участке повреждения образуется рубец, а по периферии его происходит гиперплазия и гипертрофия клеток паренхимы.

Х) Регенерация нервной системы:

А) регенерация головного и спинного мозга: новообразование ганглиозных клеток не происходит. Восстановление функции про­исходит за счет внутриклеточной регенерации сохранившихся кле­ток. Дефекты ткани заполняются пролиферирующими клетками нейроглии - возникают глиальные рубцы. При повреждении вегетативных узлов, наряду с гиперплазией ультраструктур клеток проис­ходит и их новообразование.

Б) регенерация периферического нерва происходит за счет центрального отрезка, сохранившего связь с клеткой. Перифериче­ский отрезок погибает, однако клетки шванновской оболочки раз­множаются. Они располагаются вдоль погибшего периферического отрезка и образуют футляр. Это так называемый бюнгнеровский тяж. В него врастают регенерирующие осевые цилиндры из прокси­мального отрезка. Регенерация завершается их миелинизацией и восстановлением нервных окончаний. Если регенерация нарушается (значительное расхождение частей нерва, воспаление) в месте пере­рыва нерва образуется рубец, в котором беспорядочно располагают­ся регенерирующие осевые цилиндра. Такие изменения возникают в ампутированной конечности. Они называются ампутационными невромами. Они состоят из нервных волокон и фиброзной ткани.