33. Физиологическая регенерация, ее виды, примеры.

РЕГЕНЕРАЦИЯ (от латинского regeneration — возрождение, возобновление), восстановление организмом утраченных или повреждённых органов и тканей, а также восстановление целого организма из его части. Различают физиологическую и репаративную регенерации.

Физиологическая регенерация – восстановление клеток и их комплексов, утраченных в процессе жизнедеятельности. Физиологическая регенерация свойственна всем организмам. Процесс жизнедеятельности обязательно включает 2 момента – утрату (деструкцию) и восстановление морфологических структур на клеточном, тканевом, органном уровнях.

У членистоногих физиологическая регенерация связана с ростом. Например, у ракообразных и личинок насекомых сбрасывается хитинизированный покров, становящийся тесным и тем самым мешающий росту. Бурная смена покровов (линька) наблюдается у змей, когда животное одномоментно освобождается от старого ороговевшего кожного эпителия, у птиц и млекопитающих при сезонной смене перьев и шерсти. У млекопитающих и человека систематически слущивается кожный эпителий, целиком обновляющийся в течении нескольких дней, а клетки слизистых оболочек кишечника заменяются почти ежесуточно. Сравнительно быстро происходит смена эритроцитов, средняя продолжительности жизни которых около 125 дней. Это значит, что в теле человека каждую секунду гибнет около 4 млн. клеток эритроцитов и одновременно в костном мозге образуется столько же новых красных кровяных телец.

Судьба клеток, погибших в процессе жизнедеятельности, неодинакова. Клетки наружных покровов после гибели слущиваются и попадают во внешнюю среду. Клетки внутренних органов претерпевают дальнейшие изменения и могут играть важную роль в процессе жизнедеятельности. Так, клетки слизистой оболочки кишечника богаты ферментами и после слущивания, входя в состав кишечного сока, принимают участие в переваривании.

Погибшие клетки заменяются новыми, образующимися в результате деления. На течение физиологической регенерации влияют внешние и внутренние факторы. Так, понижение атмосферного давления вызывает увеличение количества эритроцитов, поэтому у людей, постоянно живущих в горах, содержание эритроцитов в крови больше, чем у живущих в долинах. На число эритроцитов оказывает влияние физическая нагрузка, питание, свет.

О действии внутренних факторов на физиологическую регенерацию можно судить по следующим примерам. Денервация конечностей изменяет функцию костного мозга, что проявляется снижением числа эритроцитов. Денервация желудка и кишечника ведет к замедлению и нарушению физиологической регенерации в слизистой оболочке этих органов.

34. Репаративная регенерация, авторы, примеры восстановления разных тканей у разных представителей животного мира. Регенерация органов у млекопитающих.

Репаративной называют регенерацию, происходящую после повреждения или утраты какой-либо части тела.

Одним из первых исследователей репаративной регенерации был швейцарский натуралист 18 века А. Трамбле, обнаруживший это явление у пресноводного полипа гидры. Репаративная регенерация широко распространена, но способность к ней выражена неодинаково у разных животных. У одних из части тела или даже из отдельных клеток развивается целый организм (соматический эмбриогенез), у других восстанавливаются наружные органы, у третьих – внутренние органы. У некоторых это проявляется в рубцевании ран.

Способность к регенерации широко распространена среди животных. Низшие животные, как правило, чаще способны к регенерации, чем более сложные высокоорганизованные формы. Так, среди беспозвоночных гораздо больше видов, способных восстанавливать утраченные органы, чем среди позвоночных, но только у некоторых из них возможна регенерация целой особи из небольшого её фрагмента. Тем не менее общее правило о снижении способности к регенерации с повышением сложности организма нельзя считать абсолютным. Такие примитивные животные, как круглые черви и коловратки, практически не способны к регенерации, а у гораздо более сложных ракообразных и амфибий эта способность хорошо выражена; известны и другие исключения. Некоторые сравнительно близкородственные животные сильно различаются в этом отношении. Так, у многих видов дождевых червей только из передней половины тела может полностью регенерировать новая особь, тогда как пиявки не способны восстановить даже отдельные утраченные органы. У хвостатых амфибий на месте ампутированной конечности образуется новая, а у лягушки культя просто заживает и никакого нового роста не происходит. Нет также чёткой связи между характером эмбрионального развития и способностью к регенерации. Так, у некоторых животных со строго детерминированным развитием (гребневики, полихеты) во взрослом состоянии регенерация развита хорошо (у ползающих гребневиков и некоторых полихет целая особь может восстановиться из небольшого участка тела), а у некоторых животных с регулятивным развитием (морские ежи, млекопитающие) — достаточно слабо.

Многие беспозвоночные способны к регенерации значительной части тела. У большинства видов губок, гидроидных полипов, многих видов плоских, ленточных и кольчатых червей, мшанок, иглокожих и оболочников из небольшого фрагмента тела может регенерировать целый организм. Особенно примечательна способность к регенерации у губок. Если тело взрослой губки продавить через сетчатую ткань, то все клетки отделятся друг от друга, как просеянные сквозь сито. Если затем поместить все эти отдельные клетки в воду и осторожно, тщательно перемешать, полностью разрушив все связи между ними, то спустя некоторое время они начинают постепенно сближаться и воссоединяются, образуя целую губку, сходную с прежней. В этом участвует своего рода «узнавание» на клеточном уровне, о чем свидетельствует следующий эксперимент. Губки трёх разных видов разделяли описанным способом на отдельные клетки и как следует перемешивали. При этом обнаружилось, что клетки каждого вида способны «узнавать» в общей массе клетки своего вида и воссоединяются только с ними, так что в результате образовалась не одна, а три новых губки, подобные трём исходным. Из других животных к восстановлению целого организма из взвеси клеток способна только гидра.

Как показал советский исследователь А.Н.Студитский , интенсивность регенерационного процесса у наиболее высоко организованных животных выше, чем у млекопитающих. Следовательно, в процессе эволюции регенерационные способности не снижаются, а принимают различные формы.

Регенерация органов у млекопитающих. У млекопитающих хорошо срастаются переломы костей. За счет надкостницы восстанавливаются даже вылущенные кости. Удалось достигнуть восстановления значительных участков кости путем постепенного раздвигания ее обломков. Сквозные ранения черепа у собак обычно не зарастают, но если отверстие в кости заполнить измельченной костной массой, то регенерация идет успешно. Восстановление сухожилий было известно еще Пирогову. Установлено, что у птиц и млекопитающих перерезанные мышцы могут не только срастаться, но и регенерировать в тех случаях, когда мышца удалена не полностью.

Изучение регенерации внутренних органов было начато в 80-х годах 19 столетия Подвысоцким. Большой вклад в изучение регенерации внутренних органов был сделан Воронцовой и ее учениками. Она установила, что наиболее часто регенерация внутренних органов млекопитающих (печень, селезенка, поджелудочная железа) идет по типу эндоморфоза. Особенно быстро регенерирует печень(у крысы через 2 недели после удаления 2/3 печени она достигла нормального размера). Эндоморфоз может быть использован для нормализации функций патологически измененных органов. Например, после удаления патологически измененной части печени оставшаяся часть берет на себя функции целого органа. Кроме того, наряду с процессом восстановления наблюдается нормализация ее строения.

При утрате одного из парных органов (почки, легкие, яичник и т.д.) или его части происходит компенсаторная (викарная) гипертрофия неповрежденного органа. Компенсаторная гипертрофия – увеличение органа или ткани , возникающее в результате повышенной физиологической нагрузки (при удалении одной из почек вторая увеличивается в размерах и испытывает повышенную нагрузку).