Характеристика Регенерации

Федеральное Государственное Образовательное

 Учреждение высшего профессионального  образования

 “Российский Экономический  Университет имени Г.В.Плеханова”

Пермский Институт (Филиал)

 

Отделение ИКТ

 

 

 

 

 

 

Реферат по Биологии

“Характеристика Регенерации”

 

 

 

Студентки 1 курса, гр. ПК-11:

Таипова Г.Н.

Преподаватель: 
Симанова И.М.

 

 

Пермь 
2016

1

Содержание: 
Введение

1. Понятие регенерации.

2. Виды регенерации.

3. Условия, влияющие на  течение восстановительных процессов. 
Заключение. 
Список используемой литературы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

Введение

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.

Явления регенерации были знакомы людям еще в глубокой древности. К концу 19 века 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 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 и 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. [1]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

1. Понятие регенерации

РЕГЕНЕРАЦИЯ (от позднелат. regenera-tio —возрождение, возобновление) в биологии, восстановление организмом утраченных или повреждённых органов и тканей, а также восстановление целого организма из его части. 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 или утраченных в процессе нормальной жизнедеятельности. Регенерировавший орган может иметь такое же строение, как удалённый, отличаться от него или совсем не походить на него (атипичная регенерация)[2].

Термин « регенерация» предложен в 1712 франц. учёным Р. Реомюром, изучавшим регенерацию ног речного рака. У многих беспозвоночных возможна регенерация целого организма из кусочка тела. У высокоорганизонанных животных 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. Процесс регенерации зависит не только от уровня организации животного, но и от многих других факторов и характеризуется значит, изменчивостью. Способность к регенерации закономерно 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.

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).

4

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..

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. 
Размножение растений черенками — простейший случай регенерации, когда из небольшой вегетативной части восстанавливается целое растение.

Широко распространена регенерация и из отрезков корня, корневища или слоевища. Можно вырастить растения из листовых черенков, кусочков листа(например, у бегоний). 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. [3]

 

5

 

 

2. Виды регенерации:

 физиологическая, репаративная и патологическая.

Физиологическая регенерация не связана с действием какого-либо повреждающего фактора и осуществляется с помощью апоптоза. Апоптоз – это генетически запрограммированная гибель клетки в живом организме. Никакой воспалительной реакции не происходит.

Репаративная регенерация происходит при возникновении различных повреждающих факторов (травма, воспаление). Полная регенерация, или реституция, – полное структурное и функциональное восстановление; неполная регенерация, или субституция, возникает в органах с внутриклеточной формой регенерации и в органах со смешанной формой регенерации, но при обширном повреждении.

Патологическая регенерация может быть избыточной (гиперрегенерация), замедленной (гипорегенерация), метаплазией и дисплазией. Избыточная регенерация возникает при выраженной активации первой фазы регенерации. Гипорегенерация имеет место, когда фаза пролиферации протекает вяло. Это происходит в таких органах и тканях, где имеется хроническое воспаление и где часто нарушаются процессы сосудистой и нервной трофики. Метаплазия возникает в органах и тканях с клеточной формой регенерации, и нередко ей предшествует хроническое воспаление. При анемиях и болезнях крови происходит метаплазия желтого костного мозга в красный. Это компенсаторный механизм. Дисплазия возникает при нарушении пролиферации и при дифференцировке клеток, поэтому появляются атипичные клетки, т. е. имеющие различные формы и величину, имеющие крупные гиперхромные ядра. Такие клетки появляются среди обычных эпителиальных клеток.

Различают три степени дисплазии: легкая, умеренная, тяжелая (когда почти все клетки эпителиального пласта становятся атипичными и диагностируются как рак на месте).

В течении регенерации соединительной ткани различают 3 этапа.

1. Образование молодой, незрелой соединительной – грануляционной – ткани.

6

2. Образование волокнистой соединительной ткани.

3. Образование рубцовой соединительной ткани, в которой содержатся толстые грубые коллагеновые волокна.

Заживление ран относится к репаративной регенерации. Различают четыре вида: непосредственное закрытие дефекта наползающим эпителием, заживление под струпом, заживление первичным и вторичным натяжением. Непосредственное закрытие дефекта эпителиального покрова – это простейшее заживление, заключающееся в наползании эпителия на поверхностный дефект и закрытии его эпителиальным слоем. Заживление под струпом касается мелких дефектов, на поверхности которых возникает подсыхающая корочка (струп) из свернувшейся крови и лимфы.

Первичным натяжением происходит заживление глубоких ран с повреждением не только кожи, но и глубоколежащих тканей; рубчик на 10—15-е сутки. Вторичным натяжением заживают раны инфицированные, размозженные, загрязненные и с неровными краями; заживают через очищение лейкоцитами и макрофагами на 5—6-е сутки. [4]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

3.Условия, влияющие на восстановительные процессы

Теории регенерации

Создание теории, объясняющей восстановительные процессы, важная задача биологии.

Немецкий биолог-виталист Ганс Дриш утверждал, что способность организма к регенерации является надёжным доказательством существования нематериальной силы – энтелехии – уводит в область мистики, отвлекает от изучения материальных условий, управляющих биологическими явлениями.

Длительное время существовала теория, согласно которой способность к регенерации связана с уровнем организации животных. Согласно ей у низших животных регенерационная способность высока, но в процессе эволюции животных по мере усложнения строения тела она фатально уменьшилась и у высших позвоночных и человека ничтожно мала (Вейсман). Это положение в науке о регенерации продержалось, к сожалению, до 30-х годов и явилось тормозом развития учения о регенерации у животных и человека.

Однако, учёные накопили новые факты: Т. Морган считал, что регенерационная способность – первичное свойство всех живых организмов, присущее всему живому с самого начала. Ч. Дарвин полагал, что регенерация ведёт начало от способности организма к бесполому размножению. Точка зрения Дарвина нашла поддержку и у советских учёных (Подвысоцкий, Воронцова, Полежаев, Студицкий, Салопаев, Лиознер и др.).

Регенерационная способность к бесполому размножению различает: амитоз, митоз, фрагментация, почкование. В природе часто встречается авто или аутогомия – способность к самоотсечению (ящерица, насекомые) и др.

Критика представлений о фатальном падении способности к регенерации, устранение препятствия на пути изучения регенерации у высших животных и человека. В связи с этим в последние годы развернулись исследования по изучению регенерации органов у млекопитающих. Материалистическая теория регенерации рассматривает способность к восстановительным процессам как общее свойство жизни, присущее не только растениям и беспозвоночным, но и высшим животным, включая и человека.

8

Раскрывая сущность регенерации материалистическая биология стремится к управлению процессами. Было доказано, что процессы регенерации находятся в сложной зависимости от совокупности внутренних и внешних условий, одни из которых тормозят, другие стимулируют или видоизменяют течение регенерации. Для каждого органа и ткани имеются свои, особые условия течения восстановительных процессов.

 

 

Необходимым фактором репаративной регенерации служит травмирование организма при удалении или рассечении его органов. Повторение травмы, произведённое через некоторое время одна после другой, ускоряет восстановительные процессы (после повторной ампутации конечности у аксолотля восстановление происходит быстрее, чем при первичной). Регенерация кожных ран крысы и заживление сквозных крупных отверстий в ушной раковине кролика каждой повторности заживает быстрее предыдущей. При регенерации наружных органов важным условием развития регенерационного зачатка служит наличие раневой поверхности. Если раневую поверхность закрыть кожным лоскутом, то хвост у аксолотля не регенерирует. Однако при регенерации внутренних органов : печени, селезёнки, раневая поверхность не служит местом образования новых тканей. Восстановительные процессы зависят от разнообразных внешних факторов. Облучение рентгеновскими лучами травмированных органов приводит к подавлению, утрате деления клеток. Но если на облучённую ткань пересадить участок необлучённой ткани, то способность к регенерации восстанавливается. Воздействие ряда химических факторов приводит к торможению или усилению регенерации.

Регенерация является процессом, в котором участвует организм как целое и который осуществляется благодаря регулирующей деятельности организма. Восстановительные процессы зависят от общего состояния организма. Особенно большое значение имеет нервная регуляция. Регенерация мышц доходит до конца, если не нарушена их иннервация.

Воздействие организма на регенерирующую ткань происходит через механизмы химической регуляции (заслуга Филатова – внёс вклад в развитие теории о регенерации – подсадка тканей в регенерирующий орган стимулирует восстановление, что по-видимому связано с влиянием их метаболитов)

9

В исследованиях по регенерации максимальное внимание уделяется тем аспектам восстановительного роста, которые могут иметь применение в медицине. Отечественные исследователи изучают явления, связанные с восстановлением костей, печени, мышечной ткани позвоночных с надеждой, что более глубокое понимание механизмов регенераторных процессов поможет найти и условия для стимуляции восстановительной способности тех тканей и органов, в которых она обычно выражена слабо.

Регенерация черепа.

Используя в своих экспериментах собак, наши учёные создали уникальный метод, с помощью которого они индуцировали регенерацию черепа. У животных удаляли участок черепа площадью, примерно 10 см, избегая повреждения мозговых оболочек. Часть образовавшихся в черепе пустот заполняли похожим на опилки материалом, полученного путём размельчения кусочков черепа или костей конечностей от других животных. В тех случаях, когда пустоты не заполнялись костным наполнителем, росла фиброзная ткань через 2 – 6 месяцев. При использовании же опилок череп восстанавливался полностью через год.

Восстановление повреждений, нанесённых радиоактивным облучением.

Индукция регенерации у млекопитающих с помощью биоэлектричества, (лечение переломов костей верхней или нижней конечностей в электромагнитном поле) ускоряет заживление костной ткани. Сегодня можно с гордостью утверждать, что именно благодаря работам наших учёных пересмотрена регенерационная способность целого класса организмов. Накоплен фактический материал, который свидетельствует о том, что у млекопитающих, в том числе и у человека, степень проявления регенерации ряда органов, особенно внутренних, не только не ниже, но иногда даже выше, чем у низших позвоночных (рыб, земноводных, пресмыкающихся). Эти наблюдения открывают новые перспективы в изучении некоторых болезней человека. [5]

 

 

 

 

10

Заключение

Важное место в исследованиях механизмов регуляции Р. занимает изучение роли различных отделов нервной системы в их течении и исходах. Новым направлением в разработке этой проблемы является изучение иммунологической регуляции процессов Р., в частности установление факта переноса лимфоцитами «регенерационной информации», стимулирующей пролиферативную активность клеток различных внутренних органов.