Вопрос №60:Регенирация как свойство живого к самообновлению и восстановлению.Физиологическая регенерация,ее биологическое значение

Регенерация — процесс восстановления организмом утраченных или поврежденных структур. Регенерация поддерживает строение и функции организма, его целостность. Физиологическая регенерация - восстановление органов, тканей, клеток или внутриклеточных структур после разрушения их в процессе жизнедеятельности организма.

Репаративная регенерация — восстановление структур после травмы или действия других повреждающих факторов. При регенерации происходят такие процессы, как детерминация, дифференцировка, рост, интеграция и др., сходные с процессами, имеющими место в эмбриональном развитии.

Физиологическая регенерация представляет собой процесс обновления функционирующих структур организма. Поддерживается структурный гомеостаз, обеспечивается возможность постоянного выполнения органами их функций. Является проявлением свойства жизни, как самообновление (обновление эпидермиса кожи, эпителия слизистой кишечника).

61. Репаративная регенерация. И способы ее осущетсвления. Проявление регенерационной способности в филогенезе. Соматический мбриогенез. Аутотомия.

Регенерация – процесс восстановления организмом утраченных или поврежденных структур. Регенерация поддерживает строение и функции организма, его целостность.

Репаративная регенерация – восстановление структур после травмы или действия других повреждающих факторов. При регенерации происходят такие процессы, как детерминация, дифференцировка, рост, интеграция и др., сходные с процессами, имеющими место в эмбриональном развитии.

Существует несколько способов (разновидностей) репаративной регенерации. К ним относят эпиморфоз, морфаллаксис, регенерационную и компенсаторную гипертрофию. Гипертрофию и гиперплазию клеток органов и тканей, а также возникновение и рост опухолей относят к гипербиотическим процессам - процессам избыточного роста и размножения клеток, тканей и органов.

Гипертрофия - увеличение размеров органа или ткани за счет увеличения размера каждой клетки. Выделяют рабочую (компенсаторную), викарную (заместительную) и гормональную (коррелятивную) гипертрофии.

Самым частым видом гипертрофии является рабочая гипертрофия, которая встречается как в нормальных физиологических условиях, так и при некоторых патологических состояниях. Причиной ее является усиленная нагрузка, предъявляемая к органу или ткани. Примером рабочей гипертрофии в физиологических условиях может служить гипертрофия скелетной мускулатуры и сердца у спортсменов, а также лиц, занятых тяжелым физическим трудом. Рабочая гипертрофия наблюдается в тканях, состоящих из стабильных, неделящихся клеток, в которых адаптация к повышенной нагрузке не может быть реализована путем увеличения количества клеток.

Викарная, или заместительная гипертрофия развивается в парных органах (почки) или при удалении части органа, например, в печени, в легких. Примером физиологической гормональной (коррелятивной) гипертрофии может служить гипертрофия матки при беременности.

Развивающаяся в органе гипертрофия, несомненно, имеет положительное значение, поскольку позволяет сохранить функцию органа в резко изменившихся условиях (заболевание, утрата части органа и т.п.). Этот период называется стадией компенсации. В дальнейшем, когда в органе возникают дистрофические изменения, происходит ослабление функции, и в конечном счете, когда адаптационные механизмы исчерпаны, наступает декомпенсация органа.

Исходя из частей органа (клеток), вовлечённых в процесс гипертрофии, её подразделяют на истинную и ложную. Истинная гипертрофия -увеличение объема ткани или органа и повышение их функциональной способности вследствие разрастания основных (ответственных за функцию) клеток, а также других элементов. Примером являются гипертрофия гладких мышц матки у беременных животных, а также гипертрофия сердца при физической работе. Ложная гипертрофия - увеличение объема органа при разрастании соединительной или жировой ткани. Количество основных клеток при этом остается без изменений или даже уменьшается, а функциональная способность органа снижается (например, гипертрофия молочной железы за счет жировой ткани).

У животных различают два основных способа регенерации: эпиморфоз и морфаллаксис.

Эпиморфоз заключается в отрастании нового органа от ампутационной поверхности. При эпиморфической регенерации утраченная часть тела восстанавливается за счет активности недифференцированных клеток, похожих на эмбриональные. Они накапливаются под пораненным эпидермисом у поверхности разреза, где образуют зачаток, или бластему (рис. 129). Клетки бластемы постепенно размножаются и превращаются в ткани нового органа или части тела. Регенерация путем образования бластемы широко распространена у беспозвоночных, а также играет важную роль в регенерации органов амфибий.

Существует две теории происхождения бластемных клеток: 1) клетки бластемы происходят из «резервных клеток», т.е. клеток, оставшихся неиспользованными в процессе эмбрионального развития и распределившихся по разным органам тела; 2) ткани, целостность которых была нарушена в области разреза (травмы), «дедифференцируются» (утрачивают специализацию) и превращаются в отдельные бластемные клетки. Таким образом, согласно теории «резервных клеток», бластема образуется из клеток, остававшихся эмбриональными, которые мигрируют из разных участков тела и скапливаются у поверхности разреза, а согласно теории «де-дифференцированной ткани», бластемные клетки происходят из клеток поврежденных тканей.

Морфаллаксис - это регенерация путем перестройки регенерирующего участка. При морфаллаксисе другие ткани тела или органа преобразуются в структуры недостающей части. У гидроидных полипов регенерация происходит главным образом путем морфаллаксиса, а у планарии в ней одновременно имеют место как эпиморфоз, так и морфаллаксис..

Соматический эмбриогенез, т. е. развитие нового организма из отдельных соматических клеток или комплексов их, близко соприкасается с вегетативным размножением.. Оба они подчиняются одной закономерности: чем проще организация тех или иных организмов, тем чаще у них встречается бесполое размножение и тем легче у них получить экспериментально соматический эмбриогенез.Организация растений проще, чем животных, поэтому как вегетативное размножение, так и соматический эмбриогенез у них более широко распространены. При вспашке поля корни осота и других сорняков оказываются разорванными, но каждый отрезок корня способен дать целое растение. Ветка ивы, посаженная во влажную почву, вырастает в новое дерево. У бегонии полноценное растение может развиться из отдельного листа. У животных, стоящих на низшей ступени организации, соматический эмбриогенез - явление нередкое. Пресноводная губка бадяга и некоторые виды морских губок способны после протирания через сито образовывать новые целые особи из отдельных комочков клеток. У гидры восстанавливается целый организм из 1/200 ее части.. Кольчатого червя Lumbriculus variegatus можно разрезать на несколько частей, и каждая из них восстановит недостающие ей органы и образует целый организм, У морской звезды восстанавливаются не только отломанные лучи, но и целый организм из одного луча. В таких случаях образуется «кометная форма», состоящая из большого старого луча и четырех маленьких, вновь образованных (рис, 87).

Подводя итог рассматриваемому явлению, отметим, что соматический эмбриогенез характерен только для организмов, обладающих способностью к бесполому размножению. У таких организмов, по-видимому,отдельные части тела и их клетки более равноценны, чем у размножающихся исключительно половым путем. Соматическому эмбриогенезу обязательно предшествует выключение клеточных систем из обычных коррелятивных связей с остальными органами и целым организмом.

АВТОТОМИЯ, аутотомия

АВТОТОМИЯ, аутотомия (от авто... и греч. tome - отсечение), самопроизвольное отбрасывание конечностей, хвоста или др. частей тела, наблюдаемое у мн. животных при резком их раздражении, напр, при схватывании хищником. А. свойственна мн. беспозвоночным: нек-рые гидроидные полипы и актинии могут отбрасывать щупальца, немсртины и кольчатые черви - конец тела, морские лилии, морские звЕзды и др. иглокожие - лучи, моллюски - сифоны, ракообразные - клешни и целые конечности. Из позвоночных А. наблюдается лишь у нек-рых ящериц, к-рые могут отбрасывать хвост. А.- защитная реакция, в основе к-рой лежит рефлекторный процесс. У ящериц, напр., А. управляется нервным центром, расположенным в спинном мозге, а отделение хвоста происходит при резком сокращении мышц в том месте позвоночника, где находится поперечная хрящевая пластинка. А. обычно связана со способностью восстанавливать утраченные части тела - регенерацией, к-рая легче всего происходит в месте А.

Биологическое и медицинское значение проблем регенерации. Проявление регенерационной способности у человека. Регенерация патолгически измененных органов и обратимость патологических изменений. Регенерационная терапия

Понятие о гомеостазе. Общие закономерности гомеостаза живых систем. Генетические клеточные и системные основы гомеостатических реакций орган изма. Роль эндокринной нервной и иммунной систем в обеспечении гомеостаза и адпативных изменений.

Гомеостаз в классическом значении этого слова физиологическое понятие, обозначающее устойчивость состава внутренней среды, постоянство компонентов ее состава, а так же баланс биофизиологических функций любого живого организма.Основой такой биологической функции,как гомеостаз, является способность живых организмов и биологических систем противостоять изменениям среды; при этом организмы пользуются автономными механизмами защиты.

1. Способность сохранять гомеостаз - свойство живой системы, находящейся в состоянии динамического равновесия с условиями внешней среды. Эта способность неодинакова. По мере усложнения организма она становится все более независимой от условий внешней среды: так, человек имеет сложные нервные, эндокринные, иммунные механизмы регуляции.

2. Молекулярно-генетический уровень гомеостаза обеспечивается процессами редупликации ДНК, репарации на уровне клетки - компенсаторное восстановление ряда органоидов при повышении функции.

3. Контроль за генетическим постоянством осуществляется иммунной системой. 4. В системных механизмах гомеостаза действует кибернетические принципы отрицательной обратной связи: при любом возмущающем воздействии - влияние нервных и эндокринных механизмов.

5. Нормализация физиологических показателей осуществляется на основе свойства раздражимости, у высших организмов - инстинкты, условные рефлексы, элементы рассудочной деятельности, абстрактное мышление.

6. Каждый возрастной период характеризуется специфическими особенностями обмена вещества, энергии, механизмами гомеостаза:

- ювенильный период - механизмы гомеостаза не созрели - нарушение физиологических процессов, болезненные процессы;

- зрелый - совершенствование обменных процессов. Система восстановления гомеостаза обеспечивает компенсацию;

- старческий - надежность механизма поддержания гомеостаза ослабляется.

7. На поддержание гомеостаза направлены адаптивные реакции организма к окружающим условиям: на клеточном уровне - изменение порога чувствительности и метаболизма, на организменном - перестройка физиологических функций и поведения. У млекопитающих и человека важнейшую роль играют нервные механизмы, гипоталамо- гипофизарная и симпатико-адреналовая системы. Физиологическая адаптация - совокупность реакций, способствующих приспособлению организма к изменению окружающих условий и направленных на сохранение гомеостаза. (Примерром генерализованного ответа на необычные воздействия со стороны окружаюющей среду развертывающегося на основе взаимодействия нервной и эндокринной систем – состояние стресса)При действии сильных раздражителей - неспецифический ответ в виде стресса. В реакции стресса 3 стадии:

1) тревоги: рецептор --- симпато-адреналовая система --- выделение адреналина мозговым веществом надпочечников --- повышение сахара в крови, усиление сердечных сокращений, повышение артериального давления;

2) стадия резистентности (устойчивого приспособления): адреналин через гипоталамус --- нейрогормон либерин (специфические клетки) --- передняя доля гипофиза выделяет адренокортикотропный гормон --- усиление продукции гормонов коры надпочечников, которые повышают устойчивость организма к стрессу (увеличение глюкозы, аминокислот...);

3) истощение --- кора надпочечников не может дать необходимое количество гормона, что может привести к стрессу. Адаптационный синдром является физиологической мерой против возникновения болезни.

Первые 2 стадии соответсвуют сохранению состояния гомеостаза, третья означает срыв механизмов гомеостаза.

8. Биоритмы - ритмичные процессы жизнедеятельности (хронобиология), результат естественного отбора. Выработался эндогенный ритм организма, синхронный с периодическими процессами внешней среды. Зоофункция у человека имеет периодичность: t тела изменяется в течение суток - max в 18 часов, ночью снижается, min с 1часа до 5 часов, днем повышается - зависит от скорости биохимических процессов. Суточные: митоз - 5 часов - самое активное деление, тромбоциты - ночью меньше, свертываемость выше днем, адреналина больше утром - min в 18 часов, активность физиологических процессов повышается утром, понижается ночью. Сезонные: изменение длины светового дня является важным фактором для перестройки деятельности при участии гипоталамо-гипофизарной системы. Обострение хронических заболеваний - следствие рассогласованности биоритмов: сердечных, дыхательных. Изменение солнечной активности - психиатрические заболевания, сердечно-сосудистые.

Проблема трансплантации органов и тканей. Ауто-, алло- и гетеротрансплантация.Трансплантация жизненно важных органов. Тканевая несовместимость и пути ее преодоления. Искусственные органы.

ТРАНСПЛАНТАЦИЯ (на средневековой латыни transplantatio - пересаживание), пересадка органов и тканей человека и животных. Как хирургический метод известна с глубокой древности. Используется трансплантация кожи, мышц, нервов, роговицы глаза, жировой и костной ткани, костного мозга, сердца, почек и др. Особый вид трансплантации - переливание крови. При экспериментах на животных и в клинической медицине применяют ауто - (трансплантация собственных тканей), гомо-(трансплантация от донора того же вида) и гетеротрансплантацию (трансплантация от донора другого вида, например собаке от кролика).

Проблемы трансплантации изучает трансплантология. К разряду медицинских проблем, возникающих при трансплантации, относятся проблемы иммунологического подбора донора, подготовки пациента к операции (прежде всего, очищение крови) и проведение послеоперационной терапии, устраняющей последствия пересадки органа. Неправильный подбор донора может привести к возникновению процесса отторжения пересаженного органа иммунной системой реципиента после операции. Для недопущения возникновения процесса отторжения используются иммунноподавляющие препараты, необходимость введения которых сохраняется у всех пациентов до конца жизни. При применении данных препаратов имеются противопоказания, способные привести к смерти больного.

Этико-правовые вопросы трансплантации касаются оправданности и неоправданности пересадки жизненно важных органов в клинике, а также проблематики взятия органов у живых людей и трупов. Трансплантация органов зачастую связана с большим риском для жизни пациентов, многие из соответствующих операций до сих пор находятся в категории лечебных экспериментов и не вошли в клиническую практику.

Взятие органов у живых людей сопряжено с принципами добровольности и безвозмездности донорства, однако в наши дни соблюдение данных норм поставлено под сомнение. На территории РФ действует закон «О трансплантации органов и (или) тканей человека» от 22 декабря 1992 года (с дополнениями от 20 июня 2000 года), запрещающий любые формы торговли органами, в том числе и предусматривающие скрытую форму оплаты в виде любых компенсаций и вознаграждений. Живым донором может быть только кровный родственник реципиента (для получения доказательств родственности требуется генетическая экспертиза). Медицинские работники не имеют права участвовать в операции по трансплантации, если они подозревают, что органы были предметом торговой сделки.

. В России же действует презумпция согласия на изъятие органов и тканей, т.е. закон допускает взятие тканей и органов у трупа, если умерший человек или его родственники не выразили на это своего несогласия.

Аутотрансплантация – пересадка частей в пределах одной особи..

Гетеротрансплантация – пересадка, при которой донор и реципиент относятся к разным видам одного рода.

Все виды трансплантации, противопоставляемые аутотрансплантации, называются аллотрансплантацией.

В клинической трансплантологии наибольшее распространение получила аутотрансплантация органов и тканей, т.к. при этом виде пересадок отсутствует тканевая несовместимость. Более часто проводят трансплантации кожи, жировой ткани, фасций (соединительная ткань мышц), хряща, перикарда, костных фрагментов, нервов.

В реконструктивной хирургии сосудов широко применяется трансплантация вен, особенно большой подкожной вены бедра. Иногда для этой цели используют резецированные артерии – внутреннюю подвздошную, глубокую артерию бедра.

С внедрением в клиническую практику микрохирургической техники значение аутотрансплантации возросло еще больше. Получили распространение трансплантации на сосудистых (иногда и нервных) связях кожных, кожно-мышечных лоскутов, мышечно-костных фрагментов, отдельных мышц. Важное значение приобрели пересадки пальцев со стопы на кисть, трансплантации большого сальника (складка брюшины) на голень, сегментов кишки для пластики пищевода.

Примером органной аутотрансплантации является пересадка почки, которую проводят при протяженных стенозах (сужениях) мочеточника или с целью экстракорпоральной реконструкции сосудов ворот почки.

Особый вид аутотрансплантации – переливание собственной крови больного при кровотечениях или преднамеренной эксфузии (изъятия) крови из кровеносного сосуда больного за 2-3 суток перед операцией с целью ее инфузии (введения) ему же во время оперативного вмешательства.

Аллотрансплантация тканей используется наиболее часто при пересадке роговицы, костей, костного мозга, значительно реже – при трансплантации b–клеток поджелудочной железы для лечения сахарного диабета, гепатоцитов (при острой печеночной недостаточности). Редко применяют трансплантации ткани головного мозга (при процессах, сопутствующих болезни Паркинсона). Массовым является переливание аллогенной крови (крови братьев, сестер или родителей) и ее компонентов.

ТКАНЕВАЯ НЕСОВМЕСТИМОСТЬ, явление, обусловленное генетическим своеобразием (уникальностью) каждой особи и заключающееся в отторжении органа или ткани, пересаженных от одного организма другому. Определяется различием в антигеном составе клеток донора и реципиента. Преодоление тканевой несовместимости лежит в основе успешной пересадки органов и тканей.

Современная медицинская техника позволяет заменять полностью или частично больные органы человека. Электронный водитель ритма сердца, усилитель звука для людей, страдающих глухотой, хрусталик из специальной пластмассы — вот только некоторые примеры использования техники в медицине. Все большее распространение получают также биопротезы, приводимые в движение миниатюрными блоками питания, которые реагируют на биотоки в организме человека.

Во время сложнейших операций, проводимых на сердце, легких или почках, неоценимую помощь медикам оказывают «Аппарат искусственного кровообращения», «Искусственное легкое», «Искусственное сердце», «Искусственная почка», которые принимают на себя функции оперируемых органов, позволяют на время приостановить их работу.