Який процес є основою регенерації тканин. Значення регенерації тканин. Різновиди репаративної регенерації. Морфаллаксис та епіморфоз

Здатність живих організмів до регенерації органівє одним із багатьох таємничих загадок біології, яку людина вже давно намагається розгадати. Ще у 2005 році всім відомий журнал Science опублікував список 25 найважливіших проблем науки, до якої входить проблема розкриття загадки регенерації органів.

Петро Гаряєв. ‹Цілком секретно» Біологія молодості

Стовбурові клітини – основа регенерації

В даний час вченим так і не вдалося до кінця зрозуміти- чому ж одні живі істоти, втрачаючи кінцівку, можуть швидко її відновити, а інші позбавлені такої можливості. Весь на певному етапі розвитку організм знає, як це зробити, але цей етап дуже короткий - термін, що починається і закінчується, коли ембріон тільки починає розвиватися. В даний час вчені всього світу намагаються знайти відповідь на запитання: чи можна розбудити цей «цінний» спогад у мозку дорослої людини та змусити її знову працювати.

Деякі фахівці у сфері регенеративної медицини вважають, що цю функцію регенерації можна відновити за допомогою . Дані клітини в організмі дорослої людини містяться в дуже невеликій кількості і розташовуються в нижньому відділі хребта поруч із корінним вузлом. Це унікальні клітини, за допомогою яких зароджувався, а потім будувався і розвивався організм майбутнього маленького чоловічка.

Перші вісім клітин, що утворилися в результаті зачаття, запліднення яйцеклітини сперматозоїдом – це стовбурові клітини. Вчені з'ясували, щоб активізувати відтворення даних стовбурових клітин потрібно запустити спеціальне вихрове поле (Мірка-ба). Саме воно стимулюватиме активне виробництво стовбурових клітин. При активному виробництві клітин організм людини розпочне регенерацію. Це і є заповітна мрія вчених регенеративної медицини.

Ушкодження спинного мозку, будь-якого органу або кінцівки роблять зі здорової активної людини інваліда на все життя. Повністю розгадавши загадку регенерації органів, вчені зможуть навчитися допомагати таким людям, відрощуючи нові здорові органи. Також процес регенерації здатний значно збільшити тривалість життя.

Регенерація органів та тканин: як це відбувається?

Цілюща імунна система саламандри

Намагаючись розкрити таємницю, вчені уважно спостерігали за організмами, які мають дані здібності: пуголовки, ящірки, молюски, всі ракоподібні, амфібії, креветки.

Особливо з цієї групи вчені виділяють саламандру. Ця особина здатна регенерувати, і не один раз, головний і спинний, серце, кінцівки та хвіст. Саме це земноводне фахівці в галузі регенеративної медицини всього світу вважають ідеальним зразком здатності регенерації.

Цей процес у саламандри дуже точний. Вона може відновити кінцівку повністю, але якщо втрачено лише частину, то відновлюється саме та втрачена частина. Зараз точно не відомо скільки ж разів саламандра може відновлюватись. Варто відзначити, що отращена в черговий раз кінцівка без патологій та відхилень. Секрет цього земноводного – імунна система , Саме вона допомагає відновленню органів.

Вчені дуже уважно вивчають цю імунну систему щодо копіювання методики відновлення, але вже для людського організму. Але поки що копіювання не виходить, незважаючи на велику кількість досліджень саламандри. Лише вчені Австралійського інституту регенеративної медицини заявляють, що, швидше за все, їм вдалося виявити основний фактор здатності регенерування саламандри.

  • Вони стверджують, що в основі цієї здатності лежать клітини імунної системи, призначені для перетравлення померлих клітин, грибків, бактерій, які відкинув організм. Вчені довго експериментували на саламандрах, які живуть у лабораторії. Вони штучно очищали організм земноводних, тим самим «виключаючи» регенеративні здібності. В результаті на ранах просто утворювався рубець аналогічний людському рубцю, який з'являється після серйозних травм;
  • Фахівці вважають, що клітини імунної системи створюють особливі хімічні речовини, які створюють основу регенеративного процесу. Швидше за все, хімічна речовина відтворюється безпосередньо на пошкодженій ділянці та починає її активно відновлювати;
  • Нещодавно австралійські вчені заявили, що готують довгострокове дослідження імунної системи людини та саламандри. Завдяки сучасній апаратурі та високому професіоналізму вчених, швидше за все, найближчими роками буде виявлено, що саме допомагає швидкій регенерації земноводних;
  • Також, принагідно може бути зроблено відкриття у сфері косметології, протезування та трансплантології щодо ефективного позбавлення від рубців. Ця проблема також багато років не може вирішитись;
  • На жаль, жодне не має здатності до регенерації органів. Здатність людини до регенерації можна активувати лише додавши в організм певні спеціальні компоненти.

Дослідження регенерації у ссавців

Однак є фахівці, які після довгих досліджень та експериментів стверджують, що ссавці можуть регенерувати кінчик пальця. Ці висновки вони зробили, працюючи з мишами. Проте, ступінь регенерації дуже обмежена. Якщо порівнювати лапку миші і палець людини, то можна відростити втрачений фрагмент, що не доходить до місця кутикули. Якщо навіть на міліметр більше, процес регенерації вже неможливий.

Є дані, що спільнота вчених їх Японії та США змогли «розбудити» стовбурові клітини миші і відростили більшу частину кінцівки, що дорівнює довжині середнього людського пальця. Вони з'ясували, що стовбурові клітини розташовані по всьому тілу ссавця, вони розмножуються і стають тими клітинами, які зараз найбільш потрібні організму для благополучного функціонування.

Висновок

Вчені всього світу наполегливо працюють, щоб дізнатися, за допомогою чого організм людини може регенерувати органи. Якщо все ж таки фахівці навчаться «будити» стовбурові клітини, то це буде одне з найбільших відкриттів людства. Дані знання сильно вплинуть на роботу всіх областей клінічної медицини, дозволивши «замінювати», у прямому розумінні цього слова, непридатні, мертві органи на здорові та ефективно відновлювати пошкоджені тканини.

В даний час всі дослідження та експерименти проходять з обов'язковою участю ссавців та земноводних.

А ви знаєте, що наше тіло перебуває у процесі безперервної регенерації тканин на клітинному рівні?

Здатність живих організмів до регенерації тканин органів є одним із багатьох таємничих загадок біології, що людина вже давно намагається розгадати. Ще 2005 р. відомий журнал Science опублікував список 25 найважливіших проблем науки, до якої входить проблема розкриття загадки регенерації органів.

РЕГЕНЕРАЦІЯабо відновлення організмом втрачених частин тієї чи іншої стадії життєвого циклу. Вона зазвичай відбувається у разі пошкодження чи втрати якогось органу чи частини організму. Однак, крім цього, в кожному організмі протягом усього його життя постійно йдуть процеси відновлення та оновлення. Людина, наприклад, постійно оновлюється зовнішній шар шкіри.

Але під час хвороби дегенеративні процеси беруть гору. І, на жаль, ліки, незважаючи на видимість лікування, швидше заважають регенеративним процесам і цілющим енергіям.

Але є й добрі новини:). Є продукти, які стимулюють регенеративні процеси у різних тканинах нашого організму. І я знайшла дуже на мій погляд цікаву інфу про різні тканини нашого організму та продукти, які допоможуть їх відновити, якщо з тих чи інших причин дегенеративні процеси візьмуть гору над регенерацією.

Як стимулювати регенерацію нервової тканини

Є широкий спектр природних сполук із доведеними нервово-регенеративними ефектами. У дослідженні 2010 р., опублікованому в журналі Rejuvenation Research, йдеться про те, що поєднання чорниці, зеленого чаю та карнозину допомагають регенерації нейронів та стовбурових клітин у тварин з нейродегенеративними захворюваннями. Крім того, доведено, що широке коло природних сполук має нервово-регенеративний ефект, включаючи:

  • Куркумін
  • Їжачок гребінчастий
  • Апігенін (з'єднання в овочах, таких як селера)
  • Чорниця
  • Женьшень
  • Гіперзін
  • Натто
  • Шавлія червонокореневищна
  • Ресвератрол
  • Маточне молочко
  • Теанін
  • Ашваганда
  • Кава (тригонеллін)

Існують інші сполуки, які стимулюють відновлення захисної оболонки навколо аксонів нейронів, відомих . Слід також зазначити, що навіть музика та закоханість були вивчені, щоб виявити можливість стимулювати нейрогенез, регенерацію та/або відновлення нейронів. І виявлено, що найширший спектр терапевтичних заходів можуть бути використані для покращення здоров'я.

Як допомогти регенерації печінки

Для регенерації печінки використовують такі речовини:

  • Гліциризин
  • Карвакрол (летюче з'єднання в орегано)
  • Куркумін
  • Корейська женьшень
  • Ройбуш
  • Вітамін Е

Допомагаємо регенерації бета-клітин

Експериментально доведено, що наступні сполуки сприяють регенерації продукуючих інсулін бета-клітин, які зруйновані у хворих на інсулінозалежний цукровий діабет. Якщо відновити ці клітини, можливо (принаймні теоретично) відновити здоров'я пацієнта до точки, коли йому більше не знадобиться замінник інсуліну.

  • Джимнема лісова («руйнівниця цукру»)
  • Калінджі («чорний кмин»)
  • Вітамін D
  • Куркумін
  • Аргінін
  • Авокадо
  • Берберін (міститься в гірких трав, таких як жовтокорінь та барбарис)
  • Гіркий огірок
  • Мангольд (зелені листові)
  • Кукурудзяні рильця
  • Стевія
  • Сульфорафан (особливо концентровані у броколі)

Регенерація гормонів

Є речовини, які збільшують здатність ендокринних залоз секретувати більше гормонів і є речовини, які дійсно регенерують гормони. Однією з цих речовин є вітамін С. Потужний донор електронів, цей вітамін допомагає електронам відновити форму та функцію естрадіолу (естрогену, E2), прогестерону, тестостерону. У тандемі з харчовими продуктами, які здатні підтримувати функцію залоз, таких як яєчники, вітамін С може стати чудовим доповненням або альтернативою замісній гормональній терапії.

Регенерація серцевих клітин

Нещодавно вважалося, що серцева тканина нездатна до регенерації. Нові експериментальні дослідження тепер показують, що є нейрокардіогенні речовини, що регенерують тканини серця:

  • Ресвератрол
  • Елеутерокок
  • Екстракт червоного вина
  • Гравілата японська
  • N-ацетил-цистеїн

Регенерація хребта

Куркумін та ресвератрол допомагають при відновленні після травми спинного мозку.

Всім Краси та Сяйво!

Регенерація (тканин)

відтворення втрачених органів та тканин тваринами. Говорячи взагалі, можна прийняти, що чим вище організована тварина, тим слабша у неї регенеративна здатність. Найпростіші відновлюють (регенерують) будь-яку частину свого тіла, але за умови, щоб частина клітини, що регенерує, мала хоча б частину ядра (макронуклесу); відрізки ж, позбавлені ядра, не регенерують. Треба думати, що це явище стоїть у зв'язку з важливою роллю клітинного ядра при засвоєнні їжі. Частина клітини, позбавлена ​​ядра, втрачає здатність засвоювати харчові речовини, отже, й зростати. Так само кишковопорожнинні і багато хробаків однаково мають здатність відновлювати обидва кінці свого тіла. Гідра та ін. відновлюють як нижній сліпий кінець свого тіла, так і верхній, що несе ротовий отвір і щупальця. Турбеллярии, немертини, і більш високо організовані черв'яки - як звичайний земляний черв'як, відновлюють як задній кінець, а й передній, т. е. голову з її органами. Морські зірки і змійовики, у яких всі п'ять променів, що становлять їх тіло, побудовані однаково, мають високу регенеративну здатність: кожен з променів має здатність відновлювати відсутні. У вищих форм, напр. у ракоподібних, павукоподібних, молюсків, а також у багатьох хребетних – регенеративна здатність більш обмежена та зводиться лише до відновлення деяких придатків тіла. Раки та павуки – відновлюють відірвані кінцівки, молюски також деякі відірвані частини (напр. сифони), риби – непарні плавні, амфібії та ящірки – відірвані кінцівки та хвіст. Є вказівка, що відновлення ноги спостерігалося у чижа, але це не перевірено і взагалі можна прийняти, що птахи та ссавці відновлюють при пораненні лише тканини, а не органи. Усього легше відновлюється м'язова та нервова тканина. Взагалі ж багато тканин як би знаходяться в постійному нормальному процесі Р.: так, роговий покрив хребетних відлущується на поверхні і утворюється заново в глибині внаслідок розмноження глибоко лежачих клітин. Іноді Р. стає нормальним періодичним явищем за відомих відправлень. Під час пологів у вищих ссавців щоразу відпадає значна частина або навіть вся (у людини) слизова оболонка матки і потім знову регенерує. Однак зазначене правило щодо ослаблення регенеративної здатності в міру підняття вгору тваринними сходами при детальному його застосуванні вимагає багатьох винятків: риби, напр. , стоять нижче амфібій, а у них бічні плавні, що відповідають кінцівкам амфібій, не регенерують, тоді як кінцівки амфібій регенерують. Сам процес Р. в більшості випадків відбувається таким чином, що втрачені тканинні елементи утворюються на рахунок відповідних тканин частин, що залишилися: епітелій - на рахунок епітелію, сполучна тканина на рахунок сполучної тканини і т. д. Якщо ж регенерують цілі органи, то в більшості випадків вони утворюються на рахунок елементів того ж ембріонального пласта, на рахунок якого вони розвиваються у зародка, причому при Р. органа спостерігається деяка, хоча далеко не повна схожість з розвитком його в зародковому стані. Хоча у цьому відношенні існують також винятки: так, кришталик ока амфібій розвивається, як і в інших хребетних, зі шкірного (ектодермічного шару), а регенерує при штучному видаленні на рахунок елементів райдужини; але у інших випадках, напр. у нижчих черв'яків (турбелларій), спостерігалося і таке явище, що одна тканина (у турбеллярій паренхіматозна тканина, що виконує проміжки між органами) відновлює всі органи, що відсутня, граючи роль індиферентної регенеративної тканини. При Р. іноді відбувається чисельне збільшення органів, що відновлюються: так, давно було помічено, що при Р. кінцівки амфібій число пальців іноді буває більше п'яти, а ящірка утворює іноді два хвоста замість одного. Торньє показав, що якщо ящірці зрізати хвіст навскіс, так, щоб при цьому був зачеплений не один, а 2 або 3 хребця, то у неї виростає не один, а 2-3 хвоста, тобто кожен поранений хребець утворює хвіст. Так само якщо відрізати лапку у тритону і зашити ранку лише в її середній частині, так що замість однієї ранки утворюється дві, то виростають дві лапки. Якщо зрізати два праві і два ліві пальці, а серединний не чіпати, то з кожного боку його виростуть не по 2, а по 4 пальці і вийде 8-пала кінцівка. Іноді відновлюється орган не на тому місці, де він був раніше, або навіть такий орган, якого тварина не мала. Таке явище названо гетероморфозом. Так, поліпи замість сліпого кінця (ноги) іноді відновлюють інший рот зі своїм віночком щупалець, і виходить поліп з двома ротами та двома віночками щупалець. Відновлення переднього кінця замість заднього спостерігалося у турбеллярії. Так само у ракоподібних, у яких складні очі сидять на стеблинках, спостерігалося, що у разі видалення ока виростав вусик з характерними чутливими волосками і колишній колись очний нерв вростав у цей вусик. У деяких випадках подібного гетероморфозу, можливо, потрібно бачити як би повернення до первісного стану органу у предків цієї тварини. У багатьох випадках регенеративна здатність стоїть у зв'язку зі здатністю відкидати в момент небезпеки органи внаслідок сильного конвульсивного скорочення м'язів: рак відкидає таким чином клешні, будучи за них схоплений, ящірка – хвіст, молюсок – сифон, а голотурії при подразненні – викидають частини кишечника та його Придатки через задній прохід або перешнуровуються на окремі ділянки. Це явище отримало назву аутотомії і природно супроводжується Р. загубленими частинами.

Ст М. Ш.


Енциклопедичний словник Ф.А. Брокгауза та І.А. Єфрона. - С.-Пб.: Брокгауз-Ефрон. 1890-1907 .

Дивитись що таке "Регенерація (тканин)" в інших словниках:

    РЕГЕНЕРАЦІЯ- РЕГЕНЕРАЦІЯ, процес утворення нового, органу чи тканини дома віддаленого тим чи іншим чином ділянки організму. Дуже часто Р. визначається як процес відновлення втраченого, тобто утворення органу, подібного до віддаленого. Таке… … Велика медична енциклопедія

    - (пізн. лат., від лат. re знову, знову, і genus, eris рід, покоління). Відродження, поновлення, відновлення того, що було зруйновано. У фігуральному значенні: зміна на краще. Словник іноземних слів, що увійшли до складу російської мови. Словник іноземних слів російської мови

    - (Від позднелат. regenerate відродження, відновлення), відновлення організмом втрачених або пошкоджених органів і тканин (власне Р.), а також відновлення цілого організму з його частини (соматичний ембріогенез, вегетативне… Біологічний енциклопедичний словник

    Регенерація- * регенерація * regeneration 1. Утворення окремих тканин, органів чи цілих організмів у результаті морфогенезу (див.) у культурі ізольованих тканин () чи клітин (). 2. Відновлення втрачених або пошкоджених органів та тканин чи цілого … Генетика. Енциклопедичний словник

    - (від позднелат. regeneratio відродження відновлення), в біології відновлення організмом втрачених або пошкоджених органів і тканин, а також відновлення цілого організму з його частини. Більшою мірою властива рослинам і безхребетним. Великий Енциклопедичний словник

    РЕГЕНЕРАЦІЯ (від позднелат. regeneratio відродження, поновлення), у біології відновлення організмом втрачених чи пошкоджених органів та тканин, а також відновлення цілого організму з його частини. Більшою мірою властива рослинам і… Енциклопедичний словник

    РЕГЕНЕРАЦІЯ БІОГЕННИХ РЕЧОВИН- процес повернення біогенних речовин у воду або ґрунт із тканин відмерлих організмів внаслідок життєдіяльності сапрофітів. Екологічний енциклопедичний словник. Кишинів: Головна редакція Молдавської радянської енциклопедії І.І. Дід ю. 1989 … Екологічний словник

    Відновлення організмом втрачених частин тієї чи іншої стадії життєвого циклу. Регенерація зазвичай відбувається у разі пошкодження або втрати якогось органу або частини організму. Однак крім цього в кожному організмі протягом усієї ... Енциклопедія Кольєра

    I Регенерація (лат. regeneratio відродження, відновлення) оновлення у процесі життєдіяльності структур організму (фізіологічна регенерація) та відновлення тих з них, які були втрачені внаслідок патологічних процесів… … Медична енциклопедія

    - (від позднелат. regeneratio відродження, відновлення) у біології, відновлення організмом втрачених чи пошкоджених органів та тканин, а також відновлення цілого організму з його частини. Р. спостерігається в природних умовах, а… … Велика Радянська Енциклопедія

Книги

  • Регенерація - сьогодення та майбутнє, П. Меттсон. Ця книга розповідає про відновлення втрачених органів (регенерацію), про медико-біологічний аспект цієї проблеми. Матеріал, представлений у книзі, свідчить про те, що…

Загальні відомості

Регенерація(Від лат. regeneratio -відродження) - відновлення (відшкодування) структурних елементів тканини замість загиблих. У біологічному сенсі регенерація є пристосувальний процес, вироблений у ході еволюції та властивий всьому живому. У життєдіяльності організму кожне функціональне відправлення потребує витрат матеріального субстрату та його відновлення. Отже, при регенерації відбувається самовідтворення живої матерії,причому це самовідтворення живого відбиває принцип ауторегуляціїі автоматизації життєвих відправлень(Давидовський І.В., 1969).

Регенераторне відновлення структури може відбуватися на різних рівнях – молекулярному, субклітинному, клітинному, тканинному та органному, проте завжди йдеться про відшкодування структури, яка здатна виконувати спеціалізовану функцію. Регенерація – це відновлення як структури, і функції.Значення регенераторного процесу – у матеріальному забезпеченні гомеостазу.

Відновлення структури та функції може здійснюватися за допомогою клітинних або внутрішньоклітинних гіперпластичних процесів. На цій підставі розрізняють клітинну та внутрішньоклітинну форми регенерації (Саркісов Д.С., 1977). Для клітинної формирегенерації характерно розмноження клітин мітотичним і амітотичним шляхом, внутрішньоклітинної форми,яка може бути органоїдною та внутрішньоорганоїдною, - збільшення числа (гіперплазія) та розмірів (гіпертрофія) ультраструктур (ядра, ядерців, мітохондрій, рибосом, пластинчастого комплексу і т.д.) та їх компонентів (див. рис. 5, 11, 15) . Внутрішньоклітинна формарегенерації є універсальною, оскільки вона властива всім органам та тканинам. Однак структурно-функціональна спеціалізація органів та тканин у філо- та онтогенезі «відібрала» для одних переважно клітинну форму, для інших – переважно або виключно внутрішньоклітинну, для третіх – однаково обидві форми регенерації (табл. 5). Переважна більшість тієї чи іншої форми регенерації у певних органах і тканинах визначається їх функціональним призначенням, структурно-функціональною спеціалізацією. Необхідність збереження цілісності покривів тіла пояснює, наприклад, переважання клітинної форми регенерації епітелію як шкіри, і слизових оболонок. Спеціалізована функція пірамідної клітини головного

мозку, як і м'язової клітини серця, виключає можливість поділу цих клітин та дозволяє зрозуміти необхідність відбору у філо- та онтогенезі внутрішньоклітинної регенерації як єдиної форми відновлення даного субстрату.

Таблиця 5.Форми регенерації в органах і тканинах ссавців (Саркісов Д.С., 1988)

Ці дані спростовують існуючі до недавнього часу уявлення про втрату деякими органами та тканинами ссавців здатності до регенерації, про «погано» і «добре» регенеруючі тканини людини, про те, що існує «закон зворотної залежності» між ступенем диференціювання тканин та здатністю їх до регенерації . В даний час встановлено, що в ході еволюції здатність до регенерації в деяких тканинах та органах не зникла, а прийняла форми (клітинну або внутрішньоклітинну), що відповідають їх структурній та функціональній своєрідності (Саркісов Д.С., 1977). Таким чином, всі тканини та органи мають здатність до регенерації, різні лише її форми залежно від структурно-функціональної спеціалізації тканини або органу.

МорфогенезРегенераторний процес складається з двох фаз - проліферації та диференціювання. Особливо добре ці фази виражені при формі клітинної регенерації. У фазу проліферації розмножуються молоді, недиференційовані клітини. Ці клітини називають камбіальними(Від лат. cambium- обмін, зміна), стовбуровими клітинамиі клітинами-попередниками.

Для кожної тканини характерні свої камбіальні клітини, які відрізняються ступенем проліферативної активності та спеціалізації, проте одна стовбурова клітина може бути родоначальником кількох видів

клітин (наприклад, стовбурова клітина кровотворної системи, лімфоїдної тканини, деякі клітинні представники сполучної тканини).

У фазу диференціювання молоді клітини дозрівають, відбувається їх структурно-функціональна спеціалізація. Та ж зміна гіперплазії ультраструктур їх диференціюванням (дозріванням) лежить в основі механізму внутрішньоклітинної регенерації.

Регулювання регенераторного процесу.Серед регуляторних механізмів регенерації розрізняють гуморальні, імунологічні, нервові, функціональні.

Гуморальні механізмиреалізуються як у клітинах пошкоджених органів і тканин (внутрішньотканинні та внутрішньоклітинні регулятори), так і за їх межами (гормони, поетини, медіатори, фактори росту та ін.). До гуморальних регуляторів відносять кейлони (Від грец. chalaino- послаблювати) - речовини, здатні пригнічувати поділ клітин та синтез ДНК; вони мають тканинну специфічність. Імунологічні механізмирегуляції пов'язані з "регенераційною інформацією", що переноситься лімфоцитами. У зв'язку з цим слід зауважити, що механізми імунологічного гомеостазу визначають структурний гомеостаз. Нервові механізмирегенераторних процесів пов'язані насамперед із трофічною функцією нервової системи, а функціональні механізми- з функціональним «запитом» органу, тканини, що розглядається як стимул до регенерації.

Розвиток регенераторного процесу багато в чому залежить від низки загальних та місцевих умов, чи факторів. До загальним слід віднести вік, конституцію, характер харчування, стан обміну та кровотворення, місцевим - стан іннервації, крово- та лімфообігу тканини, проліферативну активність її клітин, характер патологічного процесу.

Класифікація.Розрізняють три види регенерації: фізіологічну, репаративну та патологічну.

Фізіологічна регенераціявідбувається протягом усього життя і характеризується постійним оновленням клітин, волокнистих структур, основної речовини сполучної тканини. Немає таких структур, які не зазнавали б фізіологічної регенерації. Там, де домінує клітинна форма регенерації, має місце відновлення клітин. Так відбувається постійна зміна покривного епітелію шкіри та слизових оболонок, секреторного епітелію екзокринних залоз, клітин, що вистилають серозні та синовіальні оболонки, клітинних елементів сполучної тканини, еритроцитів, лейкоцитів та тромбоцитів крові тощо. У тканинах та органах, де клітинна форма регенерації втрачена, наприклад у серці, головному мозку, відбувається оновлення внутрішньоклітинних структур. Поряд з оновленням клітин та субклітинних структур постійно відбувається біохімічна регенерація,тобто. поновлення молекулярного складу всіх компонентів тіла.

Репаративна чи відновна регенераціяспостерігається при різних патологічних процесах, що ведуть до пошкодження клітин і тканини.

ній. Механізми репаративної та фізіологічної регенерації єдині, репаративна регенерація – це посилена фізіологічна регенерація. Однак через те, що репаративна регенерація спонукається патологічними процесами, вона має якісні морфологічні відмінності від фізіологічної. Репаративна регенерація може бути повною та неповною.

Повна регенерація,або реституція,характеризується відшкодуванням дефекту тканиною, яка ідентична загиблої. Вона розвивається переважно у тканинах, де переважає клітинна регенерація.Так, у сполучній тканині, кістках, шкірі та слизових оболонках навіть відносно великі дефекти органу можуть шляхом поділу клітин заміщатися тканиною, ідентичною загиблої. При неповної регенерації,або субституції,дефект заміщається сполучною тканиною, рубцем. Субституція характерна для органів і тканин, в яких переважає внутрішньоклітинна форма регенерації, або вона поєднується з регенерацією клітин. Оскільки при регенерації відбувається відновлення структури, здатної до виконання спеціалізованої функції, сенс неповної регенерації над заміщенні дефекту рубцем, а компенсаторної гіперплазіїелементів спеціалізованої тканини, маса якої збільшується, тобто. відбувається гіпертрофіятканини.

При неповної регенерації,тобто. загоєнні тканини рубцем, виникає гіпертрофія як вираження регенераторного процесу, тому її називають регенераційної,у ній – біологічний сенс репаративної регенерації. Регенераторна гіпертрофія може здійснюватися двома шляхами - за допомогою гіперплазії клітин або гіперплазії та гіпертрофії клітинних ультраструктур, тобто. гіпертрофії клітин.

Відновлення вихідної маси органу та його функції за рахунок переважно гіперплазії клітинвідбувається при регенераційній гіпертрофії печінки, нирок, підшлункової залози, надниркових залоз, легень, селезінки та ін. Регенераційна гіпертрофія за рахунок гіперплазії клітинних ультраструктурй у міокарда, мозку, тобто. органів, де переважає внутрішньоклітинна форма регенерації. У міокарді, наприклад, по периферії рубця, який замістив інфаркт, розміри волокон м'язів значно збільшуються, тобто. вони гіпертрофуються у зв'язку з гіперплазією їх субклітинних елементів (рис. 81). Обидва шляхи регенераційної гіпертрофії не виключають одна одну, а, навпаки, нерідко поєднуються. Так, при регенераційній гіпертрофії печінки відбувається не тільки збільшення числа клітин у частині органу, що збереглася після пошкодження, а й гіпертрофія їх, обумовлена ​​гіперплазією ультраструктур. Не можна виключити те, що у м'язі серця регенераційна гіпертрофія може протікати у вигляді гіпертрофії волокон, а й шляхом збільшення кількості складових їх м'язових клітин.

Відновлювальний період зазвичай не обмежується лише тим, що у пошкодженому органі розгортається репаративна регенерація. Якщо

Мал. 81.Регенераційна гіпертрофія міокарда. По периферії рубця розташовані гіпертрофовані м'язові волокна

Вплив патогенного фактора припиняється до загибелі клітини, відбувається поступове відновлення пошкоджених органел. Отже, прояви репаративної реакції мають бути розширені за рахунок включення внутрішньоклітинних відновних процесів у дистрофічно змінених органах. Загальноприйнята думка про регенерацію лише як завершальний етап патологічного процесу маловиправдано. Репаративна регенерація не місцева, а загальна реакція організму, що охоплює різні органи, але реалізується повною мірою лише тому чи іншому їх.

Про патологічної регенерації говорять у тих випадках, коли внаслідок тих чи інших причин є збочення регенераторного процесу, порушення зміни фазпроліферації

та диференціювання. Патологічна регенерація проявляється у надмірному або недостатньому утворенні регенеруючої тканини (Гіпер-або гіпорегенерація),а також у перетворенні в ході регенерації одного виду тканини на іншу [метаплазія - див. Процеси пристосування (адаптації) та компенсації].Прикладами можуть бути гіперпродукція сполучної тканини з утворенням келоїда,надмірна регенерація периферичних нервів та надмірне утворення кісткової мозолі при зрощенні перелому, мляве загоєння ран та метаплазія епітелію в осередку хронічного запалення. Патологічна регенерація зазвичай розвивається при порушеннях загальнихі місцевих умов регенерації(порушення іннервації, білкове та вітамінне голодування, хронічне запалення тощо).

Регенерація окремих тканин та органів

Репаративна регенерація крові відрізняється від фізіологічної насамперед своєю більшою інтенсивністю. При цьому активний червоний кістковий мозок з'являється у довгих трубчастих кістках на місці жирового кісткового мозку (мієлоїдне перетворення жирового кісткового мозку). Жирові клітини витісняються острівцями кровотворної тканини, що росте, яка заповнює кістковомозковий канал і виглядає соковитою, темночервоною. Крім того, кровотворення починає відбуватися поза кістковим мозком. позакістномозкове,або екстрамедулярне, кровотворення.Оча-

гі екстрамедулярного (гетеротопічного) кровотворення в результаті виселення з кісткового мозку стовбурових клітин з'являються в багатьох органах і тканинах - селезінці, печінці, лімфатичних вузлах, слизових оболонках, жировій клітковині і т.д.

Регенерація крові може бути різко пригноблена (наприклад, при променевій хворобі, апластичній анемії, алейкії, агранулоцитозі) або перекручена (Наприклад, при злоякісній анемії, поліцитемії, лейкозі). У кров при цьому надходять незрілі, функціонально неповноцінні і формові елементи, що швидко руйнуються. У таких випадках говорять про патологічної регенерації крові

Репаративні можливості органів кровотворної та імунокомпетентної системи неоднозначні. Кістковий мозок має дуже високі пластичні властивості і може відновлюватися навіть при значних пошкодженнях. Лімфатичні вузли добре регенерують тільки в тих випадках, коли зберігаються зв'язки, що приносять і виносять лімфатичних судин з навколишньою сполучною тканиною. Регенерація тканини селезінки при пошкодженні буває, як правило, неповною, загибла тканина заміщується рубцем.

Регенерація кровоносних та лімфатичних судинпротікає неоднозначно залежно від їхнього калібру.

Мікросудини мають більшу здатність регенерувати, ніж великі судини. Новоутворення мікросудин може відбуватися шляхом брунькування або аутогенно. При регенерації судин шляхом брунькування (рис. 82) в їх стінці з'являються бічні випинання за рахунок ендотеліальних клітин, що посилено діляться (ангіобласти). Утворюються тяжі з ендотелію, в яких виникають просвіти і в них надходить кров або лімфа з материнської судини. Інші елементи: судинної стінки утворюються за рахунок диференціювання ендотелію і оточуючих судин сполучнотканинних клітин, У судинну стінку вростають нервові волокна з передіснуючих нервів. Аутогенне новоутворення судин у тому, що у сполучної тканини з'являються осередки недиференційованих клітин. У цих осередках виникають щілини, у яких відкриваються передіснуючі капіляри і кров. Молоді клітини сполучної тканини, що диференціюються, утворюють ендотеліальну вистилку та інші елементи стінки судини.

Мал. 82.Регенерація судин шляхом брунькування

Великі судини не мають достатніх пластичних властивостей. Тому при пошкодженні їх стінки відновлюються лише структури внутрішньої оболонки, її ендотеліальна вистилка; елементи середньої та зовнішньої оболонок зазвичай заміщаються сполучною тканиною, що веде нерідко до звуження або облітерації просвіту судини.

Регенерація сполучної тканинипочинається з проліферації молодих мезенхімальних елементів та новоутворення мікросудин. Утворюється молода, багата на клітини і тонкостінні судини сполучна тканина, яка має характерний вигляд. Це - соковита темно-червона тканина з зернистою, ніби посипаною великими гранулами поверхнею, що стало підставою назвати її грануляційною тканиною.Гранули є виступаючими над поверхнею петлі новоутворених тонкостінних судин, які становлять основу грануляційної тканини. Між судинами багато недиференційованих лімфоцитоподібних клітин сполучної тканини, лейкоцитів, плазматичних клітин та лаброцитів (рис. 83). Надалі відбувається дозрівання грануляційної тканини, основу якої лежить диференціювання клітинних елементів, волокнистих структур, і навіть судин. Число гематогенних елементів зменшується, а фібробластів – збільшується. У зв'язку із синтезом фібробластами колагену у міжклітинних просторах утворюються аргірофільні(див. рис. 83), а потім і колагенові волокна.Синтез фібробластами глікозаміногліканів служить утворенню

основної речовини сполучної тканини. У міру дозрівання фібробластів кількість колагенових волокон збільшується, вони групуються у пучки; одночасно зменшується кількість судин, вони диференціюються в артерії та вени. Дозрівання грануляційної тканини завершується утворенням грубоволокниста рубцева тканина.

Новоутворення сполучної тканини відбувається не тільки при її пошкодженні, але і при неповній регенерації інших тканин, а також при організації (інкапсуляції), загоєнні ран, продуктивному запаленні.

Дозрівання грануляційної тканини може мати ті чи інші відхилення. Запалення, що розвивається в грануляційній тканині, призводить до затримки її дозрівання,

Мал. 83.Грануляційна тканина. Між тонкостінними судинами багато недиференційованих клітин сполучної тканини та аргірофільних волокон. Імпрегнація сріблом

а надмірна синтетична активність фібробластів - до надмірної освіти колагенових волокон з подальшим різко вираженим гіалінозом. У таких випадках виникає рубцева тканина у вигляді пухлиноподібного утворення синюшно-червоного кольору, що височить над поверхнею шкіри у вигляді келоїду.Келоїдні рубці утворюються після різних травматичних уражень шкіри, особливо опіків.

Регенерація жирової тканинивідбувається за рахунок новоутворення сполучнотканинних клітин, які перетворюються на жирові (адипозоцити) шляхом накопичення в цитоплазмі ліпідів. Жирові клітини складаються в часточки, між якими розташовуються сполучнотканинні прошарки з судинами та нервами. Регенерація жирової тканини може відбуватися також з залишків ядросодержащих цитоплазми жирових клітин.

Регенерація кісткової тканинипри переломі кісток значною мірою залежить від ступеня руйнування кістки, правильної репозиції кісткових уламків, місцевих умов (стан кровообігу, запалення тощо). При неускладненому кістковому переломі, коли кісткові уламки нерухомі, може відбуватися первинне кісткове зрощення(Рис. 84). Воно починається з вростання в область дефекту та гематоми між уламками кістки молодих мезенхімальних елементів та судин. Виникає так звана попередня сполучнотканинна мозоль,у якій відразу ж починається утворення кістки. Воно пов'язане з активацією та проліферацією остеобластіву зоні ушкодження, але насамперед у періостаті та ендостаті. В остеогенній фіброретикулярній тканині з'являються малозвапнілі кісткові балочки, кількість яких наростає.

Утворюється попередня кісткова мозоль.Надалі вона дозріває і перетворюється на зрілу пластинчасту кістку - так утворюється

Мал. 84.Первинне кісткове зрощення. Інтермедіарна кісткова мозоль (показана стрілкою), що спаює уламки кістки (за Г.І. Лаврищевою)

остаточна кісткова мозоль,яка за своєю будовою відрізняється від кісткової тканини лише безладним розташуванням кісткових перекладин. Після того, як кістка починає виконувати свою функцію і з'являється статичне навантаження, знову утворена тканина за допомогою остеокластів і остеобластів піддається перебудові, з'являється кістковий мозок, відновлюються васкуляризація та іннервація. При порушенні місцевих умов регенерації кістки (розлад кровообігу), рухливості уламків, великих діафізарних переломах відбувається вторинне кісткове зрощення(Рис. 85). Для цього виду кісткового зрощення характерно утворення між кістковими уламками спочатку хрящової тканини, на основі якої будується кісткова тканина. Тому при вторинному кістковому зрощенні говорять про попередньої кістково-хрящової мозолі,яка згодом перетворюється на зрілу кістку. Вторинне кісткове зрощення порівняно з первинним зустрічається значно частіше та займає більше часу.

При несприятливі умови регенерація кісткової тканини може бути порушена. При інфікуванні рани регенерація кістки затримується. Кісткові уламки, які при нормальному перебігу регенераторного процесу виконують функцію каркасу для новоствореної кісткової тканини, в умовах нагноєння рани підтримують запалення, що гальмує регенерацію. Іноді первинна кістково-хрящова мозоль не диференціюється у кісткову. У цих випадках кінці зламаної кістки залишаються рухливими, утворюється хибний суглоб.Надмірна продукція кісткової тканини в ході регенерації призводить до появи кісткових виростів. екзостозів.

Регенерація хрящової тканинина відміну кісткової відбувається зазвичай неповно. Лише невеликі дефекти її можуть заміщати новоствореною тканиною за рахунок камбіальних елементів надхрящниці. хондробластів.Ці клітини створюють основну речовину хряща, потім перетворюються на зрілі клітини хряща. Великі дефекти хряща заміняються рубцевою тканиною.

Регенерація м'язової тканиниїї можливості та форми різні залежно від виду цієї тканини. Гладкі м'щі, клітини яких мають здатність до мітозу і амітозу, при незначних дефектах можуть регенерувати досить повно. Значні ділянки пошкодження гладких м'язів заміщаються рубцем, при цьому м'язові волокна, що збереглися, піддаються гіпертрофії. Новоутворення гладких м'язових волокон може відбуватися шляхом перетворення (метаплазії) елементів сполучної тканини. Так утворюються пучки гладких м'язових волокон в плевральних спайках, в організації, що піддаються тромбах, в судинах при їх диференціюванні.

Поперечносмугасті м'язи регенерують лише за збереження сарколеммы. Усередині трубок із сарколеми здійснюється регенерація її органел, внаслідок чого з'являються клітини, які називаються міобластами.Вони витягуються, кількість ядер у них збільшується, у саркоплазмі

Мал. 85.Вторинне кісткове зрощення (за Г.І. Лаврищевою):

а - кістково-хрящова періостальна мозоль; ділянку кісткової тканини серед хрящової (мікроскопічна картина); б - періостальна кістково-хрящова мозоль (гістотопом через 2 міс після операції): 1 - кісткова частина; 2 – хрящова частина; 3 - уламки кістки; в - періостальна мозоль, що спаює зміщені уламки кістки

диференціюються міофібрили, і трубки сарколеми перетворюються на поперечносмугасті м'язові волокна. Регенерація скелетних м'язів може бути пов'язана і з клітинами-сателітами,які знаходяться під сарколеммою, тобто. всередині м'язового волокна, і є камбіальними.У разі травми клітини-сателіти починають посилено ділитися, потім диференціюються і забезпечують відновлення м'язових волокон. Якщо при пошкодженні м'яза цілість волокон порушується, то на кінцях їх розривів виникають колбоподібні вибухання, які містять велику кількість ядер і називаються м'язовими бруньками.У цьому відновлення безперервності волокон немає. Місце розриву заповнюється грануляційною тканиною, що перетворюється на рубець (М'язова мозоль).Регенерація м'язи серця при її пошкодженні, як і при пошкодженні поперечно мускулатури, закінчується рубцюванням дефекту. Однак у м'язових волокнах, що збереглися, відбувається інтенсивна гіперплазія ультраструктур, що веде до гіпертрофії волокон і відновлення функції органу (див. рис. 81).

Регенерація епітеліюздійснюється в більшості випадків досить повно, так як він має високу регенераторну здатність. Особливо добре регенерує покривний епітелій. Відновлення багатошарового плоского ороговіючого епітелію можливо навіть за досить великих дефектів шкіри. При регенерації епідермісу у краях дефекту відбувається посилене розмноження клітин зародкового (камбіального), росткового (мальпігієвого) шару. Епітеліальні клітини, що утворюються, спочатку покривають дефект одним шаром. Надалі пласт епітелію стає багатошаровим, клітини його диференціюються, і він набуває всіх ознак епідермісу, що включає ростковий, зернистий блискучий (на підошвах і долонній поверхні кистей) і роговий шари. При порушенні регенерації епітелію шкіри утворюються виразки, що не гояться, нерідко з розростанням в їх краях атипового епітелію, що може послужити основою для розвитку раку шкіри.

Покривний епітелій слизових оболонок (багатошаровий плоский неороговуючий, перехідний, одношаровий призматичний і багатоядерний миготливий) регенерує таким же чином, як і багатошаровий плоский ороговіючий. Дефект слизової оболонки відновлюється за рахунок проліферації клітин, що вистилають крипти та вивідні протоки залоз. Недиференційовані сплощені клітини епітелію спочатку покривають дефект тонким шаром (мал. 86), потім клітини набувають форми, властиву клітинним структурам відповідної епітеліальної вистилки. Паралельно частково або повністю відновлюються залози слизової оболонки (наприклад, трубчасті залози кишки, залози ендометрію).

Регенерація мезотеліюочеревини, плеври і навколосерцевої сумки здійснюється шляхом розподілу клітин, що збереглися. На поверхні дефекту з'являються порівняно великі кубічні клітини, які потім ущільнюються. При невеликих дефектах мезотеліальна вистилка відновлюється швидко та повно.

Важливе значення для відновлення покривного епітелію і мезотелію має стан сполучної тканини, що підлягає, так як епітелізація будь-якого дефекту можлива лише після заповнення його грануляційною тканиною.

Регенерація спеціалізованого епітелію органів(печінки, підшлункової залози, нирок, залоз внутрішньої секреції, легеневих альвеол) здійснюється за типом регенераційної гіпертрофії:в ділянках пошкодження тканина заміщується рубцем, а по периферії його відбуваються гіперплазія та гіпертрофія клітин паренхіми. У печінки ділянка некрозу завжди піддається рубцюванню, однак у решті органу відбувається інтенсивне новоутворення клітин, а також гіперплазія внутрішньоклітинних стуктур, що супроводжується їх гіпертрофією. В результаті цього вихідна маса та функція органу швидко відновлюються. Регенераторні можливості печінки майже безмежні. У підшлунковій залозі регенераторні процеси добре виражені як в екзокринних відділах, так і в панкреатичних острівцях, причому епітелій екзокринних залоз стає джерелом відновлення острівців. У нирках при некрозі епітелію канальців відбувається розмноження нефроцитів, що збереглися, і відновлення канальців, проте лише при збереженні тубулярної базальної мембрани. За її руйнації (тубулорексис) епітелій не відновлюється і каналець заміщається сполучною тканиною. Чи не відновлюється загиблий канальцевий епітелій і в тому випадку, коли одночасно з канальцем гине судинний клубочок. При цьому на місці загиблого нефрону розростається рубцева сполучна тканина, а навколишні нефрони піддаються регенераційній гіпертрофії. У залозах внутрішньої секреції відновлювальні процеси також представлені неповною регенерацією. У легкому після видалення окремих часток у частині, що залишилася, відбувається гіпертрофія і гіперплазія тканинних елементів. Регенерація спеціалізованого епітелію органів може протікати атипово, що веде до розростання сполучної тканини, структурної перебудови та деформації органів; у таких випадках говорять про цирозі (Цироз печінки, нефроцироз, пневмоцироз).

Регенерація різних відділів нервової системивідбувається неоднозначно. У головному і спинному мозку новоутворення гангліозних клітин не про-

Мал. 86.Регенерація епітелію у дні хронічної виразки шлунка

виходить і при руйнуванні їх відновлення функції можливе лише за рахунок внутрішньоклітинної регенерації клітин, що збереглися. Невроглії, особливо мікроглії, властива клітинна форма регенерації, тому дефекти тканини головного та спинного мозку зазвичай заповнюються проліферуючими клітинами невроглії – виникають так звані гліальні (гліозні) рубці. При пошкодженні вегетативних вузлів поряд з гіперплазією ультраструктур клітин відбувається та їх новоутворення. При порушенні цілості периферичного нерва регенерація відбувається за рахунок центрального відрізка, що зберіг зв'язок з клітиною, тоді як периферичний відрізок гине. Клітини, що розмножуються, шваннівської оболонки загиблого периферичного відрізка нерва розташовуються вздовж нього і утворюють футляр - так званий бюнгнерівський тяж, в який вростають регенеруючі осьові циліндри з проксимального відрізка. Регенерація нервових волокон завершується їх мієлінізацією та відновленням нервових закінчень. Регенераційна гіперплазія рецепторів, перицелюлярних синаптичних приладів та ефекторів іноді супроводжується гіпертрофією їх кінцевих апаратів. Якщо регенерація нерва з тих чи інших причин порушується (значне розбіжність частин нерва, розвиток запального процесу), то місці його перерви утворюється рубець, у якому безладно розташовуються регенерировавшие осьові циліндри проксимального відрізка нерва. Аналогічні розростання виникають на кінцях перерізаних нервів у культі кінцівки після її ампутації. Такі розростання, утворені нервовими волокнами та фіброзною тканиною, називаються ампутаційними невромами

Загоєння ран

Загоєння ран протікає за законами репаративної регенерації. Темпи загоєння ран, його результати залежать від ступеня та глибини ранового ушкодження, структурних особливостей органу, загального стану організму, методів лікування, що застосовуються. За І.В. Давидовському, виділяють такі види загоєння ран: 1) безпосереднє закриття дефекту епітеліального покриву; 2) загоєння під струпом; 3) загоєння рани первинним натягом; 4) загоєння рани вторинним натягом, чи загоєння рани через нагноєння.

Безпосереднє закриття дефекту епітеліального покриву- це найпростіше загоєння, що полягає в наповзанні епітелію нд поверхневий дефект та закритті його епітеліальним шаром. Спостерігається на рогівці, слизових оболонках загоєння під струпомстосується дрібних дефектів, на поверхні яких швидко виникає скоринка, що підсихає (струп) з згорнутої крові і лімфи; епідерміс відновлюється під скоринкою, яка відпадає через 3-5 діб після поранення.

Загоєння первинним натягом (per rimamm intentionem)спостерігається в ранах з пошкодженням не тільки шкіри, але і тканини, що підлягає,

причому краї рани рівні. Рана заповнюється згортками крові, що вилилася, що оберігає краї рани від дегідратації та інфекції. Під впливом протеолітичних ферментів неітрофілів відбувається частковий лізис згортка крові, тканинного детриту. Нейтрофіли гинуть, на зміну їм приходять макрофаги, які фагоцитують еритроцити, залишки пошкодженої тканини; у краях рани виявляється гемосидерин. Частина вмісту рани видаляється в перший день поранення разом з ексудатом самостійно або при обробці рани - первинне очищення. На 2-3 добу в краях рани з'являються фібробласти і новоутворені капіляри, що ростуть назустріч один одному, з'являється грануляційна тканина,пласт якої при первинному натягу не досягає великих розмірів. До 10-15-ї доби вона повністю дозріває, рановий дефект епітелізується і рана гоїться ніжним рубчиком. У хірургічній рані загоєння первинним натягом прискорюється у зв'язку з тим, що її краї стягуються нитками шовку або кетгуту, навколо яких скупчуються гігантські клітини сторонніх тіл, що їх розсмоктують, не заважають загоєнню.

Загоєння вторинним натягом (per secundam intentionem),або загоєння через нагноєння (або загоєння за допомогою гранулювання - per granulationem),спостерігається зазвичай при широких пораненнях, що супроводжуються розмозженням і омертвінням тканин, проникненні в рану сторонніх тіл, мікробів. На місці рани виникають крововиливи, травматичний набряк країв рани, швидко з'являються демаркаційні ознаки. гнійного запаленняна кордоні з відмерлою тканиною, розплавлення некротичних мас. Протягом перших 5-6 діб відбувається відторгнення некротичних мас - вторинне очищення рани і в краях рани починає розвиватися грануляційна тканина. Грануляційна тканина,виконує рану, складається з 6 шарів, що переходять один в одного (Анічков Н.Н., 1951): поверхневий лейкоцитарно-некротичний шар; поверхневий шар судинних петель, шар вертикальних судин, шар, що дозріває, шар горизонтально розташованих фібробластів, фіброзний шар. Дозрівання грануляційної тканини при загоєнні рани вторинним натягом супроводжується регенерацією епітелію. Однак при цьому виді загоєння рани дома її завжди утворюється рубець.