Основным свойством жизни является обмен веществ, который, осуществляясь непосредственно на молекулярном уровне, представляет собой основу постоянного обновления в процессе жизнедеятельности структурных элементов организма. В условиях патологии или воздействия травмирующих факторов разрушительные процессы в клетках, тканях и органах нередко интенсифицируются, однако и в этом случае наблюдается та или иная степень восстановления структур. Совокупность процессов, направленных на восстановление снашиваемых или разрушаемых биологических структур называется регенерацией.
Восстановление структур, снашиваемых в процессе нормальной жизнедеятельности организма, направленное на возобновление и поддержание их морфофункциональных показателей, обозначается как физиологическая регенерация. Так, в крови человека циркулирует 25·1012 эритроцитов. Ежедневно замещается около 1% этого количества, а каждые 4 месяца происходит полная смена эритроцитов. Восстановление структур, разрушенных или утраченных вследствие патологических изменений или травмы, называется репаративной регенерацией.
|
|
Проявление регенерации классифицируют также, исходя из уровня структурной организации, на котором осуществляется восстановление. Внутриклеточная регенерация охватывает процессы восстановления макромолекул и клеточных органелл. Увеличение числа органелл цитоплазмы достигается, в зависимости от их строения, интенсификацией образования и сборки элементарных структурных единиц (микротрубочки) или же путем деления сохранившихся органелл (митохондрии). После выраженных изменений на восстановление ультраструктурной организации клетки у млекопитающих требуется в среднем примерно 4-7 суток.
Восстановление на надклеточных уровнях (тканевый, органный, организменный) обеспечивается путем новообразования клеток, внутриклеточной регенерации или сочетания обоих названных механизмов.
У человека новообразование (пролиферация) клеток составляет основу физиологической и репаративной регенерации эпидермиса кожи, эпителиального пласта кишки, кроветворной ткани. В нервной системе в связи с утратой нервными клетками способности к пролиферации восстановительные процессы осуществляются, по-видимому, исключительно путем интенсификации функций предшествующих клеток на основе увеличения количества внутриклеточные структур внутриклеточная регенерация. В печени, почках, легких клетки сохраняют способность к пролиферации, которая к тому же усиливается в случае травмы органа. Вместе с тем в восстановительных процессах в названных органах происходит и внутриклеточная регенерация.
|
|
Различают несколько способов регенерации. При эпиморфозе процесс регенерации идет от раневой поверхности. Результатом его является восстановление недостающей части органа, например конечности тритона в ее типичной форме. В известном смысле эпиморфоз заключается как бы в достраивании части до целого. При таком способе старые (культя) и новые (регенерат) ткани разграничены достаточно отчетливо.
При морфоллаксисе оставшаяся после ампутации часть органа перестраивается, превращаясь в целый орган, но меньших размеров. Для этого способа характерно не дополнение до целого (надстройка), а перестройка - образование нового целого из остатков старого. Различить культю и регенерат при этом не удается. Такой способ наблюдается, например, в случае регенерации конечности таракана.
Своеобразный способ регенерации в виде регенерационной гипертрофии характерен для восстановления внутренних органов. В этом случае вслед за травмой раневая поверхность заживает рубцом, удаленный участок не отрастает и форма органа не восстанавливается. Вместе с тем благодаря увеличению числа клеток и их размеров масса органа и его функциональный потенциал приближаются к исходным величинам. Таким путем у млекопитающих регенерируют печень, легкие, почки, надпочечник, поджелудочная, слюнные, щитовидная железы.
В зависимости от способа регенерации клеточные изменения сводятся к пролиферации, и дифференцировке, увеличению размеров клеток (гипертрофии). Последнее является морфологическим эквивалентом внутриклеточной регенерации.
Регенерация различается не только по масштабам и способам, но и по конечному результату. Различие между исходным и регенерировавшим органом может быть не только количественным, но и качественным. В одних случаях регенерирует орган, который был удален или разрушен, - гомоморфоз в иных на месте удаленного органа развивается другой – гетероморфоз. Атипичная регенерация встречается в основном у беспозвоночных. Так, у ракообразных вместо глаза возможна регенерация усика, а у пресмыкающихся - вместо конечности – регенерация хвоста.
Объем и темпы регенераторного процесса в определенной степени зависят от условий, в которых этот процесс протекает. Стимулирующее влияние на регенерацию оказывают гормоны некоторых эндокринных желез, например щитовидной, гипофиза. Регенерация патологически измененных органов имеет свои закономерности. Стимуляция регенераторного процесса в таких случаях может приводить к обратимости патологических изменений.