§ 108. Регенерація

Поміркуйте

Яке значення для процесів регенерації в людини має її транспортна система?

Згадайте

Самовідтворення

Твірні тканини

Поділ клітин

Регенерація у живих організмів

Регенерація — це здатність живих організмів відновлювати свої пошкоджені або втрачені структури. Вона є однією з фундаментальних властивостей живих організмів, хоча й проявляється у різних організмів різною мірою. Якщо одні організми можуть самовідновитися навіть після дуже сильних пошкоджень (гідри, планарії тощо), то інші здатні до регенерації незначною мірою (нематоди).

Регенераційні властивості різних груп живих організмів різняться між собою. У більшості випадків підвищення рівня організації та ускладнення будови організму погіршують його здатність до регенерації. Так, планарія регенерує краще, ніж пуголовок жаби, а пуголовок жаби — краще, ніж людина. Але ця закономірність не є всеохоплюючою. Особливості біології деяких груп суттєво погіршують можливості регенерації організмів, які до них належать. Наприклад, нематоди і коловертки практично неспроможні до регенерації, а більш складні за будовою ракоподібні регенерують дуже ефективно.

Гарна здатність до регенерації притаманна багатьом представникам жалких (кишковопорожнинних), плоских та кільчастих червів, голкошкірих та деяких інших груп. Але найкращою можна вважати здатність до регенерації у губок. Представники цієї групи здатні відновити цілий організм з купки окремих клітин, на які його розділили, продавивши крізь сітчасту тканину.

Регенераційні здатності людини

Регенераційні властивості організму людини не є найвидатнішими, але все ж таки розвинені достатньо сильно. На рівень регенераційних властивостей впливає те, що людина є високорозвиненим видом зі складною поведінкою. А в процесі еволюції регенераційні властивості таких видів зменшувалися. Це було пов’язано з тим, що добре розвинена нервова система значно знижувала ризик отримання пошкоджень, для ліквідації яких і була потрібна регенерація.

Найкраще у людини регенерують клітини епідермісу та їхні похідні (мал. 108.1), такі як волосся та нігті. Непогано регенерує кісткова тканина, що дозволяє успішно зрощувати переломи. Печінка теж має здатність до регенерації і може відновлюватися після пошкоджень. Найскладніше в організмі людини регенерувати нервовій тканині. Тривалий час вважали, що нервова система взагалі не може регенерувати. Та згодом було встановлено, що нервова система таки може утворювати нові нейрони (хоча процес цей повільний і складний) та формувати нові синоптичні з’єднання.

Мал. 108.1. Регенерація пошкодженого епідермісу у людини

Форми регенерації

Розрізняють дві форми регенерації — внутрішньоклітинну та клітинну. Внутрішньоклітинна регенерація відбувається всередині клітин за рахунок молекулярних механізмів. Результатом цієї форми регенерації є відновлення потрібних клітині органел та молекулярних структур. Відновлюватися можуть хлоропласти, мітохондрії, комплекс Гольджі, ендоплазматична сітка, рибосоми, вакуолі тощо.

Клітинна регенерація відбувається на рівні організму за рахунок поділу клітин, що дозволяє повністю або частково відновлювати тканини й органи. Так, регенерація стає потрібною після травм, захворювань, загибелі частини клітин унаслідок отруєння тощо. Залежно від задач, які вирішує в організмі людини процес регенерації, розрізняють фізіологічну й репаративну регенерацію.

Фізіологічна регенерація

Фізіологічна регенерація призначена для відновлення структур організму, які зазнають пошкоджень у ході нормальних фізіологічних процесів. Цей тип регенерації у багатьох живих організмів (у тому числі й людини) відбувається протягом усього життя. Наприклад, за рахунок фізіологічної регенерації відбувається постійна зміна епітелію кишкового тракту та покривного епітелію; цей самий процес є основою оновлення еритроцитів крові, час існування яких досить обмежений через відсутність ядра в клітині, тощо.

Але існують структури, у яких оновлення шляхом клітинного поділу є неможливим. Наприклад, вузькоспеціалізовані клітини, такі як нейрони. У цих випадках регенерація відбувається шляхом поступової заміни органел (є внутрішньоклітинною).

Репаративна регенерація

Репаративна регенерація розпочинається у випадку пошкодження або загибелі структур організму, які не є наслідком нормальних фізіологічних процесів. Такі пошкодження виникають у результаті захворювань або травм. У цьому випадку звичайна фізіологічна регенерація суттєво підсилюється і стає репаративною.

Репаративна регенерація може бути повною і неповною. У випадку повної регенерації пошкоджена тканина повністю замінюється новою і пошкодження зникає безслідно. У випадку неповної регенерації відновлення функцій відбувається за рахунок навколишніх тканин, а саме місце пошкодження заповнюється сполучною тканиною, яка формує рубець.

Патологічна регенерація

У деяких випадках у процесі регенерації будова та функції організму відновлюються з порушеннями. Таку регенерацію називають патологічною. Вона може відбуватися, якщо умови, в яких регенерація проходить, не є нормальними. Наприклад, організм не отримує достатньо поживних речовин, наявні порушення рівня гормонів або нервової регуляції, пригнічені імунні реакції, спостерігається гіповітаміноз тощо.

У випадку патологічної регенерації відновлення може затримуватися. Спостерігається виникнення виразок, несправжніх суглобів, колоїдних рубців тощо.

Саме наслідком патологічної регенерації є розростання щільної сполучної клітини замість нормальної шкіри на місці глибоких опіків.

Ключова ідея

Регенерацію поділяють на внутрішньоклітинну (відбувається всередині клітини) і клітинну (відбувається на рівні організму). Залежно від задач, які вирішує в організмі людини процес регенерації, розрізняють фізіологічну й репаративну регенерацію.

Практична робота

Вивчення типів регенерації

1. Розгляньте фотографії та малюнки із зображеннями процесів регенерації органів або організмів.

2. Визначте типи регенерації.

3. Укажіть, як можна пояснити неоднакову здатність до регенерації у різних видів тварин.

4. Сформулюйте висновок.

Запитання та завдання

1. На конкретному прикладі поясніть, як відбувається неповна репаративна регенерація. 2. Чому татуювання нанести відносно легко, а вивести надзвичайно складно? 3. У яких випадках ризик патологічної регенерації може різко зрости? Для підготовки відповіді використовуйте додаткові джерела інформації.

скачать dle 11.0фильмы бесплатно