Структурный гомеостаз. Регенерация, как процесс поддержания морфофизиологической целостности биологических систем. Виды, типы и способы регенерации.
Структурный гомеостаз определяет материальную основу разнообразия физиологических реакций организма, осуществляющихся на субклеточном, клеточном, тканевом, органном, системном и организменном уровнях, поскольку особенности строения каждого из них не случайны, адаптированы к выполняемой функции. Структурные основы гомеостаза проявляются в структурных особенностях закономерной организации элементов каждого уровня, соответствующих их функции, а также поддержания закономерной структурной организации каждого уровня на основе непрерывного процесса восстановления структуры - физиологической и репаративной регенерации.
Внутриклеточный гомеостаз обеспечивается определенной организацией цитоскелета, ядра и органелл цитоплазмы, обеспечивающих поступление веществ в клетку, их расщепление, синтез, накопление продуктов синтеза, выделение метаболитов. Материальной основой функционирования клетки является постоянная перестройка ее органелл в процессе функционирования, восстановление их количества и структуры на основе внутриклеточной регенерации. Примером проявления структурного гомеостаза клетки может служить полярная организация и функционирование покровных и железистых эпителиев, нейроцитов и др., определяющих направление потоков вещества, энергии и информации через клетку.
Тканевой гомеостаз реализуется в форме возникновения в процессе дифференцировки клеток определенного тканевого типа, обладающих специальными органеллами, в сохранении их количества (общей массы клеток и оптимального соотношения между числом делящихся, дифференцированных и гибнущих клеток в составе ткани) и структуры, необходимых для нормального функционирования тканн как структурного компонента органа на основе тканевой регенерации (например, воспаления). При бесконечном разнообразии форм участия клеток различных тканей в поддержании структурного гомеостаза эти формы строятся на основе варьирования (мозаичности) числа активно функционирующих структур, из наличного их запаса и на увеличении их массы (гиперплазия), если этого запаса почему-либо недостает.
|
|
Жизнь организма, работа его различных систем, органов, отдельных клеток, все многообразие их реакций на внешние воздействия сопровождаются заменой старых структур
новыми, или регенерацией. Регенерация является материальной основой процессов адаптации и компенсации нарушения функций, которые обеспечивают сохранение гомеостаза в меняющихся условиях среды.
Регенерация — совокупность процессов, направленных на восстановление организмом утраченных или поврежденных частей тела, органов или биологических структур.
|
|
Способность к регенерации — это биологическое явление, присущее всему живому, один из важнейших факторов существования и приспособительного развития организмов во внешней среде. Без этой способности сохранение жизни на земле было бы невозможно, т. к. любое незначительное повреждение или заболевание привело бы к гибели животного.
Например, пресноводную гидру, планарию можно разрезать на 100 и более частей, каждая из которых способна регенерировать целый организм.
Способность животных самопроизвольно отторгать части тела с последующим восстановлением называется автотомией. Например, способность ящерицы оставлять свой хвост в руках поймавшего и потом восстанавливать его; кузнечик, схваченный за ногу, отрывает ее.
Виды регенерации :
1) физиологическая регенерация — восстановление частей клеток и тканей, происходящее в процессе нормальной физиологической деятельности организма.
Примером может служить восстановление слущивающегося эпителия кожи, слизистой оболочки ЖКТ и т. д.
В процессе жизнедеятельности обязательно происходит утрата и восстановление отдельных структур организма. У млекопитающих и человека непрерывно отмирают и слущиваются наружные слои кожного эпителия, эпителия кишечника. Продолжительность жизни клеток кишечного эпителия составляет всего несколько дней. Быстро сменяются клетки крови. Средняя продолжительность жизни эритроцита около 125 дней. Каждую секунду в организме человека разрушаются от 2 до 10 млн. эритроцитов и одновременно в костном мозге образуется столько же.
|
|
На течение физиологической регенерации влияют внешние и внутренние факторы. Например, понижение атмосферного давления вызывает увеличение количества эритроцитов в крови. Поэтому у людей, живущих в горах, содержание эритроцитов выше, чем у живущих в долине.
2) регенерация, проявляющаяся при утрате частей организма, при повреждении или поражении в результате заболевания, называется репаративной.
Очень разнообразна по факторам, вызывающим повреждения, по объемам повреждения, по способам восстановления. Например, механическая травма, оперативное вмешательство, лучевые воздействия, голодания и т. п. - это повреждающие факторы.
Объем повреждения и последующее восстановление бывают весьма различными. Крайним вариантом является восстановление всего организма из отдельной малой его части, фактически из группы соматических клеток. Среди животных такое восстановление возможно у губок и кишечнополостных.
|
|
Типы регенерации.
Внутриклеточная регенерация охватывает процессы восстановления клеточных органелл (цитоплазматической мембраны. Митохондрий, ЭПС и др.). Она свойственна клеткам всех органов без исключения и является универсальной формой восстановления.
Примером регенерации тканей может быть восстановление мышечной, костной и эпителиальной тканей.
Восстановление целого органа со всеми составляющими его тканями, например печени, которая состоит из эпителиальной и соединительной ткани, является органной регенерацией.
Восстановление целого организма из части, например, гидры из кусочка, будет составлять организменный уровень регенерации.
В основе механизма физиологической и репаративной регенерации любой ткани и органа лежат клеточные реакции — пролиферация, дифференцировка и адаптация. За счет этих процессов восстанавливается количество функционирующих клеток. Восстановление может осуществляться путем гипертрофии, т. е. увеличения числа клеток или их объема за счет полиплоидии и внутриклеточной регенерации. В некоторых тканях источником регенерации могут быть камбиальные клетки. Это малодифференцированные клетки с большими потенциями к развитию, служащие источником образования специализированных клеток. Например, клетки мальпигиевого слоя кожи, летки эпителия крипт кишечника и т. п.
Регенерация может осуществляться следующими способами:
1) эпиморфоз — отрастание утраченного органа от раневой поверхности. Например, ампутированная конечность тритона.
2) Морфолаксис — перегруппировка клеток оставшейся части органа и перемещение его в целый орган, но меньших размеров. Например, восстановление оторванной лапки таракана, восстановление целой планарии из части.
3) Регенерационная гипертрофия или эндоморфоз — восстановление, идущее внутри органа. При этом восстанавливается не форма, а масса органа. При этом масса органа увеличивается за счет пролиферации специфических клеточных элементов диффузно или мелкими очагами. Раневая поверхность закрывается рубцом.
4) Регенерация путем индукции — восстановление дефекта путем внесения в него измельченных тканей. Например, при регенерации костей свода черепа у собак определяющим явлением индукции кости в области дефекта черепа из мигрировавших незрелых клеток соединительной ткани под влиянием веществ, выделяющихся из пересаженных костных опилок.
5) Рубцевание — закрытие раны происходит без восстановления утраченного органа.
Типы регенерации. Эпиморфоз и морфолаксис относятся к типичной регенерации (гомоморфоз). При этом восстановление утраченного органа или его части происходит полностью. Другие способы относятся к атипичной регенерации, когда вместо утраченного органа развивается соединительно-тканый рубец. После перелома кости при отсутствии совмещения обломков ее нормальное строение не восстанавливается, а разрастается хрящевая ткань, образуя ложный сустав.
Дата добавления: 2019-08-30; просмотров: 264; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!