Rigenerazione fisiologica e riparativa. Tipi, metodi di rigenerazione riparativa. Rigenerazione. Tipi di rigenerazione. La rigenerazione fisiologica, il suo significato. Manifestazione di rigenerazione fisiologica a livello subcellulare, cellulare e tissutale Cos'è il reg

Rigenerazione può essere fisiologico riparativo E patologico. Il processo di rigenerazione è molto vicino, identico infatti al processo iperplastico (riproduzione di cellule e strutture intracellulari). Differiscono nel fatto che l'iperplasia (ipertrofia) di solito si verifica a causa della necessità di migliorare la funzione e la rigenerazione - con l'obiettivo di normalizzare la funzione quando un organo è danneggiato e parte della sua massa viene persa. In precedenza, si credeva che la rigenerazione fosse limitata solo al livello degli organi e dei tessuti. È ormai evidente che la rigenerazione fisiologica e riparativa è un fenomeno universale, caratteristico non solo del livello tissutale e cellulare, ma anche del livello intracellulare, compreso quello molecolare (rigenerazione della struttura danneggiata del DNA). Pertanto, dopo l'effetto patogeno e il danno al DNA, viene “guarito”, effettuato dal lavoro sequenziale degli enzimi riparatori. "Riconoscono" l'area danneggiata, la espandono, ad es. come se pulissero il sito del danno, quindi “costruissero” lo spazio risultante lungo il filamento complementare di DNA non danneggiato e “cucissero” i nucleotidi incorporati. La cosa più notevole del processo di riparazione del DNA è che, per così dire, ripete in miniatura quegli anelli principali del processo rigenerativo che siamo abituati a osservare quando si svolge a livello tissutale: danno, rottura enzimatica del tessuto morto e pulizia dell’area danneggiata all’interno dei tessuti sani, riempiendo il difetto risultante con tessuto neoformato dello stesso tipo (rigenerazione completa) o tessuto connettivo (rigenerazione incompleta). Ciò indica che con tutta la varietà apparentemente infinita di processi che si svolgono nel corpo, ciascuno di essi, in linea di principio, procede secondo uno schema standard universale comune a tutti i livelli di organizzazione.

Rigenerazione, che si verifica a livello molecolare e ultrastrutturale, è limitato alle cellule e quindi è chiamato intracellulare. Il supporto strutturale per l’adattamento del corpo alle influenze ambientali quotidiane è fornito da corrispondenti fluttuazioni di intensità rigenerazione fisiologica , che in caso di malattia si intensifica bruscamente e assume il carattere riparativo. Sia la rigenerazione fisiologica che quella riparativa in alcuni organi sono assicurate da tutte le sue forme: cellulare (mitosi, amitosi) e intracellulare. Negli organi e sistemi come il sistema nervoso centrale e il cuore (miocardio), dove la riproduzione cellulare è assente, la base strutturale per la normalizzazione della loro funzione è esclusivamente la rigenerazione intracellulare. Pertanto, quest'ultima è una forma universale di rigenerazione, caratteristica di tutti gli organi senza eccezioni.

Rigenerazione riparativa Può essere completo, incompleto e intracellulare.

Forma cellulare la rigenerazione è inerente ai seguenti organi e tessuti (osso, tessuto emopoietico, tessuto connettivo lasso, endotelio, mesotelio, mucose del tratto gastrointestinale, sistema genito-urinario, organi respiratori, pelle, tessuto linfoide),

Agli organi e ai tessuti dove predomina forma di rigenerazione intracellulare, includono il miocardio e le cellule nervose.

In alcuni organi si osservano forme di rigenerazione cellulare e intracellulare: fegato, reni, polmoni, muscolatura liscia, ghiandole endocrine, pancreas, sistema nervoso autonomo.

La morfogenesi del processo riparativo consiste in due fasi: proliferazione e differenziazione. La prima fase prevede la riproduzione di cellule giovani indifferenziate (cellule cambiali, staminali o progenitrici). Moltiplicandosi e poi differenziandosi, compensano la perdita di cellule altamente differenziate. C'è un altro punto di vista sulle fonti di rigenerazione. Si presume che la fonte della rigenerazione possano essere cellule altamente differenziate di un organo che, in condizioni di un processo patologico, possono essere ricostruite, perdere alcuni dei loro organelli specifici e allo stesso tempo acquisire la capacità di divisione mitotica con successiva proliferazione e differenziazione. I risultati del processo di rigenerazione possono variare. In alcuni casi, la rigenerazione riparativa termina con la formazione di una parte identica a quella morta - allora si parla di completa rigenerazione o restituzione. In altri si verifica una rigenerazione (sostituzione) incompleta. Nell'area danneggiata si forma tessuto che non è specifico di questo organo, ma tessuto connettivo, che successivamente è soggetto a cicatrici. In questo caso, le restanti strutture aumentano compensativamente la loro massa, ad es. ipertrofia. Si verifica l'ipertrofia rigenerativa, che è un'espressione dell'essenza della rigenerazione incompleta. L'ipertrofia rigenerativa può essere effettuata in due modi: iperplasia delle cellule (fegato, reni, pancreas, polmoni, milza, ecc.) e ultrastrutture (ipertrofia delle cellule - miocardio e neuroni del cervello). Principalmente quei tessuti che sono caratterizzati dalla rigenerazione cellulare vengono completamente rigenerati; i muscoli striati, il miocardio e i grandi vasi vengono rigenerati in modo incompleto. Rigenerazione. L'ipertrofia è osservata nel fegato, nei polmoni, nei reni, nelle ghiandole endocrine e nel sistema nervoso autonomo.

Rigenerazione patologica– una distorsione del processo di rigenerazione verso l’iporigenerazione o l’iperrigenerazione, infatti si tratta di una rigenerazione riparativa che procede in modo errato. Esempi di tale rigenerazione e le loro ragioni sono:

1. I tessuti non hanno perso la loro capacità rigenerativa, ma a causa delle condizioni fisiche e biochimiche la rigenerazione assume un carattere eccessivo, provocando escrescenze simili a tumori e portando a disfunzioni (crescita intensiva del tessuto di granulazione nelle ferite/granulazioni eccessive/, cheloidi cicatrici da ustioni, neuromi da amputazione).

2. Perdita dei ritmi abituali e adeguati di rigenerazione dei tessuti (ad esempio, in caso di esaurimento, carenze vitaminiche, diabete) - ferite non cicatrizzanti a lungo termine, false articolazioni, metaplasia epiteliale - nel focolaio dell'infiammazione cronica).

3. La rigenerazione è di natura qualitativamente nuova in relazione ai tessuti emergenti, che è associata all'inferiorità funzionale del rigenerato (ad esempio, la formazione di falsi lobuli nella cirrosi epatica), e talvolta alla sua transizione in una nuova qualità processo: un tumore.

Rigenerazione effettuato sotto l'influenza di vari meccanismi regolatori:

1) umorale (ormoni, fattori poetici, fattore di crescita, cheloni)

2) immunologico (è stato accertato il fatto del trasferimento di “informazioni rigenerative” da parte dei linfociti, che stimola l'attività proliferativa delle cellule di vari organi interni

3) nervoso e

4) funzionale (carico funzionale dosato).

L'efficacia dei processi di rigenerazione è in gran parte determinata dalle condizioni in cui avviene. La condizione generale del corpo è di grande importanza a questo proposito. Esaurimento, ipovitaminosi, innervazione compromessa, ecc. hanno un impatto significativo sul decorso della rigenerazione riparativa, inibendola e rendendola patologica. Un'influenza significativa ha il grado di carico funzionale, il cui corretto dosaggio favorisce la rigenerazione (ripristino del tessuto osseo durante le fratture). Il tasso di rigenerazione riparativa è in una certa misura determinato dall’età, dalla costituzione, dal metabolismo e dalla nutrizione. Importanti sono anche i fattori locali: lo stato di innervazione, la circolazione sanguigna e linfatica, la natura del processo patologico e l'attività proliferativa delle cellule.

Guarigione delle ferite avviene secondo le leggi della rigenerazione riparativa. A seconda della profondità del difetto, del tipo di tessuto e dei metodi di trattamento, si distinguono 4 tipi di guarigione della ferita.

1. Diretto chiusura del difetto epiteliale, in cui si verifica uno scorrimento delle cellule epiteliali sulla superficie del difetto dall'area dei bordi del danno.

2. Guarigione sotto la crosta si presenta in piccoli difetti, sulla cui superficie si forma una crosta (crosta), sotto la quale entro 3-5 giorni crescono le cellule epiteliali, dopo di che la crosta scompare.

3. Tensione primaria.

4. Tensione secondaria.

La guarigione per intenzione primaria avviene nell'area delle ferite cutanee trattate e suturate o dei difetti minori di organi e tessuti, in cui, a causa del lieve trauma tissutale e della bassa invasione microbica, i cambiamenti distrofici e necrobotici nelle cellule e nelle fibre sono minimi anche a livello livello ultrastrutturale. La reazione primaria dei mastociti e dei vasi microcircolatori è relativamente debole, quindi l'essudazione è moderata e di natura sierosa, gli stadi neutrofili e macrofagici della reazione cellulare infiammatoria sono indeboliti a causa della bassa concentrazione di mediatori che determinano la chemiotassi di queste cellule. Ciò porta ad una rapida pulizia della ferita e al passaggio alla fase proliferativa: comparsa di fibroblasti, nuova formazione di capillari, quindi fibre argirofile e di collagene. Il tessuto di granulazione, debolmente espresso all'inizio, matura rapidamente (10-15 giorni). La superficie del difetto viene epitelizzata e nella sede della ferita si forma una delicata cicatrice.

La guarigione per seconda intenzione avviene con difetti aperti, grandi e profondi, con invasione microbica attiva attraverso suppurazione. Al confine con il tessuto morto si sviluppa un'infiammazione purulenta di demarcazione. Entro 5-6 giorni le masse necrotiche vengono rigettate (pulizia secondaria della ferita) e inizia a formarsi tessuto di granulazione sui bordi della ferita. Il tessuto di granulazione, che riempie gradualmente il difetto della ferita, presenta segni pronunciati di infiammazione e una complessa struttura a sei strati, descritta da N.N. Anichkov:

1. strato superficiale leucocitario-necrotico

2. strato superficiale delle anse vascolari

3. strato di vasi verticali

4. strato di stagionatura

5. strato di fibroblasti orizzontali

6. strato fibroso.

Atrofia(a-eccezione, cibo-trofeo) – riduzione del volume di cellule, tessuti, organi con diminuzione o cessazione della loro funzione. Una diminuzione del volume dei tessuti e degli organi si verifica durante l'atrofia dovuta agli elementi parenchimali. L'atrofia deve essere distinta da ipoplasia– sottosviluppo congenito di organi e tessuti.

L'atrofia è solitamente divisa in fisiologica e patologica, locale e generale.

L'atrofia fisiologica si verifica durante tutta la vita di una persona. Pertanto, con l'età, la ghiandola del timo, le gonadi, le ossa e la cartilagine intervertebrale si atrofizzano.

L'atrofia patologica si verifica a causa di disturbi circolatori, regolazione nervosa, intossicazione, azione di fattori biologici, fisici e chimici e malnutrizione.

Atrofia generale si manifesta esaurimento. In questo caso si osserva una marcata diminuzione del peso corporeo, secchezza e rilassamento cutaneo. Il tessuto adiposo sottocutaneo è praticamente assente. Inoltre, non c'è tessuto adiposo nel grande e nel piccolo omento, attorno ai reni. Le sue sezioni conservate hanno un colore bruno-marrone dovuto all'accumulo di lipocromi. Nel fegato e nel miocardio sono presenti segni di atrofia bruna con accumulo di lipofuscina nelle loro cellule. Gli organi interni e le ghiandole endocrine sono di dimensioni ridotte.

Si distinguono i seguenti tipi di esaurimento: 1. esaurimento nutrizionale, che si sviluppa a causa della fame o di disturbi nell'assorbimento del cibo; 2. esaurimento con cachessia da cancro /il più delle volte con cancro dello stomaco e di altre parti del tratto gastrointestinale/; 3. esaurimento per cachessia ipofisaria (malattia di Simmonds per distruzione dell'adenoipofisi); 4. esaurimento durante la cachessia cerebrale, che si verifica nelle forme senili di demenza, morbo di Alzheimer e malattia di Pick, a causa del coinvolgimento dell'ipotalamo nel processo; 5. esaurimento in altre malattie, più spesso nelle infezioni croniche: tubercolosi, dissenteria cronica, brucellosi, ecc.

Si distinguono i seguenti tipi di atrofia locale:

1. Atrofia disfunzionale (da inattività), derivante da una diminuzione della funzione dell'organo a causa della sua mancanza di domanda. Un esempio di tale atrofia è l'atrofia muscolare durante le fratture ossee, il tessuto osseo dei processi alveolari delle mascelle dopo l'estrazione del dente.

2. Atrofia dovuta a insufficiente apporto di sangue - si verifica a causa del restringimento dei lumi dei vasi che forniscono sangue a un dato organo o tessuto. Esempi sono: atrofia renale dovuta a ialinosi delle arteriole nell'ipertensione, atrofia cerebrale dovuta a aterosclerosi delle arterie cerebrali.

4. L'atrofia nevrotica si verifica quando l'innervazione dei tessuti è compromessa a causa di malattie e danni al sistema nervoso centrale e ai nervi periferici: atrofia dei tessuti molli del braccio a causa di danni al nervo brachiale, atrofia dei muscoli striati in persone che hanno avuto polio.

1. Atrofia dovuta all'azione di fattori chimici e fisici. Pertanto, le radiazioni causano atrofia del midollo osseo e delle gonadi. L'uso a lungo termine di ACTH provoca atrofia della corteccia surrenale e l'insulina causa atrofia delle isole di Langerhans del pancreas.

Gli organi atrofizzati sono generalmente di dimensioni ridotte se esaminati ad occhio nudo. La loro superficie è liscia o granulare. Quando la lipofuscina si accumula in un organo atrofizzato, si parla di atrofia bruna, che si verifica nel miocardio e nel fegato.

L'atrofia nelle prime fasi dello sviluppo è un processo reversibile e se la sua causa viene eliminata, la funzione dell'organo può essere ripristinata.

RIGENERAZIONE
ripristino da parte del corpo delle parti perdute in una o nell'altra fase del ciclo di vita. La rigenerazione avviene solitamente in caso di danno o perdita di un organo o di una parte del corpo. Tuttavia, oltre a ciò, processi di ripristino e rinnovamento avvengono costantemente in ogni organismo durante tutta la sua vita. Negli esseri umani, ad esempio, lo strato esterno della pelle viene costantemente rinnovato. Gli uccelli periodicamente perdono le piume e ne crescono di nuove, mentre i mammiferi cambiano la pelliccia. Gli alberi decidui perdono le foglie ogni anno e vengono sostituite con foglie fresche. Tale rigenerazione, solitamente non associata a danno o perdita, è chiamata fisiologica. La rigenerazione che avviene dopo il danno o la perdita di qualsiasi parte del corpo è chiamata riparativa. Qui considereremo solo la rigenerazione riparativa. La rigenerazione riparativa può essere tipica o atipica. Nella rigenerazione tipica, la parte perduta viene sostituita dallo sviluppo della stessa identica parte. La causa della perdita può essere una forza esterna (ad esempio l'amputazione), oppure l'animale può strapparsi deliberatamente una parte del corpo (autotomia), come una lucertola che si stacca parte della coda per sfuggire a un nemico. Con la rigenerazione atipica, la parte perduta viene sostituita da una struttura che differisce dall'originale quantitativamente o qualitativamente. L'arto rigenerato di un girino può avere meno dita di quello originale e un gambero può sviluppare un'antenna invece di un occhio amputato.
RIGENERAZIONE NEGLI ANIMALI
La capacità di rigenerarsi è molto diffusa tra gli animali. In generale, gli animali inferiori sono più spesso capaci di rigenerarsi rispetto alle forme più complesse e altamente organizzate. Pertanto, tra gli invertebrati esistono molte più specie in grado di ripristinare gli organi perduti che tra i vertebrati, ma solo in alcuni di essi è possibile rigenerare un intero individuo da un piccolo frammento. Tuttavia la regola generale secondo cui la capacità di rigenerarsi diminuisce con l’aumentare della complessità dell’organismo non può essere considerata assoluta. Animali primitivi come ctenofori e rotiferi sono praticamente incapaci di rigenerarsi, ma in crostacei e anfibi molto più complessi questa capacità è ben espressa; Sono note altre eccezioni. Alcuni animali strettamente imparentati differiscono notevolmente sotto questo aspetto. Pertanto, in un lombrico, un nuovo individuo può rigenerarsi completamente da un piccolo pezzo del suo corpo, mentre le sanguisughe non sono in grado di ripristinare un organo perduto. Negli anfibi dalla coda, si forma un nuovo arto al posto dell'arto amputato, ma nella rana il moncone semplicemente guarisce e non si verifica alcuna nuova crescita. Molti invertebrati sono in grado di rigenerare gran parte del loro corpo. Nelle spugne, nei polipi idroidi, nei platelminti, nelle tenie e negli anellidi, nei briozoi, negli echinodermi e nei tunicati, un intero organismo può rigenerarsi da un piccolo frammento del corpo. Particolarmente degna di nota è la capacità di rigenerarsi delle spugne. Se il corpo di una spugna adulta viene premuto attraverso il tessuto a rete, tutte le cellule si separeranno l'una dall'altra, come se fossero setacciate al setaccio. Se poi metti tutte queste singole cellule in acqua e le mescoli attentamente e accuratamente, distruggendo completamente tutte le connessioni tra loro, dopo un po 'iniziano ad avvicinarsi gradualmente e a riunirsi, formando un'intera spugna, simile alla precedente. Ciò comporta una sorta di "riconoscimento" a livello cellulare, come evidenziato dal seguente esperimento. Spugne di tre specie diverse sono state separate in cellule separate nel modo descritto e mescolate accuratamente. Allo stesso tempo, si scoprì che le cellule di ciascuna specie sono in grado di “riconoscere” le cellule della propria specie nella massa totale e di riunirsi solo con esse, tanto che di conseguenza non una, ma tre nuove spugne furono formato, simile ai tre originali.

La tenia, che è molte volte più lunga che larga, può ricreare un intero individuo da qualsiasi parte del suo corpo. In teoria è possibile, tagliando un verme in 200.000 pezzi, ottenere da esso 200.000 nuovi vermi come risultato della rigenerazione. Da un raggio di una stella marina può rigenerarsi un'intera stella.

Molluschi, artropodi e vertebrati non sono in grado di rigenerare un intero individuo da un frammento, tuttavia in molti di essi l'organo perduto viene ripristinato. Alcuni ricorrono all'autotomia, se necessario. Uccelli e mammiferi, essendo gli animali evolutivamente più avanzati, sono meno capaci di rigenerarsi rispetto ad altri. Negli uccelli è possibile sostituire le piume e alcune parti del becco. I mammiferi possono ripristinare il tegumento, gli artigli e in parte il fegato; sono anche in grado di curare le ferite e i cervi sono in grado di far crescere nuove corna per sostituire quelle capannone.
Processi di rigenerazione. Due processi sono coinvolti nella rigenerazione negli animali: epimorfosi e morfallassi. Nella rigenerazione epimorfica, la parte perduta del corpo viene ripristinata grazie all'attività delle cellule indifferenziate. Queste cellule simili all'embrione si accumulano sotto l'epidermide ferita sulla superficie tagliata, dove formano il primordio o blastema. Le cellule del blastema si moltiplicano gradualmente e si trasformano nel tessuto di un nuovo organo o parte del corpo. Nella morfallassi, altri tessuti del corpo o dell'organo vengono trasformati direttamente nelle strutture della parte mancante. Nei polipi idroidi, la rigenerazione avviene principalmente attraverso la morfallassi, mentre nelle planarie sono coinvolte contemporaneamente sia l'epimorfosi che la morfallassi. La rigenerazione mediante formazione di blastema è diffusa negli invertebrati e svolge un ruolo particolarmente importante nella rigenerazione degli organi negli anfibi. Esistono due teorie sull'origine delle cellule di blastema: 1) le cellule di blastema provengono da “cellule di riserva”, cioè cellule rimaste inutilizzate durante lo sviluppo embrionale e distribuite tra i diversi organi del corpo; 2) i tessuti, la cui integrità è stata violata durante l'amputazione, “dedifferenziati” nell'area dell'incisione, ad es. disintegrarsi e trasformarsi in singole cellule di blastema. Quindi, secondo la teoria delle “cellule di riserva”, il blastema è formato da cellule rimaste embrionali, che migrano da diverse parti del corpo e si accumulano sulla superficie del taglio, e secondo la teoria del “tessuto dedifferenziato”, le cellule del blastema provengono da cellule dei tessuti danneggiati. Ci sono dati sufficienti per supportare sia l’una che l’altra teoria. Ad esempio, nelle planarie, le cellule di riserva sono più sensibili ai raggi X rispetto alle cellule di tessuto differenziato; pertanto, possono essere distrutti dosando rigorosamente le radiazioni in modo da non danneggiare il normale tessuto planario. Gli individui irradiati in questo modo sopravvivono, ma perdono la capacità di rigenerarsi. Tuttavia, se viene irradiata e poi tagliata solo la metà anteriore del corpo planare, si verifica la rigenerazione, anche se con un certo ritardo. Il ritardo indica che il blastema è formato da cellule di riserva che migrano verso la superficie tagliata dalla metà non irradiata del corpo. La migrazione di queste cellule di riserva in tutta la parte del corpo irradiata può essere osservata al microscopio. Esperimenti simili hanno dimostrato che nel tritone la rigenerazione degli arti avviene grazie a cellule di blastema di origine locale, cioè a causa della dedifferenziazione dei tessuti del moncone danneggiato. Se, ad esempio, si irradia l'intera larva del tritone tranne, diciamo, la zampa anteriore destra, e poi si amputa quell'arto a livello dell'avambraccio, all'animale crescerà una nuova zampa anteriore. È ovvio che le cellule del blastema necessarie a questo scopo provengono proprio dal moncone della zampa anteriore, poiché il resto del corpo è stato irradiato. Inoltre, la rigenerazione avviene anche se viene irradiata l'intera larva, ad eccezione di un'area larga 1 mm sul tarso anteriore destro, e poi quest'ultimo viene amputato praticando un'incisione attraverso questa area non irradiata. In questo caso è abbastanza chiaro che le cellule del blastema provengono dalla superficie tagliata, poiché l'intero corpo, compresa la zampa anteriore destra, è stato privato della capacità di rigenerarsi. I processi descritti sono stati analizzati utilizzando metodi moderni. Un microscopio elettronico consente di osservare in tutti i dettagli i cambiamenti nei tessuti danneggiati e in rigenerazione. Sono stati creati coloranti che rivelano alcune sostanze chimiche contenute nelle cellule e nei tessuti. I metodi istochimici (utilizzando coloranti) consentono di giudicare i processi biochimici che si verificano durante la rigenerazione di organi e tessuti.
Polarità. Uno dei problemi più misteriosi della biologia è l'origine della polarità negli organismi. Dall'uovo sferico di una rana si sviluppa un girino, che fin dall'inizio ha una testa con un cervello, occhi e bocca a un'estremità del corpo e una coda all'altra. Allo stesso modo, se tagli il corpo di una planaria in singoli frammenti, si svilupperà una testa a un'estremità di ciascun frammento e una coda all'altra. In questo caso la testa si forma sempre all'estremità anteriore del frammento. Gli esperimenti mostrano chiaramente che la planaria ha un gradiente di attività metabolica (biochimica) lungo l'asse antero-posteriore del suo corpo; in questo caso, l'attività massima si verifica all'estremità anteriore del corpo, mentre verso l'estremità posteriore l'attività diminuisce gradualmente. In qualsiasi animale la testa si forma sempre all'estremità del frammento dove l'attività metabolica è maggiore. Se la direzione del gradiente dell'attività metabolica in un frammento isolato di planaria viene invertita, la formazione della testa avverrà all'estremità opposta del frammento. Il gradiente dell'attività metabolica nel corpo delle planarie riflette l'esistenza di un gradiente fisico-chimico più importante, la cui natura è ancora sconosciuta. Nell'arto rigenerante di un tritone, la polarità della struttura appena formata sembra essere determinata dal moncone conservato. Per ragioni ancora poco chiare, nell'organo rigenerante si formano solo le strutture distali rispetto alla superficie della ferita, mentre quelle situate più prossimalmente (più vicine al corpo) non si rigenerano mai. Quindi, se la mano di un tritone viene amputata e la parte rimanente della zampa anteriore viene inserita con l'estremità tagliata nella parete del corpo e questa estremità distale (distante dal corpo) può mettere radici in un posto nuovo e insolito per esso, quindi la successiva sezione di questo arto superiore in prossimità della spalla (liberandolo dal collegamento con la spalla) porta alla rigenerazione dell'arto con un insieme completo di strutture distali. Al momento del taglio tale arto presenta le seguenti parti (a partire dal polso, fuso con la parete corporea): polso, avambraccio, gomito e metà distale della spalla; poi, a seguito della rigenerazione, compaiono: un'altra metà distale della spalla, gomito, avambraccio, polso e mano. Pertanto, l'arto invertito (capovolto) ha rigenerato tutte le parti situate distalmente alla superficie della ferita. Questo fenomeno sorprendente indica che i tessuti del moncone (in questo caso il moncone dell'arto) controllano la rigenerazione dell'organo. Il compito di ulteriori ricerche è quello di scoprire esattamente quali fattori controllano questo processo, cosa stimola la rigenerazione e cosa provoca l'accumulo delle cellule che assicurano la rigenerazione sulla superficie della ferita. Alcuni scienziati ritengono che il tessuto danneggiato rilasci una sorta di "fattore ferita" chimico. Tuttavia, non è stato ancora possibile isolare una sostanza chimica specifica per le ferite.
RIGENERAZIONE NELLE PIANTE
La diffusione diffusa della rigenerazione nel regno vegetale è dovuta alla conservazione dei meristemi (tessuti costituiti da cellule in divisione) e dei tessuti indifferenziati. Nella maggior parte dei casi, la rigenerazione delle piante è, in sostanza, una delle forme di propagazione vegetativa. Pertanto, sulla punta di uno stelo normale si trova una gemma apicale, che assicura la continua formazione di nuove foglie e la crescita dello stelo in lunghezza per tutta la vita della pianta. Se questa gemma viene recisa e mantenuta umida, spesso si sviluppano nuove radici dalle cellule del parenchima in essa presenti o dal callo formatosi sulla superficie del taglio; il germoglio continua a crescere e dà origine ad una nuova pianta. La stessa cosa accade in natura quando un ramo si spezza. Le ciglia e gli stoloni si separano a causa della morte delle vecchie sezioni (internodi). Allo stesso modo si dividono i rizomi dell'iris, della zampa di lupo o delle felci, formando nuove piante. Tipicamente i tuberi, come quelli della patata, continuano a vivere dopo la morte del fusto sotterraneo su cui crescevano; con l'inizio di una nuova stagione di crescita, possono dare origine alle proprie radici e germogli. Nelle piante bulbose, come i giacinti o i tulipani, i germogli si formano alla base delle scaglie del bulbo e possono a loro volta formare nuovi bulbi, che alla fine producono radici e steli fioriferi, cioè. diventare piante indipendenti. In alcuni gigli si formano bulbi aerei nelle ascelle delle foglie e in un certo numero di felci crescono germogli di covata sulle foglie; ad un certo punto cadono a terra e riprendono la crescita. Le radici sono meno capaci di formare nuove parti rispetto agli steli. Per questo il tubero della dalia necessita di un bocciolo che si forma alla base del fusto; tuttavia, le patate dolci possono dare origine ad una nuova pianta da un germoglio formato da un cono radicale. Le foglie sono anche capaci di rigenerarsi. In alcune specie di felci, ad esempio nella felce (Camptosorus), le foglie sono molto allungate e sembrano lunghe strutture simili a peli terminanti con un meristema. Da questo meristema si sviluppa l'embrione con fusto, radici e foglie rudimentali; se la punta della foglia della pianta madre si piega e tocca il terreno o il muschio, il germoglio inizia a crescere. La nuova pianta si separa dalla madre dopo l'esaurimento di questa formazione simile a un capello. Le foglie della succulenta pianta d'appartamento Kalanchoe portano ai bordi piantine ben sviluppate che cadono facilmente. Nuovi germogli e radici si formano sulla superficie delle foglie di begonia. Corpi speciali chiamati gemme embrionali si sviluppano sulle foglie di alcuni muschi club (Lycopodium) ed epatiche (Marchantia); cadendo al suolo, attecchiscono e formano nuove piante mature. Molte alghe si riproducono con successo rompendosi in frammenti sotto l'impatto delle onde.
Guarda anche SISTEMATICA VEGETALE. LETTERATURA Mattson P. Rigenerazione: presente e futuro. M., 1982 Gilbert S. Biologia dello sviluppo, vol. 1-3. M., 1993-1995

Enciclopedia di Collier. - Società aperta. 2000 .

Sinonimi:

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RIGENERAZIONE- RIGENERAZIONE, il processo di formazione di un nuovo organo o tessuto al posto di una parte del corpo che è stata in un modo o nell'altro rimossa. Molto spesso R. viene definito come il processo di ripristino di ciò che è andato perduto, cioè la formazione di un organo simile a quello asportato. Questo... ... Grande Enciclopedia Medica

- (tardo lat., dal lat. re ancora, ancora, e genere, eris genere, generazione). Rinascita, rinnovamento, restauro di ciò che è stato distrutto. In senso figurato: un cambiamento in meglio. Dizionario delle parole straniere incluse nella lingua russa.... ... Dizionario delle parole straniere della lingua russa

RIGENERAZIONE, in biologia, la capacità del corpo di sostituire una delle parti perdute. Il termine rigenerazione si riferisce anche a una forma di riproduzione asessuata in cui un nuovo individuo nasce da una parte separata del corpo della madre... Dizionario enciclopedico scientifico e tecnico

Restauro, recupero; compensazione, rigenerazione, rinnovamento, eteromorfosi, pettencoferazione, rinascita, morfallassi Dizionario dei sinonimi russi. sostantivo rigenerazione, numero di sinonimi: 11 compensazione (20) ... Dizionario dei sinonimi

1) ripristino, mediante determinati processi fisico-chimici, della composizione e delle proprietà originali dei prodotti di scarto per il loro riutilizzo. Negli affari militari, la rigenerazione dell'aria è diventata molto diffusa (specialmente sui subacquei... ... Dizionario marino

Rigenerazione- – riportando il prodotto usato alle sue proprietà originali. [Dizionario terminologico del calcestruzzo e del cemento armato. FSUE "Centro di ricerca "Costruzione" NIIZHB dal nome. A. A. Gvozdeva, Mosca, 2007, 110 pp.] Rigenerazione - ripristino dei rifiuti... ... Enciclopedia dei termini, definizioni e spiegazioni dei materiali da costruzione

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- (dal tardo lat. rigeneratio rinascita rinnovamento), in biologia, il ripristino da parte del corpo di organi e tessuti perduti o danneggiati, nonché il ripristino dell'intero organismo da parte sua. Caratteristico soprattutto delle piante e degli invertebrati... ...

Nella tecnologia, ad esempio, 1) riportare il prodotto esaurito alle sue qualità originali. ripristino delle proprietà della sabbia esaurita di formatura nelle fonderie, purificazione dell'olio lubrificante usato, trasformazione di prodotti in gomma usurati in plastica... ... Grande dizionario enciclopedico

RIGENERAZIONE, rigenerazione, tante. no, femmina (lat. rigeneratio restauro, ritorno). 1. Riscaldamento del gas e dell'aria che entrano nel forno con prodotti della combustione dei rifiuti (tecnici). 2. Riproduzione di organi perduti da parte di animali (zool.). 3. Radiazioni... ... Dizionario esplicativo di Ushakov

Rigenerazione - il processo di sviluppo secondario di un organo o tessuto causato da danni di qualsiasi tipo.

La rigenerazione avviene a tutti i livelli della materia

Secondo la capacità di rigenerarsi Esistono 3 gruppi di tessuti e organi:

1. Reazione rigenerativa sotto forma di formazione di nuove cellule: epitelio cutaneo, midollo osseo, tessuto osseo, epitelio dell'intestino tenue, sistema linfatico.

2. Forma intermedia. Si verificano la divisione cellulare e la rigenerazione intracellulare. Fegato, polmoni, reni, ghiandole surrenali, muscoli scheletrici.

3. Predomina la rigenerazione intracellulare. Cellule del sistema nervoso centrale, miocardio.

Rigenerazione fisiologica– ripristino di parti del corpo consumate nel processo della vita. Agisce durante tutta l'ontogenesi e mantiene la costanza delle strutture nonostante la morte cellulare. Processi intensivi di rigenerazione fisiologica durante il ripristino delle cellule del sangue, dell'epidermide, delle mucose. Gli esempi includono la muta degli uccelli e la crescita dei denti nei roditori. La rigenerazione fisiologica avviene non solo nei tessuti con cellule che si dividono intensamente, ma anche dove le cellule si dividono in modo insignificante. 25 epatociti su 1000 muoiono e altrettanti vengono ripristinati. La rigenerazione fisiologica è un processo dinamico che include la divisione cellulare e altri processi. Fornire funzioni è la base per il normale funzionamento del corpo.

Fisiologico la rigenerazione è il processo di aggiornamento delle strutture funzionanti del corpo. Grazie alla rigenerazione fisiologica viene mantenuta l’omeostasi strutturale e gli organi possono svolgere costantemente le loro funzioni. Da un punto di vista biologico generale, la rigenerazione fisiologica, come il metabolismo, è una manifestazione di una proprietà così importante della vita come auto rinnovo.

Esempi di rigenerazione fisiologica a livello cellulare e tissutale sono il rinnovamento dell'epidermide della pelle, della cornea dell'occhio, dell'epitelio della mucosa intestinale, delle cellule del sangue periferico, ecc.

I derivati ​​dell'epidermide - capelli e unghie - si rinnovano. Questo è il cosiddetto proliferativo rigenerazione, cioè rifornimento del numero di cellule dovuto alla loro divisione.

Ci sono due fasi nella rigenerazione fisiologica: distruttiva e riparatrice. Si ritiene che i prodotti di degradazione di alcune cellule stimolino la proliferazione di altre. Gli ormoni svolgono un ruolo importante nella regolazione del rinnovamento cellulare.

La rigenerazione riparativa, il suo significato.Metodi di rigenerazione riparativa. Manifestazione della capacità rigenerativa nella filogenesi. Meccanismi genetici molecolari, cellulari e sistemici di rigenerazione. Caratteristiche dei processi di recupero nei mammiferi.

Rigenerazione riparativa (riparativa).– ripristino di tessuti e organi danneggiati dopo impatti estremi. Con la rigenerazione completa, l'intera struttura originale del tessuto viene ripristinata dopo il danno, la sua architettura rimane invariata. Comune negli organismi capaci di riproduzione asessuata. Ad esempio, planaria bianca, idra, molluschi (se rimuovi la testa, ma lasci la struttura neuronodale). La tipica rigenerazione riparativa è possibile negli organismi superiori, incl. e l'uomo. Ad esempio, quando si eliminano le cellule necrotiche degli organi. Nella fase acuta della polmonite si verifica la distruzione degli alveoli e dei bronchi, quindi avviene il ripristino. Sotto l'influenza di veleni epatotropici si verificano diffusi cambiamenti necrotici nel fegato. Dopo la cessazione dell'azione dei veleni, l'architettura viene ripristinata grazie alla divisione degli epatociti, le cellule del parenchima epatico. La struttura originaria viene restaurata. Omomorfosi– ripristino della struttura nella forma in cui esisteva prima della distruzione. Rigenerazione riparativa incompleta - l'organo rigenerato è diverso da quello rimosso - eteromorfosi. La struttura originale non viene ripristinata e talvolta si sviluppa un altro organo al posto di un organo. Ad esempio, un occhio canceroso. Quando viene rimosso, in alcuni casi si sviluppa un'antenna. Negli esseri umani, il fegato si rigenera in modo simile quando viene rimossa una parte del lobo epatico. Appare una cicatrice e 2 - 3 mesi dopo l'operazione la massa epatica viene ripristinata, ma la forma dell'organo non viene ripristinata. Ciò si verifica a causa della rimozione e del danneggiamento del tessuto connettivo durante l'intervento chirurgico.

Rigenerazione eccessiva- formazione di strutture aggiuntive. Dopo aver tagliato il moncone durante l'amputazione della sezione della testa della planaria, si verifica la rigenerazione di due o più teste.

Nei mammiferi, tutti e 4 i tipi di tessuto possono rigenerarsi:

1. Tessuto connettivo. Il tessuto connettivo lasso ha un'elevata capacità di rigenerarsi. I componenti interstiziali si rigenerano meglio: si forma una cicatrice che viene sostituita dal tessuto. Il tessuto osseo è simile. I principali elementi che ripristinano i tessuti sono gli osteoblasti (cellule cambiali scarsamente differenziate del tessuto osseo);

2. Tessuto epiteliale. Ha una reazione rigenerativa pronunciata. Epitelio della pelle, cornea dell'occhio, mucose della bocca, labbra, naso, tratto gastrointestinale, vescica, ghiandole salivari, parenchima renale. In presenza di fattori irritanti possono verificarsi processi patologici che portano alla proliferazione dei tessuti, che porta a tumori cancerosi.

3. Tessuto muscolare. Si rigenera molto meno del tessuto epiteliale e connettivo. Muscoli trasversali - amitosi, muscoli lisci - mitosi. Si rigenera grazie alle cellule satellite indifferenziate. Le singole fibre e persino interi muscoli possono crescere e rigenerarsi.

4. Tessuto nervoso. Ha una scarsa capacità di rigenerazione. L'esperimento ha dimostrato che le cellule del sistema nervoso periferico e autonomo, i neuroni motori e sensoriali nel midollo spinale si rigenerano poco. Gli assoni si rigenerano bene grazie alle cellule di Schwann. Nel cervello vengono sostituiti dalla glia, quindi la rigenerazione non avviene.

metodi di rigenerazione riparativa:

· Epitelizzazione-guarigione delle ferite epiteliali.

· Epimorfosi- crescita di un nuovo organo dalla superficie dell'amputazione

· Morfollassi– rigenerazione mediante ristrutturazione dell'area rigenerante (Un esempio è la rigenerazione di un'idra da un anello tagliato dalla metà del suo corpo, o il ripristino di una planaria da un decimo o ventesimo della sua parte.)

· Ipertrofia rigenerativa- agli organi interni. Questo metodo di rigenerazione consiste nell'aumentare le dimensioni della parte restante dell'organo senza ripristinarne la forma originale (rigenerazione del fegato (ipoplasia), vengono ripristinati la funzione originaria, il peso e il volume, ma non la forma).

· Ipertrofia compensatoria-consiste in cambiamenti in uno degli organi con una violazione in un altro, appartenente allo stesso sistema di organi. (ipertrofia di uno dei reni quando viene rimosso l'altro o ingrossamento dei linfonodi quando viene rimossa la milza.)

Significato biologico e medico del problema della rigenerazione. Manifestazione della capacità rigenerativa nell'uomo.Rigenerazione di organi patologicamente alterati e reversibilità di organi patologicamente alterati.Terapia rigenerativa.

Quando viene effettuato un taglio, il sangue scorre nella ferita, i cui leucociti innescano il processo infiammatorio. Le cellule del tessuto epiteliale adiacente si dividono e formano una “crosta” (cicatrice). Quindi inizia il processo di guarigione.

Attualmente i problemi di rigenerazione, soprattutto quelli legati alla medicina, vengono studiati intensamente. Le cellule staminali hanno proprietà:

La cellula staminale non è differenziata terminalmente (è piuttosto determinata);

Una cellula staminale è capace di divisione illimitata;

Durante la divisione, alcune cellule rimangono cellule staminali, mentre l'altra parte subisce il processo di differenziazione.

Esistono pochissimi centri per l'utilizzo delle cellule staminali, in Russia ce ne sono solo 2. Tuttavia, le cellule staminali sono ovunque. Per il trattamento e gli esperimenti, viene prelevato il sangue del cordone ombelicale per ottenere cellule staminali.

Le ossa del cranio normalmente non si rigenerano. Sotto la guida di II Polezhaev, fu rimossa una sezione del cranio del cane di 10x10 cm. La segatura d'osso veniva ottenuta mediante macinazione dall'osso, che veniva posta sulla ferita. Un altro esperimento ha utilizzato frammenti di ossa di donatori e sangue di riceventi. Dopo una settimana, la segatura fu riassorbita e entro la fine di 1 anno la ferita guarì.

La rigenerazione dopo l'esposizione alle radiazioni è di grande importanza. Piccole dosi stimolano e grandi dosi, al contrario, inibiscono questo processo.

Se si schiaccia meccanicamente il moncone o lo si mette nell'acido, la rigenerazione avviene nel 50% dei casi.

Elizarov ha effettuato la rottura e l'allungamento delle ossa. Ha creato dispositivi unici che hanno permesso di spostare le ossa dello scheletro e correggerne la forma.

Il problema della rigenerazione del fegato è acuto. In caso di cirrosi epatica è necessario rimuoverlo parzialmente. A volte tale operazione viene eseguita più volte, il fegato si rigenera rapidamente senza mantenere la sua forma, mantenendo la funzione e la massa complessiva.

La rigenerazione può essere stimolata con anticaylon, vitamina B12, ATP, RNA.

Esistono tipi di rigenerazione negli organi patologicamente alterati.

Rigenerazione dopo l'esposizione a sostanze tossiche.

Rigenerazione dopo l'esposizione a fattori fisici dannosi.

Rigenerazione dopo malattie causate da microrganismi e virus.

Rigenerazione dopo l'interruzione dell'afflusso di sangue.

Rigenerazione dopo la fame, ipocinesia (immobilità), atrofia.

Rigenerazione dopo i danni causati nel corpo dalla disfunzione degli organi.

78. Il concetto di omeostasi. Modelli generali di omeostasi nei sistemi viventi. Basi genetiche, cellulari e sistemiche delle reazioni omeostatiche dell'organismo. Il ruolo dei sistemi endocrino, nervoso e immunitario nel garantire l'omeostasi e i cambiamenti adattativi.

Il termine “omeostasi” è stato proposto per comprendere la costanza della composizione della linfa, del sangue e dei fluidi tissutali. L’omeostasi è caratteristica di qualsiasi sistema; è una sorta di generalizzazione di molte manifestazioni particolari della stabilità del sistema.

Omeostasi – mantenere la costanza dell’ambiente interno del corpo in condizioni ambientali in continuo cambiamento. Perché l'organismo è un oggetto autoregolante a più livelli e può essere considerato dal punto di vista della cibernetica. Quindi, il corpo è un complesso sistema autoregolante a più livelli con molte variabili.

Variabili di input:

Causa;

Irritazione.

Variabili di uscita:

Reazione;

Conseguenza.

Il motivo è una deviazione dalla normale reazione del corpo. Il feedback gioca un ruolo decisivo. Ci sono feedback positivi e negativi.

Feedback negativo riduce l'effetto del segnale di ingresso sul segnale di uscita. Riscontro positivo aumenta l'effetto del segnale di ingresso sull'effetto di uscita dell'azione.

Un organismo vivente è un sistema ultrastabile che ricerca lo stato stabile più ottimale, garantito dagli adattamenti.

Adattamento– mantenimento di indicatori variabili a livello comportamentale, anatomico, biochimico e di altro tipo.

Etologia- una scienza che studia il comportamento degli animali e degli esseri umani. I tipi di comportamento degli animali e degli esseri umani sono limitati dalle loro caratteristiche morfologiche e fisiologiche. Il comportamento di una persona dipende dal tipo di build. Esistono 3 tipi di addizione:

endomorfo;

ectomorfo;

mesomorfo.

Gli animali possono migliorare i loro movimenti grazie alle informazioni, inoltre hanno la capacità di regolarli. Gli animali devono distinguere tra gli oggetti nell'ambiente esterno e ricevere informazioni utilizzando i loro sensi. Le informazioni ricevute vengono elaborate dai sistemi nervoso ed endocrino. Molti comportamenti possono causare cambiamenti ormonali.

Le caratteristiche morfologiche e fisiologiche sono soggette alla selezione naturale, il comportamento, a sua volta, dipende da queste caratteristiche e quindi dipende dalla selezione naturale. Il comportamento si eredita, aumenta l'adattabilità, aumenta l'aspettativa di vita e il numero di discendenti. Varie reazioni comportamentali consentono di utilizzare condizioni ambientali favorevoli e proteggere il corpo da condizioni sfavorevoli. Ad esempio, le api mantengono la pulizia nell'alveare. Almeno 2 geni sono responsabili del comportamento igienico. Mantenere le cose pulite protegge le api dalle malattie. Anche il comportamento di una lucertola, che se necessario lancia via la coda, è una reazione adattiva. Altri tipi di reazioni comportamentali si osservano quando si protegge dai predatori, quando si cerca cibo, un partner, si protegge la prole e in molti altri casi. Alcuni insetti secernono sostanze chimiche speciali, i feromoni, per attirare la prole. Durante la stagione degli amori, le rane gracidano e il loro “canto” è specifico della specie.

I tratti comportamentali non solo hanno proprietà adattive, ma possono anche essere ereditati, il che determina la selezione naturale. Non tutti i tipi di comportamento si ottengono mediante trasmissione con geni, possono essere acquisiti - acquisiti. È impossibile tracciare una linea netta tra i due, perché i geni e l'ambiente interagiscono strettamente tra loro, quindi è impossibile separare separatamente le proprietà genetiche e acquisite.

Si possono fornire i seguenti esempi di proprietà genetiche. La corea di Huntington è una malattia ereditaria, “danza”, che colpisce il sistema nervoso centrale; i pazienti hanno anche un orientamento spaziale compromesso. Un altro esempio: i Down possono essere benevoli, affettuosi e imitare le azioni delle persone sane.

COSÌ, proprietà importanti delle reazioni comportamentali:

Il comportamento è soggetto alla selezione naturale;

I segni comportamentali derivano dall'anatomia, la morfologia e la fisiologia dell'animale sono da essi inseparabili;

I comportamenti sono generalmente adattivi e spesso possono essere trasmessi geneticamente o attraverso l'apprendimento;

Molte specie hanno determinate forme di comportamento.

Se il corpo non riesce ad adattarsi a livello comportamentale, lo fa a livello biochimico. L'adattamento biochimico è molto complesso, tipico delle piante, perché è più facile per l'animale migrare.

Il processo di adattamento avviene nel tempo:

Adattamento evolutivo;

acclimatazione;

Adattamento immediato.

Adattamento evolutivo– un processo lungo, l’acquisizione di nuove informazioni genetiche, cambia il genotipo, quindi cambia anche il fenotipo. Un tale adattamento richiede molte generazioni per essere completato.

Acclimatazione– adattamenti che si verificano durante la vita in condizioni naturali.

Acclimatazione– adattamenti che si verificano in condizioni artificiali.

Si verifica nell'arco di diverse ore - anni (inverno - estate). Cambiare fuso orario, cambiare ora.

Adattamento immediato accompagnato da una reazione adattativa quasi istantanea (effetto psicogeno, transizione dal caldo al freddo). Reazione a breve termine.

Qualsiasi adattamento avviene come risultato dell'interazione di fattori genetici e ambientali.

Aspetto genetico l’omeostasi è considerata da 3 posizioni:

Omeostasi del genotipo;

Omeostasi del corpo nel suo insieme. Controllo sull'unità del genotipo dell'intero organismo. L'omeostasi viene mantenuta attraverso la morte delle cellule modificate.

Omeostasi della popolazione. La legge della stabilità genetica di una popolazione.

Vari sistemi sono coinvolti nel mantenimento dell’omeostasi.

Segnalazione nervosa– lo strumento principale per trasmettere e valutare i segnali provenienti dall’ambiente interno ed esterno.

Ormoni partecipano alla regolazione dell’omeostasi. Regolano il metabolismo, l'acqua, le proteine, i lipidi, i carboidrati, l'energia, gli elettroliti. Controllano il funzionamento di tutti gli organi, compresi i reni, il fegato e il sistema nervoso centrale.

Il sistema immunitario protegge la costanza dell'ambiente interno del corpo da fattori di 2 gruppi:

Microrganismi e fattori esogeni con segni di informazione genetica estranea;

Mutazioni somatiche. I cambiamenti in 1-2 geni sono sufficienti affinché il sistema immunitario funzioni.

79. Problemi del trapianto di organi e tessuti. Auto-, allo- e xenotrapianti, trapianto di organi vitali. Immunità. Incompatibilità tissutale e modi per superarla. Organi artificiali.

A causa del rapido sviluppo trapiantologia La questione dell’immunità ai trapianti è diventata acuta.

Trapiantologiaè una scienza medica e biologica che studia le problematiche del reperimento, della conservazione e del trapianto di organi e tessuti.

Immunità ai trapianti– una peculiare reazione dell’organismo al trapianto, che si manifesta nel rigetto degli organi e dei tessuti trapiantati.

Classificazione dei termini (Vienna, 1967).

Trapianto– tessuto o organo trapiantato.

Destinatario– qualcuno che riceve un trapianto di organi o tessuti.

Donatore- colui dal quale viene prelevato il trapianto.

Autotrapianto– trapianto di tessuti e organi all’interno di un organismo (in questo caso si parla di autotrapianto)

Isotrapianto(isograft) - trapianto di tessuti e organi tra organismi identici nelle caratteristiche genetiche.

Allotrapianto(allotrapianto) - trapianto di tessuti e organi tra organismi della stessa specie biologica.

Xenotrapianto(xenotrapianto) – trapianto di tessuti e organi tra organismi di diverse specie biologiche.

Spiegazione(espianto) – trapianto di materiale non biologico.

Trapianto combinato(trapianto combinato).

Ci sono due problemi acuti: la conservazione di organi e tessuti con le loro proprietà inalterate. Un altro problema è superare l’immunità ai trapianti.

Diversi metodi di conservazione.

1) Raffreddamento (a breve termine).

2) Congelamento.

3) Liofilizzazione.

Il congelamento può lacerare il tessuto, provocandone la morte. Ma gli spermatozoi sono capaci di vivere. Lo stato di animazione sospesa di alcuni animali. Il sangue viene sostituito con crioprotettori e, dopo lo scongelamento, viene eseguita una sostituzione inversa. Il metodo di liofilizzazione è il congelamento e l'essiccazione all'aria. Conservazione di persone congelate. Esistono banche dei tessuti, banche di organi su base scientifica.

Superare l’incompatibilità dei tessuti è compito di chirurghi, immunologi, fisiologi e altri specialisti. Un intero campo medico - terapia immunosoppressiva– mirato a risolvere questo problema. Vengono utilizzati fattori chimici, fisici e biologici che influenzano il corpo del ricevente.

Metodi fisici– radiazioni radioattive, raggi X.

Metodi chimici– somministrazione di farmaci che riducono l’immunità. Colpiscono notevolmente gli organi vitali.

Metodi biologici– somministrazione di sieri antitossici e antibiotici. Il principio d'azione è la neutralizzazione degli anticorpi del trapianto. Il metodo più promettente.

Attualmente viene trapiantato quasi tutto: organi e tessuti.

Storia del trapianto in Russia.

1933 – Yu Voronov – il primo trapianto di rene al mondo.

1937 - Demikhov: il primo trapianto di cuore in un cane nell'URSS.

1946 – Demikhov – trapianta cuore e polmoni in un cane.

1948 – Demikhov, Shvekovsky – trapianto di fegato per un cane.

1954 - Demikhov trapiantò una seconda testa al cane.

1965 – Petrovsky – il primo trapianto di rene riuscito.

1986 - Shumakov - il primo trapianto di cuore umano nell'URSS (1967 - Christian Bernard - Sud Africa - trapianto di cuore umano riuscito).

1990 – Yeramishantsev – il primo trapianto di fegato umano nell’URSS.

C'è un centro trapianti di rene a Voronezh. Nella clinica Charité in Germania vengono eseguiti ogni anno 60-100 trapianti di fegato.

Nel 2005, in Inghilterra è stata eseguita con successo un'operazione di trapianto di fegato da un donatore: un bambino e un adulto.

Nonostante i suoi meriti, il trapianto è limitato dalla legge, inoltre molti organi sono “scarsi”.

80.Ritmi biologici. Cronobiologia e cronomedicina.

La scienza che studia i bioritmi lo è bioritmologia.

Ritmo biologico- fluttuazione nel ritmo o nella velocità di qualsiasi processo biologico, che si verifica a intervalli di tempo approssimativamente uguali. I ritmi biologici sono inerenti a tutti gli organismi viventi.

Dal punto di vista dell’interazione tra l’organismo e l’ambiente si distinguono:

- ritmi adattativi (ecologici). Oscillazioni con periodi vicini ai principali ritmi geofisici. (ritmi lunari, annuali, stagionali, delle maree).

- ritmi fisiologici (lavorativi).

Fluttuazioni che riflettono l'attività dei sistemi di lavoro degli organi del corpo.

Classificazione dei bioritmi.

1. Ritmi ad alta frequenza.

Le oscillazioni si verificano con un periodo compreso tra frazioni di secondo e 30 minuti. Ritmi ECG, contrazioni cardiache, respirazione, peristalsi gastrointestinale.

Ritmi a media frequenza.

Da 30 minuti a 28 ore.

· ultradiano- fino a 20 ore. (sonno REM e NREM alternati. Comportamento orale.)

· circadiano 20-28 ore. Questi sono ritmi circadiani modificati. Sono congeniti, endogeni, determinati dalle proprietà dell'organismo e dal suo genotipo. Trovato in tutti gli organismi. (pressione sanguigna, polso, variazione della temperatura corporea)

Mesoritmi.

· infradiano -28 ore-6 giorni. (crescita della barba, contrazioni cardiache)

Circasettale - circa 7 giorni (le zanzare depongono le uova dopo 7 giorni, attività degli ormoni della ghiandola pineale, mortalità per malattie non infettive, rigetto del trapianto e attecchimento.)

Macroritmi

20 giorni – anno

Megaritmi.

Periodi di decine di anni.

Di tutta la varietà di processi ritmici, l'attenzione principale è focalizzata sui ritmi giornalieri e stagionali. Indennità giornaliera E di stagione la ritmicità si verifica a tutti i livelli delle reazioni biologiche. I ritmi hanno due scopi: adattamento degli organismi alle condizioni ambientali previste, creazione di un sistema temporale unico, integrazione di tutti i ritmi insieme.

Il concetto di ciclo implica la periodicità del processo. Il tempo tra stati identici di ritmi adiacenti è periodo T. Numero di cicli per unità di tempo – frequenza. Il valore che corrisponde al valore medio del segnale utile è meser. La più grande deviazione dal meser è ampiezza. Il momento in cui viene registrato un valore specifico – fase. Momento di massima ascesa - acrofase, momento di minima risalita – batifase.

Malattie associate a disturbi dei ritmi biologici – desincronosi.

Può essere ovvio o nascosto.

Chiara desincronia caratterizzato dalla presenza di perdita di forza, rapido affaticamento, aumento della frequenza cardiaca, pressione sanguigna e respirazione.

Desincronosi nascosta porta a disagio, disturbi del sonno e dell'appetito. Questo è uno stato pre-doloroso.

desincronia totale. In questo caso, si verificano cambiamenti generali in tutti i sistemi di organi.

desincronia parziale, in questo caso, si verificano guasti dei singoli organi e delle loro funzioni.

Desincronosi cronica si verifica a causa di frequenti deviazioni dalla solita routine della vita.

Speziato– si verifica a causa di una grave e grave violazione del regime di lavoro e di riposo, del sonno e dell’alimentazione. Il più acuto si osserva nei bambini e negli anziani.

Il ritmo inizialmente nasce come risultato di influenze ambientali periodiche, poi vengono fissate geneticamente.

Dalla bioritmologia emerge quanto segue:

Cronobiologia;

Cronopatologia;

Cronodiagnostica;

Cronoterapia;

Cronofarmacologia (assunzione di farmaci in orari specifici);

Cronoigiene (rispetto del regime di lavoro-riposo).

Cronobiologia- una branca della biologia che studia i ritmi biologici, il corso di vari processi biologici (per lo più ciclici) nel tempo.

La cronomedicina è l’uso di modelli bioritmici per migliorare la prevenzione, la diagnosi e il trattamento delle malattie umane.

81. Evoluzione biologica. Teorie moderne dell'evoluzione.
Principi dell'evoluzione (secondo Lamarck)

L'evoluzione biologica si basa sui processi di autoriproduzione di macromolecole e organismi.

Evoluzione biologica– sviluppo storico irreversibile e diretto della natura vivente, è accompagnato da:

Cambiamenti nella composizione genetica della popolazione;

Formazione di adattamenti;

Formazione ed estinzione delle specie;

Trasformazione degli ecosistemi e della biosfera nel suo complesso.

Rigenerazione intracellulare copre i processi di ripristino degli organelli cellulari (membrana citoplasmatica, mitocondri, EPS, ecc.). È caratteristico delle cellule di tutti gli organi senza eccezioni ed è una forma universale di restauro.

Esempio rigenerazione dei tessuti può verificarsi il ripristino del tessuto muscolare, osseo e epiteliale.

Ripristinare un intero organo con tutti i suoi tessuti costitutivi, ad esempio il fegato, che è costituito da tessuto epiteliale e connettivo, è rigenerazione degli organi.

Ripristinare un intero organismo da una parte, ad esempio un'idra da un pezzo, equivarrà a livello di rigenerazione dell'organismo.

Il meccanismo di rigenerazione fisiologica e riparativa di qualsiasi tessuto e organo si basa su reazioni cellulari: proliferazione, differenziazione e adattamento. Grazie a questi processi, il numero di cellule funzionanti viene ripristinato. Il recupero può essere effettuato mediante ipertrofia, cioè aumento del numero di cellule o del loro volume dovuto alla poliploidia e alla rigenerazione intracellulare. In alcuni tessuti, le cellule cambiali possono essere la fonte della rigenerazione. Si tratta di cellule scarsamente differenziate con un grande potenziale di sviluppo, che fungono da fonte di formazione di cellule specializzate. Ad esempio, le cellule dello strato malpighiano della pelle, l'epitelio delle cripte intestinali, ecc.

La rigenerazione può essere effettuata nei seguenti modi:

1) epimorfosi - ricrescita di un organo perduto dalla superficie della ferita. Ad esempio, l'arto amputato di un tritone.

2) Morfolassi - raggruppamento delle cellule della restante parte dell'organo e spostamento in un organo intero, ma di dimensioni inferiori. Ad esempio, ripristinare una zampa di scarafaggio mozzata, ripristinare un'intera planaria da una parte.

3) Ipertrofia rigenerativa o endomorfosi - restauro in corso all'interno dell'organo. In questo caso non viene ripristinata la forma, ma la massa dell'organo. In questo caso la massa dell'organo aumenta a causa della proliferazione di specifici elementi cellulari in modo diffuso o in piccoli focolai. La superficie della ferita è coperta da una cicatrice.

4) Rigenerazione per induzione - ripristino del difetto introducendo tessuto frantumato al suo interno. Ad esempio, durante la rigenerazione delle ossa della volta cranica nei cani, il fenomeno determinante è l'induzione di difetto osseo nell'area del cranio da cellule del tessuto connettivo immature migranti sotto l'influenza di sostanze rilasciate dalla limatura ossea trapiantata .

5) Cicatrici - la chiusura della ferita avviene senza ripristino dell'organo perduto.

Tipi di rigenerazione. Epimorfosi e morfolassi si riferiscono alla rigenerazione tipica (omomorfosi). In questo caso, il ripristino dell'organo perduto o di parte di esso avviene completamente. Altri metodi riguardano la rigenerazione atipica, quando al posto dell'organo perduto si sviluppa una cicatrice del tessuto connettivo. Dopo una frattura ossea, in assenza di allineamento dei frammenti, la sua struttura normale non viene ripristinata, ma cresce il tessuto cartilagineo formando una falsa articolazione.

Sorprendentemente, se la coda della lucertola cade, la parte mancante si riforma dalla parte rimanente. In alcuni casi, la rigenerazione riparativa è così perfetta che l’intero organismo multicellulare viene ripristinato solo da un piccolo frammento di tessuto. Il nostro corpo elimina spontaneamente le cellule dalla superficie della pelle e le sostituisce con quelle appena formate. Ciò accade proprio a causa della rigenerazione.

Tipi di rigenerazione

La rigenerazione riparativa è una capacità naturale di tutti gli organismi viventi. Viene utilizzato per sostituire parti usurate, rinnovare frammenti danneggiati e perduti o ricreare il corpo da una piccola area durante la vita post-embrionale dell'organismo. La rigenerazione è un processo che include crescita, morfogenesi e differenziazione. Oggi, tutti i tipi e tipi di rigenerazione riparativa vengono utilizzati attivamente in medicina. Questo processo si verifica non solo negli esseri umani, ma anche negli animali. La rigenerazione si divide in due tipologie:

• fisiologico;
• riparativo.

C'è una perdita costante di molte strutture nel nostro corpo a causa dell'usura. La sostituzione di queste cellule è dovuta alla rigenerazione fisiologica. Un esempio di tale processo è il rinnovamento dei globuli rossi. Le cellule della pelle usurate vengono costantemente sostituite da nuove.

La rigenerazione riparativa è il processo di ripristino di organi e parti del corpo persi o danneggiati. In questo tipo, i tessuti si formano espandendo frammenti adiacenti.

• Rigenerazione degli arti in una salamandra.
• Ripristinare la coda di una lucertola perduta.
• Guarigione delle ferite.
• Sostituzione delle cellule danneggiate.

Tipi di rigenerazione riparativa. Morfallassi ed epimorfosi

Esistono diversi tipi di rigenerazione riparativa. Nel nostro articolo puoi trovare informazioni più dettagliate su di loro. La rigenerazione epimorfica comporta la differenziazione delle strutture adulte per formare una massa indifferenziata di cellule. È a questo processo che è associato il recupero di un frammento cancellato. Un esempio di epimorfosi è la rigenerazione degli arti negli anfibi. Nel tipo morfallassi, la rigenerazione avviene principalmente a causa del riarrangiamento dei tessuti esistenti e del ripristino dei confini. Un esempio di tale processo è la formazione di un'idra da un piccolo frammento del suo corpo.

La rigenerazione riparativa e le sue forme

Il recupero avviene a causa della diffusione dei tessuti vicini, che si riempiono di cellule giovani con un difetto. Successivamente, da essi si formano frammenti maturi a tutti gli effetti. Tali forme di rigenerazione riparativa sono chiamate restauro.

Ci sono due opzioni per questo processo:

• La perdita è compensata da un tessuto di tipo simile.
• Il difetto viene sostituito con nuovo tessuto. Si forma una cicatrice.

Rigenerazione del tessuto osseo. Nuovo metodo

Nel mondo medico moderno, la rigenerazione riparativa del tessuto osseo è una realtà. Questa tecnica viene spesso utilizzata nella chirurgia dell'innesto osseo. Vale la pena notare che raccogliere materiale sufficiente per tale procedura è incredibilmente difficile. Fortunatamente è emerso un nuovo metodo chirurgico per riparare le ossa danneggiate.

Grazie alla biomimetica, i ricercatori hanno sviluppato un nuovo metodo per ripristinare la struttura ossea. Il suo scopo principale è utilizzare i coralli spugna di mare come impalcature o strutture per il tessuto osseo. Grazie a ciò, i frammenti danneggiati potranno ripararsi. I coralli sono ideali per questo tipo di intervento chirurgico perché si integrano facilmente nelle ossa esistenti. La loro struttura coincide anche in termini di porosità e composizione.

Il processo di ripristino del tessuto osseo utilizzando i coralli

Per ripristinare utilizzando il nuovo metodo, i chirurghi devono preparare coralli o spugne di mare. Devono anche selezionare sostanze come lo stroma o il midollo osseo, che sono in grado di diventare qualsiasi altro adamantoblasto nel corpo. La rigenerazione riparativa dei tessuti è un processo piuttosto laborioso. Durante l'operazione, spugne e cellule vengono inserite in una sezione di osso danneggiato.

Nel corso del tempo, i frammenti ossei si rigenerano oppure gli adamantoblasti dello stelo espandono il tessuto esistente. Una volta che l'osso si fonde, il corallo diventa parte di esso. Ciò è dovuto alla loro somiglianza nella struttura e nella composizione. La rigenerazione riparativa e i metodi per la sua attuazione sono studiati da specialisti di tutto il mondo. È grazie a questo processo che è possibile far fronte ad alcune carenze acquisite dell'organismo.

Restauro epiteliale

I metodi di rigenerazione riparativa svolgono un ruolo importante nella vita di qualsiasi organismo vivente. L'epitelio di transizione è un rivestimento multistrato caratteristico degli organi di drenaggio urinario come la vescica e i reni. Sono più suscettibili alle distorsioni. È in essi che si trovano giunzioni strette tra le cellule, che impediscono la penetrazione del fluido attraverso la parete dell'organo. Gli adamantoblasti degli organi di drenaggio urinario si consumano e si indeboliscono rapidamente. La rigenerazione riparativa dell'epitelio avviene a causa del contenuto di cellule staminali negli organi. Mantengono la capacità di dividersi durante l'intero ciclo di vita. Nel corso del tempo, il processo di aggiornamento si deteriora in modo significativo. Ciò è associato a numerose malattie che si verificano in molte persone man mano che invecchiano.

Meccanismi di rigenerazione riparativa della pelle. La loro influenza sul recupero del corpo dopo le ustioni

È noto che le ustioni sono la lesione più comune tra bambini e adulti. Oggi l'argomento di tali lesioni è estremamente popolare. Non è un segreto che le ustioni non solo possano lasciare una cicatrice sul corpo, ma anche causare un intervento chirurgico. Ad oggi, non esiste una procedura che possa eliminare completamente la cicatrice risultante. Ciò è dovuto al fatto che i meccanismi di rigenerazione riparativa non sono completamente compresi.

Esistono tre gradi di ustioni. È noto che più di 4 milioni di persone soffrono di danni alla pelle causati dall’esposizione al vapore, all’acqua calda o a sostanze chimiche. Vale la pena notare che la pelle cicatrizzata non è la stessa pelle che sostituisce. Differisce anche nelle sue funzioni. Il tessuto appena formato è più debole. Oggi gli esperti stanno studiando attivamente i meccanismi di rigenerazione riparativa. Credono che presto saranno in grado di liberare completamente i pazienti dalle cicatrici da ustioni.

Livello di rigenerazione riparativa del tessuto osseo. Condizioni ottimali per il processo

La rigenerazione riparativa del tessuto osseo e il suo livello sono determinati dal grado di danno nell'area della frattura. Maggiore è il numero di microfratture e lesioni, più lenta sarà la formazione del callo. È per questo motivo che gli esperti preferiscono metodi di trattamento che non causano danni aggiuntivi. Le condizioni ottimali per la rigenerazione riparativa nei frammenti ossei sono l'immobilità dei frammenti e la distrazione lenta. Se sono assenti, nel sito della frattura si formano fibre connettive che successivamente si formano

Rigenerazione patologica

La rigenerazione fisica e riparativa gioca un ruolo importante nella nostra vita. Non è un segreto che per alcuni questo processo potrebbe essere rallentato. A cosa è collegato questo? Puoi scoprire questo e molto altro nel nostro articolo.

La rigenerazione patologica è una violazione dei processi di recupero. Esistono due tipi di tale recupero: iperrigenerazione e iporegenerazione. Il primo processo di formazione di nuovo tessuto è accelerato e il secondo è lento. Questi due tipi sono una violazione della rigenerazione.

I primi segni di rigenerazione patologica sono la formazione di lesioni curative a lungo termine. Tali processi nascono come conseguenza dello sconvolgimento delle condizioni locali.

Come accelerare il processo di rigenerazione fisiologica e riparativa

La rigenerazione fisiologica e riparativa gioca un ruolo importante nella vita di ogni creatura vivente. Esempi di tale processo sono noti a tutti. Non è un segreto che alcuni pazienti abbiano lesioni che richiedono molto tempo per guarire. Qualsiasi organismo vivente deve avere una dieta completa, che includa una varietà di vitamine, microelementi e sostanze nutritive. Con una mancanza di nutrizione, si verifica una carenza di energia e i processi trofici vengono interrotti. Di norma, i pazienti sviluppano l'una o l'altra patologia.

Per accelerare il processo di rigenerazione, è necessario prima rimuovere il tessuto morto e tenere conto di altri fattori che possono influenzare il recupero. Questi includono stress, infezioni, dentiera, mancanza di vitamine e molto altro.

Per accelerare il processo di rigenerazione, uno specialista può prescrivere un complesso vitaminico, agenti anabolizzanti e stimolanti biogenici. Nella medicina domestica vengono utilizzati attivamente olio di olivello spinoso, carotolina, nonché succhi, tinture e decotti di erbe medicinali.

Shilajit per accelerare la rigenerazione

La rigenerazione riparativa comprende il ripristino completo o parziale dei tessuti e degli organi danneggiati. Questo processo accelera la mummia? Cos'è?
È noto che il mumiyo è usato da 3mila anni. Questa è una sostanza biologicamente attiva che sgorga dalle fessure delle rocce delle montagne meridionali. I suoi depositi si trovano in più di 10 paesi in tutto il mondo. Mumiyo è una massa appiccicosa marrone scuro. La sostanza si dissolve bene in acqua. A seconda del luogo di raccolta, la composizione del mumiyo può variare. Tuttavia, assolutamente ognuno di essi contiene un complesso vitaminico, una serie di minerali, oli essenziali e veleno d'api. Tutti questi componenti contribuiscono alla rapida guarigione di ferite e lesioni. Migliorano anche la risposta del corpo alle condizioni avverse. Sfortunatamente, non esiste un farmaco a base di mumiyo per accelerare la rigenerazione, poiché la sostanza è difficile da elaborare.

Rigenerazione negli animali. informazioni generali

Come abbiamo detto prima, il processo di rigenerazione avviene in qualsiasi organismo vivente, compresi gli animali. Vale la pena notare che quanto più è organizzato, tanto peggiore è il recupero nel suo corpo. Negli animali, la rigenerazione riparativa è il processo di riproduzione di organi e tessuti persi o danneggiati. Gli organismi più semplici ripristinano il proprio corpo solo in presenza di un nucleo. Se manca, le parti perse non vengono riprodotte.

C'è un'opinione secondo cui i lucherini possono ripristinare i loro arti. Tuttavia, questa informazione non è stata confermata. È noto che i mammiferi e gli uccelli riparano solo i tessuti. Tuttavia, il processo non è stato completamente studiato.
Il modo più semplice per recuperare gli animali è il tessuto nervoso e muscolare. Nella maggior parte dei casi, nuovi frammenti si formano dai resti di quelli vecchi. Negli anfibi è stato osservato un aumento significativo degli organi rigeneranti. Una cosa simile accade nelle lucertole. Ad esempio, invece di una coda, ne crescono due.

Dopo aver condotto una serie di studi, gli scienziati hanno dimostrato che se la coda di una lucertola viene tagliata obliquamente e così facendo tocca non una, ma due o più spine, al rettile cresceranno 2-3 code. Ci sono anche casi in cui un animale può recuperare un organo non dove si trovava precedentemente. Sorprendentemente, attraverso la rigenerazione è possibile ricreare anche un organo che prima non si trovava nel corpo di una determinata creatura. Questo processo è chiamato eteromorfosi. Tutti i metodi di rigenerazione riparativa sono estremamente importanti non solo per i mammiferi, ma anche per gli uccelli, gli insetti e gli organismi unicellulari.

Riassumiamo

Ognuno di noi sa che le lucertole possono facilmente ripristinare completamente la coda. Non tutti sanno perché ciò accade. La rigenerazione fisiologica e riparativa gioca un ruolo importante nella vita di ognuno. Per ripristinarlo, puoi utilizzare sia i farmaci che i metodi domestici. Mumiyo è considerato uno dei migliori rimedi. Non solo accelera il processo di rigenerazione, ma migliora lo sfondo generale del corpo. Essere sano!