Способы репаративной регенерации

· Эпиморфоз – достройка недостающей части до целого. От раневой поверхности постепенно отрастает недостающая часть тела. Пример: восстановление конечности у тритона.

· Морфаллаксис– оставшаяся часть органа (культя) подвергается усиленным процессам перестройки с последующим формированием целого органа, но так как материала для его восстановления недостаточно, то орган получается меньшего размера. Пример: восстановление конечности у таракана.

· Эндоморфоз- усиленное размножение клеток в оставшейся части органа. Пример: восстановление печени у позвоночных.

Источники регенерационного материала

1. Наличие в зрелом организме бластных (малодифференцированных) клеток.

2. Дедифференцировка клеток по схеме: специализированные клетки → малодифференцированные клетки → клетки с другой специализацией.

3. Активация специализированных клеток к размножению.

Давно замечено, что различные виды животных обладают неодинаковой способностью к восстановлению органов и тканей. От каких факторов зависит эта способность?

Факторы, определяющие репаративные способности разных видов

· Уровень биологической организации вида:

чем выше уровень биологической организации вида, тем хуже выражена его

способность к регенерации (1-е правило регенерации Ч. Дарвина).

Действительно, можно составить из отдельных видов животных ряд, иллюстрирующий падение способности к регенерации по мере усложнения их биологической организации: гидра (кишечнополостные) → дождевой червь (кольчатые черви) → рак (членистоногие) → тритон (хвостатые амфибии) → крыса (млекопитающие).

Однако эта зависимость не является абсолютной, т.к. имеется немало исключений:

- гидра регенерирует хорошо, а медуза плохо (относятся к типу Кишечнополостные);

- дождевой червь хорошо регенерирует, а пиявка плохо (относятся к типу Кольчатые черви);

- тритон восстанавливает ампутированную конечность, а лягушка нет (относятся к классу Земноводные);

- у млекопитающих скорость восстановления печени из оставшейся части выше, чем у земноводных.

Из этого следует, что имеются и другие факторы, определяющие у разных видов неодинаковые способности к регенерации.

· Условия формирования вида в филогенезе:

хорошими репаративными способностями обладают те виды, особи которых часто повреждались в ходе эволюции.

Примеры.

1. Дождевые черви служат кормом для птиц, поэтому их жизнь сопряжена с постоянным травмированием тела. В таких условиях могли выжить лишь те виды, у которых по наследству закрепилась способность восстанавливать недостающую часть тела.

2. У зайца-русака кожа на спине значительно лучше регенерирует, чем на животе. Это объясняется тем, что особи данного вида постоянно подвергались нападению на них хищных птиц, которые повреждают чаще всего кожные покровы спины. У норовых грызунов наоборот – кожа на животе лучше регенерирует, чем на спине (при ползании чаще повреждается кожа живота).

3. Морская голотурия (тип Иглокожие), спасаясь при преследовании, может выбрасывать свой кишечник, который через некоторое время восстановится.

Известно также, что и у особей одного вида способность к регенерации выражена неодинаково.

Факторы, определяющие репаративные способности

Особей одного вида

· Возраст – чем моложе организм, тем он лучше регенерирует (2-е правило регенерации Ч. Дарвина).

· Частота повреждений в онтогенезе – чем чаще орган повреждается в ходе индивидуального развития, тем он лучше регенерирует. Например, повторная ампутация лапки у тритона характеризуется более быстрым ее восстановлением.

· Физиологическое состояние организма. Если ампутировать соски молочных желез у крольчих и обезьян в первой половине беременности, то они восстановятся; если во второй половине - то нет.

· Характер травмы. Например, у крысят ампутированная часть концевой фаланги пальца при перпендикулярном срезе не восстанавливается; при косом срезе – восстанавливается.

· Вид ткани. Хорошо восстанавливается эпителиальная ткань, плохо – костная и мышечная.

· Состояние нервной системы. Денервированный (лишенный иннервации) орган, как правило, не регенерирует. Если у тритона седалищный нерв вывести на боковую поверхность тела, то в этом месте может вырасти дополнительная конечность.

· Факторы внешней среды – питание, температура окружающей среды, содержание кислорода, микроэлементов.