Регенерація - процес відновлення організмом втрачені або пошкоджених структур. Регенерація підтримує будову і функції організму, його цілісність.
Розрізняють два типу регенерації: фізіологічну і репаративну.
· Відновлення органів, тканин, клітин або внутрішньоклітинних структур після руйнування їх в процесі життєдіяльності організму називають фізіологічної регенерацією.
· Відновлення структур після травми або дії інших факторів називають репаративної регенерацією.
При регенерації відбуваються такі процеси, як детермінація, диференціювання, зростання, інтеграція та ін. Подібні з процесами, що мають місце в ембріональному розвитку. Однак при регенерації все вони йдуть вже вдруге, тобто в сформованому організмі.
Широко поширена регенерація і з відрізків кореня, кореневища або слані. Можна виростити рослини з листових живців, шматочків листа (наприклад, у бегоній). У деяких рослин вдавалася регенерація з ізольованих клітин і навіть з окремих ізольованих протопластів, а у деяких видів сифонових водоростей - з невеликих ділянок їх многоядерной протоплазми. Молодий вік рослини зазвичай сприяє регенерації, але на дуже ранніх стадіях онтогенезу орган може виявитися нездатним до регенерації. Як біологічне пристосування, що забезпечує заростання ран, відновлення випадково втрачених органів, а нерідко і вегетативне розмноження, регенерація має велике значення для рослинництва, плодівництва, лісівництва, декоративного садівництва і ін. Вона дає матеріал і для вирішення ряду теоретичних проблем, в т. Ч. і проблем розвитку організму. Велику роль в процесах регенерації грають ростові речовини.
Репаративна регенерація. Способи репаративної регенерації: Епіморфоз, морфаллаксіс, ендоморфоз і регенерація шляхом індукції. Відновлення по типу компенсаторною гіпертрофії - важливий пристосувальний процес у ссавців. Прояв регенераційної здатності в філогенезі.
Репаративна (від лат. Reparatio - відновлення) регенерація настає після пошкодження тканини або органу. Механічна травма, наприклад оперативне втручання, дія отруйних речовин, опіки, обмороження, променеві впливу, голодування, інші хвороботворні агенти, - все це фактори, що ушкоджують. Найбільш широко вивчена регенерація після механічної травми. Здатність деяких тварин, таких, як гідра, планария, деякі кільчасті черви, морські зірки, асцидія і ін. Відновлювати втрачені органи і частини організму здавна дивувала вчених. Ч. Дарвін, наприклад, вважав дивовижними здатність равлики відтворювати голову і здатність саламандри відновлювати очі, хвіст і ноги саме в тих місцях, де вони відрізані.
Обсяг пошкодження і подальше відновлення бувають дуже різними. Крайнім варіантом є відновлення цілого організму з окремої малої його частини, фактично з групи соматичних клітин. Серед тварин таке відновлення можливо у губок і кишковопорожнинних. Серед рослин можливий розвиток цілого нового рослини навіть з однієї соматичної клітини, як це отримано на прикладі моркви і тютюну.
Існують приклади відновлення великих ділянок організму, що складаються з комплексу органів. Як приклад служать регенерація ротового кінця у гідри, головного кінця у кільчастого хробака і відновлення морської зірки з одного променя. Широко поширена регенерація окремих органів, наприклад кінцівки у тритона, хвоста у ящірки, очей у членистоногих.
Існує кілька різновидів або способів репаративної регенерації .:
Епітелізація - фізіологічний процес, що характеризується утворенням епітелію на місці пошкодження і приводить до заповнення дефекту шкіри.
Епіморфоз - варіант процесу регенерації органу при втраті частини органу, що характеризується відростанням відсутньої частини органу без зміни форми і розміру частини органу. При епіморфной регенерації не завжди утворюється точна копія віддаленої структури. Таку регенерацію називають атіпічной.Существует багато різновидів атипової регенерації. Гіпоморфоз - регенерація з частковим заміщенням ампутованою структури. Так, у дорослої шпорцевой жаби виникає шіловідная структура замість кінцівки. Гетероморфоз - поява іншої структури на місці втраченої. Це може проявлятися у вигляді гомеозісной регенерації, що полягає в появі кінцівки на місці антен або очі у членистоногих, а також у зміні полярності структури.
Морфаллаксіс - це регенерація шляхом перебудови регенеруючого ділянки. Прикладом служить регенерація гідри з кільця, вирізаного з середини її тіла, або відновлення планарії з однієї десятої або двадцятої її частини. На поверхні рани в цьому випадку не відбувається значних формообразовательних процесів. Відрізаний шматочок стискається, клітини всередині нього перебудовуються, і виникає ціла особина зменшених розмірів, яка потім зростає.
Регенераційна гіпертрофія або ендоморфоз - відновлення, що йде всередині органу. При цьому відновлюється не форма, а маса органу. При цьому маса органу збільшується за рахунок проліферації специфічних клітинних елементів дифузно або дрібними вогнищами. Ранова поверхня закривається рубцем. Ілюстрацією служить регенерація печінки хребетних, в тому числі ссавців. При крайовому пораненні печінки віддалена частина органу ніколи не відновлюється. Ранова поверхня заживає. У той же час всередині решти посилюється розмноження клітин (гіперплазія) і протягом двох тижнів після видалення 2/3 печінки відновлюються вихідні маса і об'єм, але не форма. Внутрішня структура печінки виявляється нормальною, часточки мають типову для них величину. Функція печінки також повертається до норми.
Регенерація шляхом індукції - відновлення дефекту шляхом внесення в нього подрібнених тканин. Наприклад, при регенерації кісток склепіння черепа у собак визначальним явищем індукції кістки в області дефекту черепа з мігрували незрілих клітин сполучної тканини під впливом речовин, що виділяються з пересаджених кісткових тирси.
Рубцювання - закриття рани відбувається без відновлення втраченого органу.
Взагалі кажучи, нижчі тварини частіше здатні до регенерації, ніж більш складні високоорганізовані форми. Так, серед безхребетних набагато більше видів, здатних відновлювати втрачені органи, ніж серед хребетних, але тільки у деяких з них можлива регенерація цілої особини з невеликого її фрагмента. Проте загальне правило про зниження здатності до регенерації з підвищенням складності організму не можна вважати абсолютним. Такі примітивні тварини, як гребневики і коловертки, практично не здатні до регенерації, а у набагато складніших ракоподібних і амфібій ця здатність добре виражена; відомі й інші винятки. Деякі близькоспоріднені тварини сильно розрізняються в цьому відношенні. Так, у дощового черв'яка з невеликого шматочка тіла може повністю регенерувати нова особина, тоді як п'явки здатні відновити один втрачений орган. У хвостатих амфібій на місці ампутованою кінцівки утворюється нова, а у жаби культя просто заживає і ніякого нового зростання не відбувається. Багато безхребетні здатні до регенерації значної частини тіла. У губок, гідроїдних поліпів, плоских, стрічкових і кільчастих хробаків, моховинок, голкошкірих і покривників з невеликого фрагмента тіла може регенерувати цілий організм. Особливо примітна здатність до регенерації у губок. Якщо тіло дорослої губки продавити через сітчасту тканину, то всі клітини відокремляться один від одного, як просіяні крізь сито. Якщо потім помістити всі ці окремі клітини в воду і обережно, ретельно перемішати, повністю зруйнувавши всі зв'язки між ними, то через деякий час вони починають поступово зближуватися і возз'єднуються, утворюючи цілу губку, подібну до колишньої. У цьому бере участь свого роду "впізнавання" на клітинному рівні, про що свідчить наступний експеримент. Губки трьох різних видів поділяли описаним способом на окремі клітини і як слід примушували. При цьому виявилося, що клітини кожного виду здатні "дізнаватися" в загальній масі клітини свого виду і возз'єднуються тільки з ними, так що в результаті утворилася не одна, а три нових губки, подібні трьом вихідним