144

РЕГЕНЕРАЦИЯ

Регенерация (от лат. regeneratio – возрождение) – восстановление клеток, клеточных ультраструктур, тканей взамен утраченных в результате их физиологической гибели или в результате патологического процесса.

Восстановление структуры может происходить на разных уровнях – молекулярном, субклеточном, клеточном, тканевом или органном, однако всегда речь идет о возмещении структуры, которая способна выполнять специализированную функцию.

Существует две формы регенерации:

клеточная регенерация – характеризуется размножением клеток. Наблюдается в эпителии кожи, слизистых желудочно-кишечного тракта, дыхательной и мочевыводящей систем, клетках лимфоидной ткани, в кроветворных органах, клетках рыхлой соединительной ткани – в органах и тканях представленных

лабильными клетками;

внутриклеточная регенерация – характеризуется гиперплазией и гипертрофией ультраструктур. Имеет место во всех клетках; в обычных условиях преобладает в стабильных клетках, а в клетках ЦНС, миокарда, скелетных мышц является единственной возможной формой регенерации.

Таким образом, развитие той или иной формы регенерации зависит, в

первую очередь, от регенераторных способностей клеток, которые по этому признаку делятся на:

лабильные клетки (например, базальные эпителиальные камбиальные клетки всех типов эпителия и гемопоэтические стволовые клетки в костном мозге) – обычно активно делятся в течение всей жизни, являясь источником для восстановления клеток взамен погибших. Зрелые дифференцированные клетки в этих специфических тканях не могут делиться; их количество поддерживается делением их стволовых лабильных клеток. Повреждение ткани, содержащей лабильные паренхиматозные клетки, сопровождается быстрой регенерацией. Например, физиологическая потеря эндометрия в течение менструации или же удаление эндометрия при соскобе сопровождается полной регенерацией за счет клеток базального герминативного слоя в течение нескольких дней. Условие для регенерации тканей с лабильными клетками – достаточное количество лабильных клеток оставшихся после повреждения;

145

относительно стабильные клетки (обратимо постмитотические) (например, паренхиматозные клетки железистых органов [печень, поджелудочная железа] и мезенхимальные клетки [фибробласты, эндотелиальные клетки]). Относительно стабильные клетки имеют, как правило, достаточно длительный срок существования и характеризуются низкой митотической активностью. При этом они сохраняют способность к делению и при необходимости начинают делиться. Регенерация в этих тканях, требует

сохранности соединительнотканной стромы и наличия достаточного количества жизнеспособной ткани;

постоянные клетки (например, нейроны в центральной и периферической нервной системе и клетки миокарда). Полная регенерация невозможна, поэтому повреждение органа построенного из постоянных клеток всегда сопровождается формированием рубца. Таким образом, потеря постоянных клеток необратима и, если некроз обширный, это может приводить к нарушению функции данных органов.

Процесс регенерации складывается из двух фаз – пролиферации и дифференцировки:

в фазу пролиферации происходит размножение молодых, недифференцированных клетки; деление клеток продолжается до тех пор, пока не будет заполнен дефект ткани;

в фазу дифференцировки молодые клетки созревают, происходит

их структурно-функциональная специализация.

Различают три вида регенерации:

физиологическую;

патологическую;

репаративную:

полная регенерация (реституция);

неполная регенерация (субституция).

1.Физиологическая регенерация – характерна для тканей, которые характеризуются непрерывной потерей клеток: кожа, слизистая оболочка кишечника, кровь. При данной форме регенерации лабильные стволовые, камбиальные клетки делятся, образующиеся клетки дифференцируются и заменяют потерянные в процессе нормальной жизнедеятельности клетки.

2.Патологическая регенерация – наблюдается нарушение смены фаз пролиферации и дифференцировки клеток, что ведет к избыточному или недостаточному образованию структур регенерирующей ткани (гипер - или гипорегенерация). Примеры: вялое заживление ран

146

(хронические трофические язвы голени в результате венозного застоя), образование келоидных рубцов, травматических невром, избыточное образование костной мозоли при срастании перелома и др. Причины и механизмы патологической регенерации (дисрегенерации) представлены на рис. 32 и рис. 33, соответственно.

Рис. 32. Причины развития патологической регенерации.

Рис. 33. Механизмы развития патологической регенерации.

147

3.Полная репаративная регенерация (реституция) – имеет место в тканях, с преимущественно лабильными клетками; происходит замещение участка поврежденной ткани, тканью идентичной погибшей.

4.Неполная репаративная регенерация (субституция) –

характеризуется замещением неидентичной, чаще соединительной тканью (рубцом); наблюдается гипертрофия сохранившихся тканевых структур или части органа, за счет чего происходит восстановление функции.

Примером неполной репаративной регенерации является заживление инфаркта миокарда, приводящее к развитию крупноочагового кардиосклероза.

Встенке желудочка виден белесоватый, плотный, с четким границами участок неправильной формы (рубец, т.н. постинфарктный кардиосклероз)

Вмиокарде виден очаг разрастания плотной волокнистой соединительной ткани, по периферии которого отмечается увеличение кардиомиоцитов в размерах, ядра их также увеличены, гиперхромные.

ЗАЖИВЛЕНИЕ РАН

Частным случаем репаративной регенерации является заживление ран, которое в своем развитии проходит несколько стадий:

удаление некротического детрита (обломков погибших клеток,

воспалительного экссудата, включая фибрин и кровь) – детрит разжижается лизосомными ферментами нейтрофилов, которые мигрируют в эту область с последующим выведением через лимфатическую систему. Частицы, путем фагоцитоза, удаляются макрофагами;

разрастание грануляционной ткани – высоко васкуляризированной соединительной ткани, представленной заново сформированными капиллярами и пролиферирующими камбиальными клетками соединительной ткани. По мере удаления некротического детрита формирующаяся грануляционная ткань заполняет поврежденную область;

созревание грануляционной ткани – прогрессивное увеличение содержания коллагена со временем, а клеток и сосудов становится меньше. Молодой рубец представлен большим числом капилляров и фибробластов, умеренным количеством коллагена. Зрелый рубец состоит из массивного скопления

148

коллагена с небольшим количеством фибробластов и практически не содержит сосуды.

сокращение и уплотнение рубца – заключительная стадия заживления. Контракция (сокращение) начинается на ранних стадиях заживления, благодаря активному сокращению миофибробластов, и продолжается по мере созревания рубца.

Грануляционная ткань – богатая сосудами и молодыми клетками соединительная ткань; образуется при заживлении ран или вокруг участков некроза с последующим

еесозреванием и формированием рубца.

Макроскопически грануляционная ткань мягкая и пестрая (кажется розовой и "гранулярной") из-за наличия многочисленных капилляров.

Микроскопически – множество капилляров, окруженных недифференцированными клетками соединительной ткани. Пролиферирующие камбиальные клетки соединительной ткани являются метаболически высоко активными, с большими ядрами и видимыми ядрышками; иногда видны фигуры митоза (см. фото № 10).

Слои грануляционной ткани:

1.поверхностный лейкоцитарно-некротический слой;

2.слой поверхностных петель;

3.слой вертикальных сосудов;

4.слой вертикально расположенных фибробластов;

5.слой горизонтально расположенных фибробластов;

6.слой фиброзной ткани.

Выделяю 4 основных вида заживления ран:

непосредственное закрытие дефекта эпителиального покрова

– простейшее заживление, заключающееся в наползании эпителия на поверхностный дефект и закрытии его эпителиальным слоем;

заживление раны под струпом – раневой процесс начинается свертыванием излившейся крови или только лимфы, которая подсыхает с образованием струпа. Под ним происходит быстрая регенерация эпидермиса, и струп затем отторгается;

заживление раны первичным натяжением – чистые резанные

(например, операционные) и рваные раны, в которых края раны находятся на близком расстоянии друг от друга; небольшой

149

промежуток в эпидермисе и дерме заполняется свернувшейся кровью, которая формирует струп. В подлежащей дерме рана заполняется свернутой кровью и заживает путем формирования рубца. К 5 дню дермальный дефект заполняется грануляционной тканью и небольшим количеством рыхлой волокнистой соединительной ткани.

заживление раны вторичным натяжением (заживление через нагноение) – процессы, обусловливающие заживление вторичным натяжением, аналогичны процессам, происходящим при заживлении первичным натяжением, но длятся они дольше из-за обширного повреждения тканей, наличия некротизированных тканей и инородных тел, инфицирования. Обязательным этапом в процессе заживления вторичным натяжением является вторичное очищение раны, после чего начинает развиваться грануляционная ткань.

Таблица 10. Условия для заживления первичным и вторичным натяжением

РЕГЕНЕРАЦИЯ КОСТНОЙ ТКАНИ

Еще одним частным случаем регенерации является регенерация костной ткани при переломе костей, которая может происходить двумя путями в виде:

первичного костного сращения;

вторичного костного сращения.

1.Первичное костное сращение – происходит при неосложненном костном переломе, когда костные отломки хорошо сопоставлены и неподвижны, отсутствует инфекция.

1 этап – активация пролиферации остеобластов с началом формирования мягкой костной мозоли (остеобластическая

150

грануляционная ткань, состоящая из большого количества новообразованных тонкостенных сосудов капиллярного типа и большого количества делящихся клеток соединительной ткани);

2 этап – дифференцировка клеток с превращением их в клетки костной ткани (остеоциты), которые вырабатывают межклеточное вещество и формируют остеоидную ткань;

3 этап – формирование твердой костной мозоли посредством отложения солей кальция в остеоидную ткань, которая по своему строению отличается от зрелой костной ткани лишь неупорядочным расположением костных балок;

4 этап – вновь образованная костная ткань с помощью остеокластов и остеобластов подвергается структурной перестройке; в костномозговом канале появляется костный мозг; происходит восстановление васкуляризации и иннервации.

2.Вторичное костное сращение – возникает при наличии обширных оскольчатых диафизарных переломов, подвижности отломков, расстройствах кровоснабжения костной ткани, что ведет к нарушению регенерации кости. При этом между костными отломками сначала образуется хрящевая ткань, которая со временем заменяется костной тканью. Это называется предварительной костно-хрящевой мозолью. Этот вид регенерации костной ткани наблюдается гораздо чаще, и по сравнению с первичным костным сращением выздоровление занимает гораздо больше времени.

Вцелом, на развитие регенераторного процесса влияют как общие, так и местные факторы (таблица 11).

Таблица 11. Факторы, нарушающие процесс регенерации