Работа 5. Регенерация

БУ ВО «Сургутский государственный университет»

Методическая разработка

Лабораторного занятия № 8 для студентов I-курса.

Тема занятия: «Гомеостаз».

Выполнил (а) студент (ка) I курса

Медицинского института

_____ группы

Ф.И.О._________________________

_________________________

 

 

Сургут, 2015 г.

Цель занятия: Иметь представление о гомеостазе как свойстве живого, обеспечивающем самоподдержание стабильности организма. Знать основные виды гомеостаза и механизмы его поддержа­ния. Знать основные закономерности физиологической и репаративной регенерации и стимулирующие ее факторы, значение регенерации для практической медицины. Знать биологиче­скую сущность трансплантации и ее практическое значение.

 

Вопросы для самоподготовки студентов:

1. Биологическая сущность гомеостаза, его виды.

2. На каких уровнях организации живого поддерживается гомеостаз?

3. В чем заключается генетический гомеостаз? Механизмы его поддержания.

4. Какова биологическая сущность иммунитета?

5. В чем заключается биологическое значение иммунитета?

6. Какое значение имеет конституциональный иммунитет?

7. Против чего направлен специфический иммунный ответ? Для каких видов организмов он характерен? Каковы его виды?

8. Каковы механизмы специфического иммунного ответа и раз­личия гуморального и клеточного иммунитета?

9. Что такое регенерация? Виды регенерации.

10. На каких уровнях структурной организации организма про­является регенерационный процесс?

11. Что представляет собой физиологическая регенерация (оп­ределение, примеры)?

12. Что такое репаративная регенерация, ее значение в жизне­деятельности организмов?

13. Какова способность к репаративной регенерации у предста­вителей разных классов животных?

14. Каковы виды репаративной регенерации?

15. Каковы способы репаративной регенерации?

16. Что является материалом для регенерационного процесса?

17. Каким способом осуществляется процесс репаративной ре­генерации у млекопитающих и у человека?

18. Как осуществляется регуляция репаративного процесса?

19. Каковы возможности стимуляции восстановительной спо­собности органов и тканей у человека?

20. Что такое трансплантация и каково ее значение для меди­цины?

21. Что такое изотрансплантация и в чем ее отличие от алло- и ксенотрансплантации?

22. Каковы проблемы и перспективы пересадки органов?

23. Какие существуют методы преодоления тканевой несовмес­тимости?

24. В чем заключается явление тканевой толерантности? Како­вы механизмы ее достижения?

25. В чем преимущества и недостатки имплантации искусст­венных материалов?

Самостоятелтная работа студентов

Работа 1.Виды гомеостаза.

Изучите и перепишите табл. 1.

Таблица 1

Вид гомеостаза	Уровни поддержания гомеостаза	Биологическая сущность
Генетический   Физиологиче­ский     Структурный	Молекулярно- гене­тический Клеточный Организменный Популяционно-видо­вой     Клеточный Тканевый Органный Организменный     Молекулярно-гене­тический Клеточный Тканевый Органный Организменный	Поддержание генетического постоянства клеток, орга­низма. Способность популяции поддерживать относитель­ную стабильность и целост­ность генетической структу­ры в изменяющихся услови­ях среды.   Поддержание постоянства внутренней среды организ­ма (объема и состава крови, лимфы, внеклеточной жид­кости, рН, газового состава, температуры и т.д.).   Поддержание постоянства и целостности морфологиче­ской организации.

 

Работа 2.Генетический гомеостаз и его нарушения.

Изучите и перепишите табл. 2.

Таблица 2

Способы поддержа­ния генетического гомеостаза	Механизмы нарушений ге­нетического гомеостаза	Результат нарушений генетического гомеостаза
Репликация ДНК   Репарация ДНК   Точное распреде­ление наследст­венного материа­ла при митозе     Иммунитет	Замена, выпадение, дуп­ликация, перестановка нуклеотидов, сдвиг рамки считывания   1. Наследственное и нена­следственное повреждение репа-ративной системы 2. Функциональная не­достаточность репаратив­ной системы   1. Нарушение формиро­вания веретена деления 2. Нарушение расхожде­ния хромосом   1. Иммунодефицит на­следственный и приобре­тенный 2. Функциональная недос­таточность иммунитета	Генные мутации   1. Хромосомные аберрации 2. Гетероплоидия 3. Полиплоидия     Сохранение атипич­ных клеток, приводящее к злокачествен­ному росту, сниже­нию резистентное к чужеродному агенту

 

Работа 3.Механизмы репарации на примере пострадиаци­онного (УФ) восстановления структуры ДНК.

Репарация или исправление поврежденных участков одной из цепей ДНК рассматривается как ограниченная репликация. Наиболее изучен процесс репарации при повреждении цепи ДНК ультрафиолетовым излучением (УФ). В клетках существу­ют несколько ферментных систем репарации, сформировав­шихся в ходе эволюции (рис. 1). Поскольку все организмы развились и существуют в условиях УФ-облучения, то в клетках имеется отдельная система световой репарации, наиболее изу­ченная в настоящее время. При повреждении молекулы ДНК УФ-лучами образуются тимидиновые димеры, т.е. «сшивки» между соседними тиминовыми нуклеотидами. Эти димеры не могут выполнять функцию матрицы, поэтому их исправляют ферменты световой репарации, имеющиеся в клетках. Эксцизионная репарация восстанавливает поврежденные участки как УФ-облучением, так и другими факторами. Это система репа­рации имеет несколько ферментов: репарационные эндонуклеаза и экзонуклеаза, ДНК-полимераза, ДНК-лигаза. Пострепликативная репарация является неполной, так как идет «в об­ход», и поврежденный участок из молекулы ДНК не удаляется.

Изучите механизмы репарации на примере фотореактива­ции, эксцизионной репарации и пострепликативной репара­ции (см. рис.1).

 

 

Рис. 1. Механизмы репарации на примере пострадиационного (УФ) восстановления структуры ДНК (Hanawal Р., 1975; Witkin Е., 1976).

а - фотореактивация; б - эксцизионная репарация; в - пострепликативная репарация.

Работа 4. Формы защиты биологической индивидуальности организма.

Изучите и перепишите табл. 3.

Таблица 3

Формы защиты

Биологическая сущность

Неспецифические факторы   Защитные барьеры орга­низма: кожа, эпителий, гематолимфатический, печеноч-ный, гематоэнцефалический, гемато-офтальмический, гематотестикулярный, гематофолликулярный, гематосаливарный барьеры Неспецифическая клеточ­ная защита (клетки крови и соединительной ткани) Неспецифическая гумо­ральная зашита Иммунитет     Конституциональный им­мунитет   Клеточный     Гуморальный

Естественная индивидуальная неспеци­фическая устойчивость к чужеродным агентам Препятствуют проникновению в орга­низм и органы чужеродных агентов     Фагоцитоз, инкапсулирование, образова­ние клеточных агрегатов, коагуляция плазмы Действие на патогенные агенты неспеци­фических веществ в выделениях кожных желез, слюне, слезной жидкости, желу­дочном и кишечном соке, крови (интер­ферон) и т.д.   Специализированные реакции иммунной системы на генетически чужеродные агенты, живые организмы, злокачествен­ные клетки Генетически предопределенная устойчи­вость отдельных видов, популяций и осо­бей к возбудителям определенных забо­леваний или агентам молекулярной при­роды, обусловленная несоответствием чужеродных агентов и рецепторов кле­точных мембран, отсутствием в организ­ме определенных веществ, без которых чужеродный агент не может существо­вать; наличие в организме ферментов, уничтожающих чужеродный агент Появление повышенного количества избирательно реагирующих с данным анти­геном Т-лимфоцитов Образование циркулирующих с кровью специфических антител к определенным антигенам

Работа 5. Регенерация.

Заполните табл. 4, используя материал лекций и учебника.

Таблица 4

Виды и уровни регенерационного процесса	Примеры
Виды регенерации Физиологическая Репаративная: посттравматическая; патологически измененных органов Уровни регенерационного процесса Внутриклеточный Клеточный Тканевый Органный Организменный

Работа 6. Репаративная регенерация.

Заполните табл. 5, используя материал лекций и учебника.

Таблица 5

	Репаративная регенерация	Сущность процесса	Примеры
Способы Типы	Гомоморфоз Гипоморфоз Гетероморфоз Соматический эмбриогенез   Эпиморфоз Морфаллаксис Эндоморфоз Регенераиионная гипертрофия Компенсаторная гипертрофия Регенерация по каркасу Вставочный рост

 

Работа7. Трансплантация как возможность восстановления структурного и физиологического гомеостаза.

Трансплантация - замещение утраченных или поврежден­ных тканей и органов собственными либо взятыми из другого организма.

Имплантация - трансплантация органов из искусственных материалов.

Изучите и перепишите табл. 6 в рабочую тетрадь.

Таблица 6

Вид трансплан­тации	Материал для пересадки	Препятст­вия к пере­садке	Пути преодоления тканевой несовместимости
Изо- (или ауто-) трансплантация   Алло- (или гомо-) трансплантация Ксено- (или гетеро-) трансплантация   Имплантация	Ткани и орга­ны собствен­ного или генетически идентичного орга­низма Ткани и орга­ны доноров (или трупов) этого же вида Ткани и органы организмов другого вида   Органы или их части из искус­ственных мате­риалов	Отсутствуют   Тканевая несовместимость	Подбор совместимых доноров и реципиентов Иммунодепрессивная терапия Создание искусственной толерантности путем пе­рехвата антигенов анти­телами

 

Контроль итогового уровня знаний:

Тестовые задания:

1. Выберите один правильный ответ.

НА ПОПУЛЯЦИОННО-ВИДОВОМ УРОВНЕ ПОДДЕР­ЖИВАЕТСЯ ГОМЕОСТАЗ:

1. Структурный.

2. Физиологический.

3. Генетический.

4. Биохимический.

2. Выберите один правильный ответ.

ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ РЕГЕНЕРАЦИЯ ОБЕСПЕЧИВАЕТ:

1. Формирование утраченного органа.

2. Самообновление на тканевом уровне.

3. Восстановление тканей в ответ на повреждение.

4. Восстановление части утраченного органа.

3. Выберите один правильный ответ,

РЕГЕНЕРАЦИЯ ПОСЛЕ УДАЛЕНИЯ ДОЛИ ПЕЧЕНИ У ЧЕЛОВЕКА ИДЕТ ПУТЕМ:

1. Компенсаторной гипертрофии.

2. Эпиморфоза.

3. Морфолаксиса.

4. Регенерационной гипертрофии.

4. Выберите один правильный ответ.

ПЕРЕСАДКА ТКАНЕЙ И ОРГАНОВ ОТ ДОНОРА К РЕ­ЦИПИЕНТУ ЭТОГО ЖЕ ВИДА:

1. Ауто- и изотрансплантация.

2. Алло- и гомотрансплантация.

3. Ксено- и гетеротрансплантация.

4. Имплантация и ксенотрансплантация.

5. Выберите несколько правильных ответов.

К НЕСПЕЦИФИЧЕСКИМ ФАКТОРАМ ИММУННОЙ ЗАЩИТЫ У МЛЕКОПИТАЮЩИХ ОТНОСЯТСЯ:

1. Барьерные функции эпителия кожи и слизистых оболочек.

2. Лизоцим.

3. Антитела.

4. Бактерицидные свойства желудочного и кишечного сока.

6. Выберите несколько правильных ответов.

КОНСТИТУЦИОННЫЙ ИММУНИТЕТ ОБУСЛОВЛЕН:

1. Фагоцитозом.

2. Отсутствием взаимодействия между клеточными рецепто­рами и антигеном.

3. Антителообразованием.

4. Ферментами, разрушающими чужеродный агент.

7. Выберите несколько правильных ответов.

ПОДДЕРЖАНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКОГО ГОМЕОСТАЗА НА МОЛЕКУЛЯРНОМ УРОВНЕ ОБУСЛОВЛЕНО:

1. Иммунитетом.

2. Репликацией ДНК.

3. Репарацией ДНК.

4. Митозом.

8. Выберите несколько правильных ответов.

ДЛЯ РЕГЕНЕРАЦИОННОЙ ГИПЕРТРОФИИ ХАРАК­ТЕРНО:

1. Восстановление первоначальной массы поврежденного органа.

2. Восстановление формы поврежденного органа.

3. Увеличение количества и размеров клеток.

4. Образование рубца на месте травмы.

9. Выберите несколько правильных ответов.

У ЧЕЛОВЕКА ОРГАНАМИ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ ЯВ­ЛЯЮТСЯ:

1. Печень.

2. Лимфатические узлы.

3. Пейеровы бляшки.

4. Костный мозг.

5. Сумка Фабрициуса.

10. Установите соответствие.

ТИПЫ И СПОСОБЫ РЕГЕНЕРАЦИИ:

1. Эпиморфоз.

2. Гетероморфоз.

3. Гомоморфоз.

4. Эндоморфоз.

5. Вставочный рост.

6. Морфолаксис.

7. Соматический эм­бриогенез.

 

 

БИОЛОГИЧЕСКАЯ СУЩНОСТЬ:

а) атипичная регенерация;

б) отрастание от раневой поверх­ности;

в) компенсаторная гипертрофия;

г) регенерация организма из от­дельных клеток;

д) регенерацио иная гипертрофия;

е) типичная регенерация;

ж) перестройка оставшейся части органа;

з) регенерация сквозных дефектов.

 

Термины (в словарь):

Гомеостаз, изотрансплантация, имплантация, иммунитет, регенерация (физиологическая, репаративная), трансплантат, трансплантация.

Основная литература

1. Биология / Под ред. В.Н. Ярыгина. - М.: Высшая школа, 2001. - С. 77-84, 372-383.

2. Слюсарев А.А., Жукова СВ. Биология. - Киев: Высшая школа, 1987. - С. 178-211.

 

Дополнительная литература

1.Иммунология / Под ред. У. Пола. - В 3-х т. - Т. 1. - М.: Мир, 1987.

2. Новое в учении о регенерации / Под ред. Л.Д. Лиознера. - М.: Меди­цина, 1997.