Підручник з Біології і екології (рівень стандарту). 10 клас. Андерсон - Нова програма

§ 50. Особливості процесів регенерації організму людини. Трансплантація тканин та органів

Пригадайте приклади регенерації у тварин.

Варто зауважити, що здатність відновлювати цілісність організму є фундаментальною властивістю живих істот.

Регенерація - процес відновлення організмом утрачених або ушкоджених складових. Регенерація трапляється від найпростіших до людини й протягом всього онтогенезу - від ембріона на стадії дроблення до найстаріших представників у популяції (рис. 226).

Особливості процесів регенерації організму людини. Фізіологічна регенерація відбувається протягом усього життя організму. Вона характеризується оновленням клітин слизових оболонок, внутрішніх органів, різних тканин. Подібна регенерація постійно відбувається, наприклад, у покривному епітелії, у якому періодично спостерігається злущення ороговілих клітин із заміною їх клітинами внутрішніх шарів, що розмножуються. Аналогічним чином відбувається також розмноження та дозрівання в кістковому мозку еритроцитів, лейкоцитів тощо. У високодиференційованих клітинах, де регенерація за рахунок клітинного поділу неможлива, цей процес характеризується періодичним оновленням внутрішньоклітинних органел (клітини головного мозку, серця тощо).

Відновна регенерація здійснюється у двох формах. У першому випадку некроз, що є наслідком патологічного процесу, поступово заміщується тканиною, ідентичною тій, що загинула, і місце пошкодження зникає безслідно. Такий вид регенерації називають повним. Подібна форма характерна для тих органів і тканин, у яких регенерація відбувається лише в клітинній формі (кістковий мозок, епідерміс, епітелій слизових оболонок тощо). Але в окремих випадках її можна спостерігати й там, де відновна регенерація відбувається як шляхом поділу клітин, так і за рахунок утворення внутрішньоклітинних складових. Ці зміни зникають у випадку одужання хворого, причому структура окремих клітин та тканин не відрізняється від норми. В інших випадках нормалізація функцій забезпечується за рахунок утворення клітин і внутрішньоклітинних складових не в місці пошкодження, а в тканинах, що розташовані поряд. Сама ж ділянка некрозу поступово заповнюється сполучною тканиною, що надалі перетворюється на рубець. Таку форму називають неповною регенерацією. Так, наприклад, у міокарді ділянки некрозу завжди утворюються з формуванням рубцевої тканини, а відновлення скоротливої функції серцевого м’яза забезпечується збільшенням кількості ядерних і цитоплазматичних складових у життєздатних клітинах.

Рис. 226. Приклади регенерації у тварин

Дощовий черв’як

Ящірка

Поясніть значення регенерації в зображених тварин.

Патологічну регенерацію можна спостерігати у випадку порушення харчування (білкова, вітамінна недостатність), порушення нервової регуляції, гормональних розладів, пригніченні імунних реакцій; її характеризують сповільнення або спотворення процесу. У цих випадках загоєння рани, перелому кістки затримується і набуває млявого перебігу, виникають виразки, що не загоюються, келоїдні рубці, несправжні суглоби тощо (рис. 227). Патологічну регенерацію спостерігають зазвичай за відсутності загальних і місцевих умов. Основними загальними умовами є вік і стан людини. У молодому віці відновлювальні процеси перебігають інтенсивніше, ніж у похилому і старечому. В ослабленої хворобою людини процеси відновлення є млявими й нерідко набувають форми патологічної регенерації. І навпаки, у фізично здорових людей відбувається інтенсивний перебіг процесів відновлення тканин.

Рис. 227. Патологічна регенерація

Келоїдний рубець

Несправжній суглоб

Обговоріть у групах і поясніть значення регенерації для організму людини.

Трансплантація тканин та органів у людини. Існують сучасні методи відновлення тканин та органів людини.

Трансплантація - метод, що полягає в пересадці реципієнту органа або тканини (трансплантата), узятих у донора, а також клонованих тканин, штучних імплантатів (електронних, металічних тощо).

Вважається, що початком трансплантації є опанування технікою переливання крові. А вже у 1902 році віденський хірург Е. Ульман здійснив пересадку нирки козі від собаки. Першу трансплантацію серця собаці виконав французький учений А. Каррель у 1905 році. Першу у світі трансплантацію цілого органа людині (нирки від померлої людини) здійснив український учений Ю. Ю. Вороний у 1933 році. Тоді нирка включилася в кровообіг і почала самостійно функціонувати.

Існує декілька способів трансплантації (рис. 229):

• аутотрансплантація (аутологічна трансплантація) - реципієнт трансплантата є донором для самого себе. Наприклад, аутотрансплантацію шкіри з неушкоджених ділянок на обпалені широко застосовують при важких опіках. Аутотрансплантацію кісткового мозку або стовбурових клітин після хіміотерапії широко застосовують при лейкозах, лімфомах тощо;

• ізотрансплантація (гомологічна трансплантація) - донором трансплантата є генетично й імунологічно ідентичний реципієнту однояйцевий близнюк;

• аллотрансплантація (гетерологічна трансплантація) - донором трансплантата є організм того самого виду, що генетично й імунологічно відрізняється від реципієнта;

Рис. 228. Трансплантація органа

Юрій Вороний під час операції

Обґрунтуйте власне ставлення до трансплантації тканин та органів у людини.

Рис. 229. Способи трансплантації

Обговоріть у групах різні способи трансплантації тканин й органів у людини та обґрунтуйте власне ставлення до кожного з них.

• ксенотрансплантація (міжвидова трансплантація) - трансплантація матеріалу від іншого біологічного виду (наприклад, людині від тварини).

У перспективі клонування тканин і вирощування цілих органів людини із заданими імунологічними характеристиками можуть призвести до того, що всі трансплантації органів будуть гомологічними.

Об’єктами трансплантації можуть бути клітини, тканини, органи та їх частини. Людині найчастіше трансплантують кістковий мозок, шкіру, нирки, печінку й серце. Пізніше до цього списку додалися тонкий кишечник, долі й сегменти печінки, легені, кістки, підшлункова залоза, клітини панкреатичних острівців (рис. 230). Для трансплантації використовують як трупні, так й отримані від живих донорів органи й тканини.

Правила біологічної етики. Існують дві основні юридичні моделі регулювання процедури отримання згоди на вилучення органів від померлих людей. Презумпція згоди («невиклопотана згода») виходить з того, що забір і використання органів здійснюють, якщо померлий за життя не висловлював заперечень проти цього або якщо заперечення не висловлюють його родичі. Така модель прийнята в законодавствах з охорони здоров’я Австрії, Бельгії, Польщі, Угорщини, Латвії, Литви, Португалії.

Друга модель - презумпція незгоди («виклопотана згода»), яка означає, що до своєї смерті померлий заявляв про свою згоду на вилучення органа або член сім'ї чітко висловлює згоду на вилучення в тому випадку, коли померлий не залишив подібної заяви. За таких умов передбачено певне документальне підтвердження «згоди». Така модель прийнята у США, Німеччині, Канаді, Італії.

Трансплантація органів від живих донорів не менш проблематична в етичному плані. Гуманна мета порятунку життя реципієнта не є гуманною, коли засобом її досягнення стає нанесення шкоди життю та здоров’ю донора.

Рис. 230. Об’єкти трансплантації

Органи, що їх найчастіше трасплантують, і бокси для їх перевезення

Підготуйте повідомлення про проблеми трансплантації тканин та органів в Україні та світі, використовуючи додаткові літературні джерела та інтернет-ресурси.

1. Дайте означення понять регенерація, трансплантація.

2. Опишіть особливості процесів регенерації організму людини.

3. Що таке трансплантація тканин та органів? Які її перспективи?

4. Схарактеризуйте правила біологічної етики в трансплантологи та обґрунтуйте власне ставлення щодо цих правил.