Що буде якщо розрізати планарію

Планарії та регенерація: факти та можливі застосування

Для багатьох студентів-біологів слово «планарій» викликає в уяві образ дивного плоского хробака зі схрещеними очима та дивовижною здатністю до регенерації. Навіть невеликі шматочки планарії можуть регенерувати відсутні частини тіла і сформувати повноцінну особистість. Тварина популярна у шкільних лабораторіях та в наукових дослідженнях. Нещодавні відкриття у його біології можуть допомогти нам у нашому прагненні викликати регенерацію людських тканин, органів та частин тіла.

Багато видів називаються планаріями, хоча багато хто з них не належать до роду планарій. Наприклад, дугезію часто використовують як планар у шкільних лабораторіях. Планарії - прісноводні істоти, які мають багато загальними характеристиками, включаючи більшість їх анатомічних особливостей і здатність до регенерації. Це маленькі істоти, яких можна побачити неозброєним оком, але краще розглянути під мікроскопом. Вчені роблять кілька цікавих відкриттів про їхні клітини та поведінку.

Розмір типових лабораторних планарій

Rev314159, va flickr, ліцензія CC BY-ND 2.0

Зовнішні особливості

Як випливає з назви їхнього типу, планарії мають сплощене тіло. Їхній колір буває різним. Вони рухаються плавно та хвилеподібно. Їхні «очі» насправді є вічками (або очками), які можуть визначати інтенсивність світла, але не можуть формувати зображення.

Планар часто має виступи у вигляді вух на кожній стороні тіла поряд з очима. Ці виступи називаються вушними раковинами. Вони не грають ролі в слуху, як випливає з їхньої назви, а натомість містять хеморецептори для виявлення хімічних речовин.Вони також чутливі до дотиків. Вушні раковини допомагають планарям знаходити їжу.

Рот планарії розташований приблизно половині нижньої частини тіла. У багатьох людей стрижневидні структури можна побачити поруч із ротом та під поверхнею тварини. Це ковтка, трубчаста структура, що веде до решти травного тракту. Планар витягає горлянку через рот, щоб всмоктувати їжу. У всіх планарій є ковтка і вони харчуються цим способом, навіть якщо структура не видно зовні.

Травна та видільна системи

У планарії є травна, видільна та нервова системи, але немає дихальної або кровоносної системи. Кисень потрапляє в організм і поширюється до клітин тварин шляхом дифузії. Вуглекислий газ залишає клітини і переміщається на поверхню тіла за допомогою того самого процесу. Тонкість тіла тварини робить практичним газообмін без спеціальних конструкцій.

Травлення

Планарії - м'ясоїдні тварини і видобувають собі їжу хижаками чи падлом. М'язова ковтка проходить через рот, щоб зібрати їжу, а потім втягується в тіло. Глотка веде до розгалуженого травного тракту. Поживні речовини з їжі дифундують через стінку цього тракту клітини тварини. Неперетравлювана їжа виділяється через рот. Планар не має ануса.

Екскреція

Тіло планарії містить трубчасті структури, які називають протонефридіями, які містять клітини полум'я. Осередки полум'я містять ниткоподібні структури, звані джгутиками. Джгутики б'ються, нагадуючи спостерігачам про мерехтливе полум'я і даючи назву клітинам. Жгутики, що б'ються, переміщують рідину, що містить відходи, з тіла через пори на поверхні тварини.

Структура людського нейрона чи нервової клітини

Національний інститут раку, через Wikimedia Commons, ліцензія CC BY-SA 3.0

Нервова система

Голова планарії містить два пов'язані ганглії, які відомі як церебральні ганглії. Ганглії - це маса нервової тканини, що складається з клітинних тіл нейронів. Тіло клітини містить ядро та органели нейрона. Відросток тіла клітини, званий аксоном, передає нервовий імпульс наступному нейрону. Нерви планарії містять пучок аксонів.

Нерви проходять від церебральних гангліїв через тіло планарії, яке містить інші ганглії. Ганглії та нерви утворюють нервову систему, що нагадує сходи, як показано на малюнку нижче.

Пов'язані ганглії у голові планарії іноді називають мозком, хоча вони утворюють набагато простішу структуру, ніж наш мозок. Проте діяльність «мозку» тварини цікава. Ця діяльність досліджується у навчальних та фармакологічних експериментах за участю тварин.

Нервова система планарії

Putaringonit, через Wikimedia Commons, ліцензія CC BY-SA 3.0

Репродуктивна система

Деякі види планарій розмножуються як статевим, і безстатевим шляхом. Інші розмножуються лише безстатевим шляхом. Види, здатні до статевого розмноження, містять як яєчники, і сім'яники, і тому є гермафродитами. Під час парування між двома тваринами відбувається обмін спермою. Яйця запліднюються внутрішньо та відкладаються у капсули.

При безстатевому розмноженні хвостовий кінець планарії відокремлюється від решти тіла. З хвоста утворюється нова голова, але в голові тварини - новий хвіст. В результаті виходять дві особи.

Стовбурові клітини

Планарії можуть регенерувати відсутні частини через повсюдну присутність стовбурових клітин.Стовбурова клітина неспеціалізована, але за правильної стимуляції може виробляти спеціалізовані клітини. Планарійні стволові клітини відомі як необласти. Природа необластів та процеси, що відбуваються при активації та проведенні регенерації, досі досліджуються.

У людей теж є стовбурові клітини, але меншою мірою, ніж у планарій. Клітини мають характеристику, відому як активність, і класифікуються наступним чином.

Тотипотентні стволові клітини можуть виробляти всі типи клітин в організмі, а також клітини плаценти.
Плюрипотентні клітини можуть продукувати всі типи клітин в організмі, але не клітини плаценти.
Мультипотентні клітини можуть виготовляти кілька типів спеціалізованих клітин.
Уніпотентні клітини можуть лише один тип спеціалізованих клітин.

Стовбурові клітини планарій плюрипотентні (принаймні ті, що були вивчені). Їх так багато по всьому тілу, що навіть невеликий шматочок планарії містить клітини.

Здатність до регенерації

Нові особини, отримані шляхом розрізання певної планарії на частини, генетично ідентичні своїм батькам. Навіть якщо тіло розрізати більш ніж на сотню частин, з кожної частини виросте ціла тварина. У дев'ятнадцятому столітті вчений Томас Хант Морган стверджував, що 279 частин планарії відродять нових людей.

Не обов'язково повністю розділяти планарію на частини, щоб спричинити регенерацію. Якщо голова розрізана посередині, а решта тіла залишається недоторканою, кожна половина голови відновлює недостатню частину. В результаті у тварини залишається дві голови. Регенерація у планарії займає близько семи днів, а іноді трохи довше.

Факти про регенерацію планарію

Якщо його необласти руйнуються радіацією, відрізаний планарій неспроможна регенерувати відсутні частини і вмирає протягом кількох тижнів.
Якщо нові необласти пересідають опроміненій тварині, вона відновлює здатність до регенерації.
При ампутації частини планарії необласти потрапляють у рану і утворюють структуру, яка називається бластемою. У цій структурі відбувається виробництво та диференціація нових клітин.
Шматочки, отримані з двох частин тіла планарії, не можуть регенерувати всю тварину. Ці області – ковтка і голова перед очними плямами.

Дослідники вивчають процеси передачі сигналів, які говорять необластям мігрувати у пошкоджену область, а потім виробляти ряд спеціалізованих клітин. Дослідження важливе розуміння поведінки стовбурових клітин у планарій і, можливо, в людей.

Нові тенденції в дослідженнях: гени та РНК

Клітини випускають сигнальні молекули, щоб впливати інші клітини. Молекули часто є білками. Вони виконують свою роботу, приєднуючись до рецепторів на поверхні інших клітин, які також є білками. Об'єднання сигнальної молекули та її рецептора викликає певну відповідь у клітині-реципієнті.

ДНК у ядрі клітини містить закодовані інструкції з виробництва білків, необхідних організму, включаючи ті, що діють як сигнальні молекули. Код створення певного білка транскрибируется на молекулу інформаційної РНК, яка переміщається до рибосомам поза ядра. Тут виготовляється відповідний білок.

Кожен ген у молекулі ДНК кодує певний білок.Деякі дослідники планарій зосереджують свої дослідження на генах та транскриптах РНК (інформаційна РНК, що транскрибується з певного гена в молекулі ДНК). Ці дослідження можуть запропонувати нове розуміння процесу регенерації тварин.

Один ген стовбурових клітин планарії, який, як вважається, бере участь у регенерації, називається геном piwi (вимовляється як пі-ві). У наших сперматозоїдах та яйцеклітинах є близькоспоріднений ген. Він також грає роль діяльності наших стовбурових клітин. Деякі інші гени, що у регенерації планарій, нагадують гени людини. Можливо, ми дізнаємося, як використовувати ці гени в регенерації частин людського тіла.

Алехандро Санчес Альварадо, через Wikimedia Commons, ліцензія CC BY-SA 2.5

Nb2 клітини

Група дослідників зі США зробила кілька цікавих відкриттів про стовбурові клітини планарії. Дослідники розробили новий метод ідентифікації та класифікації планарій необластів. В результаті вони виявили дванадцять типів необластів, включаючи тип, який називають підтипом 2 або Nb2.

Nb2 є плюрипотентним і має на поверхні білок, званий тетраспаніном. Білок кодується геном тетраспаніном-1. Тетраспанін – це назва сімейства білків. У наших тілах є деякі члени сім'ї. У людини білки беруть участь у розвитку та зростанні клітин.

Вчені виявили такі факти щодо поведінки клітин Nb2.

Коли дослідники вирізали планарій, вони виявили, що популяція клітин Nb2 у кожній половині швидко зростала.
Клітини, які були ізольовані у лабораторному устаткуванні, пережили сублетальну променеву терапію.
Коли планарії зазнавали дози радіації, яка зазвичай була б смертельною, одна введена клітина Nb2 розмножувалася, а потім поширилася тваринами, рятуючи їх.
Транскрипт клітини - це сума всіх транскриптів її РНК Транскрипт клітин Nb2 відрізняється протягом нормального життя, після впливу сублетальної радіації і під час регенерації Це говорить про те, що в кожній ситуації проводиться різний набір білків.

Хольгер Брандл та ін., Через Wikimedia Commons, ліцензія CC BY-SA 4.0

Можливе ставлення до біології людини

Це може здатися дивним, ніж істота, яка так сильно відрізняється від людей, може містити інформацію, яка має відношення до нашої біології. Однак на клітинному рівні планарії мають багато спільного з людьми.

Один дослідник назвав планарій чашкою Петро in vivo для плюрипотентних стовбурових клітин. Експеримент in vivo проводиться на живих істотах. тому що взаємодії, які виявляються в живих організмах, відсутні. планарії ці взаємодії присутні.

використана література

Інформація про плоскі хробаки від Університету Райсу
Знайомство з платихельмінтами із Музею палеонтології Каліфорнійського університету
Факти про регенерацію планарій від Інституту молекулярної медицини Макса Планка
Інформація про нещодавно відкритий необласть з журналу Science
Короткий виклад нового дослідження Nb2 із журналу Cell

Перша допомога при порізі вен

Часто наслідки це розвиток та поширення різних інфекцій. Вони супроводжуються виділенням гною, неприємним запахом, лихоманкою, тупим пульсуючим болем, легким набряком і жаром. На другому місці за частотою наслідків – запалення. Запалені рани гарячі, червоні, болючі, опухлі. Рубцювання: регенеровані клітини мають різні характеристики та волокнисту тканину, яка може вилікувати рану, але може залишити шрам. Втрата функції – багато травм призводять до інвалідності та загрожують життю, якщо порізано головний орган – кровоносну судину чи нерв. Якщо рана ще свіжа або гояться, порізана кінцівка або область втрачають функціональність доти, доки не будуть відновлені всі втрачені або пошкоджені тканини.

Як визначити венозну кровотечу і як її зупинити

Варто нагадати, що венозна кровотеча включає кров, яка повертається до серця, тому тиск не буде таким великим, як при артеріальній кровотечі. Однак крововтрата все ще може бути серйозною. Лікування відрізняється для кожного типу порізу. Але є загальні принципи першої допомоги. Перше, що роблять при порізі вен - це натискають руками з чистою пов'язкою або тканиною в місці рани і тримають пошкоджену частину тіла вище за рівень серця, якщо це можливо. Після цих дій пов'язку не знімають, щоб перевірити розріз – це може порушити процес згортання. У крові є механізм згортання тому, коли роблять тиск на рану, потім видаляють пов'язку, зміщують потік і кровотеча стає ще більшою.Якщо сильна кровотеча або не припиняється після застосування постійного тиску, необхідно звернутися до лікаря. Потрібно визначити поріз вени чи артерії. Слід нагадати, що якщо кров сочиться, значить, це перерізана вена. Кров темнішого кольору, тому що в ній не так багато кисню. Кровотеча зазвичай припиняється приблизно через 5 хвилин тиску. Якщо немає можливості застосувати прямий тиск, тиск застосовують тільки дистально до рани. Якщо не можуть чинити достатній тиск, щоб зупинити кровотечу, пробують натиснути трохи ближче до пошкодження (сторона, яка ближче до серця). При порізі вен джгут використовують у крайніх випадках, наприклад коли кров не зупинилася через 15 хвилин. При накладанні джгута обов'язково слід зазначити точний час накладання джгута. Після перев'язування їм викликають швидку допомогу. У разі розрізаної вени джгут наноситься нижче за травму. Випливання крові з дрібних порізів та подряпин зазвичай є капілярною кровотечею. Капіляри з'єднують артерії з венами та дуже маленькі. Кровотеча з капілярів зазвичай може бути легко зупинена. Невеликий тиск протягом 5-10 хвилин робить свою справу.

Види кровотеч та класифікація ран

Вирізняють кілька видів кровотеч. Капілярне - кров витікає з рани повільним струменем, не становить загрози життю людини. Венозна - при такій кровотечі кров виникає при пошкодженні стінок вен. З рани цього повільно безперервно витікає кров темного кольору, оскільки у судинах вен тиск нижчий, ніж поза організму.

Артеріальне – загрожує життю людини. Ознака - калюжа крові навколо потерпілого: з рани пульсуючим струменем тече кров яскравого червоного кольору.Хоча венозна кровотеча зазвичай менш серйозна, ніж артеріальна, вона все ж таки може становити серйозну загрозу для здоров'я жертви. Особливо у разі несвоєчасного надання медичної допомоги.

Поділяють також походження рани. Воно може бути непроникне та проникаюче.

Непроникні: зазвичай це результат тупої травми або тертя з іншими поверхнями, рана не проривається через шкіру: ранки, рвані рани.
Проникаючі. Результат травми, що проривається через шкіру, доходить до тканин та органів. Включає: колоті рани (травми від гострих предметів, наприклад ножі), порізи шкіри, хірургічні (навмисні порізи на шкірі для хірургічних процедур), вогнепальні поранення.

Порізатися можна у різних нещасних випадках і катастрофах, у спробах самогубства, якщо ріжуть зап'ястя, наприклад. Такі порізи вени на руці, нозі чи шиї – небезпечні. Без оперативної допомоги рясна кровотеча з ран вен або артерій призводить до сильної крововтрати, хворобливих потрясінь і може призвести до смерті. Згодом можуть бути уражені нерви, м'язи та сухожилля на руках та ногах, що призводить до зниження чутливості та рухових функцій.

Найчастіше необхідна реанімація.

Що робити

Спочатку переконайтеся, що пошкоджена саме вена: тече темна густа кров. Якщо кров червона, інтенсивно тече — це артеріальна кровотеча.

Що робити при порізі вени на руці чи нозі:

Постраждалого потрібно розташувати в горизонтальному положенні, а травмовану кінцівку підняти, щоб вона була вищою за серце.
Якщо поріз вени закритий одягом, його необхідно розрізати або зняти.
Рану промити водою. Вода має бути прохолодною, але не крижаною.Це допоможе звузити кровоносні судини, кровотеча зменшиться, мінімізується шанс загноєння порізу. Промивання можна виконувати бинтом, складеним у кілька шарів.
Щоб зупинити рясну венозну кровотечу, потрібно накласти джгут нижче за травму і засікти час.

Якщо поряд не виявилося спеціального джгута, щоб зупинити крововтрату з вени, можна скористатися ременем або целофановим пакетом. Джгут не можна тримати довше 60 хвилин.

Рану обробіть 3%-ним розчином перекису водню. Перекис піниться і виштовхує забруднення з поранення. Йодом або зеленкою допускається обробляти лише краї рани, не допускаючи потрапляння препарату всередину порізу.
Накласти на поріз вени стерильну серветку чи чисту матерію. Тканина не повинна мати ворсинок, інакше потім виникнуть на шкірі загноєння та додаткові мікропоранення. Пов'язка накладається доти, поки кров із вени перестане просочуватися. Натягування пов'язки не туге, не можна допускати оніміння або посиніння кінцівки.
Поверх пов'язки прикладається пакет із льодом. Охолодження сприяє судин (у тому числі вен) та зниженню больових відчуттів, не провокує створення набряклості.
Шоковий стан провокує посилену кровотечу. У постраждалого потрібно підняти ноги, підкласти під них подушки чи будь-які підручні засоби, накрити ковдрою.
Якщо кровотеча з вени не зупиняється протягом 15 хвилин, вона може бути небезпечною для здоров'я людини. Слід викликати швидку допомогу.

Важливо. Не можна панікувати. Залежно від глибини травми та стану здоров'я людини, можливе підвищення артеріального тиску, появи шуму у вухах та запаморочення. Потрібно постаратися розслабити та заспокоїти постраждалого.

Перша допомога при порізі вен полягає у зупинці втрати великого об'єму крові, захистити організм від інфекції, мінімізація больового шоку. Поетапне виконання всіх дій допоможе урятувати життя людині.

Аптечка та інші примітки щодо надання першої допомоги

Для зупинки сильної кровотечі надати першу допомогу можна, використовуючи засоби з аптечки, які перераховані нижче або підручні засоби. У разі надзвичайних ситуацій, у яких знадобиться закрити рану, зберігають такі предметы:

стерилізовані медичні рукавички;
стерильні марлеві пов'язки;
маленькі ножиці;
медичної стрічки.

За наявності відкритої рани потрібно промити її проточною водою. Особливо у разі її забруднень і потрапляння сторонніх тіл, пилу тощо. Промивання сольовим розчином також може бути корисним, щоб очистити поріз від бруду, не торкаючись його. Антисептичний розчин (перекис водню, хлоргексидин), що наноситься на місце ушкодження, зупинить кровотік, а також зменшить ризик зараження організму інфекціями надалі. Хороший засіб для невеликої різаної рани чи подряпини – це гігієна. Якщо можливо, наносять алое або мазь з антибіотиком, а потім накривають пов'язкою, щоб вона залишалася чистою.

У разі колоти або глибокої рани при необхідності зупиняють кровотечу та звертаються до лікарні. Навіть якщо вона не виглядає серйозною, потрібно вжити профілактичних заходів, щоб унеможливити наслідки у вигляді серйозних ускладнень.

Часті запитання

Як надати першу допомогу при порізі вен?

При порізі вен необхідно негайно накласти пов'язку, що давить, на місце порізу, підняти кінцівку вище рівня серця і викликати швидку допомогу.

Яких дій слід уникати при порізі вен?

При порізі вен слід уникати сильного тиску на місце порізу, щоб не посилити кровотечу, а також не намагатися виймати предмет, що спричинив поріз.

Які симптоми можуть свідчити про поріз вен?

Симптоми порізу вен можуть включати сильну кровотечу, блідість шкіри, слабкість, запаморочення та зниження артеріального тиску.

Корисні поради

РАДА №1

Відразу зупиніть кровотечу, приклавши до порізу чистий і стерильний матеріал, наприклад, бинт або стерильну серветку. Не відкривайте пов'язку, щоб не порушити тромб, що утворився.