Ембріологія людини

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Ембріологія людини, вивчення розвитку людського організму від моменту утворення одноклітинної зиготи, або заплідненого яйцеклітини, до народження дитини. Ембріональний (внутрішньоутробне) розвиток людини триває приблизно 265-270 днів. Протягом цього часу з вихідної однієї клітини утворюється понад 200 мільйонів клітин, а розміри ембріона збільшується від мікроскопічного до півметрового.

У цілому розвиток людського ембріона можна розділити на три стадії. Перша - це період від запліднення яйцеклітини до кінця другого тижня внутрішньоутробного життя, коли розвивається ембріон (зародок) впроваджується в стінку матки і починає отримувати живлення від матері. Друга стадія триває з третьої до кінця восьмого тижня. Протягом цього часу формуються всі основні органи і ембріон набуває рис людського організму. Після закінчення другої стадії розвитку він вже називається плодом. Протяжність третьої стадії, званої іноді фетальної (від лат. Fetus - плід), - від третього місяця до народження. На цій заключній стадії завершується спеціалізація систем органів і плід поступово набуває здатність існувати самостійно.

Статеві клітини і запліднення

У людини зріла статева клітина (гамета) - це сперматозоїд у чоловіка, яйцеклітина (яйце) у жінки. Перед злиттям гамет з утворенням зиготи ці статеві клітини повинні сформуватися, дозріти і потім зустрітися.

Статеві клітини людини за структурою схожі з гаметами більшості тварин. Принципова відмінність гамет від інших клітин організму, званих соматичними, полягає в тому, що гамета містить тільки половину від числа хромосом соматичної клітини. У статевих клітинах людини їх 23. У процесі запліднення кожна статева клітина привносить в зиготу свої 23 хромосоми, і таким чином зигота має 46 хромосом, тобто подвійний їх набір, як це властиво всім соматичним клітинам людини.

Будучи подібні за головним структурним ознаками з соматичними клітинами, сперматозоїд і яйцеклітина в той же час високо спеціалізовані для своєї ролі в репродукції. Сперматозоїд - невелика і дуже рухлива клітина. Яйцеклітина, навпаки, нерухома і набагато більше (майже в 100 000 разів), ніж сперматозоїд. Більшу частину її обсягу становить цитоплазма, містить запаси живильних речовин, необхідні ембріону в початковий період розвитку.

Для запліднення необхідно, щоб яйцеклітина і сперматозоїд досягли стадії зрілості. Більш того, яйцеклітина повинна бути запліднена протягом 12 годин після виходу з яєчника, у противному випадку вона гине. Людський сперматозоїд живе довше, близько доби. Швидко рухаючись за допомогою свого кнутообразного хвоста, сперматозоїд досягає сполученого з маткою протоки - маткової (фаллопієвій) труби, куди потрапляє з яєчника і яйцеклітина. Зазвичай це займає менше години після злягання. Вважається, що запліднення відбувається у верхній третині маткової труби.

Незважаючи на те, що в нормі еякулят містить мільйони сперматозоїдів, тільки один проникає в яйцеклітину, активуючи ланцюжок процесів, що призводять до розвитку ембріона. У силу того, що сперматозоїд весь цілком проникає в яйцеклітину, чоловік привносить нащадку, крім ядерної, і певна кількість цитоплазматичного матеріалу, в тому числі центросому - невелику структуру, необхідну для клітинного ділення зиготи. Сперматозоїд визначає і стать нащадка. Кульмінацією запліднення вважається момент злиття ядра сперматозоїда з ядром яйцеклітини.

Дроблення та імплантація

Після запліднення зигота поступово спускається по матковій трубі в порожнину матки. У цей період, протягом приблизно трьох днів, зигота проходить стадію клітинного ділення, відому як дроблення. При дробленні число клітин збільшується, але загальний їх обсяг не змінюється, тому що кожна дочірня клітка дрібніше, ніж вихідна. Перше дроблення відбувається приблизно через 30 годин після запліднення і дає дві абсолютно однакові дочірні клітини. Друге дроблення настає через 10 годин після першого і призводить до утворення четирехклеточной стадії. Приблизно через 50-60 годин після запліднення досягається стадія т.зв. морули - кулі з 16 і більше клітин.

У міру продовження дроблення зовнішні клітини морули діляться швидше, ніж внутрішні, в результаті зовнішній клітинний шар (трофобласт) відокремлюється від внутрішнього скупчення клітин (т.зв. внутрішньої клітинної маси), зберігаючи з ними зв'язок тільки в одному місці. Між шарами утворюється порожнина, бластоцель, яка поступово заповнюється рідиною. На цій стадії, що наступає через три-чотири дні після запліднення, дроблення закінчується і ембріон називають бластоцисти, або бластулою. Протягом перших днів розвитку, ембріон отримує харчування і кисень з секрету (виділень) маткової труби.

Приблизно через п'ять-шість днів після запліднення, коли бластула знаходиться вже в матці, трофобласт утворює пальцевидний ворсинки, які, енергійно рухаючись, починають впроваджуватися в тканину матки. У той же час, мабуть, бластула стимулює вироблення ферментів, що сприяють часткового перетравлювання слизової (ендометрія) матки. Приблизно на 9-10 день ембріон імплантується (вростає) в стінку матки і виявляється повністю оточеним її клітинами; з імплантацією ембріона припиняється менструальний цикл.

На додаток до своєї ролі в імплантації, трофобласт бере участь також в утворенні хоріона - первинної мембрани, навколишнього ембріон. У свою чергу хоріон сприяє утворенню плаценти, губчастої за структурою мембрани, через яку ембріон надалі отримує харчування і виводить продукти обміну.

Ембріональні зародкові листки

Ембріон розвивається з внутрішньої клітинної маси бластули. У міру збільшення тиску рідини всередині бластоцель клітини внутрішньої клітинної маси, яка стає компактною, формують зародковий щиток, або бластодерму. Зародковий щиток розділяється на два шари. Один з них стає джерелом трьох первинних зародкових листків: ектодерми, ентодерми і мезодерми. Процес відокремлення спочатку двох, а потім і третього зародкового листка (т.зв. гаструляція) знаменує перетворення бластули в гаструли.

Зародкові листки спочатку розрізняються лише за розташуванням: ектодерма - самий зовнішній шар, ентодерми - внутрішній, а мезодерма - проміжний. Формування трьох зародкових листків завершується приблизно через тиждень після запліднення.

Поступово, крок за кроком, кожен зародковий листок дає початок певним тканин і органів. Так, ектодерма формує зовнішній шар шкіри та її похідні (придатки) - волосся, нігті, шкірні залози, вистилку ротової порожнини, носа і заднього проходу, - а також всю нервову систему та рецептори органів чуття, наприклад сітківку ока. З ентодерми утворюються: легкі; вистилання (слизова оболонка) всього травного тракту, окрім рота і заднього проходу; деякі примикають до цього тракту органи і залози, такі, як печінка, підшлункова залоза, тимус, щитовидна і паращитовидної залози; вистилання сечового міхура і сечовипускального каналу. Мезодерма - джерело системи кровообігу, видільної, статевої, кровотворної та імунної систем, а також м'язової тканини, всіх типів опорно-трофічних тканин (скелетної, хрящової, пухкої сполучної і т.д.) і внутрішніх шарів шкіри (дерми). Повністю розвинулися органи зазвичай складаються з декількох типів тканин і тому пов'язані своїм походженням з різними зародковими листками. З цієї причини простежити участь того чи іншого зародкового листка можна тільки в процесі формування тканини.

Позазародкові оболонки

Розвиток ембріона супроводжується утворенням декількох оболонок, що оточують його і відторгнених при народженні. Найбільш зовнішня з них - вже згадуваний хоріон, похідне трофобласта. Він з'єднаний з ембріоном за допомогою тілесного стеблинки з сполучної тканини, що походить з мезодерми. З часом стеблинка подовжується і утворює пупковий канатик (пуповину), яка з'єднує ембріон з плацентою.

Плацента розвивається як спеціалізований виріст плодових оболонок. Ворсинки хоріона прободают ендотелій кровоносних судин слизової оболонки матки і занурюються в кров'яні лакуни, заповнені кров'ю матері. Таким чином, кров плоду відокремлена від крові матері лише тонкою зовнішньою оболонкою хоріона і стінками капілярів самого зародка, тобто безпосереднього змішування крові матері та плоду не відбувається. Через плаценту дифундують поживні речовини, кисень і продукти обміну речовин. При народженні плацента відкидається як послід і її функції переходять до травної системи, легким і нирках.

Усередині хоріона зародок міститься в мішку, званому амніоном, який формується з ембріональної ектодерми і мезодерми. Амніотичних мішок наповнений рідиною, зволожуючою зародок, що захищає його від поштовхів і утримує в стані, близькому до невагомості.

Інша додаткова оболонка - аллантоис, похідне ентодерми і мезодерми. Це місце зберігання продуктів виділення; він з'єднується з хоріона в тілесному стеблинці і сприяє диханню ембріона.

У ембріона існує ще одна тимчасова структура - т.зв. жовтковий мішок. Протягом якогось часу жовтковий мішок постачає ембріон поживними речовинами шляхом дифузії з материнських тканин; пізніше тут формуються родоначальні (стволові) клітини крові. Жовтковим мішок є первинним осередком кровотворення у ембріона; згодом ця функція переходить спочатку до печінки, а потім до кістковому мозку.

Розвиток ембріона

Під час утворення внезародишевих оболонок органи і системи ембріона продовжують розвиватися. У певні моменти одна частина клітин зародкових листків починає ділитися швидше, ніж інша, групи клітин мігрують, а клітинні шари змінюють свою просторову конфігурацію та адресу в ембріоні. В окремі періоди зростання деяких типів клітин дуже активний і вони збільшуються в розмірах, у той час як інші ростуть повільно або зовсім перестають рости.

Першою після імплантації розвивається нервова система. Протягом другого тижня розвитку ектодермальне клітини заднього боку зародкового щитка швидко збільшуються в числі, викликаючи формування опуклості над щитком - первинної смужки. Потім на ній утворюється жолобок, в передній частині якого виникає невелика ямка. Спереду від цієї ямки клітини швидко діляться і утворюють головний відросток, попередник т.зв. спинний струни, або хорди. У міру подовження хорда утворює у зародка вісь, що забезпечує основу симетричної структури людського тіла. Вище хорди розташована нервова пластинка, з якої утворюється центральна нервова система. Приблизно на 18-й день мезодерма по краях хорди починає формувати спинні сегменти (соміт), парні освіти, з яких розвиваються глибокі шари шкіри, скелетні м'язи і хребці.

Після трьох тижнів розвитку середня довжина ембріона лише трохи більше 2 мм від тім'я до хвоста. Тим не менш вже присутні зачатки хорди та нервової системи, а також очей і вух. Вже є серце S-подібної форми, пульсуюче і прокачує кров.

Після четвертого тижня довжина ембріона дорівнює приблизно 5 мм, тіло має С-подібну форму. Серце, що становить найбільшу опуклість на внутрішній стороні вигину тіла, починає поділятися на камери. Формуються три первинні області мозку (мозкові міхури), а також зоровий, слуховий і нюховий нерви. Утворюється травна система, включаючи шлунок, печінку, підшлункову залозу і кишечник. Починається структурування спинного мозку, можна розглянути маленькі парні зачатки кінцівок.

Чотиритижневий людський ембріон вже має зяброві дуги, які нагадують зяброві дуги зародка риби. Вони скоро зникають, але їх тимчасове поява - один з прикладів подібності будови людського зародка з іншими організмами.

У віці п'яти тижнів у ембріона є хвіст, а що формуються руки і ноги нагадують кукси. Починають розвиватися м'язи та центри окостеніння. Голова представляє собою найбільшу частину: головний мозок представлений вже п'ятьма мозковими пухирями (порожнинами з рідиною); є також опуклі очі з кришталиками та пігментованою сітківкою.

У період від п'ятої до восьмого тижня завершується власне ембріональний період внутрішньоутробного розвитку. Протягом цього часу ембріон виростає від 5 мм до приблизно 30 мм і починає нагадувати людини. Його зовнішність змінюється наступним чином: 1) зменшується вигин спини, хвіст стає менш помітним, частково через зменшення, частково тому, що ховається розвиваються сідницями, 2) голова випрямляється, на розвиненому обличчі з'являються зовнішні частини очей, вух та носа; 3) руки відрізняються від ніг, вже можна побачити пальці рук і ніг; 4) пуповина цілком визначена, площа її прикріплення на животі зародка дедалі менше; 5) в області живота сильно розростається печінку, стаючи настільки ж опуклою, як і серце, і обидва ці органи формують горбистий профіль середньої частини тіла аж до восьмого тижня; в цей же час у порожнині живота стає помітний кишечник, який робить живіт округлішим; 6) шия стає більш впізнаваною в основному за рахунок того, що серце опускається нижче, а також з-за зникнення зябрових дуг; 7) з'являються зовнішні статеві органи, хоча ще не повністю придбали остаточний вигляд.

До кінця восьмого тижня майже всі внутрішні органи добре сформовані, а нерви та м'язи настільки розвинені, що ембріон може виробляти спонтанні руху. З цього часу і до пологів основні зміни плоду пов'язані з ростом і подальшою спеціалізацією.

Завершення розвитку плоду

Протягом останніх семи місяців розвитку вага плоду збільшується з 1 г до приблизно 3,5 кг, а довжина - з 30 мм до приблизно 51 см. Величина дитини на момент пологів може значно варіювати залежно від спадковості, харчування та здоров'я.

У ході розвитку плоду сильно змінюються не тільки його розміри і вагу, але і пропорції тіла. Наприклад, у двомісячного плоду голова становить майже половину довжини тіла. В останні місяці вона продовжує рости, але повільніше, так що до моменту народження становить лише чверть довжини тіла. Шия і кінцівки стають довшими, при цьому ноги ростуть швидше, ніж руки. Інші зовнішні зміни пов'язані з розвитком зовнішніх статевих органів, ростом волосся на тілі і нігтів; шкіра стає більш гладкою через відкладення підшкірного жиру.

Одне з найбільш значних внутрішніх змін пов'язане із заміною хряща кістковими клітинами в процесі становлення зрілого скелета. Відростки багатьох нервових клітин покриваються мієліном (білково-ліпідним комплексом). Процес мієлінізації разом з формуванням зв'язків між нервами і м'язами призводить до збільшення рухливості плода в матці. Ці рухи добре відчуваються матір'ю приблизно після четвертого місяця. Після шостого місяця плід повертається в матці таким чином, що його голова виявляється внизу і впирається в шийку матки.

До сьомого місяця плід повністю покривається первородним мастилом, белесоватой жирної масою, яка сходить після пологів. Передчасно народилася в цей період дитина вижити важче. Як правило, чим ближче пологи до нормального терміну, тим більше шансів у дитини вижити, оскільки в останні тижні вагітності плід отримує тимчасовий захист від деяких захворювань за рахунок антитіл, що надходять з крові матері. Хоча пологи відзначають кінець внутрішньоутробного періоду, біологічний розвиток людини продовжується в дитячому та підлітковому періоді.

Ушкоджують впливу на плід

Вроджені вади можуть бути наслідком різноманітних причин, таких, як хвороба, генетичні відхилення і численні шкідливі речовини, що впливають на плід і організм матері. Діти з вродженими вадами можуть на все життя залишитися інвалідами через фізичної або розумової неповноцінності. Зростання знань про уразливість плоду, особливо в перші три місяці, коли формуються його органи, привів в даний час до підвищеної уваги до допологового періоду.

Хвороби. Одна з найбільш частих причин вроджених вад-вірусне захворювання краснуха. Якщо мати захворює на краснуху в перші три місяці вагітності, це може призвести до непоправних аномалій розвитку плоду. Маленьким дітям іноді роблять щеплення проти краснухи, щоб зменшити ймовірність захворювання контактують з ними вагітних жінок.

Потенційно небезпечні і венеричні хвороби. Сифіліс може передаватися від матері плоду, наслідком чого бувають викидні і народження мертвої дитини. Виявлений сифіліс потрібно негайно лікувати антибіотиками, що важливо для здоров'я матері та її майбутньої дитини.

Еритробластоз плоду може стати причиною народження мертвої дитини або важкої анемії новонародженого з розвитком розумової відсталості. Захворювання виникає у випадках резус-несумісності крові матері та плоду (зазвичай при повторній вагітності резус-позитивним плодом).

Ще одним спадковим захворюванням є муковісцидоз, причина якого - генетично обумовлене порушення обміну речовин, позначається насамперед на функції всіх екзокринних залоз (слизових, потових, слинних, підшлункової залози та інших): вони починають виробляти надзвичайно в'язкий слиз, яка може закупорювати як протоки самих залоз, перешкоджаючи виділенню ними секрету, так і дрібні бронхи; останнє призводить до важкого ураження бронхолегеневої системи з розвитком в кінцевому підсумку дихальної недостатності. У частини хворих порушується переважно діяльність травної системи. Хвороба виявляється незабаром після народження і іноді викликає кишкову непрохідність у новонародженого в перший же день життя. Деякі прояви цього захворювання піддаються лікарської терапії. Спадковим захворюванням є і галактоземія, обумовлена ​​відсутністю ферменту, необхідного для метаболізму галактози (продукту перетравлення молочного цукру) і яка веде до утворення катаракти та пошкоджень мозку і печінки. До недавнього часу галактоземия була частою причиною дитячої смертності, але зараз розроблені методи ранньої діагностики і лікування за допомогою спеціальної дієти. Синдром Дауна, як правило, обумовлений наявністю в клітинах зайвої хромосоми. Людина з цим захворюванням зазвичай низького зросту, зі злегка розкосими очима і зниженими розумовими здібностями. Імовірність синдрому Дауна у дитини зростає із збільшенням віку матері. Фенілкетонурія - захворювання, що викликається відсутністю ферменту, необхідного для метаболізму певної амінокислоти. Воно теж може бути причиною розумової відсталості.

Деякі вроджені вади вдається частково або повністю виправити хірургічним шляхом. У їх число входять рідні плями, клишоногість, вади серця, зайві або зрощені пальці на руках і ногах, аномалії в будові зовнішніх статевих органів та сечостатевої системи, розщеплення хребта, «заяча» губа і «вовча паща». До вад відносяться також пілоричний стеноз, тобто звуження переходу від шлунка до тонкого кишечнику, відсутність анального отвору і гідроцефалія - ​​стан, при якому в черепі накопичується надлишок рідини, що призводить до збільшення розмірів і деформації голови і розумової відсталості.

Лікарські засоби та наркотики. Накопичені дані - багато хто в результаті трагічного досвіду, - що деякі лікарські засоби можуть бути причиною відхилень у розвитку плоду. Найбільш відоме з них - заспокійливий засіб талідомід, яке викликало недорозвинення кінцівок у багатьох дітей, чиї матері приймали ці ліки під час вагітності. В даний час більшість лікарів визнає, що лікарський лікування вагітних повинно бути зведене до мінімуму, особливо в перші три місяці, коли відбувається формування органів. Використання вагітною жінкою будь-яких ліків у вигляді таблеток та капсул, а також гормонів і навіть аерозолів для інгаляцій допустимо тільки під суворим контролем гінеколога.

Споживання великої кількості алкоголю вагітною жінкою збільшує ризик розвитку у дитини багатьох відхилень, які називаються в сукупності алкогольним синдромом плоду і включають затримку росту, розумову відсталість, аномалії серцево-судинної системи, маленьку голову (мікроцефалія), слабкий м'язовий тонус.

Спостереження показали, що вживання кокаїну вагітними призводить до серйозних порушень у плоду. Потенційно небезпечні й інші наркотики типу марихуани, гашишу і мескалина. Був виявлений зв'язок між вживанням вагітними жінками галюциногенного кошти ЛСД та частотою спонтанних викиднів. Згідно з експериментальними даними, ЛСД здатний викликати порушення структури хромосом, що вказує на можливість генетичних ушкоджень у ще не народжену дитину.

Несприятливий вплив на плід надає і куріння майбутніх матерів. Дослідження показали, що пропорційно числу викурених сигарет частішають випадки передчасних пологів і недорозвинення плоду. Можливо, куріння підвищує і частоту викиднів, народження мертвих дітей, а також дитячу смертність одразу після пологів.

Радіація. Лікарі та вчені все частіше вказують на небезпеку, пов'язану з безперервним зростанням числа джерел радіації, яка здатна викликати пошкодження генетичного апарату клітин. На ранніх стадіях вагітності жінки не повинні без необхідності зазнавати впливу рентгенівського випромінювання та інших форм радіації. У більш широкому сенсі строгий контроль медичних, промислових та військових джерел радіації життєво необхідний для збереження генетичного здоров'я майбутніх поколінь.

Список літератури

Бєлоусов Л.В. Введення в загальну ембріологію. М., 1980
Гілберт С. Біологія розвитку, тт. 1-3. М., 1993, 1994, 1995

Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Медицина | Реферат
41.5кб. | скачати


Схожі роботи:
Цитологія і ембріологія
Права людини у Загальній декларації прав людини 1948 р та їх розвиток
Специфіка філософського розгляду людини Природа і сутність людини Тілесне і духовне індивідуальне
Макроелементи в організмі людини Захворювання пов`язані з надлишком макроелементів в організмі людини
Каббала і економіка раціональність людини економічного і раціональність людини кабалістичного
Фізіологія людини
Руки людини
Походження людини 3
Поведінка людини
© Усі права захищені
написати до нас