ЕМБРІОГЕНЕЗ ЛЮДИНИ

ОСНОВНІ ЕТАПИ ЕМБРІОГЕНЕЗУ ЛЮДИНИ.

ВЧЕННЯ ПРО ЗАРОДКОВІ ЛИСТКИ.

 

ПЛАН

  1. Розвиток уявлень про онтогенез.
  2. Сучасна клітинна теорія.
  3. Статеві клітини людини (чоловічі і жіночі), їх будова.
  4. Запліднення і утворення зиготи.
  5. Дроблення заплідненої яйцеклітини. Утворення морули, бластули і гаструли.
  6. Утворення осьових органів. Гістогенез і органогенез. Позазародкові органи і їх значення для розвитку зародка.
  7. Постнатальний розвиток організму людини.
  8. Класифікація вікових періодів індивідуального розвитку організму.
  9. Критичні періоди розвитку плода.

 

  1. Розвиток уявлень про онтогенез.

 

Онтогенез (індивідуальний розвиток) поділяють на:

І. Внутрішньоутробний (пренатальний, natus – роди) період, який включає

1 – ембріональний (зародковий) період – до 2 місяців;

2 – плодовий (фетальний, fetus – плід) період – 3-9 місяців.

Вік плода дорівнює

266 + 7 днів

 

ІІ. Позаутробний (постнатальний) період.

 

Розвиток уявлень про онтогенез:

  • “Theos anthropon genna”– Бог створив людину;
  • “anthropos anthropon genna”– людини народжується від людини (Аристотель).

 

2 точки зору на розвиток:

І – преформація (preformatio – утворення наперед) – основний постулат “nihil noviter generare” – не створюється нічого нового (Сваммердам ).

2 течії преформізму: а) анімалькулісти (Левенгук) гомункулус знаходиться в сперматозоїді; б) овісти (де Грааф) – гомункулус знаходиться в яйцеклітині.

ІІ – епігенез – основний постулат “omne animal ex ovo” (Аристотель, В.Гарвей, К.Вольф, К.Бер).

 

Ранній період розвитку людини можна поділити на такі етапи:

  • запліднення (утворення одноклітинного зародка – зіготи);
  • дроблення (утворення багатоклітинного зародка – морули; а потім – утворення бластоциста);
  • гаструляція (утворення 3-шарового зародка – гаструли);
  • відокремлення зачатків органів і тканин.

 

 

  1. Сучасна клітинна теорія.

 

Клітина – є основною структурною одиницею організму. Сучасна клітинна теорія   базується на таких принципах:

– клітина є універсальною елементарною одиницею усіх живих організмів;

– клітини усіх організмів подібні за своєю структурою, хімічним складом  і функціями;

– клітини зберігають і реалізують генетичну інформацію;

– багатоклітинний організм є цілісною  системою і  завдяки  життєдіяльності клітин відбувається розвиток, ріст, обмін речовин і виконання функцій організму.

 

Розвиток організму в онтогенезі прийнято ділити на пренатальний і постнатальний періоди.

Пренатальний період розвитку.

Пренатальний (внутрішньоутробний) період розвитку поділяють на два етапи: ембріональний, або зародковий (перші два місяці), коли відбувається закладка основних тканин (гістогенез) та органів (органогенез) людини, і плодовий (3-9 місяці), коли завершується органоутворення. Детальним вивченням розвитку зародка займається наука ембріологія. Загальний огляд розвитку зародка (ембріогенезу) необхідний для розуміння будови тіла людини.

 

 

  1. Статеві клітини людини (чоловічі і жіночі), їх будова.

 

Статеві клітини (чоловічі – сперматозоїди, жіночі – яйцеклітини) виробляються у статевих залозах і відрізняються від інших клітин організму тим, що мають половинний (гаплоїдний) набір хромосом – спеціальних структур за допомогою яких передаються спадкові ознаки потомству від батьків. Всі інші клітини організму мають 23 пари хромосом (тобто всього 46) – це повний, або диплоїдний набір хромосом; в кожній статевій клітині є тільки 23 хромосоми. При злитті чоловічої і жіночої статевих клітин їх набори хромосом, які несуть спадкові ознаки батьківського і материнського організмів, об’єднуються, що дає початок якісно новому організму.

У чоловічих статевих клітинах (сперматозоїдах) розрізняють головку, що містить ядро, в якому розташовуються хромосоми, шийку, тіло і хвостик. Завдяки наявності хвостика сперматозоїди активно переміщуються, швидкість їх руху складає в середньому 7,5 см /год.

Жіноча статева клітина має ядро і цитоплазму; ззовні вона оточена фолікулярною оболонкою. Періодично, через 20-30 днів, зріла яйцеклітина відділяється від яєчника і надходить  у статеві шляхи, повільно рухаючись по них. Якщо запліднення не відбулось то яйцеклітина, видаляється з організму через піхву.

 

 

  1. Запліднення і утворення зиготи.

 

В акті запліднення жіночого організму бере участь одна яйцеклітина (дуже рідко – дві і більше), а з боку чоловічого організму – 100 млн. сперматозоїдів. Кожний сперматозоїд потенційно може дати початок новому організму, але в яйцеклітину проникає лише один, найбільш активний і життєздатний. Після проникнення головки сперматозоїда в яйцеклітину відбувається її запліднення. Внаслідок запліднення утворюється нова клітина – зигота, яка володіє спадковими ознаками материнського і батьківського організмів. Одразу ж після запліднення зигота ділиться на дві клітини, які називаються бластомерами. Це і є початок життя нового організму.

 

 

  1. Дроблення заплідненої яйцеклітини. Утворення морули, бластули і гаструли.

 

Через 10 годин після першого ділення відбувається друге ділення і число клітин подвоюється: їх стає чотири. Далі ділення відбувається послідовно, число їх зростає в геометричній прогресії, в результаті чого спочатку утворюється скупчення клітин, яке нагадує плід шовковиці, морула (від лат. morula – шовковиця), а потім одношаровий міхурець, бластула, що містить у центрі первинну порожнину тіла. На стадії бластули продовжується поділ клітин і нагромадження клітинного матеріалу.

На початку другого тижня внутрішньоутробного розвитку зародок починає вкорінюватись у стінку матки (даний процес називається імплантація). Чому це відбувається? Протягом першого тижня поживних речовини, які містяться в яйцеклітині, повністю вистачає для розвитку зародка. До кінця першого тижня їх запас вичерпується, а організму, що розвивається, необхідне інтенсивне живлення. Його забезпечує зародку материнський організм на всіх етапах внутрішньоутробного розвитку. В результаті імплантації зародка в стінку матки встановлюється найтісніший зв’язок між ним і організмом матері. З цього моменту живлення зародка здійснюється через кровоносну систему материнського організму.

До моменту вкорінення в стінку матки зародок досягає вже значних розмірів. Кількісне нагромадження клітинного матеріалу веде до його якісного перетворення. Починається процес утворення клітинних пластів. На цій стадії розвитку зародка, яка отримала назву гаструли, частина стінки бластули поступово втягується всередину зародкового міхурця. Внаслідок складного переміщення клітинного матеріалу утворюється три зародкових листки: ектодерма, ентодерма і мезодерма. Вони представляють собою упорядковані пласти клітин, які відрізняються своїми морфологічними і функціональними особливостями. Поява в процесі розвитку зародка структурно-функціональних відмінностей клітинних пластів носить назву диференціювання.

3 зародкових листки:

1) ектодерма (зовнішній);

2) ентодерма (внутрішній);

3) мезодерма (середній);

–  мезенхіма (клітини між цими листками).

 

Ектодерма утворює зовнішній шар зародка; пізніше із неї розвиваються нервова система, епідерміс шкіри та його похідні (волосся, нігті, шкірні залози), частина покривного епітелію слизової оболонки ротової порожнини, багатошаровий епітелій відхідника та епітелій сечовивідних шляхів.

Ентодерма вистеляє з середини кишкову трубку – майбутній травний канал; з неї утворюється епітелій травної та дихальної систем, екзокринні та, частково, ендокринні залози.

З мезодерми – середнього зародкового листка – всі види сполучної тканини, хрящова та кісткова, кров і кровотворні органи; всі види м’язової тканини, мезотелій очеревини, плеври, перикарда і т. д.

Мезодерма з (17-ої доби) поділяється на:

1) приосьову мезодерму (сегментується на соміти);

2) бічні пластинки (несегментована вентральна мезодерма, яка дає початок спланхнотому, порожниною якого є целом);

3) проміжну мезодерму, яка дає початок:

а) розташованим краніально нефротомам (сегментованa мезодерма);

б) розташованому каудально нефрогенному тяжу (несегментована мезодерма).

Перша пара сомітів виникає в шийній ділянці зародка приблизно на 20-ту добу розвитку. Звідси нові соміти поширюються послідовно у краніокаудальному напрямку зі швидкістю приблизно 3 пари на добу. Процес триває до кінця 5-го тижня, коли утворюється 42-44 пари сомітів (4 потиличні, 8 шийних, 12 грудних, 5 поперекових, 5 крижових, 8-10 куприкових). Перший потиличний і останні 5-7 куприкових сомітів пізніше редукуються.

Кожний соміт формує:

1) склеротом (дає початок хрящам і кісткам);

2) міотом (дає початок скелетним м’язам);

3) дерматом (дає початок дермі).

Найхарактернішою особливістю розвитку голови та шиї є сегментування мезенхіми мезодермального походження за допомогою щілин (заглиблення ектодерми) та кишень (заглиблення ентодерми) на 5 горлових, або зябрових, або вісцеральних, дуг. І горлова дуга має назву нижньощелепної; ІІ – під’язикової.

 

 

  1. Утворення осьових органів. Гістогенез і органогенез. Позазародкові органи і їх значення для розвитку зародка.

 

У процесі диференціювання клітинного матеріалу, що входить до складу зародка, відбувається впорядкування клітин у пласти, з яких згодом виникають тканини. Розвиток зародка характеризується тим, що в ньому формуються так звані провізорні органи, тобто органи, які існують тимчасово і виконують допоміжну роль. Вони побудовані із позазародкового клітинного матеріалу, в якому також розрізняють ектодерму, ентодерму і мезодерму. Позазародковий клітинний матеріал особливо інтенсивно розвивається на перших етапах ембріогенезу. Із нього утворюються стінки амніотичного міхурця, який формує первинне зовнішнє середовище організму, і жовточного міхурця, що виконує поживну функцію.

Отже, якщо період розвитку зародка, який відповідає стадії бластули, можна позначити як період накопичення клітинного матеріалу, то період, що відповідає стадії гаструли, слід розглядати як початковий етап гістогенезу (від грец. histos – тканина, genesis – розвиток утворення). На третьому тижні внутрішньоутробного розвитку починається процес закладки осьових органів, тобто органів, які не мають складових тканинних компонентів. До осьових органів відносять хорду, нервову трубку і соміти мезодерми. Хорда представляє собою щільний клітинний тяж, який складає первинний скелет тулуба зародка. Пізніше хорда зникає і на її місці формується хребтовий стовп. Нервова трубка і гангліонарні пластинки, які розміщуються по боках від неї, утворюються із матеріалу ектодерми. Це первинна закладка нервової тканини і майбутньої нервової системи. В кінці третього тижня розвитку зародка починається диференціювання мезодерми. Дорзальна частина мезодерми (тобто розміщена в ділянці спини) поділяється на соміти – первинні сегменти тіла, максимальна кількість яких сягає 43-44 до кінця 5-го тижня розвитку. В сомітах розрізняються три частини: передньоприсередню – склеротом (із склеротома розвиваються кістки і хрящі скелета тулуба); бічну – дерматом (із дематомів формується сполучнотканинний шар шкіри – дерма) і розташовану між склеротомом і дерматомом частину – міотом (із міотомів формується поперечно-посмуговані скелетні м’язи). Вентральні несегментовані відділи мезодерми, що отримали назву спланхнотомів, формують вторинну порожнину тіла – целом. Із кожного спланхнотома (правого і лівого) утворюється дві пластинки: присередня (вісцеральна), яка прилягає до первинної кишки і зветься спланхноплеврою, та зовнішня, яка прилягає до стінки тіла зародка і зветься соматоплеврою. Із названих пластинок розвивається мезотелій серозних оболонок, а простір між ними перетворюється в порожнини (черевну, плевральну і перикардіальну).

На межі між сомітами і спланхнотомами із мезодерми утворюються нефротоми, з яких розвивається епітелій нирок і сім’явиносних шляхів. Із усіх зародкових листків, але найбільше із мезодерми, виселяються відростчасті клітини, які заповнюють проміжки між зародковими листками і ембріональними зачатками в тілі зародка та в позаембріональних його частинах. В сукупності вони складають особливий, що розповсюджується по всьому тілу зародка і поза ним, ембріональний зачаток, який отримав назву мезенхіма. Генетично цей зачаток неоднорідний, із нього розвиваються різні тканини, які входять до складу всіх органів. У зв’язку з тим, що спочатку мезенхіма проводить поживні речовини до різних частин зародка, виконуючи трофічну функцію, то згодом з неї розвиваються кров, лімфа, лімфатичні вузли та селезінка. Із мезенхіми також походять волокнисті сполучні тканини (зв’язки, і суглобові сумки, сухожилки, фасції та ін.), а також гладенька мускулатура. На початку другого місяця внутрішньоутробного розвитку починається анатомічне формування органів – органогенез. При утворенні органів відбувається подальше диференціювання тканин, розвивається і підсилюється інтеграція, тобто об’єднання розрізнених компонентів в одне гармонійне ціле – орган.

До кінця другого місяця розвитку зародка завершується закладка майже всіх органів, відбувається становлення зовнішньої форми зародка, в основних рисах і формуються голова, тулуб і кінцівки.

З третього місяця розвитку починається інтенсивний ріст усіх відділів і частин зародка, який продовжується і після народження дитини.

 

 

  1. Постнатальний розвиток організму людини.

 

Після народження дитини її розвиток якісно змінюється. Пренатальний розвиток відбувається в організмі матері, який в загальному складає зовнішнє середовище для зародка. Це первинне зовнішнє середовище відрізняється невеликою мінливістю, тому на розвиток зародка переважно впливають спадкові фактори, які закодовані в хромосомному апараті заплідненої яйцеклітини. З моменту народження дитина одразу ж потрапляє в природне зовнішнє середовище, яке має великий вплив на організм, що розвивається. Починається пристосування організму до екзогенних умов, яке здійснюється в тій чи іншій формі протягом усього життя індивідуума. Заново набуті організмом ознаки нашаровуються на передані по спадковості, в результаті чого відбуваються складні перетворення в організмі. Після народження темпи росту організму поступово знижуються. Якщо вага новонародженого в 32 мли. разів більша ваги заплідненої яйцеклітини, то вага і дорослої людини лише в 20-25 разів перевищує вагу новонародженого. Фізичний розвиток організму характеризується вагою, ростом і розмірами окремих частин тіла. В період постнатального розвитку ці показники змінюються нерівномірно. Прискорений ріст організму спостерігається в період раннього дитинства (від 1 до 3 років), у віці від 5 до 7 років і в період статевого дозрівання (13-16 років). Паралельно з ростом організму спостерігаються вікові зміни в усіх органах і системах. Приблизно до 20-25 років ріст людини припиняється і настає і відносно стабільний період життя. Тривалість його у різних людей різна.

Весь життєвий цикл людини можна поділити на окремі періоди. Кожний з них характеризується своїми особливостями, які стосуються будови і функціонування організму, його окремих систем і органів. Велике значення для оцінки віку мають ступінь окостеніння окремих кісток скелета, стан органів внутрішньої секреції, розвиток зубів, волосяного покриву та інші ознаки. Майже всі морфологічні ознаки піддаються значним індивідуальним варіаціям. Багато залежить від умов життя людини, перенесених нею захворювань, спадкових особливостей та ін.). Тому слід розрізняти хронологічний (паспортний) вік і біологічний вік, які часто помітно відрізняються один від одного.

В міру старіння організму в ряді органів виникають склеротичні зміни, які нерідко пов’язані з розростанням сполучної тканини. Вони в свою чергу викликають зниження функціональних властивостей органів і тканин, які ведуть до зменшення їх регенеративних можливостей,   тобто здатності заміни відмираючих клітин новими елементами.

Заняття фізичною культурою і спортом, раціональне харчування, здоровий спосіб життя сприяють збереженню здоров’я, запобігають старінню організму, підвищують працездатність людини, а також продовжують її життя.

 

 

 

 

  1. Класифікація вікових періодів індивідуального розвитку організму

 

Повний цикл індивідуального розвитку (онтогенез) поділяють на два періоди:

1) пренатальний (внутрішньоутробний);

2) постнатальний (позаутробний).

 

Пренатальний період поділяється на:

  1. Ембріональний – зародковий (перші 8   тижнів),   коли   відбувається формування органів і частин тіла, що властиві дорослій людині.
  2. Фетальний – плодовий (з 9 по 36 тиждень), коли збільшуються розміри і завершується органоутворення.

У постнатальному періоді (після народження) життя людини залежно від віку ділиться на такі періоди:

  1. Новонароджений – 1-10 днів.
  2. Грудний вік – 10 днів – 1 рік.
  3. Раннє дитинство – 1-3 роки.
  4. Перше дитинство – 4-7 років.
  5. Друге дитинство – 8-12 (хлопчики), 8-11 років (дівчатка).
  6. Підлітковий вік – 13-16 (хлопчики), 12-15 років (дівчатка).
  7. Юнацький вік – 17-21 (юнаки), 16-20 років (дівчата).
  8. Зрілий вік: І-й період – 22-35 (чоловіки), 21-35 (жінки);

ІІ-й період – 36-60 (чоловіки), 35-55 (жінки).

  1. Похилий вік – 61-74 (чоловіки), 56-74 (жінки).
  2. Старечий вік – 75-90 (чоловіки і жінки).
  3. Довгожителі – 90 років і старші.

 

 

  1. Критичні періоди розвитку плода.

 

В розвитку зародка виділяють критичні періоди – ті його етапи, які характеризуються підвищеною чутливістю організму до дії несприятливих чинників зовнішнього і внутрішнього середовища (тератогенів), які можуть призводити до аномалій будови, природжених захворювань, порушення росту та диференціації, загибелі зародка тощо.

Показовим прикладом дії тератогена є випадок з талідомідом, який застосували у період 1957-1962 рр. як снодійний і протинудотний препарат для вагітних. Пізніше було доведено, що застосування цього препарату спричиняє появу характерного синдрому, який проявляється відсутністю або значними деформаціями довгих кісток, атрезією кишечника і вадами серця. Виявлено, що найуразливішим до дії тератогенів, які зумовлюють вади кінцівок (відсутність кінцівки – амелію; відсутність частини кінцівки – меромелію) є ембріон віком 4-5 тижнів.