Популярная эмбриология.

ШКОЛА ЗДОРОВЬЯ
УНИВЕРСИТЕТСКИЕ СУББОТЫ
АРХАНГЕЛЬСК
2016
ПОПУЛЯРНАЯ ЭМБРИОЛОГИЯ
Меньшикова М.В. – канд.биол.наук, доцент кафедры
гистологии, цитологии и эмбриологии СГМУ
Эмбриология (от греч. émbrion –
зародыш, logos - учение) – это
наука об эмбриональном развитии
многоклеточных животных организмов.
Греч. em bryo означает «в оболочках».
Эмбрион, или зародыш, - это организм,
развивающийся под покровом яйцевых
оболочек или внутри материнского
организма в специализированном органе матке.
У человека развивающийся организм до
8-ой недели эмбриогенеза называется
зародышем, далее - плодом.
Эмбриональное развитие,
или эмбриогенез, - это сложный и
длительный морфогенетический процесс,
в ходе которого из отцовской и
материнской половых клеток
формируется новый многоклеточный
организм, способный к самостоятельной
жизнедеятельности в условиях внешней
среды.
От зиготы до рождения
вес плода возрастает
примерно в миллиард раз
D сперматозоида 0,005 мм
Вес зиготы
5х10 -9 г
D яйцеклетки 0,15 мм
Рост новорожденного составляет
в среднем 500 мм, вес 3 400 г
Среди клеток тканей органов человека
выделяются две группы -соматические
и половые, которые отличаются:
- топографией;
- морфологией;
- принципиальными качественными и
количественными различиями
жизненного цикла;
- составом генетического материала.
Различают мужские и женские
половые клетки (гаметы),
которые несут генетическую
информацию по отцовской и
материнской линиям.
В эмбриогенезе человека впервые
половые клетки выявляются в стенке
желточной энтодермы, то есть
внегонадно.
Затем происходит их миграция в закладку
половых желез.
ГАМЕТОГЕНЕЗ
Развитие половых клеток называется
гаметогенезом и происходит в половых
железах.
Суть гаметогенеза
состоит в образовании из диплоидных
стволовых предшественников
половых клеток
высокодифференцированных клеток
(сперматозоидов и овоцитов) с
гаплоидным набором хромосом.
ГАМЕТОГЕНЕЗ
Развитие мужских половых клеток
(сперматогенез) включает 4 периода:
1. размножения;
2. роста;
3. созревания;
4. формирования.
В результате сперматогенеза возникают
клетки (сперматозоиды), содержащие Хили У-половую хромосому.
ГАМЕТОГЕНЕЗ
Развитие женских половых клеток
(овогенез) состоит из 3 периодов:
1. размножения;
2. роста;
3. созревания.
В результате овогенеза образуются
клетки (овоциты), содержащие только Хполовую хромосому.
За некоторыми исключениями, мужской и
женский гаметогенезы протекают
однотипно.
ПРОГЕНЕЗ это период развития и
созревания половых клеток —
яйцеклеток и сперматозоидов.
ПРОГЕНЕЗ
В результате прогенеза в зрелых
половых клетках возникает гаплоидный
набор хромосом, формируются
структуры, обеспечивающие их
способность к оплодотворению и
развитию нового организма.
СПЕРМАТОЗОИДЫ
Продолжительность
развития зрелых
сперматозоидов из
родоначальных клеток —
сперматогоний —
составляет около 72 дней.
СТРОЕНИЕ СПЕРМАТОЗОИДА
Длина около 70 мкм
Покрыт
цитолеммой.
В переднем отделе рецептор
СТРОЕНИЕ СПЕРМАТОЗОИДА
Головка
сперматозоида
(caput spermatozoidi)
включает небольшое
плотное ядро с
гаплоидным набором
хромосом.
СТРОЕНИЕ СПЕРМАТОЗОИДА
В ядре сперматозоида
человека содержится 23
хромосомы, одна из
которых является половой
(X или Y), остальные —
аутосомами.
СТРОЕНИЕ СПЕРМАТОЗОИДА
В 50 % сперматозоидов
содержится Х-хромосома,
в 50 % — Y-хромосома.
Масса Х-хромосомы
несколько больше массы Yхромосомы, поэтому
сперматозоиды,
содержащие Х-хромосому,
менее подвижны,
чем сперматозоиды,
содержащие Y-хромосому.
СТРОЕНИЕ СПЕРМАТОЗОИДА
Чехлик содержит
акросому (от греч. асron
— верхушка, soma —
тело) с набором
ферментов (гиалуронидаза
и протеазы).
Чехлик и акросома
являются производными
комплекса Гольджи.
СТРОЕНИЕ СПЕРМАТОЗОИДА
Хвостовой отдел (flagellum) состоит из
3 частей:
1) промежуточной (связующей);
2) главной;
3) терминальной.
СТРОЕНИЕ СПЕРМАТОЗОИДА
Движения хвоста сперматозоида
бичеобразные, что обусловлено
последовательным сокращением микротрубочек
от первой до девятой пары (первой считается та
пара микротрубочек, которая лежит в плоскости
паралельной центральным).
СТРОЕНИЕ СПЕРМАТОЗОИДА
В кислой среде сперматозоиды
быстро утрачивают способность к
движению и оплодотворению.
При исследовании спермы в
клинической практике проводят
подсчет различных форм
сперматозоидов в окрашенных
мазках, подсчитывая их процентное
содержание - спермограмма
ЯЙЦЕКЛЕТКА
Яйцеклетки, или
овоциты (от лат. ovum
— яйцо).
У женщины в течение
полового цикла (24 — 28
дней) созревает, как
правило, одна яйцеклетка.
ЯЙЦЕКЛЕТКА
За детородный
период образуются
около 400 зрелых
яйцеклеток.
ЯЙЦЕКЛЕТКА
Выход овоцита из яичника
называется овуляцией.
Вышедший из яичника овоцит окружен
венцом фолликулярных клеток,
число которых достигает 3 — 4 тыс.
Овоцит подхватывается бахромками
маточной трубы (яйцевода) и
продвигается по ней. Здесь заканчивается
созревание половой клетки.
ЯЙЦЕКЛЕТКА
1) Имеет шаровидную форму;
2) Имеет бόльший, чем у спермия,
объем цитоплазмы;
3) Не обладает способностью
самостоятельно передвигаться.
КЛАССИФИКАЦИЯ ЯЙЦЕКЛЕТОК
основывается на признаках
наличия, количества и
распределения желтка
(lecithos), представляющего собой
белково-липидное включение в
цитоплазме, используемое для
питания зародыша.
КЛАССИФИКАЦИЯ ЯЙЦЕКЛЕТОК
По количеству питательных
веществ различают:
- безжелтковые (алецитальные),
- маложелтковые (олиго- или изолецитальные):
а) первичные (у бесчерепных, например у
ланцетника)
б) вторичные (у плацентарных млекопитающих и
человека);
- среднежелтковые (мезолецитальные),
- многожелтковые (полилецитальные)
яйцеклетки.
КЛАССИФИКАЦИЯ ЯЙЦЕКЛЕТОК
По расположению питательных веществ различают:
- Гомо (изо)лецитальные яйца (от греч. homós –
равный, однородный, lékithos – желток) желток
равномерно распределен в цитоплазме.
- Телолецитальные яйца (от греч. télos – конец) цитоплазма сконцентрирована у них на одном конце,
обозначаемом обычно как анимальный полюс.
- Центролецитальные яйца - желток расположен в
центре
ЯЙЦЕКЛЕТКА
человека имеет диаметр около 130 мкм
Три оболочки:
- оволемма (цитолемма);
- блестящая или прозрачная оболочка
(зона)
- «лучистый венец» - оболочка, образуемая
фолликулярными клетками .
Оплодотворение (fertilisatio) — слияние
мужской и женской половых клеток, в результате
чего восстанавливается диплоидный набор
хромосом, характерный для данного вида
животных, и возникает качественно новая
клетка — зигота (оплодотворенная яйцеклетка,
или одноклеточный зародыш).
Для обеспечения оплодотворения:
1) общее количество
сперматозоидов в сперме
должно быть не менее 150 млн
Для обеспечения оплодотворения:
2) концентрация сперматозоидов
в 1 мл — 20 — 200 млн
(хотя в яйцеклетку проникает только один
из них, а остальные подготавливают
условия для оплодотворения).
В ПРОЦЕССЕ ОПЛОДОТВОРЕНИЯ РАЗЛИЧАЮТ
ТРИ ФАЗЫ:
Первая фаза - дистантное
взаимодействие и сближение
гамет;
Вторая фаза - контактное
взаимодействие и активизация
яйцеклетки;
Третья фаза- вхождение сперматозоида в
яйцо и последующее слияние —
сингамия.
ОПЛОДОТВОРЕНИЕ
1
После сближения женского и мужского
пронуклеусов образуется зигота —
одноклеточный зародыш.
ОПЛОДОТВОРЕНИЕ
Выявляются презумптивные зоны (лат.
presumptio — вероятность, предположение)
как источники развития соответствующих
участков бластулы, из которых в дальнейшем
формируются зародышевые листки.
ДРОБЛЕНИЕ
- (fissio) — последовательное
митотическое деление зиготы на
клетки (бластомеры) без роста
дочерних клеток до размеров
материнской.
ДРОБЛЕНИЕ
Зигота разделяется на две дочерние
клетки — бластомеры (от греч.
blastos — зачаток, meros —
часть).
ДРОБЛЕНИЕ
Величина зародыша в целом
в этот период независимо от числа
составляющих его клеток не
превышает величину
исходной клетки — зиготы
КЛАССИФИКАЦИЯ ТИПОВ ДРОБЛЕНИЯ
По полноте деления зиготы:
Полное — зигота делится полностью и
образуются две отдельные клетки
(бластомеры);
Неполное — борозда деления не
полностью разделяет дочерние клетки и
не происходит образования отдельных
клеток
КЛАССИФИКАЦИЯ ТИПОВ ДРОБЛЕНИЯ
По размерам образующихся
бластомеров:
Равномерное — бластомеры имеют
одинаковые размеры;
Неравномерное — бластомеры
имеют разные размеры
КЛАССИФИКАЦИЯ ТИПОВ ДРОБЛЕНИЯ
По временным интервалам
между делениями:
Синхронное — интервалы между
делениями всех бластомеров
одинаковые;
Асинхронное — интервалы между
делениями всех бластомеров
различные
ДРОБЛЕНИЕ
Дробление зиготы человека начинается к концу
первых суток и характеризуется как полное
неравномерное асинхронное.
1-е сутки
2-е сутки
3-е сутки
Бластоциста - полый пузырек, заполненный жидкостью
ДРОБЛЕНИЕ
Формируются два вида
бластомеров — «темные» и
«светлые»
ДРОБЛЕНИЕ
1. «Светлые», более мелкие,
бластомеры дробятся быстрее и
располагаются одним слоем вокруг
крупных «темных», которые
оказываются в середине зародыша.
ДРОБЛЕНИЕ
Из поверхностных «светлых»
бластомеров в дальнейшем
возникает трофобласт,
связывающий зародыш с
материнским организмом и
обеспечивающий его питание.
ДРОБЛЕНИЕ
2. Внутренние, «темные»,
бластомеры формируют
эмбриобласт (зародышевый
узелок), из которого образуются тело
зародыша и некоторые
внезародышевые органы (амнион,
желточный мешок, аллантоис).
ИМПЛАНТАЦИЯ
(ЛАТ. IMPLANTATIO) —
(врастание, укоренение) —
внедрение зародыша в
слизистую оболочку матки.
Трофобласт первые 2 недели потребляет
продукты распада материнских тканей
(гистиотрофный тип питания), затем
питание зародыша осуществляется
непосредственно из материнской крови
(гематотрофный тип питания).
ГАСТРУЛЯЦИЯ
(ОТ ЛАТ. GASTER — ЖЕЛУДОК) -
сложный процесс химических и
морфогенетических изменений,
сопровождающийся размножением,
ростом, направленным перемещением и
дифференцировкой клеток, в результате
чего образуются зародышевые листки.
ГАСТРУЛЯЦИЯ
(ОТ ЛАТ. GASTER — ЖЕЛУДОК)
Зародышевые листки — источники
зачатков тканей и органов, комплексы
осевых органов:
- наружный (эктодерма);
- средний (мезодерма);
-внутренний (энтодерма).
ГАСТРУЛЯЦИЯ
(ОТ ЛАТ. GASTER — ЖЕЛУДОК) —
Гаструла имеет двух-, затем
трехслойную стенку и полость
(гастроцель), обычно
сообщающуюся с наружной средой
бластопором.
В результате зародыш приобретает
трехслойное строение в виде
плоского диска, состоящего из:
-эктодермы,
-мезодермы,
- энтодермы.
Из первичной полоски выселяются
и располагаются между
эктодермой и энтодермой
мезодермальные клетки, из
которых впоследствии образуются
сомиты и боковые
пластинки.
3 - сомит
В передней части первичной полоски
возникает углубление — так называемый
гензеновский узелок, в этой области внутрь
зародыша погружается клеточный
материал, из которого развивается хорда.
3 - первичная полоска;
4 - гензеновский узелок;
5 - первичная бороздка
ЭМБРИОНАЛЬНЫЙ ГИСТОГЕНЕЗ
— процесс возникновения специализированных
тканей из малодифференцированного
клеточного материала эмбриональных
зачатков
Эмбриональные зачатки — источники развития
тканей и органов в онтогенезе, представленные
группами более или менее многочисленных
малодифференцированных
(неспециализированных) клеток, межклеточного
вещества зачатки не имеют.
ВНЕЗАРОДЫШЕВЫЕ ОРГАНЫ это органы, развивающиеся в
процессе эмбриогенеза вне тела
зародыша, выполняющие
функции, обеспечивающие рост
и развитие самого зародыша.
Органы, окружающие зародыш,
называют зародышевыми
оболочками
ВНЕЗАРОДЫШЕВЫЕ ОРГАНЫ
- амниотическая оболочка
(амнион),
- желточный мешок,
- аллантоис,
- хорион,
- плацента.
АМНИОН
Амнион — временный орган,
обеспечивающий водную
среду для развития
зародыша.
ЖЕЛТОЧНЫЙ МЕШОК
Желточный мешок — наиболее древний
в эволюции внезародышевый орган,
возникший как орган, депонирующий
питательные вещества (желток),
необходимые для развития зародыша.
АЛЛАНТОИС небольшой пальцевидный отросток в
каудальном отделе зародыша, врастающий
в амниотическую ножку.
Обеспечивает
питание и дыхание
зародыша.
12- аллантоис
ПУПОЧНЫЙ КАНАТИК (ПУПОВИНА) -
упругий тяж, соединяющий
зародыш (плод) с плацентой.
1- пупочная вена.
2 - аллантоис.
3,5 - пупочные артерии.
ХОРИОН ИЛИ ВОРСИНЧАТАЯ ОБОЛОЧКА
Впервые появляется у млекопитающих,
развивается из трофобласта и
внезародышевой мезодермы.
Особенностью раннего эмбриогенеза человека
является быстрое погружение всей бластоцисты в
толщу эндометрия.
ПЛАЦЕНТА -
(лат. placenta —
пирог, лепешка,
оладья) — часть
последа, который
рождается вслед за
новорожденным.
ПЛАЦЕНТА
В конце беременности
плацента представляет
собой мягкий диск –
- диаметром 15 — 18 см,
- толщиной в центральной
части — 2 — 4 см,
- массой около 500,0 —
600,0 г.
СИСТЕМА МАТЬ — ПЛОД
возникает в процессе
беременности и включает в себя
две подсистемы — организм
матери и организм плода, а
также плаценту, являющуюся
связующим звеном между ними.
КРИТИЧЕСКИЕ ПЕРИОДЫ РАЗВИТИЯ ЧЕЛОВЕКА
В ходе онтогенеза отмечаются периоды более
высокой чувствительности развивающихся
половых клеток (в период прогенеза) и
зародыша (в период эмбриогенеза).
Впервые на это обратил внимание
австралийский врач Норман Грегг (1944).
КРИТИЧЕСКИЕ ПЕРИОДЫ РАЗВИТИЯ ЧЕЛОВЕКА
Российский эмбриолог П. Г. Светлов
(1960) сформулировал теорию
критических периодов развития и
проверил ее экспериментально.
КРИТИЧЕСКИЕ ПЕРИОДЫ РАЗВИТИЯ ЧЕЛОВЕКА
1) Развитие половых клеток —
овогенез и сперматогенез;
2) Оплодотворение;
3) Имплантация (7 — 8-е сутки
эмбриогенеза);
4) Развитие осевых зачатков
органов и формирование
плаценты (3 — 8-я неделя
развития);
КРИТИЧЕСКИЕ ПЕРИОДЫ РАЗВИТИЯ ЧЕЛОВЕКА
5) Стадия усиленного роста
головного мозга (15 — 20-я неделя);
6) Формирование основных
функциональных систем организма
и дифференцировка полового
аппарата (20 — 24-я неделя);
7) Рождение;
8) Период новорожденности
(до 1 года);
9) Половое созревание (11 — 16 лет).
ФАКТОРЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ,
ОПАСНЫЕ ДЛЯ ЗАРОДЫША И ПЛОДА:
- физические: ионизирующие излучения,
механические воздействия, радиация.
- химические: фенолы, окись азота, пестициды,
тяжелые металлы, свинец, ртуть, бензол, никотин,
алкоголь, наркотические вещества, оксиды
углеродов и другие вещества, которые могут
вызвать пороки развития.
- лекарственные препараты
- биологические (например, вирус герпеса,
цитомегаловирус, вирус краснухи, и т.д.).