Фиг. Сканирующее микрофото яйцеклетки человека
Яйцеклетка имеет шаровидную форму и не обладает подвижностью, присущей сперматозоидам.
Строение яйцеклетки млекопитающих.
Яйцеклетка(Я) млекопитающих и человека содержит ядро, цитоплазму, типичные для клеток органеллы и специфические включения в цитоплазме , обеспечивающие ее функционирование до и после оплодотворения.( Нужен рисунок или фото яйцеклетки)
У некоторых видов животных Я может быть покрыта ,помимо плазматической мембраны , дополнительными оболочками, которых может быть одна, две или даже три( по аналогии со скорлупой у птиц). Наиболее важное включение в Я – желток,во многом определяющий характер эмбриогенеза. В состав желтка входят фосфолипиды, белки, углеводы.( Схема строения из Гистологии).
Оплодотворение яйцеклетки.
Оплодотворение – это процесс слияния мужской и женской половых клеток, когда объединяются их гаплоидные хромосомные наборы в единый диплоидный . При этом резко возрастает метаболизм и возникает качественно новая клетка – зигота.
Эмбриогенез.
Этап эмбриогенеза(Э) подразделяется на три периода : 1- начальный( первая неделя после оплодотворения), 2- зародышевый (2-8 недели),3- плодный ( с 9 недели до рождения).Он начинается сразу после оплодотворения Я и характеризуется последовательным митотическим делением зиготы на дочерние клетки – бластомеры (Б) .
Фиг. Бластомеры ( сканирующее микрофото).
Эти клетки намного меньше исходной Я. От соматических клеток Б отличаются еще и тем, что они не расходятся , а тесно прилегают друг к другу .Дальнейшее дробление ( деление) Б определяется в значительной степени количеством и характером распределения желтка в Я.
Уже на ранней стадии дробления – 32 бластомеров, происходит их дифференцировка – на светлые наружные, которые впоследствии будут зачатками тканей трофобласта,и внутренние темные, впоследствии трансформирующиеся вэмбриобласт. На стадии 64 бластомеров зародыш представляет собой плотный шар из клеток, имеющий наименованиеморулы.
В процессе дальнейшего развития в моруле формируется полость.Эта стадия развития имеет наименованиебластулы.
Процессы от оплодотворения до образования бластулы происходят достаточно быстро в течение нескольких суток в период движения Я по яйцеводу( придатку яичника) вниз в полость матки . В результате полного неравномерного асинхронного дробления Я, бастула превращается в бластоцисту.
Фиг. Бластоциста( стадия имплантации
в стенку эндометрия матки)
На этой стадии зародыш представляет собой шаровидную структуру с полостью внутри, в которой достаточно хорошо выявляется полярность и образуется клеточное уплотнение в той части бластоцисты, которая прикрепляется к эндометрию стенки матки-трофобласт. Внутренняя полость бластоцисты заполнена жидкостью, а внутренний слой темных крупных клеток формирует эмбриобласт, из которого образуется зародыш и некоторые внезародышевые органы.
Бластоциста в течение 3 сут продвигается по яйцеводу к матке и после проникновения в нее находится в свободном виде в течение 2 суток, питаясь секретом маточных желез. В это время количество бластомеров увеличивается в ней до 100.Бластоциста прикрепляется к эндометрию матки и начинается следующий этап – имплантация( погружение) зародыша в тело матки.( Рис)
Образование осевых зачатков органов – гаструляция.
Гаструляция( от лат.Gaster– желудок) – сложный процесс дифференцировки зародыша, в результате которого образуются зародышевые листки : наружный( эктодерма), средний( мезодерма) и внутренний ( эндодерма). Эти листки являются источниками зачатков тканей и органов.
Гаструляция у зародыша человека осуществляется в период между 1 и 3 неделями развития эмбриона. В это время происходят активные процессы перемещения клеток внутри эмбриона.Помимо зародышевых листков, в этот период происходит формирование внезародышевых органов.
Фиг. Отдельные этапы процесса гаструляции у эмбриона.( Отчетливо видно начало формирования осевой пластинки- источника для образования нервной системы).
Дифференцировка зародышевых листков. Зародышевые ткани и
органы.
Зародышевые листки впоследствии дают начало формированию ( морфогенезу) зародышевых тканей и органов .Согласно современным представлениям, гистогенез ( образование тканей) происходит следующим образом:
Зародышевая эктодерма
Эмбриональные зачатки
Нервная трубка Нервный Кожная Прехордаль-
гребень эктодерма ная пластинка
Нейроциты и Мозговой Эпителий Эпителий тра-
нейроглия сет- слой надпо- влагалища, хеи, бронхов и
чатки глаза и чечников ануса,орга- легких
органа обоняния нов ротовой
Нейроциты Спинальные полости, ро- Эпителий рото-
головного и и вегетатив- говицы глаза, товой полости
спинного мозга ные ганглии Эпидермис и пищевода
Зародышевая энтодерма
Эпителий Эпителий Эпителий Эпителий под-
кишечника желудка печени желудочной железы
Зародышевая мезодерма
Гладкая мышца сердечная мышца эпителий матки хрящевая ткань
сосуды, соединит. Кора надпочечни- влагалища, яйце- костная ткань
ткань, клетки кро- ков вода,почек скел. Мышцы
ветворной ткани
Внезародышевые органы эмбриона человека.
Уже на третьей неделе жизни зародыша формируются органы, обеспечивающие его рост и развитие – внезародышевые органы. В их формировании участвуют как ткани материнские ( слизистая оболочка матки ) так и зародышевые. Итак, к внезародышевым органам относятся( рис ):
Внезародышевые органы эмбриона человека: 2- базальная мембрана, 3- полость амниона, 4-полость желточного мешка, 5- полость хориона, 6- капсула эмбриона, 7-эндометрий, 8-полость матки, 9-шейка матки,10-эмбрион, 11-ворсинки хориона, 12-аллантоис, 13- пупочный канатик, а – кровеносные сосуды ворсин хориона, б- лакуны с материнской кровью, 11,12, 13,а, б – компоненты плаценты.
Желточный мешок- обеспечивает питание и дыхание эмбриона на ранних стадиях развития. Он функционирует как кроветворный орган до 7-8 недели беременности, затем инволюционирует.
Аллантоис – образуется из желточного мешка и входит в состав амниотической ножки эмбриона. Это орган газообмена и выделения. Редуцируется на втором месяце беременности.
Плацента,или детское место – орган связи организма матери и плода. Функции – трофическая, экскреторная( для эмбриона), защитная ( от микробов и вирусов), эндокринная( выработка хорионического гонадотропина, прогестерона, сомато-маммотропина). Имеется зародышевая и материнская часть плаценты. Плацента обеспечивает не только связь плода с материнским организмом, но и создает барьер между кровью матери плода. Плодная часть плаценты представлена хорионом и приросшей к нему изнутри амниотической оболочкой. Материнская часть – видоизмененной слизистой оболочкой матки, отторгающейся при родах.
Амниотическая оболочка (амнион) – орган, образующий резервуар для плода. Основная функция – выработка околоплодных вод, обеспечивающих среду для развития плода и предохранения от механических воздействий, обмен плодных вод.
Пупочный канатик –орган, в котором проходят две пупочные артерии и одна пупочная вена от матери к плоду.
Хорион –ворсинчатая оболочка зарордыша. Именно в хорионе синтезируются некоторые гормоны, в частности – гонадотропин, осуществляющие регуляцию взаимодействия матери и плода.
Система мать – плод
В процессе беременности возникает тесная взаимосвязь между организмом матери и плодом. Принято говорить о системе мать –плод. Она включает две подсистемы – организм матери и организм плода. Связующим звеном служит плацента. Взаимодействие двух подсистем осуществляется в основном нейро-гуморальными процессами. В каждой из подсистем имеются такие механизмы, как рецепторные – воспринимающие информацию, регуляторные – перерабатывающие ее, а также исполнительные.
В обеспечении связей матери и плода особая роль принадлежит плаценте. Она способна не только аккумулировать, но и синтезировать вещества, необходимые для развития плода. Основные функции плаценты следующие:
эндокринная, синтез гормонов – прогестерона, эстрогенов,
хорионического гонадотропина,плацентарного лактогена ,
через плаценту осуществляются гуморальные и нервные связи матери и плода,
иммунологическая защита плода от чужеродных веществ и клеток матери.
Схема транспорта веществ в системе мать – плод через плацентарный барьер: A.umbilicalisиv.umbilicalis- пупочные артерия и вена,a.uterineиv.uterine– маточные артерия и вена.
Организмы матери и плода представляют собой динамичную систему гомологичных органов. То есть, поражение какого либо органа матери приводит к нарушениям работы одноименного органа у плода. Например, у беременной женщины, страдающей диабетом, отмечается усиленная продукция инсулина в поджелудочной железе и компенсаторное увеличение массы тела.
Критические периоды развития зародыша человека.
В процессе онтогенеза у человека, и особенно в эмбриогенезе, имеются периоды повышенной чувствительности организма к различным воздействиям. Российский эмбриолог Светлов П.Г. в 1960 г сформулировал теорию критических периодов развития и доказал ее экспериментально. Сущность теории заключается в том, что каждый новый период развития зародыша начинается с короткого этапа перестроек ( морфогенеза), чувствительного к повреждающим воздействиям ( облучению, химическим и лекарственным веществам, инфекциям).
Химические вещества и лекарства, проникающие через плацентарный барьер, особенно опасны для зародыша в первые три месяца беременности ( первый триместр), поскольку они в это время почти не метаболизируются и накапливаются в тканях зародыша. При этом, например, наркотики нарушают развитие головного мозга.
В онтогенезе ( индивидуальное развитие организма) человека выделяют следующие критические периоды развития:
В прогенезе – созревание половых клеток,
- оплодотворение.
В эмбриогенезе – имплантация ( 7-8 сутки после оплодотворения),
- 15-20 неделя – развитие мозга,
- 20-24 недели – формирование систем и дифферен-
цировка полового аппарата,
- рождение
В пост-натальном периоде:
- ребенок до 1 года,
- ребенок в период полового созревания , 11-16 лет.
Лекция Учение о тканях ( Гистология).
В процессе эволюционного развития, обусловленного адаптацией к условиям внешней среды, возникли разнообразные формы живых организмов, от простейших до человека .В многоклеточном организме происходила дифференцировка клеток и тканей в зависимости от необходимости выполнять различные функции..
Любая тканевая система формируется в организме из клеток и межклеточного вещества, которые в свою очередь состоят из субклеточных и молекулярных структур. А ткани являются элементами в органах и системах органов. Эти взаимоотношения части и целого возникли эволюционно как отражение всеобщей связи явлений в природе.
Ткань – это исторически сложившаяся общность клеток и межклеточного вещества, объединенных единством происхождения, строения и функции.
Развитие тканей в эмбриогенезе.
Эмбриогенез слагается из взаимосвязанных процессов размножения, роста, перемещений и дифференцировки клеток, это разные стороны единого формообразовательного процесса в организме.
Под дифференцировкойпонимают изменения в структуре клеток, связанные с их функциональной специализацией, вызванные активностью определенных генов. В развивающемся организме дифференцировка сопровождается размещением в пространстве специализированных клеток, что выражается в определенном строении ткани в ходе морфогенеза. Параллельно с диференцировкой и ростом зародыша идет процессинтеграцииорганизма – объединение в целое различных частей организма.
Классификация тканей.
Сейчас распространено деление тканей на 5 групп:
эпителиальные ткани –морфологически характеризуются тесным объединением клеток в пласты. Через эпителиальные ткани осуществляется обмен веществ между органами и внешней средой. Эпителий выполняет защитную роль, несет функции всасывания, секреции и экскреции веществ. Источниками образования эпителия в эмбриогенезе являются все три зародышевых листка;
соединительные ткани- их три группы:
собственно соединительная ткань,
соединительная ткань со специальными функциями,
скелетные ткани ( хрящевая и костная.
Этот вид ткани характеризуется наличием большого количества волокнистого и аморфного межклеточного вещества . Основные функции ткани – трофическая, пластическая ( механическая), защитная.
В особую группу соединительной ткани выделяют кровь и лимфу –создающие тканевую внутреннюю среду организма. Кровь и лимфа обеспечивают интегральное стабильное и устойчивое состояние всего организма в норме, имеющее наименованиегомеостаз,
Мышечные ткани В гистологии различают:
гладкую мышечную ткань, состоящую из вытянутых клеток,
поперечно-полосатую мышечную ткань, образованную мышечными волокнами ( для скелетной мускулатуры) или клетками( для сердечной мышцы).
Источником формирования мышечных тканей является мезодерма,
Нервная ткань Основной структурно-функциональный компонент здесь-клеткинейроциты, способные к восприятию раздражения, проведению возбуждения по нервным волокнами его передаче другим клеткам и тканям. Нервные клетки не работают без другого компонента – клеток нейроглии, которые выполняют трофическую, механическую и защитную функции в отношении нервных клеток.
Многие клетки ( эпителий, эндотелий, мышечные волокна) отделены от других тканей базальной мембраной- углеводно-белково-липидным тонким слоем , выполняющим разграничительные функции.
Взаимосвязь тканей.
Органы состоят из различных тканей. К примеру, в состав желудка входят такие ткани как эпителий, соединительно-тканные структуры, кольцевые и продольные гладкие мышцы и нервная ткань. Во многих органах различают строму( остов) – сформированный обычно из соединительной ткани, ипаренхиму- специализированную ткань , выполняющую особые, присущие этому органу, функции. Обычно паренхима органов состоит из эпителиальных или других клеточных элементов. Строма и паренхима тесно взаимосвязаны друг с другом, обеспечивая основную функцию органа. Например, эпителий стимулирует синтез коллагена клетками соединительной ткани; и наоборот – коллаген влияет на секреторную функцию железистого эпителия. Межклеточные взаимодействия в тканях весьма разнообразны. Информация от одной клетки к другой передается с помощью электрических импульсов, сигнальных молекул, т.е. нейро-гуморальными путями. Кроме того, в тканях существует эффект “ контактного торможения” активности одних клеток другими. Это лишь один из многих регуляторных механизмов в тканях, прекращающий митотическую активность клеток и стимулирующий их дифференцировку. Уже около 100 лет назад был экспериментально доказан и обратный эффект –генерация делящимися клетками лучевой энергии, стимулирующей покоящиеся клетки к делению ( митогенетические лучи Гурвича А.Г).
Физиологическая и репаративная( восстановительная) регенерация тканей.
На протяжении всей жизни в тканях у человека происходит отмирание клеточных и неклеточных отработанных элементов и замена их вновь образованными( физиологическая регенерация). Эти процессы взаимосвязаны и находятся в нормальном организме в равновесии. Регенерация в разных тканях осуществляется неодинаково и это в основном определяется наличием чтволовых и малодифференцированных клеток. Совокупность клеточных форм, представляющих в ткани определенную линию дифференцировки от стволовой до дифференцированной клетки образует гистогенетический ряд, или дифферон.
Стволовые клетки представляют собой само-поддерживающуюся популяцию редко делящихся незрелых клеток в органах. Они способны дифференцироваться в специализированные клетки под влиянием микроокружения (факторов дифференцировки). Пополнение стволовых клеток происходит за счет размножения частично детерминированных ( частично зрелых) клеток-предшественников. Большое количество стволовых клеток содержат такие ткани, как кроветворная ( костный мозг), эпителиальная, соединительная.
Восстановление тканей после повреждения называется репаративной регенерацией.Этой способностью обладают все ткани, но с разной эффективностью. Образовавшиеся ткани бывают идентичны исходной, но возможны и отклонения разной степени.
Изменчивость тканей.
Все ткани обладают постоянными свойствами, проявляющимися в норме одними и теми же морфо-функциональными характеристиками, т.е. они детерминированы.В течение жизни во всех тканях происходят медленно текущие возрастные изменения – снижается численность клеток, их способность к делению, регенерации, снижается и уровень обменных процессов в клетках и тканях. Изменения специфических функций в клетках и тканях являются следствием либо адаптации, либо неспособности к адаптации, илидизадаптации. При этом, клетки в тканях могут терять часть специфических структур и переходить в особое состояние, когда они приобретают способность развиваться в других направлениях в зависимости от новых условий( дедифференцировка). В результате могут в органах возникать образования, не свойственные этим тканям и органам. Это явление имеет названиеметаплазии. Примерами могут служить образование костной ткани в местах рубцевания рыхлой соединительной ткани. Т.е., метаплазия возможна только в пределах одного тканевого ряда.
Эпителиальные ткани.
Эпителиальные ткани покрывают поверхность тела и выстилают слизистые оболочки полых внутренних органов, отделяя организм от внешней среды( покровный эпителий) а также образуют железы внешней и внутренней секреции ( железистый эпителий). Эпителиальные ткани отличаются тем, что клетки нижнего слоя лежат на тонкой прослойке, называемой базальной мембраной.
Эпителиальные ткани лишены кровеносных сосудов и питание их происходит от подлежащей соединительной ткани.
Классификация эпителия
Покровный Секреторный