3.5.5. Дихальна система

Серед хребетних дихальна система у вигляді зябер вперше з’являється у риб і становлять собою складки слизової оболонки глотки, що лежать на зябрових дугах. Тут проходить зяброва артерія, що несе венозну кров.

• кистепері – опуклість вентральної стінки глотки спричинює утворення плавального міхура, що виконує гідростатичну функцію. Зв’язок з глоткою при цьому не втрачається і на цій основі формуються легені.

• амфібії – личинки мають зябра, що в дорослих особин замінюються на легені. Відсутність грудної клітки спричинює специфічну організацію процесу дихання: повітря заходить до легенів внаслідок ковтальних рухів за участю підборідно-під’язикового м’язу. Матеріал зябрових дуг, які розташовуються за під’язичною дугою, перетворюються на хрящі гортані, яка вперше з’являється у земноводних.

• плазуни – верхні дихальні шляхи складаються з гортані, трахеї та бронхів, які не повністю відокремлюються від ротової порожнини. Формується носова порожнина. Вперше з’являється діафрагма, але без м’язових елементів. Вона виконує пасивну роль і не повністю відокремлює грудну та черевну порожнини. Дихання здійснюється за рахунок скорочення міжреберних м’язів.

• ссавці – дихальна система вистилається миготливим епітелієм і повністю відокремлюється від травної системи (сходяться тільки в глотці). Бронхи розгалужуються. Основний м’яз, що змінює об’єм грудної клітки - діафрагма.

Аномалії розвитку дихальної системи: езофаготрахеальні свищі (зберігається єдність дихальної і травної систем), дизонтогенетичні бронхолегеневі кісти (порожнини, що спричинюють порушення альвеолярної диференціації легеневої тканини), кістозна гіпоплазія легень (недорозвиток), гіпоплазія діафрагми (невеликі дефекти її купола), повна аплазія, що несумісна з життям.

3.5.6. Статево-видільна система

Видільна та статева системи відзначаються єдністю ембріонального розвитку первинним функціональним зв’язком із целомом. В ембріогенезі для цих систем в області ніжки соміту в контакті із вторинною порожниною тіла утворюється спільна закладка - нефрогонотом. Статеві залози розташовані в целомі. Сюди ж спрямовуються продукти дисиміляції, що виводяться через спільний канал, який починається лійкою у целомі і закінчується видільною порою на покривах тіла.

Видільна система

Видільна система, виконуючи функцію видалення з організму продуктів обміну, започатковується мезодермою. Еволюційні перетворення цієї системи відображають перехід від мало диференційованих протонефридіїв плоских червів до складної будови вторинних нирок рептилій, птахів і ссавців. Відповідні оптимізаційні процеси потребували багаторазових переходів через численні біфуркаційні точки. Це сприяло формуванню все досконаліших способів підтримки гомеостазу за рахунок виділення відкритою системою назовні залишків своєї життєдіяльності. Внаслідок серії послідовних перетворень утворилися нирки. Вони становлять собою парний орган, елементарною структурною одиницею якого є нефрон. Протягом еволюції формувалися спочатку переднирки (протонефрос), які розташовані в області голови, а потім відповідно первинні (тулубові, мезонефрос, вольфове тіло) та вторинні (тазові, метанефрос) нирки.

• Переднирки мають сегментарну будову і характерні для личинок риб та земноводних. Вони складаються з 2-12 нефронів у вигляді лійок, що відкриваються в порожнину тіла. Кровоносні судини поблизу від нефронів утворюють клубочки. Від лійок відходить прямий видільний пронефричний канал, який впадає до клоаки. Переднирку мають дорослі особини тільки деяких круглоротих, у інших хребетних вона становить собою зародковий орган.

• Первинні нирки зберігають ознаки метамерної будови й характерні для дорослих риб та амфібій. Вони розташовуються у тулубних сегментах тіла і складаються з декількох сотень нефронів, що утворюються за рахунок брунькування з подальшою диференціацією. Взаємодія нефронів з кровоносною системою здійснюється за допомогою капсул ниркових клубочків. Війчасті лійки нефронів можуть зберігати зв’язок із целомом, а можуть і втрачати його. Канальці, що відходять від лійок, спрямовуються в головний бік до протонефросу й відкриваються у його протоки, створюючи новий мезонефричний канал. Він збільшується й згодом розщеплюється на два: мезонефральний (вольфів) і парамезонефральний (мюллерів). У них відбувається зворотне всмоктування деяких речовин у кров. При такій будові нирок втрачається багато води, тому вони характерні саме для водних організмів. У сухопутних організмів первинні нирки зберігаються тільки в ембріогенезі.

• Вторинні нирки закладаються в тазовій області позаду від тулубової і складаються з сотень тисяч нефронів. Вони не мають лійок і повністю втрачають зв’язок із целомом. У ссавців каналець утворює петлю Генле. Тут відбувається зворотне всмоктування, що призводить до збільшення концентрації сечі та зменшення її кількості. Вторинній нирки розташовуються в тазовій області у плазунів і в поперековій у ссавців.

Чіткої різниці будови різних з еволюційної точки зору типів нирок немає, редукція лійки та вдосконалення канальця відбувається поступово.

В онтогенезі людини рекапітулюють усі різновиди нирок, а до аномалій їхнього розвитку відносяться: сегментована вторинна нирка з одним або кількома сечоводами, тазове положення нирок (не переміщуються на 2-4 місяці вагітності), подвоєння вторинної нирки.

Репродуктивна система

Органи розмноження всіх тварин утворюються з мезодерми. Але первинна диференціація клітин на статеві та соматичні відбувається раніше за відокремлення третього зародкового листка. Це свідчить про те, що протягом філогенезу становлення репродуктивної сфери певною мірою передувало складній системі розвитку різних тканин із відповідних зародкових листків.

Нижчі безхребетні, такі як губки та кишковопорожнинні, не мають сформованих статевих органів і сперматозоїди та яйцеклітини дозрівають серед клітин ектодерми чи ентодерми, виходячи назовні через розриви стінок тіла. Подальший системний розвиток відповідних процесів зумовив перехід від зовнішнього до внутрішнього запліднення і формування не тільки різних статей, але й необхідних органів, які виявилися тісно пов’язаними з видільною системою.

Статеві залози ссавців розвиваються спереду від закладки нирок й утворюються у вигляді парних складок нефрогонотома в області ніжки соміту, вдаються в порожнину тіла й опиняються підвішеними на брижі. Первинні статеві клітини відокремлюються на стадії гаструли: спочатку в ектодермі головного кінця тіла, потім вони попадають до ентодерми і активно переміщуються у статеві складки. Постає гонада, котра може з часом перетворитися на сім’яник або яєчник. Напрямок розвитку визначається генетичними та епігенетичними факторами диференціації статі.

Статеві протоки перетворюються таким чином: протонефричний канал, що розділився на мюллерів та вольфів канали, починає видозмінюватися різними шляхами. А саме, мюллерів канал зростається переднім кінцем з одним із нефронів переднирки й утворює яйцепровід, передній кінець якого сполучається з лійкою і відкривається до целому, а задній - відкривається в клоаку. Вольфів канал залишається зв’язаним з нефронами первинної нирки. У чоловіків він перетворюється на канал для сім'явиверження, а мюллерів канал редукується. У жінок, навпаки, редукується вольфів канал, а мюллерів перетворюється на яйцепровід, матку та піхву. Мюллерів канал у сумчастих є парний, тобто складається з двох яйцепроводів, двох маток і двох піхв. Протягом філогенезу ці парні утвори зростаються й зостається одна піхва та одна матка. Вона може бути подвійною (гризуни), двороздільною (хижаки), дворогою (комахоїдні, кити), простою (примати, людина).

Аномалії розвитку статевої системи людини: первинний гермафродитизм (сполучення елементів сім’яника та яєчника у однієї людини); крипторхізм (неопущення сім’яників у мошонку) тощо.