Тема 2. Начальное развитие организма.
ЦЕЛЬ. Изучение внутриутробного развития организма.
СОДЕРЖАНИЕ. Организм человека в процессе развития последовательно проходит ряд стадий. Его жизнь начинается со стадии оплодотворенной клетки, переходит в период внутриутробного, а затем внеутробного развития. Примерно к 25 годам организм человека достигает полного расцвета. Затем следует период зрелости, после чего наступает период увядания, заканчивающийся смертью.
Весь цикл развития организма, от оплодотворенной клетки и до смерти, называется онтогенезом, т.е. личным развитием данной особи.
Наука, изучающая начальную стадию внутриутробного развития, называется эмбриологией, т.е. наукой об эмбрионе. Под понятием «эмбрион» принято считать зародыш до третьего месяца его развития, когда происходит начальная закладка всех органов. С третьего месяца и до конца внутриутробной жизни зародыш называется плодом.
Процесс эмбрионального развития человека чрезвычайно сложен. Он является результатом длительного исторического развития и в определенной степени отражает черты развития низших форм животного мира.
Зародыш развивается в результате оплодотворения мужской половой клеткой (сперматозоидом) яйцевой клетки (женской половой клетки). В результате оплодотворения, т.е. проникновения сперматозоида внутрь женской половой клетки, образуется одна клетка, содержащая комплекс наследственных признаков матери и отца. Такая оплодотворенная клетка называется зиготой (спаренная клетка, рис. 12). В течение 15 минут после оплодотворения в зиготе видимых изменений не происходит, однако в это время в 70-80 раз в ней усиливаются окислительные процессы, значительно увеличивается проницаемость цитоплазмы для различных веществ, а также появляются разнородные участки, определяющие дальнейшее развитие зародыша.
Оплодотворенная клетка в дальнейшем проходит следующие периоды:
- период дробления, образования морулы, а затем бластулы;
- период гаструляции;
- период органогенеза, т.е. развития тканей и органов.
Период дробления характеризуется тем, что зигота делится на бластомеры После седьмого деления процесс дробления заканчивается и зародыш становится многоклеточным. В бластомерах увеличивается ядро, а цитоплазма уменьшается в объеме, поэтому клетки не растут. На этом этапе эмбриогенеза зародыш представляет собой плотный шар, состоящий из прилежащих друг к другу бластомеров. Он имеет сходство с ягодой шелковицы (морус – по латыни) и называется морула.
Рис. 12. Эмбриональное развитие зародыша.
Затем в плотном шаре образуется полость - бластоцель, заполняющаяся жидкостью, которая является продуктом жизнедеятельности бластомеров. Это – стадия бластулы.
В дальнейшем происходит выпячивание одной стенки пузыря внутрь полости и зародыш из пузырька превращается в двухслойную чащу – гаструлу.
Стенка гаструлы состоит их двух слоев: наружного – эктодермы и внутреннего – энтодермы. Углубление чаши является полостью гаструлы – гастроцель (первичная кишка). Отверстие, через которое гастроцель сообщается с внешней средой, называется первичным ртом.
В ходе гаструляции постепенно выделяются три зачатка или зародышевых листка (рис. 12). В процессе эмбрионального развития из клеток наружного зародышевого листка (эктодермы) закладываются поверхностный слой кожи, некоторые отделы органов чувств, вся нервная система.
Из внутреннего зародышевого листка (энтодермы) развивается спинная струна, остатками которой у человека являются студенистые ядра в межпозвоночных дисках, значительная часть эпителия пищеварительного аппарата.
Из среднего зародышевого листка (мезодермы) развиваются серозные оболочки (плевра, брюшина, околосердечная сумка), которые выстилают полости тела и покрывают внутренние органы, эпителий мочевых органов, половых желез, поперечно-полосатая мускулатура. Из мезодермы выделяются клетки зародышевой соединительной ткани – мезенхимы, из которой развиваются кровеносная и лимфатическая системы, гладкая мускулатура, скелет.
Дальнейшее развитие эмбриона и затем плода происходит по принципу неравномерного роста и образования выпячиваний из ряда органов.
Рис. 13. Начальное развитие зародыша.
Во внутриутробном периоде жизни легкие и желудочно-кишечный тракт не функционируют. Питание плода осуществляется через плаценту или детское место, с которой плод связан пупочным канатиком. Плод получает вместе с кровью, текущей от плаценты по пупочной вене, все необходимое для его жизни и роста: кислород и питательные вещества. Через плаценту он отдает в кровь матери углекислоту и продукты обмена веществ.
У новорожденных начинают функционировать легкие, желудочно-кишечный тракт и происходит ряд перестроек в кровеносной системе. Все эти изменения будут рассмотрены в соответствующих разделах курса анатомии.
Таким образом, в процессе индивидуального развития, т.е. онтогенеза человек проходит два периода:
пренатальный или внутриутробный период продолжается от образования зиготы до рождения. Он подразделяется на эмбриональный (первые два месяца, рис.13) и фетальный (с 3-го месяца до рождения);
постнатальный или внеутробный период подразделяется на отдельные возрастные периоды, для каждого из которых характерны специфические особенности.
Акт рождения представляет собой скачок в развитии организма, при котором происходят коренные качественные изменения жизненно важных процессов. Развивающийся плод переходит из одной среды (полость матки с ее относительно постоянными условиями: температура, влажность и др.) в другую (внешний мир с его меняющимися условиями), в результате чего изменяются обмен веществ, способы питания и дыхания. Питательные вещества, получаемые ранее через плаценту, поступают теперь из пищеварительного тракта, а кислород начинает поступать не от матери, а из воздуха благодаря работе органов дыхания. При первом вдохе и растяжении легких легочные сосуды сильно расширяются и наполняются кровью. Тогда баталлов проток спадается и в течение первых 8-10 дней облитерируется, превращаясь в баталлову связку.
Пупочные артерии зарастают в течение первых 2-3 дней жизни, пупочная вена - через 6-7 дней. Поступление крови из правого предсердия в левое через овальное отверстие прекращается сразу же после рождения, так как левое предсердие наполняется кровью, поступившей из легких. Постепенно это отверстие закрывается. В случаях незаращения овального отверстия и баталлова протока говорят о развитии у ребенка врожденного порока сердца, который является результатом неправильного формирования сердца во внутриутробный период
Контрольные вопросы:
1.Какие периоды проходит оплодотворенная клетка?
2. Какие изменения происходят в зиготе в период дробления?
3. Какие зародышевые листки образуются в ходе гаструляции?
4. Какие периоды различают в онтогенезе?