5. Интеграция в развитии, целостность онтогенеза. Роль гормонов в ко­ординации процессов развития.

В процессе развития организма наблюдается явление интеграции. Под этим подразумевается согласованное, или координированное протекание основных процессов морфогенеза (морфогенетическое перемещение клеток, эмбриональная индукция, межклеточные взаимодействия, адгезия клеток, гибель клеток). Эти процессы протекают в одном месте (в теле зародыша, а потом плода) и в одно время. Согласованность процессов морфогенеза обеспечивает согласованность процессов жизнедеятельности организма на последующих этапах онтогенеза.

Роль гормонов в координации процессов развития.

Механизм действия гормонов – активация новых, не работавших до того генов. Проникновению гормона в компетентную клетку помогают белки-рецепторы, расположенные на мембране такой клетки. Белков-рецепторов два, они соединены между собой. Один обеспечивает присоединение гормона к определённому участку ДНК, а другой расплетает в этом месте спираль, создавая возможность транскрипции.

Обычно один гормон одновременно вызывает различные эффекты в нескольких видах клеток-мишеней. Так гормон щитовидной железы головастика обеспечивает:

• рассасывание хвоста,

• прорезание и развитие конечностей,

• сокращение длины кишечника (в связи с переходом на животную пищу),

• появление протеолитических ферментов в печени.

Гормоны не могут менять дифференцировку, но они усиливают её, превращая небольшие изменения между клетками в значительные морфологические и функциональные отличия.

Если гормоны не меняют дифференцировку клеток и действуют на клетки, уже ставшие на путь специализации, то в чём их биологическая роль?

--- гормоны определяют не место, а время дифференцировки. Они начинают действовать как раз в тот момент, когда необходима дальнейшая дифференцировка:

• личинки мух или головастиков достигли необходимого размера для метаморфоза;

• появилась необходимость в функционировании молочной железы;

• пришло время для созревания и откладывания яиц и т.д.

У позвоночных животных гормоны начинают действовать на довольно поздних стадиях развития – не раньше, чем сформируются кровеносные сосуды.

6. Роль наследственности и среды в эмбриональном развитии. Критические периоды развития. Тератогенные факторы. Аномалии и пороки развития.

На любом этапе онтогенеза организм существует в единстве с окружающей средой. Эмбриогенез в этом отношении не является исключением. Диапазон условий необходимых для жизни вида может быть широким. Тем не менее, для организмов любого вида существуют минимум, оптимум и максимум необходимых условий развития. На развитие зародыша оказывают влияние колебания естественных факторов среды: температура, влажность, атмосферное давление, излучения, газовый состав.

Так, в зависимости от температуры процессы развития замедляются или интенсифицируются. Например, яйца лягушки из одной кладки при более высокой температуре развиваются быстрее.

У аскариды при прекращении доступа к эмбриону кислорода развитие прекращается.

Под действием света из сине-фиолетовой части спектра эмбриональное развитие многих видов животных ускоряется, а из красной – замедляется.

При внутриутробном развитии огромное значение играют факторы внешней среды. Если эти факторы приводят к формированию аномалий или дефектов развития, то они называются тератогенными. Тератогенные факторы могут быть физическими (высокая температура, ионизирующее излучение, рентгеновские лучи и др.), химическими (лекарственные препараты, соли тяжелых металлов и др.) и биологическими (вирусы, бактерии). Тератогенные факторы приводят к развитию аномалий в определенные периоды эмбрионального развития, которые называются критическими. К ним относятся:

• период образования половых клеток (гаметогенез),

• стадия оплодотворение,

• стадия зиготы,

• имплантация зародыша в стенку матки,

• образование плаценты,

• период гистогенеза и органогенеза,

• роды.

Пороки развития.

Аплазия – отсутствие органа или его части

Гипоплазия – недоразвитие органа

Гипотрофия – уменьшение массы тела или органа

Гипертрофия – непропорциональное увеличение массы органа

Гигантизм – увеличение длины тела

Гетеротопия – нетипичная локализация группы клеток или органа в организме.

Гетероплазия – нарушение дифференцировки тканей

Стеноз – сужение канала или отверстия

Атрезия – отсутствие канала или отверстия

Персистирование – сохранение эмбриональных структур

В зависимости от причины врожденные пороки делят на:

Наследственные, вызванные изменением генов или хромосом в гаметах родителей, в результате чего зигота с самого возникновения несет генную, хромосомную или геномную мутацию.

Экзогенные, возникающие под влиянием тератогенных факторов: лекарственные препараты (талидомид), пищевые добавки, вирусы, промышленные яды и др. Это всё факторов внешней среды, которые, действуя во время эмбриогенеза, нарушают развитие тканей и органов.

Мультифакториальные пороки, которые развиваются под влиянием как экзогенных, так и генетических факторов.

ЛЕКЦИЯ 15 Постэмбриональный период развития.