8. Перечислите основные направления эволюции дыхательной системы.

Направления эволюции жаберного дыхания:

1. От жаберных щелей ланцетника к жаберному аппарату рыб.

2. Увеличение дыхательной поверхности за счет образования жаберных лепестков.

3. Образование жаберных капилляров.

Направления эволюции легочного дыхания:

1. Появление и дифференцировка дыхательных путей.

2. Увеличение дыхательной поверхности легких.

3. Формирование вспомогательного аппарата органов дыхания.

9. Рассмотрите онтогенетические и филогенетические предпосылки формирования врожденных пороков развития дыхательной системы у человека (диафрагмальная грыжа, трахеопищеводный свищ, гипоплазия и дисплазия легких, незаращение жаберных щелей).

Диафрагмальная грыжа:

Онтогенетические предпосылки: нарушение формирования диафрагмы в эмбриональном периоде. Диафрагма развивается из нескольких источников: поперечной перегородки, плевроперитонеальных складок, заглубнепечёночной мезенхимальной пластинки и сомитов. На 4-й неделе мезенхимальные клетки начинают расти в переднем отделе, образуя поперечную перегородку. К 6-й неделе мезенхимальные клетки появляются в задних и боковых отделах. Пластинки развиваются навстречу друг другу и срастаются между собой. Полное разобщение органов грудной и брюшной полости происходит на 8-й неделе. Если нарушена закладка передней и задней пластины или они не полностью сращены между собой, формируются дефекты, приводящие к ложным диафрагмальным грыжам. Если диафрагмальная пластинка сформировалась, но нарушилось её заполнение мышечными клетками, возникают истинные грыжи.

Филогенетические предпосылки: в эволюции диафрагма является производным структурами, обеспечивающими разделение грудной и брюшной полостей. Нарушения в её развитии могут отражать регресс или сбой в эволюционно закреплённых механизмах формирования этого барьера.

Критическая стадия: 4–8 недели гестации — период формирования диафрагмы и её срастания с окружающими структурами.

Трахеопищеводный свищ:

Онтогенетические предпосылки: нарушение разделения трахеи и пищевода в эмбриональном периоде. На 5-й неделе развития ларинготрахеальная борозда отделяется от пищевода, а трахеоэзофагеальная септа полностью разделяет их к концу этого этапа. Если септа не формируется должным образом, возникает патологическое сообщение между трахеей и пищеводом.

Филогенетические предпосылки: в эволюции трахея и пищевод развиваются из общего зачатка — глоточной части кишечной трубки. Свищ может быть связан с нарушением этого процесса, повторяющим более примитивные состояния.

Критическая стадия: 4–5 недели гестации — период формирования трахеи и пищевода, их разделения.

Гипоплазия и дисплазия лёгких:

Онтогенетические предпосылки: нарушение развития лёгочных структур на разных этапах эмбриогенеза. Гипоплазия (недоразвитие) может быть вызвана идиопатической недостаточностью факторов транскрипции и/или роста, а также внешними факторами: аномалиями грудной клетки, нарушениями дыхательных движений плода, маловодием, врождёнными пороками сердца. Дисплазия связана с нарушениями в дифференцировке клеток, формировании альвеол, бронхиального дерева или сосудистой сети.

Филогенетические предпосылки: в эволюции лёгкие прошли путь от простых структур к сложным альвеолярным системам. Гипоплазия и дисплазия могут отражать сбой в этих эволюционно закреплённых механизмах развития.

Критические стадии:

7–16 недели гестации — период, когда любые неблагоприятные воздействия на организм матери могут замедлить морфогенез лёгочных структур;

20–26 недели гестации — период активной дифференцировки пневмоцитов, формирования аэрогематического барьера и начала секреции сурфактанта. В это время лёгкие особенно чувствительны к гипоксии.

Незаращение жаберных щелей:

Онтогенетические предпосылки: нарушение закрытия жаберных щелей в эмбриональном периоде. В развитии человеческого зародыша закладываются жаберные щели, которые в норме прорываются и формируют структуры головы и шеи (хрящи гортани, трахеи и др.). Если этот процесс нарушается, могут сохраняться аномальные отверстия или кисты.

Филогенетические предпосылки: жаберные щели — эволюционно древние структуры, присутствующие у многих позвоночных. Их незаращение может быть атавизмом, повторением более примитивных состояний.

Критическая стадия: ранние стадии эмбриогенеза (3–4 недели), когда происходит формирование жаберных дуг и щелей.