Ситуационная задача № 32.

В эмбриогенезе у человека поочередно закладываются три вида почек (предпочка, первичная и вторичная), характерные для позвоночных животных. Изучение развития почек в онтогенезе человека помогает выяснить механизм возникновения пороков развития выделительной системы.

1. Опишите строение нефрона предпочки.

2. Какое строение имеет нефрон первичной почки? Укажите прогрессивные признаки строения по сравнению с нефроном предпочки.

3. Опишите строение нефрона вторичной почки. Укажите прогрессивные изменения по сравнению с нефроном первичной почки.

4. Какие функции выполняют отдельные структурные компоненты вторичной почки: почечное тельце, извитые канальцы, петля нефрона?

5. Какие пороки развития почек у человека можно объяснить филогенетическими связями?

Ответ к ситуационной задаче № 32.

Нефрон предпочки состоит их воронки, которая открывается в целом, и короткого почечного канальца. Продукты диссимиляции фильтруются в целом из наружного клубочка кровеносных капилляров, который расположен вблизи воронки. Примитивизм этого нефрона обусловлен его связью с целомом и несовершенным процессом реабсорбции.

Нефрон первичной почки состоит из почечного тельца и длинного извитого канальца, сохраняется воронка, но она не функционирует. Почечное тельце состоит из почечной капсулы, окружающей клубочек капилляров, благодаря чему устанавливается непосредственный контакт выделительной и кровеносной систем и утрачивается связь с целомом. Количество нефронов увеличивается с 6-12 у предпочки до 100.

Нефрон вторичной почки также состоит из почечного тельца и длинного извитого канальца, который делится на три отдела: проксимальный, дистальный и петлю нефрона. Благодаря этим структурам возрастает уровень клубочковой фильтрации и реабсорбции в извитых канальцах.

В почечном тельце происходит ультрафильтрация из клубочков капилляров в почечную капсулу: глюкозы, аминокислот, витаминов, мочевины, некоторых гормонов, воды. Образуется первичная моча. В проксимальном извитом канальце происходит избирательная реабсорбция в кровоток из первичного фильтрата наибольшего количества его компонентов: глюкозы, витаминов, воды, гормонов, части мочевины, хлористого натрия. В обратном направлении, из крови в извитой каналец, секретируются мочевая кислота и лекарственные препараты. В петле нефрона происходит реабсорбция воды, ионов натрия, хлора.

Филогенетическими связями можно объяснить следующие пороки развития почек: эктопия почек – расположение ее в подвздошной или в тазовой областях; дисплазия почек – недоразвитие структуры нефронов; поликистоз почек и т.д.

Ситуационная задача №33.

У человека при нарушении развития сосудов могут формироваться онто-филогенетический порок в виде образования двух дуг аорты, которые охватывают трахею и пищевод, что вызывает удушье и затрудняет глотание.

1.Как объяснить формирование данного онто-филогенетического развития сосудов человека?

2.Какие еще онто-филогенетические пороки развития сосудов человека вам известны?

3.Какой закон можно использовать для объяснения филогенетических пороков развития кровеносных сосудов?

4.Охарактеризуйте эволюционные преобразования артериальных дуг у позвоночных животных.

5.Назовите основные направления эволюции кровеносной системы позвоночных животных.

Ответ к ситуационной задаче № 33.

Указанный порок развития сосудов человека обусловлен сохранением (персистирование) двух дуг аорты. В норме правая дуга у человека редуцируется.

Кроме этого порока у человека встречаются также: незаращение боталова протока, персистирование первичного эмбрионального ствола, двух верхних полых вен и другие.

Возникновение этих пороков является результатом сохранения и дальнейшего развития эмбриональных структур рекапитулирующих (повторяющих) морфологию, характерную для предков.

Происхождение этих пороков можно объяснить, используя биогенетический закон, открытый Геккелем и Мюллером, в соответствии с которым онтогенез представляет собой краткое и быстрое повторение филогенеза.

В эмбриогенезе позвоночных закладываются шесть пар артериальных жаберных дуг. Две первые артериальные жаберные дуги редуцируются. Остальные четыре пары функционируют у рыб как жаберные артерии. У наземных позвоночных третья пара жаберных артерий теряет связь с корнями спинной аорты, несет кровь к голове, становясь сонными артериями. Сосуды четвертой пары становятся дугами аорты. У земноводных и пресмыкающихся обе дуги развиты. У млекопитающих сохраняется левая дуга, а правая дуга редуцируется, от нее остается небольшой рудимент – плечеголовной ствол. Пятая пара артериальных дуг редуцируется у всех наземных позвоночных, кроме хвостатых амфибий. Шестая пара становится легочными артериями.

У эмбриона человека при формировании порока «артериальное кольцо» сохраняются обе дуги аорты, которые срастаются вокруг пищевода и трахеи.

В эволюции кровеносной системы позвоночных животных можно выделить следующие направления:

1.Усиление главной функции за счет формирования сердца, крупных аорт с выраженным мышечным слоем, разветвленной сосудистой системы, полного разделения артериальной и венозной крови, и как следствие – повышение уровня оксигенизации тканей, возникновение гомеотермности.

2.Расширение числа выполняемых функций: участие в гуморальной регуляции, защитных функциях терморегуляции. Эволюционные преобразования в кровеносной системе позвоночных: редукция артериальных жаберных дуг, появление малого круга кровообращения, увеличение камер сердца, смещение сердца из шейной области в грудную для установления оптимальных соотношений с легкими (гетеротопия), редукция кардинальных вен и кювьеровых протоков, преобразование их в полые, яремные вены и коронарный синус.