Презентация "Тема :ЭМБРИОГЕНЕЗ ЧЕЛОВЕКА. ГАСТРУЛЯЦИЯ" – проект, доклад

Тема :ЭМБРИОГЕНЕЗ ЧЕЛОВЕКА. ГАСТРУЛЯЦИЯ

Лектор: к.б.н., доцент, зав. кафедрой биологии и физиологии человека Гарбуз Л.И.

Гаструляция зародыша человека происходит в две фазы.

Первая фаза начинается вместе с имплантацией (на 7-е сутки) и продолжается до 13—14-х суток. Вторая фаза охватывает период с 14-х по 17-е сут­ки развития.

Стадии ранней гаструляции

Схема механизма ранней гаструляции, иммиграция

Схема механизма ранней гаструляции, деляминация

На 7-е сутки эмбриогенеза эмбриобласт бластоцисты в результате деляминации расщепляется на наружный листок — эпибласт и внутренний листок — гипобласт, из него развивается внезародышевая энтодерма. Из задней области эпибласта (области ранней первичной полоски), выселяются клетки в полость бластоцисты и формируют внезародышевую мезодерму. В эпибласте на 8-е сутки, в результате накопления жидкости в центре клеточной массы, образуется полость. Эта полость увеличивается, возникает амниотический пузырек.

Эпибласт на дне пузырька формирует зародышевый щиток, из которого во второй фазе гаструляции образуются все зародышевые листки. Крышу амниотического пузырька формирует внезародышевая эктодерма, которая представлена амниобластами. Гипобласт в период с 9-х по 11-е сутки растет, его края срастаются и возникает желточный пузырек. Параллельно происходит выселение клеток по периферии эпибласта и образование внезародышевой мезодермы, которая растет в направлении трофобласта и на 11-е сутки заполняет полость бластоцисты.

I. Зародышевый щиток, в нем: 1. эктодерма 2. зародышевая мезодерма 3. энтодерма

Клетки внезародышевой мезодермы (мезенхимы) врастают в первичные ворсинки трофобласта, формируя вторичные ворсинки хориона, которая обращена вглубь слизистой оболочки матки и называется ворсинчатый хорион. С 15-х суток во вторичные ворсинки вростают кровеносные капилляры и образуются третичные.

Зародыш на протяжении первых двух недель для трофики использует секрет маточных желез и продукты распада тканей эндометрия (гистиотрофный тип питания), а после полного погружения и разрушения сосудов эндометрия его питание осуществляется непосредственно из материнской крови (гематотрофный тип питания). На противоположной стороне хориона ворсинки со временем редуцируются — формируется гладкий хорион. Ворсинчатый хорион впоследствии будет участвовать в образовании плаценты.

Таким образом, на 13—14-е сутки у зародыша человека уже есть хорион, амниотический и желточный пузырьки. Внезародышевая мезодерма (мезенхима) окружает амниотический и желточный пузырьки, обеспечивая образование стенки амниона и желточного мешка, а также формирует амниотическую ножку — тяж, который идет от будущего каудального конца заро­дыша к хориону.

В конце первой фазы гаструляции (13—14-е сутки) эмбрион человека образован в основном внезародышевыми органами: хорионом (трофобласт и внезародышевая мезодерма), амнионом (внезародышевые эктодерма и мезодерма), желточным мешком (внезародышевые энтодерма и мезодерма), амниотической ножкой; и только небольшая часть его является материалом зародышевого щитка — это эпибласт на дне амниотического пузырька, из которого позднее будет формироваться тело самого зародыша. Раннее развитие внезародышевых органов создает необходимые условия для внутриутробного развития зародыша человека.

Внезародышевая эктодерма. Из периферических участков эпибласта выселяются клетки, выстилающие изнутри полярный трофобласт. * Эктодерма зародыша образуется за счет не выселяющихся из эпибласта клеток.

* Цитотрофобласт (слой Лангханса) состоит из интенсивно размножающихся клеток. Их ядра содержат хорошо различимые ядрышки, а клетки – многочисленные митохондрии, хорошо развитые гранулярную эндоплазматическую сеть и комплекс Гольджи. В цитоплазме содержится масса свободных рибосом и гранул гликогена.

Синциотрофобласт - высокоплоидная многоядерная структура, образуется из клеток цитотрофобласта и служит источником плацентарного соматомаммотропина (плацентарный лактоген), хорионического гонадотропина (ХГТ) и эстрогенов.

Первая фаза гаструляции

Дробление, гаструляция и имплантация зародыша человека : 1 - дробление; 2 - морула; 3 - бластоциста; 4 - полость бластоцисты; 5 - эмбрио-бласт; 6 - трофобласт; 7 - зародышевый узелок:а - эпибласт;б - гипобласт; 8 - оболочка оплодотворения; 9 - амниотический (эктодермальный) пузырек; 10 - внезародышевая мезенхима; 11 - эктодерма; 12 - энтодерма; 13 - цитотрофобласт; 14 - симпластотрофобласт; 15 - зародышевый диск; 16 - лакуны с материнской кровью; 17 - хорион; 18 - амниотическая ножка; 19 - желточный пузырек; 20 - слизистая оболочка матки; 21 - яйцевод

Многоклеточный организм развивается из оплодотворенной яйцеклетки (зигота) не только путем увеличения количества клеток (пролиферация) и увеличения массы зародыша (рост). Одновременно определяется судьба отдельных клеток. Этот процесс известен как детерминация. Детерминированные клетки специализируются (дифференцировка), т.е. приобретают конкретную морфологию и оказываются способными выполнять конкретную функцию. Одновременно осуществляется морфогенез – формирование органов и архитектуры тела. Таким образом, детерминация, дифференцировка, морфогенез, пролиферация, рост, миграция клеток, гибель клеток, т.е. разные морфогенетические процессы и составляют суть развития многоклеточного организма.

Нейруляция и сомиты

В результате гаструляции формируются зародышевые листки, части которых, влияя друг на друга, индуцируют образование новых структур. Пример подобного влияния – первичная эмбриональная индукция, её результат – развитие из дорсальной эктодермы нервной системы (ткани). Нейруляция – процесс закладки нервной системы и осевых структур. Нейруляция начинается с 16-х суток развития (первые признаки формирования нервной пластинки) и в основном завершается к 23-м суткам. Почти одновременно из мезодермы формируются сомиты и нефротом.

Нейруляция

Стадии нейруляции – индукция (первичная эмбриональная индукция) нервной пластинки → приподнимание краев нервной пластинки и образование нервного желобка → появление нервных валиков → формирование нервного гребня и начало выселения из него клеток → смыкание нервных валиков с образованием нервной трубки → срастание эктодермы над нервной трубкой. Некоторые структуры нервной ткани развиваются из нейрогенных плакод.

Первичная эмбриональная индукция. Нейральная, или первичная эмбриональная индукция – образование нервной пластинки из дорсальной эктодермы. Этот процесс определяет организатор – хордомезодерма. * Нервная пластинка – утолщенная часть дорсальной эктодермы, формирующаяся по кранио-каудальному градиенту. Плазматические клетки только что сформированной нервной пластинки расположены на базальной мембране, содержащей фибронектин, сульфатированные гликозаминогликаны и ламинин. Клетки нервной пластинки в апикальной части соединены при помощи плотных контактов, а в базальной части – щелевых.

Нервная трубка. Вскоре после образования края нервной пластинки приподнимаются, и формируются нервные валики. Между валиками расположен нервный желобок. Позднее края нервных валиков смыкаются по срединной линии, и образуется замкнутая нервная трубка. Краниальный и каудальный участки нервной трубки долго остаются незамкнутыми, их называют соответственно передним и задним нейропором. Передний нейропор закрывается на 23-26-1 день развития, а задний – на 26-30-й день.

Мезодерма и сомиты Клетки зародышевой мезодермы выселяются из эпибласта и формируют пресомитную мезодерму, из которой возникают сомиты – симметричные парные структуры по бокам от хорды и нервной трубки . Из мезодермы образуется еще два крупных зачатка: нефротом (промежуточная мезодерма) и латеральная мезодерма. Производные этих структур, а также всех зародышевых листков .

Пресомитная мезодерма. Клетки, прошедшие через первичную полоску, мигрируют в латеральном направлении и образуют непрерывный пласт толщиной в несколько клеток. В непосредственной близости от нервной трубки и хорды мезодермальные клетки образуют скопление – концентрические

Сомиты. В результате пролиферации клеток, их миграции и последующей агрегации из сомитомеров формируется дорсальная мезодерма – сомиты . Образование сомитов происходит от головного к хвостовому концу зародыша. Новая пара сомитов образуется примерно каждые 6,6 часов. В сомите существует полость, ограниченная клетками, связанными между собой при помощи плотных контактов. В каждом сомите различают склеротом, дерматом и миотом; их клетки имеют свои пути миграции и служат источником для различных структур.

Склеротом. Под влиянием хорды и нервной трубки клетки вентро-медиальной области сомитов (склеротом) интенсивно размножаются и выселяются из сомита, окружая хорду и вентральную часть нервной трубки. Выселившиеся клетки дифференцируются в хрящевые и образуют позвонки, рёбра и лопатки.

Миотом и дерматом. В оставшей дорсо-латеральной части сомита выделяют миотом (внутренний слой клеток, образующий впоследствии скелетную мускулатуру) и дерматом (наружный слой, зачаток соединительнотканной части кожи). * Нефротом. Латеральнее сомита находится скопление клеток промежуточной мезодермы (нефротом) – зачаток мочевыделительной и половой систем.

Латеральная мезодерма. Расположенная латеральнее нефротома (мезодерма латеральной пластинки) расщеплена на два листка: дорсальный и вентральный. Дорсальный (париентальный) листок – соматическая мезодерма (из неё образуются серозные оболочки). Вентральный (висцеральный) листок – спланхническая мезодерма (из неё образуются сердце, кора надпочечников, строма гонад, соединительная и гладкомышечная ткани внутренних органов и кровеносных сосудов).

Амнион. Амнион – плодный пузырь – объемистый мешок, заполненный амниотической жидкостью (околоплодными водами). В области пупочного кольца амнион переходит на пуповину и далее на плодную часть плаценты, образуя их эпителиальный покров. Зародышевый (эмбриональный) и плодный периоды развития человека происходят внутри плодного пузыря.

Образование амниона. Одновременно с расслоением внутренней клеточной массы на эпибласт и гипобласт образуется амниотическая полость, ограниченная эпибластом и внезародышевой (амниотической) эктодермой. В ходе гаструляции клетки зародышевой мезодермы обрастают амниотическую эктодерму, формируя наружный слой амниона.

Амниотические складки. На краниальном конце амнион образует головную амниотическую складку. С увеличением размеров зародыша его голова растет вперед, в амниотическую складку. Боковые амниотические складки формируются по обе стороны зародыша за счет краев головной складки. Хвостовая амниотическая складка образуется на каудальном конце зародыша и растет в краниальном направлении. Головная, боковые и хвостовая амниотические складки сходятся над зародышем и замыкают амниотическую полость. Место соединения амниотических складок – амниотический шов; здесь образуется исчезающий впоследствии тканевый тяж.

Амниотическая жидкость. Сформированный амниотический мешок наполняется жидкостью, защищающий зародыш при сотрясении, позволяющей плоду совершать движения и предотвращающей слипание растущих частей тела друг с другом и с окружающими тканями. На 99% амниотическая жидкость состоит из воды, 1% приходится на белки, жиры, углеводы, ферменты, гормоны, неорганические соли, а также эпителиальные клетки амниона, кожи, кишечника, дыхательных и мочевыделительных путей. К концу беременности объем жидкости составляет 700-1000 мл.

Желточный мешок Желточный мешок – вынесенная за пределы зародыша часть первичной кишки. Стенка желточного мешка состоит из двух слоев: внутренний слой образован внезародышевой эндодермой, а наружный – внезародышевой мезодермой. В период наибольшего развития желточного мешка его кровеносные сосуды отделены от стенки матки тонким слоем ткани, что делает возможным поглощение из матки питательных веществ и кислорода. Внезародышевая мезодерма служит местом эмбрионального кроветворения (гемопоэза). Здесь формируются кровяные островки.

Во внезародышевой эндодерме желточного мешка временно (на пути их миграции в зачатки гонад) располагаются примордиальные половые клетки. Позднее складки амниона сдавливают желточный мешок; образуется узкая перемычка, соединяющая его с полостью первичной кишки - желточный стебелек. Эта структура удлиняется и вступает в контакт с ножкой тела, содержащей аллантоис . Желточный стебелек и дистальная часть аллантоиса вместе со своими сосудами образуют пупочный канатик, отходящий от зародыша в области пупочного кольца. Желточный стебелек обычно полностью зарастает к концу 3-го месяца развития плода.

Аллантоис Задняя стенка желточного мешка к 16-му дню развития формирует небольшой вырост – аллантоис (от греч.allas, колбасовидный), образованный внезародышевыми эндодермой и мезодермой. Устье аллантоиса открывается в клоаку, а его дистальная часть проникает в ножку тела . У человека аллантоис рудиментарен, он не функционирует как орган дыхания или резервуар для окончательных продуктов обмена, но имеет важное значение в эмбриональном кроветворении и ангиогенезе.

На 3-5 неделе развития в стенке аллантоиса происходит гемопоэз и формируются кровеносные сосуды пупочного канатика (две пупочные артерии и одна пупочная вена).

ПЛАЦЕНТА Плацента связывает плод с организмом матери. Плацента состоит из материнской (базальная часть децидуальной оболочки) и плодной (ворсинчатый хорион) частей.

Функция плаценты Функции плаценты многообразны. К ним относятся метаболический обмен между матерью и плодом, траспорт материнских антител, эндокринная функция (синтез ХГТ, прогестерона, хорионического соматомаммотропина, трансферрина, пролактика), детоксикация метаболитов.

Плацентарный барьер В состав плацентарного барьера (материнская кровь - кровь плода) входят: синцитиотрофобласт → цитотрофобласт → базальная мембрана трофобласта → соединительная ткань ворсинки → базальная мембрана в стенке капилляра плода → эндотелий капилляра плода. Хорион защищает плод от влияния иммунной системы матери.

Периоды пренатального развития