Оплодотворение. Развитие зародыша

                                                                                                       Министерство Здравоохранения Рязанской области  Касимовский филиал ГОУСПО «РМСК» 

                                               Доклад

         По предмету «Генетика» на тему:

  «Оплодотворение. Развитие зародыша»                

                                                                                   Выполнила:

                                                                                                         Рябова С.С.

                                                                                                           Проверила:

                                                                                                           Белозёрова Д.С.

                                                     Касимов,2012

  Оплодотворение.

Оплодотворение - это встреча двух половых клеток, мужской и женской, называемых гаметами (от греческого слова gamos, или "брак"): яйцеклетки и сперматозоида. Этр событие происходит в одной из труб женщины и приводит к образованию первой клетки эмбриона человека: яйца. 
Овоцит прозрачен, округл и имеет размер в десятую долю миллиметра. Он имеет ядро и цитоплазму, содержащую запасные вещества, чтобы выжить и добраться до матки, если он оплодотворен, кроме того, он окружен клейкой мембраной, или прозрачной зоной. Овоцит содержит 23 хромосомы. Он не может передвигаться сам, ему помогают реснички и мышечные движения трубы, где он медленно движется и может выжить в течение двенадцати-двадцати четырех часов.

Сперматозоиды, наоборот, обладают подвижностью и способностью оплодотворять. Они имеют головку, содержащую ядро, и хвост для перемещения. Как и овоциты, каждый сперматозоид содержит 23 хромосомы. Они значительно меньше овоцитов и имеют размеры пять сотых долей миллиметра и продвигаются со скоростью два-три миллиметра в минуту. Попав во влагалище во время семяизвержения, они проникают в матку через ее шейку и в течение двух часов добираются до трубы, где находится овоцит.  
 
Несмотря на огромное количество сперматозоидов (от 120 до 300 миллионов), которое извергается во время кульминации каждого полового акта, необходимо учитывать, что всего лишь несколько миллионов имеют возможность попасть во влагалище, а из них, в свою очередь, только несколько сот сперматозоидов достигают яйцеклетки и окружают ее. И лишь один единственный сперматозоид окончательно проникает сквозь цитоплазму в яйцеклетку для ее оплодотворения. Определенные вещества высвобождают в сперматозоидах ферменты, с помощью которых размягчается оболочка яйцеклетки, и, проникнув через нее, сперматозоид сливается с яйцеклеткой, что являет собой соединение 46 хромосом (23 женские и 23 мужские) - необходимых составляющих зародыша. Если яйцеклетка оплодотворяется сперматозоидом с Х-хромосомой, то рождается девочка, если с Y-хромосомой - мальчик. Таким образом определяется пол и генетические характеристики будущего ребенка.

Оплодотворенная яйцеклетка продвигается к матке. Этот процесс длится 3-4 дня. В это время происходит деление клеток зародыша. Образовавшаяся клеточная масса - латинское название морула - по своему внешнему виду напоминает плод малины, но размер ее в это время достигает всего одной десятой миллиметра. Таким образом, оплодотворенная яйцеклетка, достигнув матки, закрепляется в ней, т. е. происходит процесс имплантации, который является началом развития новой жизни.  
 
При попадании в матку на 4-й день яйцо состоит из 16 клеток. Оно закрепится в слизистой матки только на 7-й день после оплодотворения. Три дня свободного передвижения в матке позволят клеткам не только продолжать размножаться, но также дифференцироваться и образовывать структуру. Клетки центра морулы увеличиваются и образуют бластомер (будущий эмбрион). Наружные клетки образуют оболочку, называемую хорион, формирующую полость, заполненную жидкостью. Яичник, в свою очередь, продолжает работать: фолликул, в котором находился овоцит, преобразуется в желтое тело, которое начинает вырабатывать гормон прогестерон, необходимый для имплантации яйца в матку. Другие гормоны, эстрогены, вырабатываемые в первой половине цикла, подготавливают ткани к действию прогестерона, образуемого во второй половине цикла. 

Развитие зародыша.

Зародыш (embryo; синоним эмбрион) — организм на ранних стадиях развития, образовавшийся из оплодотворенной яйцеклетки. В акушерстве и гинекологии З. называют организм в течение первых 8 нед. развития. Внутриутробное развитие с 9-й по 38—39 неделю называется плодным, или фетальным, периодом, а сам организм — плодом. Рост плода в различные периоды бывает неравномерным, что отражается на пропорциях частей тела. 
 
Различают 5 периодов развития зародыша животных и человека. 
Первый период одноклеточного зародыша, или зиготы, продолжается с момента оплодотворения до начала дробления яйца (до одних сут). В цитоплазме зиготы перемещаются различные органеллы (митохондрии и др.) и включения, определяется плоскость билатеральной симметрии. 
 
Второй период — период дробления длится с момента разделения зиготы на две дочерние клетки до формирования однослойного многоклеточного зародыша, или бластулы. Процесс дробления протекает во время продвижения зародыша по маточной трубе и продолжается в матке. Клетки, составляющие зародыша в этот период, называются бластомерами. Они округлой формы, сравнительно крупные, малодифференцированные, обладают значительной потенциальной способностью к развитию. Период дробления заканчивается превращением зародыша из одноклеточного в многоклеточный (морулу) — округлый комплекс из 8—12 клеток. После попадания морулы в матку процесс дробления значительно ускоряется, зигота полностью разделяется на бластомеры, дающие начало клеткам и тканям зародыша и провизорным (временным, внезародышевым) органам. Бластула (у человека дискобластула) образуется к концу периода дробления — к 6-м суткам внутриутробного развития. В ходе дробления в конце 1-й недели З. дифференцируется на эмбриобласт (внутреннюю клеточную массу) и трофобласт. Трофобласт обеспечивает питание зародыша, его имплантацию, выполняет другие функции. Центральные более крупные и темные бластомеры образуют эмбриобласт, из которого развивается тело зародыша. Зародышевый диск, или щиток, распластан над полостью, содержащей белковую жидкость. Стенки полости, к которой прикреплен зародышевый щиток, образованы клетками трофобласта. В начале 2-й недели зародыш погружается в толщу слизистой оболочки матки (имплантируется), из нее в зародыш поступают питательные вещества, образующиеся под воздействием протеолитических ферментов, вырабатываемых трофобластом. Трофобласт, зародышевый щиток и полость с жидкостью образуют зародышевый пузырь, или бластоцисту. 
 
Третий период — период гаструляции. Однослойный зародыша (бластула) превращается в двуслойный — гаструлу, состоящую из двух зародышевых листков: наружного — первичной эктодермы, или эпибласта, и внутреннего — первичной энтодермы, или гипобласта. В 1-й фазе гаструляции у высших позвоночных и человека формируется двуслойный зародышевый диск в результате расщепления его на наружный и внутренний листки. На 2-й неделе образуются последовательно амниотический (эктодермальный) и желточный (энтодермальный) пузыри. Во 2-й фазе гаструляции появляется третий зародышевый листок — средний, или мезодерма, таким образом зародыш становится трехслойным. Клетки будущей мезодермы первоначально скапливаются в заднем отделе наружного слоя бластодиска в виде утолщенного тяжа — первичной полоски и первичного узелка (узелок Гензена), затем погружаются в промежуток между эктодермой и энтодермой. Первичная полоска появляется на 15-е сутки. У человека и человекообразных обезьян задолго до этого образуется внезародышевая мезенхима. Периферический слой ее клеток, прилежащий к трофобласту, формирует соединительнотканную основу хориона — наружной ворсинчатой оболочки плода, в ворсинки трофобласта врастают сосуды. Благодаря контакту хориона со слизистой оболочкой матки обеспечивается обмен веществ между организмом матери и плода. 
 
Четвертый период характеризуется обособлением основных зачатков органов и тканей. Из эктодермы обособляются нервная трубка и кожная эктодерма. Из нервной трубки размашется нервная система, из кожной эктодермы — эпителий (эпидермис) кожи. Из мезодермы дорсально обособляются сегментированные участки (сомиты), вентрально — боковые пластинки (спланхнотомы), а в промежуточной части — сегментарные ножки (нефротомы). Боковые пластинки у зародыша позвоночных, оставаясь несегментированными, расщепляются на наружный (париетальный) и внутренний (висцеральный) листки с щелевидной вторичной полостью (целомом). У высших позвоночных целом туловища (эндоцелом) продолжается в так называемый внезародышевый целом (экзоцелом), находящийся между париетальным и висцеральным листками провизорных органов. Сомиты делятся на дорсолатеральный участок — дерматом, средний — миотом и медиовентральный — склеротом. Дерматомы и склеротомы, разрыхляясь. образуют зачаток соединительной ткани и скелета — мезенхиму, состоящую из отростчатых и частично амебовидно-подвижных клеток и межклеточной жидкости. Дерматомная мезенхима дает начало соединительнотканной основе кожи, склеротомная — хрящевой и костной ткани. Часть клеток мезенхимы, образующая впоследствии соединительную и неисчерченную (гладкую) мышечную ткани, кровь и сосуды, выселяется из спланхнотомов. Из миотомов формируются скелетные мышцы, из нефротомов — эпителиальные канальцы почек, из спланхнотомов развиваются целомический эпителий, миокард, корковое вещество надпочечников, эпителии половых желез (яичников, яичек). 
 
В этот период еще отсутствует тканевая дифференцировка (за исключением провизорных органов). Зачатки органов состоят из малодифференцированных (эмбриональных) клеток. Затем зародыш обособляется от желточного мешка и других внезародышевых образований. Центральные (зародышевые) части энтодермы и висцеральной мезодермы прогибаются в форме желобка, который замыкается в кишечную трубку, соединенную с желточным мешком посредством желточного протока. Передний и задний концы кишечной трубки вначале замкнуты, на 4—6-й неделе формируется ротовое и клоакальное отверстия. По бокам головы зародыша образуется 4—5 парных углублений (зачатки жаберных щелей), навстречу им из передней кишки растут выпячивания — жаберные карманы, из которых у человека развиваются среднее ухо, вилочковая и околощитовидные железы, а из вентрального выпячивания передней (глоточной) кишки — щитовидная железа, 
 
Пятый период — органогенез и гистогенез. Из клеточного материала эмбриональных зачатков формируются органы и дифференцируются ткани. К концу 8-й недели у человека завершается зародышевый период, все основные закладки органов и тканей сформированы. С 9-й недели начинается плодный период внутриутробной жизни, в который дифференцировка тканей заканчивается. 
 
Провизорные органы существуют и функционируют только в период внутриутробного развития. Они играют важную роль в развитии зародыша. Желточный мешок у зародыша человека, функционируя на ранних стадиях развития, участвует в питании зародыша и выполняет кроветворную функцию. Кровеносные сосуды аллантоиса — пальцевидного выроста задней кишки тесно связаны с хорионом. Амнион (водная оболочка), образуя вокруг зародыша замкнутый мешок, заполненный жидкостью (околоплодными водами), защищает зародыша от вредных воздействий и создает благоприятные условия для его развития. 
 
Обмен веществ у зародыша значительно интенсивнее, чем в дифференцированном организме. Высока чувствительность зародыша к разнообразным повреждающим воздействиям, особенно в так называемые критические периоды развития, когда происходят ответственные процессы морфогенеза — в периоды имплантации и формирования плаценты. Они приходятся на конец 1-й и начало 2-й недели и на 3—6-ю недели. Однако каждый эмбриональный зачаток и развивающийся из него орган вследствие асинхронности дифференцировки имеют свои критические периоды чувствительности, когда действие различных факторов избирательно нарушает органогенез.