25.Ембріогенез людини. Взаємодія частин зародка, що розвивається (явище ембріональної індукції).

Тема заняття: Ембріогенез людини. Взаємодія частин зародка, що розвивається (явище ембріональної індукції).

1. Характеристика ембріонального розвитку людини.

«Запліднена яйцеклітина – це не просто клітинна маса без особливих власних характеристик. Вона на цій стадії відрізняється  від пуп’янка квітки чи зародка тварин. Вона повністю й абсолютно є ЖИТТЯМ людської істоти, і вона має те саме життя, що й новонароджений малюк, дитина, підліток або зріла людина» так писав американський лікар Е. Хант.

А якою є ваша думка щодо права зародка на життя?

Зародок – це вже новий і неповторний організм чи лише частина організму матері, що повністю залежить від неї?Ембріональний розвиток людини починається з утворення зиготи й закінчується народженням дитини. Він триває 40 тижнів і за цей час з однієї клітини виростає організм, який складається з мільярдів спеціалізованих клітин.

Ембріональний період розвитку людини поділяють на три періоди: початковий( передзародковий) - (1-й тиждень); зародковий (з 2-го по 8-й тиждень); плідний (з 9-го тижня до народження дитини).

1) Початковий період(передзародковий період) - перший тиждень ембріо­нального розвитку – це період від зиготи до формування імплантованого зародка. Після запліднення зигота активно ділиться шляхом мітозу і переміщується по матковій трубі до матки. Через три доби формується скупчення із 12 – 16 клітин, щільно прилеглих один до одного (бластомерів), яке називається морула. Одні бластомери поділяються швидше, інші — повільніше. Перші в майбутньому утворять зв’язок зародка з організмом матері, останні — тіло зародка. Уся сукупність мітотичних поділів зиготи, що завершуються утворенням бластоцисти, називають дробленням. Для людини характерне повне рівномір­не дроблення. Поділи клітин продовжуються і через 5–6 діб після запліднення виникає стадія (близько 100 клітин), всередині якої є порожнина. Тепер це одношарова багатоклітинна стадія-бластула, яка у людини має назву бластоциста.

Схема початкових стадій ембріогенезу людини

 На 7-й день після запліднення бластоциста занурюється в слизову оболонку матки й прикріплюється до неї (імплантація) за допомогою виростів-ворсинок. Спочатку ембріон росте і розвивається, використовуючи запас поживних речовин яйцеклітини, а прикріпившись, ембріон починає отримувати поживні речовини з організму матері. Починається розвиток зародка.

) Зародковий період(триває від початку другого і до закінчення восьмого тижня вагітності) – це період формування зародка, що триває від моменту імплантації до утворення плоду. Потрапивши в матку, зародок починає швидко розвиватися. У цей час ембріон живиться переважно секретами зало­зистих клітин стінки матки. На початку другого тижня розпочинається гаструляція, в процесі якої виникають три зародкові листки (ектодерма, мезодерма й ентодерма) й утворюються зародкові оболонки, а на третьому -  розпочинається гісто- та органогенез – утворення тканин та органів. У ньому виокремлюють фази нейруляції (утворення осьового комплексу органів: нервова трубка, травна трубка, хорда) та формування інших органів. На 16 – 18-й день у зародка, який не більший за рисове зерно, вже є серце, зачатки вух, очей, рук, ніг, головного мозку. До закінчення восьмого тижня зародкового періоду зародок уже має усі органи, притаманні дорослій людині; його називають плодом.

 Другий тиждень. Відбувається гаструляція. Клітини зародка спеціалізуються. Утворюються три зародкові листки — ектодерма, мезодерма та ентодерма.

 Третій тиждень. Починається утворення хребта у зародка. Розвивається нервова трубка — початок утворення спинного та головного мозку. У жінки припиняються менструації. Це може бути ознакою вагітності.

 Четвертий тиждень. Починається формування серця, кровоносних судин, крові та кишечнику. Розвивається пуповина.

 П'ятий тиждень. Закладається головний мозок. З’являються зачатки кінцівок — маленькі виступи, майбутні руки та ноги. Серце має вигляд великої трубки та починає скорочуватися, перекачуючи кров. Це можна побачити під час УЗД.

 Шостий тиждень. Починається формування очей та вух.

 Сьомий тиждень. Розвиваються всі основні внутрішні органи. Формується обличчя. Очі набувають забарвлення. Формуються рот та язик. Починається розвиток рук та ніг.

 До дванадцятого тижня плід є повністю сформованим: є всі органи, м’язи, кістки, можна розрізнити пальці рук та ніг добре розвинуті статеві органи. Плід набуває здатності до руху. За час вагітності, що залишився, він здебільшого росте.

 До двадцятого тижня починається ріст волосся, у тому числі брів та вій. Розвиваються візерунки на шкірі пальців ростуть нігті на руках та ногах рука міцно стискається. Зазвичай між шістнадцятим і двадцятим тижнем дитина вперше починає рухатися.

 Двадцять четвертий тиждень. Відкриваються очі.

 До двадцять шостого тижня з’являються добрі шанси вижити за передчасних пологів.

 До двадцять восьмого тижня дитина активно рухається. Реагує на дотик та гучні звуки. Ковтає амніотичну рідину та виділяє сечу.

До тридцятого тижня зазвичай лежить у положенні головою донизу, готуючись з’явитися на світ.

              Сорок тижнів (9 місяців). Завершується ембріональний розвиток. Відбуваються пологи.

3) Плідний період – це період розвитку плода, що триває з початку дев'ятого тижня вагітності та завершу­ється народженням і зародок на цій стадії називають плодом. Розвивається плід у плодовому міхурі, що розміщений всередині матки й утворений тканинами організму матері й зародковими оболонками. У цей час плід посилено росте і живиться за допомогою плаценти. Наприкінці другого місяця довжи­на плоду зростає до 20-25 мм, причому майже половина тіла припадає на го­лову; формуються риси обличчя, пові­ки, ніс, губи, очні западини, кінцівки, розпрямляється спина. Наприкінці тре­тього місяця розвиваються пальці, довжина плоду становить 6-9 см, а ма­са - до 40 г, а наприкінці четвертого - відповідно 16-20 см та 120 г. Упродовж шостого та сьомого місяців тривають ріст і збільшення маси: тіло досягає 40 см завдовжки, маса - 1000 г. На п'ятому місяці плід починає рухатись, що добре відчуває мати. 3 початку останнього, дев'ятого місяця вагітності остаточно встановлю­ються пропорції плоду, його голова вкривається волоссям. Перед пологами (38-40-й тиждень зародкового розвитку) доношений плід 45-60 см за­вдовжки при масі 2,5-4 кг. У нього функціонують смакові, тактильні та температурні рецептори, а органи слуху та зору ще не повністю розвинені. Наприкінці вагітності різко зростає рухова активність плоду. Під час по­логів дитина рефлекторно повертає голову та тулуб, відштовхуючись нога­ми від дна матки.

Зародковий розвиток регулюють біологічно активні речовини. Із чет­вертого тижня вагітності відбувається розвиток імунної системи, зокрема закладається вилочкова залоза (тимус); на дев'ятому тижні починається синтез гонадотропних гормонів (що впливають на розвиток статевих залоз); з 11-го тижня у крові присутній гормон щитоподібної залози - тироксин; на 15-16-й тиждень різко зростає синтез гормону росту, а на 26-й - закінчується формування гіпофіза. Лімфатичні вузли утворюють­ся починаючи з четвертого місяця вагітності, однак здатність виробляти антитіла з'являється лише після народження. Органами кровотворення плоду спочатку є печінка та селезінка; напри­кінці вагітності основним місцем утворення еритроцитів та інших клітин крові стає червоний кістковий мозок.

Як відбувається взаємодія частин зародка, який розвивається?

Спрямованість ембріонального розвитку та появу різних клітин із однорідних вихідних визначають різні чинники - це цитоплазматичний розподіл жовткових включень, надслабке ультрафіолетове випромінювання, міжклітинна комунікація, міграції клітин, а також взаємодія частин зародка.

Ембріональна індукція – явище взаємодії між частинами зародка, завдяки чому одна із них(індуктор) визначає напрям розвитку сусідньої(реагуюча частина). Індуктор — частина зародка, що напрямляє розвиток інших частин зародка. Ембріональна індукція сприяє збільшенню різноманітності клітин і здійснюється за безпосереднього контакту клітин між собою. Ці взаємовпливи здійснюються за участі спеціальних білкових речовин-індукторів, які є вже у незаплідненому яйці, але перебувають у неактивному стані через наявність інгібіторів. Під час ембріогенезу змінюється йонний склад цитоплазми й позаклітинного середовища, що приводить до виходу інгібіторів із клітини і розблокування індукторів. Як наслідок індуктори входять в ядро й активують відповідні гени, що сприяє диференціації клітин, гісто- й органогенезу.

Отже, взаємодія частин зародка, що розвивається, забезпечує спрямованість розвитку.

Яке значення зародкових оболонок в ембріогенезі людини?

Зародкові оболонки (позазародкові органи, провізорні органи) – тимчасові органи, що їх утворює зародок під час ембріогенезу і які забезпечують його ріст і розвиток. До позазародкових органів людини належать хоріон, амніон, плацента, алантоїс, жовтковий  мішок, пупковий канатик та ін.

 Розташування плода в матці перед народженням: 1 — м'язова оболонка матки; 2 — слизова оболонка матки; 3 — амніон; 4 — плід; 5 — амніотична рідина;6 — пупковий канатик; 7 — плацента

У людини жовтковий мішок бере активну участь у живленні й диханні ембріона, але функціонує недовго – до 8-го тижня, а потім зазнає зворотного розвитку. Амніон формує амніотичну оболонку, що виробляє амніотичну рідину, яка створює необхідне для розвитку зародка водне середовище. Окрім того, амніон забезпечує плід поживними речовинами, виконує захисну функцію, амортизуючи можливі струси та удари, попереджає потрапляння до плоду шкідливих агентів. Алантоїс є органом живлення, газообміну та екскреції на перших етапах розвитку зародка, і на 2-му місяці ембріогенезу алантоїс редукується.

Хоріон, або ворсинкова оболонка, проникає в слизову оболонку матки і разом з нею утворює плаценту.

Плацента - це особливий орган, який забезпечує плід поживними речовинами і киснем, вбирає кінцеві продукти обміну, секретує гормони, і слугує бар’єром для шкідливих речовин. Однією з найважливіших функцій цього бар’єра є забезпечення імунологічного захисту. Однак крізь плацентарний бар’єр легко проникають алкоголь, наркотичні речовини, нікотин і багато ліків, можуть проникати деякі віруси (наприклад, ВІЛ), бактерії (збудники сифілісу тощо), одноклітинні (токсоплазма та ін.) та багатоклттинні (різні види гельмінтів) паразитичні тварини. В клітинах плаценти синтезуються пев­ні вітаміни та гормони. Формування плаценти закінчується наприкінці 3-го місяця вагітності.

До важливих позазародкових органів людини належить також пупковий канатик(пуповина), який забезпечує ембріон поживними речовинами та киснем, перешкоджає проникненню шкідливих речовин з плаценти до ембріона, виконуючи в такий спосіб захисну функцію.

Отже, в ембріональному розвитку людини важливу роль відіграють тимчасові провізорні органи, які утворюються й функціонують у зародка і яких немає в дорослому стані.