Embriogeneza układu rozrodczego to proces zagnieżdżania się embrionu (płodu) i tworzenia męskich i żeńskich narządów płciowych.

I. Etap obojętny (taki sam dla płodu płci męskiej i żeńskiej).

Zewnętrzne narządy płciowe.

Tydzień 6-7. Pojawienie się guzka narządów płciowych, szczeliny cewki moczowej, ograniczonej fałdami cewki moczowej i wargowo-mosznowymi (fałdy boczne po obu stronach błony kloaki zarodka, które później rozwijają się w mosznę lub wargi sromowe większe).

Tydzień 3-4. Powstawanie gonady pierwotnej (obojętna struktura na wewnętrznej powierzchni nerki pierwotnej), tworzenie się par przewodów Wolffa (struktur w zarodku, z których rozwijają się męskie wewnętrzne narządy płciowe), a następnie przewodu Müllera (przewodu łączącego lejek i kanalik prenefryny z jamą kloaki w zarodku, z którego tworzy się nabłonek macicy, jajowodów i pochwy). Na etapie obojętnym w zarodku powstają przewody Wolffa i Müllera.

Do 5-7 tygodni. Migracja pierwotnych komórek rozrodczych (gonocytów) z podstawy ciałka żółtkowego (inaczej pęcherzyka żółtkowego, pęcherza - wyrostka po brzusznej stronie zarodka z zapasem składników odżywczych) do sznurów płciowych.

II. Etap powstawania płci gonadalnej.

Zewnętrzne narządy płciowe.

Męska płeć.

Od 8 tygodnia. Z guzka narządów płciowych powstaje prącie, szczelina narządów płciowych zamyka się, a zewnętrzne fałdy narządów płciowych tworzą mosznę.

Do 18-29 tygodnia. Tworzenie zewnętrznych narządów płciowych jest zakończone.

Do 36-40 tygodnia. Proces zstępowania jądra do moszny.

Na proces powstawania zewnętrznych narządów płciowych u płodu płci męskiej wpływa dihydrotestosteron, który powstaje z testosteronu w jądrach embrionalnych pod wpływem enzymu 5 alfa reduktazy.

Kobieta.

Od 8 tygodnia. Drobne zmiany.

Od 17-20 tygodnia. Szybki rozwój warg sromowych mniejszych z fałdu wargowo-mosznowego, warg sromowych mniejszych z fałdu cewki moczowej, guzek narządów płciowych zamienia się w łechtaczkę, rowek moczowo-płciowy pozostaje otwarty, tworząc przedsionek pochwy.

Nadmiar androgenów przed 14 tygodniem embriogenezy może powodować przerost łechtaczki, powiększenie warg sromowych większych, czasem ich zrośnięcie, atrezję (brak, zrośnięcie) pochwy, po 14 tygodniu - przerost łechtaczki.

Wewnętrzne narządy płciowe (gonady).

Męska płeć.

Od 7 tygodni. Obojętna (pierwotna) gonada pod wpływem specyficznego antygenu białka błonowego H-Y zaczyna przekształcać się w jądra.

Od 9 tygodni. Komórki Leydiga (rozsiane pomiędzy skręconymi kanalikami nasiennymi jąder) zaczynają się tworzyć testosteron, pod wpływem którego przed 14 tygodniem z przewodu Wolffa (mezonephric) powstają najądrza, nasieniowody i pęcherzyki nasienne;

Od 9-10 tygodni. Komórki Sertoliego (część nabłonkowo-spermatogennej warstwy skręconych kanalików nasiennych jąder) wytwarzają czynnik anty-Mullera (hormon anty-Mullera), pod wpływem którego do 12 tygodnia przewód Müllera (paramesonephric) degeneruje się do formacji szczątkowych (macica prostaty i bąblowiec morganiczny - przydatek jądra);

Przy braku testosteronu (niewydzielanego przez jądra) przewód Wolffa ulega degeneracji i jeśli czynnik anty-Müllera, który rozdziela przewód Müllera, nie jest uwalniany, wówczas jajowód, hemiuterus (który później łączy się z drugą połową ), a 2/3 pochwy tworzy się z przewodu.

Kobieta.

Od 7 tygodni. Jajniki są oddzielone od nerki pierwotnej;

17-20 tygodni. Struktura jajników jest w pełni uformowana;

Jajniki nie biorą udziału w różnicowaniu przewodów Müllera, dlatego macica, pochwa i jajowody powstają przy braku czynnika regresji przewodu Müllera aż do 18 tygodnia.

Etapy różnicowania płciowego.

Płeć genetyczna zależy od kariotypu zygoty:

Kariotyp 46, XX odpowiada płci żeńskiej;

Kariotyp 46, XY odpowiada płci męskiej.

Płeć gonadalna to tworzenie gonad męskich lub żeńskich.

Płeć fenotypowa - tworzenie się przewodów płciowych i zewnętrznych narządów płciowych w zależności od typu męskiego lub żeńskiego.

Embriogeneza układu podwzgórzowo-przysadkowego jako III-IV poziom regulacji układu rozrodczego.

Etapy rozwoju przysadki mózgowej.

W 5 tygodniu. Płat przedni powstaje z tylnej ściany zarodka gardła przysadka mózgowa, a od dołu zarodka międzymózgowia skierowany jest w jego stronę występ tkanki nerwowej przyszłej neurohypofizy;

Od 8-9 tygodni. Rozpoczyna się czynność wydzielnicza przysadki mózgowej.

W 12 tygodniu. Adenocyty aktywnie wydzielają hormon gonadotropowy;

Po 12 tygodniach pojawiają się różnice w wydzielaniu płciowym hormon folikulotropowy FSH I hormon luteinizujący LH;

Od 19 tygodnia. Uwolniony hormon prolaktyna.

Etapy rozwoju podwzgórza.

Od 8 tygodnia. Tworzą się jądra neurosekrecyjne podwzgórza, których różnicowanie kończy się przed 20. tygodniem;

Od 8-10 tygodni. Hormon uwalniający hormon luteinizujący (LH-RH) jest wydzielany i wpływa na wydzielanie hormonu luteinizującego przez przysadkę mózgową.

Notatka:

1. Testosteron w jądrach ma efekt maskulinizujący na struktury podwzgórza.

2. Hormony jajnikowe nie mają decydującego wpływu na różnicowanie układu rozrodczego w okresie prenatalnym.

Wykład 29: Układ rozrodczy kobiety.

1. Źródła, powstawanie i rozwój narządów żeńskiego układu rozrodczego.

2. Budowa histologiczna, histofizjologia jajników.

3. Budowa histologiczna macicy i jajowodów.

4. Budowa histologiczna, regulacja funkcji gruczołu sutkowego.

I.Rozwój embrionalny narządów żeńskiego układu rozrodczego. Narządy żeńskiego układu rozrodczego rozwijają się z następujących źródeł:

a) nabłonek trzewny pokrywający pierwszą nerkę (splanchnotomy) ® komórki pęcherzykowe jajników;

b) endoderma oocytów pęcherzyka żółtkowego ®;

c) mezenchyme ® tkanka łączna i mięśnie gładkie narządów, komórki śródmiąższowe jajników;

d) nabłonek przewodu paramesonephric (Müllera) ® jajowodów, macicy i części pochwy.

Powstawanie i rozwój układu rozrodczego jest ściśle związane z układem moczowym, czyli z pierwszą nerką. Początkowy etap powstawania i rozwoju narządów układu rozrodczego u kobiet i mężczyzn przebiega w ten sam sposób i dlatego nazywany jest etapem obojętnym. W 4. tygodniu embriogenezy nabłonek trzewny (trzewna warstwa splanchnotomów) na powierzchni pierwszej nerki pogrubia się - te zgrubienia nabłonka nazywane są grzbietami narządów płciowych. Pierwotne komórki rozrodcze, gonoblasty, zaczynają migrować do grzbietów narządów płciowych. Gonoblasty pojawiają się najpierw jako część endodermy pozazarodkowej woreczka żółtkowego, następnie migrują do ściany jelita grubego i tam dostają się do krwiobiegu, gdzie poprzez krew docierają i penetrują wyrostki płciowe. Następnie nabłonek wyrostków płciowych wraz z gonoblastami zaczyna wrastać w leżący pod spodem mezenchym w postaci sznurków - powstają sznurki płciowe. Sznury rozrodcze składają się z komórek nabłonkowych i gonoblastów. Początkowo sznury płciowe utrzymują kontakt z nabłonkiem celomicznym, a następnie odrywają się od niego. Mniej więcej w tym samym czasie przewód śródnerkowy (Wolffa) (patrz embriogeneza układu moczowego) rozdziela się i równolegle do niego tworzy się przewód paramezannerkowy (Müllera), który również wpływa do kloaki. W tym miejscu kończy się obojętny etap rozwoju układu rozrodczego.

W miarę wzrostu mezenchym dzieli sznury płciowe na osobne fragmenty lub segmenty – tzw. kulki jajeczne. W jajorodnych kulkach gonocyty znajdują się pośrodku, otoczone komórkami nabłonkowymi. W kulkach jajowych gonocyty wchodzą w pierwszy etap oogenezy - etap reprodukcji: zaczynają dzielić się przez mitozę i zamieniają się w Oogonia, a otaczające je komórki nabłonkowe zaczynają się różnicować komórki pęcherzykowe. Mezenchym kontynuuje kruszenie kulek zawierających jaja na jeszcze mniejsze fragmenty, aż w środku każdego fragmentu pozostanie 1 komórka zarodkowa, otoczona 1 warstwą płaskich komórek pęcherzykowych, tj. pęcherzyk przedmiesiączkowy. W pęcherzykach przedwczesnych oogonia wchodzi w fazę wzrostu i przekształca się w oocytyIzamówienie. Wkrótce wzrost oocytów pierwszego rzędu w pęcherzykach przedporodowych zatrzymuje się, a następnie pęcherzyki przedporodowe pozostają niezmienione aż do okresu dojrzewania. Połączenie pęcherzyków przedzarodkowych z warstwami luźnej tkanki łącznej pomiędzy nimi tworzy korę jajnika. Otaczający mezenchym tworzy torebkę, warstwy tkanki łącznej pomiędzy mieszkami włosowymi i komórki śródmiąższowe w korze i tkance łącznej rdzenia jajnika. Z pozostałej części nabłonka koelomicznego grzbietów narządów płciowych tworzy się zewnętrzna osłona nabłonkowa jajników.

Dystalne części przewodów paramonephric łączą się, łączą i tworzą nabłonek macicy i części pochwy (jeśli proces ten zostanie zakłócony, możliwe jest utworzenie macicy dwurożnej), a bliższe części przewodów pozostają oddzielone i tworzą nabłonek jajowodów. Z otaczającego mezenchymu tkanka łączna powstaje jako część wszystkich 3 błon macicy i jajowodów, a także mięśni gładkich tych narządów. Błona surowicza macicy i jajowodów powstaje z trzewnej warstwy splanchnotomów.

II. Budowa histologiczna i histofizjologia jajników. Na powierzchni narząd pokryty jest międzybłonkiem i torebką z gęstej, nieuformowanej włóknistej tkanki łącznej. Pod torebką znajduje się kora, a w środkowej części narządu rdzeń. Kora jajnika dojrzałej kobiety zawiera pęcherzyki na różnych etapach rozwoju, ciałka atretyczne, ciałko żółte, ciałko białe oraz warstwy luźnej tkanki łącznej z naczyniami krwionośnymi pomiędzy wymienionymi strukturami.

Mieszki. Kora składa się głównie z wielu pęcherzyków przedzarodkowych - w środku znajdują się oocyty pierwszego rzędu, otoczone pojedynczą warstwą płaskich komórek pęcherzykowych. Wraz z nadejściem okresu dojrzewania pęcherzyki przedwczesne pod wpływem hormonu przysadki mózgowej FSH na zmianę wkraczają na ścieżkę dojrzewania i przechodzą przez następujące etapy:

1. Oocyt pierwszego rzędu wchodzi w fazę dużego wzrostu, zwiększa swój rozmiar około 2 razy i nabywa wtórny – strefa przezroczysta(w jego powstawanie zaangażowane jest zarówno samo jajo, jak i komórki pęcherzykowe); otaczające je pęcherzykowe przekształcają się najpierw z jednowarstwowego płaskiego w jednowarstwowy sześcienny, a następnie w jednowarstwowy cylindryczny. Ten pęcherzyk nazywa się Ipęcherzyk.

2. Komórki pęcherzykowe rozmnażają się i z jednowarstwowego cylindrycznego stają się wielowarstwowe i zaczynają wytwarzać płyn pęcherzykowy (zawiera estrogeny), który gromadzi się w rozwijającej się jamie pęcherzyka; Oocyt pierwszego rzędu, otoczony błonami I i II (przezroczystymi) oraz warstwą komórek pęcherzykowych, jest wypychany do jednego bieguna (guzek jajowaty). Ten pęcherzyk nazywa się IIpęcherzyk.

3. Pęcherzyk gromadzi w swojej jamie dużo płynu pęcherzykowego, dlatego znacznie zwiększa swój rozmiar i wystaje na powierzchnię jajnika. Ten pęcherzyk nazywa się IIIpęcherzyk(lub bańka pęcherzykowa lub Graafa). W wyniku rozciągania grubość ściany trzeciego pęcherzyka i pokrywająca bielmonia jajnika gwałtownie się zmniejsza. W tym czasie oocyt pierwszego rzędu wchodzi w kolejny etap oogenezy – etap dojrzewania: następuje pierwszy podział mejotyczny i oocyt pierwszego rzędu zamienia się w oocyt drugiego rzędu. Następnie następuje pęknięcie ścieńczonej ściany pęcherzyka i osłonki białawej oraz owulacja – oocyt drugiego rzędu, otoczony warstwą komórek pęcherzykowych (corona radiata) oraz błonami I i II, przedostaje się do jamy otrzewnej i jest natychmiast wychwytywany przez fimbrie (fimbrie) do światła jajowodu.

W bliższej części jajowodu szybko następuje drugi podział etapu dojrzewania i oocyt drugiego rzędu zamienia się w dojrzałą komórkę jajową z haploidalnym zestawem chromosomów.

Proces owulacji jest regulowany przez hormon gruczolakowaty, lutropinę.

Gdy pęcherzyk przeddziemny zaczyna wchodzić na ścieżkę dojrzewania, z otaczającej go luźnej tkanki łącznej wokół pęcherzyka stopniowo tworzy się zewnętrzna otoczka – teka Lub opona. Nazywa się jego wewnętrzna warstwa osłonka naczyniowa(ma wiele naczyń włosowatych) i zawiera komórki śródmiąższowe wytwarzające estrogeny, a zewnętrzna warstwa osłonki składa się z gęstej, nieregularnej tkanki łącznej i nazywa się osłonka włóknista.

Żółte ciało. Po owulacji, w miejscu pęknięcia pęcherzyka, pod wpływem hormonu gruczolakowatego przysadki lutropiny, ciałko żółte powstaje w kilku etapach:

Etap I – waskularyzacja i proliferacja. Krew napływa do jamy pękniętego pęcherzyka, naczynia krwionośne wrastają w skrzep krwi (stąd w nazwie słowo „unaczynienie”); Jednocześnie następuje namnażanie lub proliferacja komórek pęcherzykowych w ścianie poprzedniego pęcherzyka.

Etap II – żelazista metamorfoza(odrodzenie lub restrukturyzacja). Komórki pęcherzykowe przekształcają się w luteocyty, a komórki śródmiąższowe osłonki zamieniają się w luteocyty osłonki i komórki te zaczynają syntetyzować hormon progesteron.

Etap III – świt. Ciałko żółte osiąga duże rozmiary (średnica do 2 cm), a synteza progesteronu osiąga maksimum.

IV etap – rozwój odwrotny. Jeśli do zapłodnienia nie dojdzie i nie rozpocznie się ciąża, to 2 tygodnie po owulacji ciałko żółte (zwane ciałkiem żółtym menstruacyjnym) ulega odwrotnemu rozwojowi i zostaje zastąpione blizną tkanki łącznej – powstaje białe ciało(ciało białe). W przypadku zajścia w ciążę ciałko żółte zwiększa swoją wielkość do 5 cm średnicy (ciałko żółte ciążowe) i funkcjonuje przez pierwszą połowę ciąży, czyli 4,5 miesiąca.

Hormon progesteron reguluje następujące procesy:

1. Przygotowuje macicę na przyjęcie zarodka (zwiększa się grubość endometrium, zwiększa się liczba komórek resztkowych, zwiększa się liczba i aktywność wydzielnicza gruczołów macicy, zmniejsza się aktywność skurczowa mięśni macicy).

2. Zapobiega przedostawaniu się kolejnych przedzarodkowych pęcherzyków jajnikowych na ścieżkę dojrzewania.

Ciała atretyczne. Zwykle na ścieżkę dojrzewania wchodzi jednocześnie kilka pęcherzyków przedporodowych, ale najczęściej 1 pęcherzyk dojrzewa do trzeciego pęcherzyka, pozostałe ulegają odwrotnemu rozwojowi na różnych etapach rozwoju - atrezja(pod wpływem hormonu gonadokryny, produkowanego przez największy z pęcherzyków) i na ich miejscu powstają ciała atretyczne. W przypadku atrezji jajo obumiera, pozostawiając zdeformowaną, pomarszczoną osłonę przezroczystą w środku atretycznego ciała; komórki pęcherzykowe również umierają, ale komórki śródmiąższowe nakrywki rozmnażają się i zaczynają aktywnie funkcjonować (synteza estrogenów). Biologiczne znaczenie ciał atretycznych: zapobieganie superowulacji - jednoczesne dojrzewanie kilku jaj, a w konsekwencji poczęcie kilku dwujajowych bliźniąt; funkcja hormonalna - w początkowych stadiach rozwoju jeden rosnący pęcherzyk nie jest w stanie wytworzyć wymaganego poziomu estrogenu w organizmie kobiety, dlatego konieczne są ciała atretyczne.

III.Struktura histologiczna macicy. Macica jest pustym narządem mięśniowym, w którym rozwija się zarodek. Ściana macicy składa się z 3 błon - endometrium, myometrium i obwodu.

Endometrium (błona śluzowa)– pokryte jednowarstwowym nabłonkiem pryzmatycznym. Nabłonek jest zanurzony w leżącej poniżej blaszce właściwej luźnej włóknistej tkanki łącznej i tworzy gruczoły maciczne - proste rurkowate, nierozgałęzione gruczoły o budowie. W blaszce właściwej oprócz zwykłych komórek luźnej tkanki łącznej znajdują się komórki szczątkowe - duże okrągłe komórki bogate w inkluzje glikogenu i lipoprotein. Komórki szczątkowe biorą udział w zapewnieniu histotroficznego odżywiania zarodka w pierwszym okresie po implantacji.

Dopływ krwi do endometrium ma cechy:

1. Tętnice - mają przebieg spiralny - taka budowa tętnic jest istotna podczas menstruacji:

Spastyczne skurcze tętnic spiralnych prowadzą do niedożywienia, martwicy i odrzucenia warstwy funkcjonalnej endometrium podczas menstruacji;

Naczynia takie szybciej zakrzepają i zmniejszają utratę krwi podczas menstruacji.

2. Żyły - tworzą rozszerzenia lub zatoki.

Ogólnie endometrium dzieli się na warstwę funkcjonalną (lub cofającą się) i warstwę podstawną. Przy określaniu przybliżonej granicy między warstwą funkcjonalną i podstawną głównym punktem odniesienia są gruczoły maciczne - warstwa podstawna endometrium obejmuje tylko same dna gruczołów macicznych. Podczas menstruacji warstwa funkcjonalna zostaje odrzucona, a po menstruacji, pod wpływem estrogenów pęcherzyka, ze względu na zachowany nabłonek dna gruczołów macicy, następuje regeneracja nabłonka macicy.

Myometrium (błona mięśniowa) Macica składa się z 3 warstw mięśni gładkich:

1. Wewnętrzna – warstwa podśluzówkowa.

2. Środkowa – warstwa naczyniowa.

3. Zewnętrzna – warstwa naczyniowa.

Perymetria– zewnętrzna wyściółka macicy, reprezentowana przez tkankę łączną pokrytą międzybłonkiem.

Funkcje macicy regulują hormony: oksytocyna z przedniej części podwzgórza – napięcie mięśniowe, estrogeny i progesteron z jajników – cykliczne zmiany w endometrium.

Jajowody (jajowody)– mają 3 muszle:

1. Błona śluzowa pokryta jest jednowarstwowym pryzmatycznym nabłonkiem rzęskowym, pod którym znajduje się blaszka właściwa błony śluzowej zbudowana z luźnej włóknistej tkanki łącznej. Błona śluzowa tworzy duże rozgałęzione fałdy podłużne.

2. Błona mięśniowa zbudowana z miocytów zorientowanych wzdłużnie i kołowo.

3. Zewnętrzna skorupa jest surowicza.

IV.Sutek. Ponieważ funkcja i regulacja funkcji jest ściśle związana z układem rozrodczym, gruczoły sutkowe są zwykle badane w części poświęconej żeńskiemu układowi rozrodczemu.

Gruczoły sutkowe mają złożoną strukturę, rozgałęzione gruczoły pęcherzykowe; składa się z części wydzielniczej i przewodów wydalniczych.

Sekcje wydzielnicze terminala w gruczole sutkowym nielaktującym są one reprezentowane przez ślepo zakończone rurki - pęcherzykowe przewody sutkowe. Ściana tych pęcherzykowych przewodów sutkowych jest wyłożona nabłonkiem niskopryzmatycznym lub prostopadłościennym, z rozgałęzionymi komórkami miepitelialnymi leżącymi na zewnątrz.

Wraz z nadejściem laktacji ślepy koniec tych pęcherzykowych przewodów mlecznych rozszerza się, przybiera postać pęcherzyków, tj. zamienia się w pęcherzyki płucne. Ściana pęcherzyków płucnych jest wyłożona jedną warstwą komórek o niskim pryzmacie – laktocytami. Na końcu wierzchołkowym laktocyty mają mikrokosmki; ziarnisty i ziarnisty EPS, kompleks blaszkowy oraz mitochondria, mikrotubule i mikrofilamenty są dobrze wyrażane w cytoplazmie. Laktocyty wydzielają kazeinę, laktozę i tłuszcze w sposób apokrynowy. Z zewnątrz pęcherzyki są pokryte gwiaździstymi komórkami mioepitelialnymi, które ułatwiają wydzielanie do przewodów.

Mleko jest wydzielane z pęcherzyków do przewody mleczne (nabłonek dwurzędowy), które dalej w przegrodach międzyzrazikowych przechodzą do przewodów mlecznych (nabłonek dwuwarstwowy), wpływając do zatok mlecznych (małe zbiorniki wyścielone nabłonkiem 2-warstwowym) i krótkie przewody wydalnicze otwierają się na wierzchołku brodawki sutkowej.

Regulacja funkcji gruczołu sutkowego:

1. Prolaktyna (hormon gruczolakowatości) – wzmaga syntezę mleka przez laktocyty.

2. Oksytocyna (z nadwzrokowych jąder przykomorowych podwzgórza) – powoduje wydzielanie mleka z gruczołu.

3. Glikokortykoidy z pasma pęczkowego nadnerczy i tyroksyna z tarczycy również sprzyjają laktacji.

Wykład nr 7:Embriogeneza układu rozrodczego męskiego i żeńskiego. Anomalie rozwojowe.

Płeć zarodka jest determinowana przez mechanizm genetyczny w momencie połączenia plemnika i komórki jajowej. Jednakże do 7. tygodnia rozwoju niemożliwe jest określenie płci metodami morfologicznymi, w wyniku czego powstaje tzw. etap obojętny. Na tym etapie w ciele zarodka pojawiają się podstawy narządów układu rozrodczego, identyczne dla obu płci.

Etap obojętny. Rozwój gonad męskich i żeńskich rozpoczyna się w ten sam sposób. W 4. tygodniu rozwoju na przyśrodkowej powierzchni nerki pierwotnej powstają grzbietowe zgrubienia nabłonka trzewnego - grzbiety narządów płciowych, gdzie prekursory komórek rozrodczych - gonocyty - zaczynają migrować.

Stwierdzono pojawienie się pierwotnych komórek rozrodczych w endodermie pęcherzyka żółtkowego u zarodka o długości 3 mm. Jest to stosunkowo ograniczony obszar ściany woreczka żółtkowego, położony obok alantois.

Gonocyty są dużymi okrągłymi komórkami; cytoplazma wykazuje wysoką aktywność fosfatazy zasadowej, zawiera żółtko i wiele granulek glikogenu. Gonocyty migrują naczyniami krwionośnymi (wraz z przepływem krwi) lub za pomocą ruchów ameboidalnych, najpierw do ściany jelita grubego, a następnie wzdłuż jego krezki do wyrostków płciowych, gdzie stykają się z nabłonkiem trzewnym i składnikami mezenchymalnymi, tj. pozostałe dwa elementy składowe to gonady. Podczas migracji i po wniknięciu do grzbietów narządów płciowych gonocyty intensywnie się rozmnażają.

Ponadto materiał grzbietów narządów płciowych wraz z gonocytami zaczyna wrastać w leżący pod spodem mezenchym w postaci sznurów komórkowych - sznurów narządów płciowych. Początkowo sznury rozrodcze mają połączenie z nabłonkiem powierzchni pierwszej nerki, następnie są od niej odrywane.

Pod koniec etapu obojętnego, oddzielając się od przewodu śródnerczowego (Wolffa), tworzą się przewody paramesoneryczne (Müllera), które również wpływają do kloaki.

Od 7 tygodnia u zarodków o długości 17-20 mm w gonadach pojawiają się pewne cechy morfologiczne - rozpoczyna się różnicowanie płciowe.

Podczas rozwoju męskiego gruczołu rozrodczego sznury rozrodcze wydłużają się i łączą z kanalikami pierwszej nerki, które uchodzą do przewodu Wolffa.

Nabłonkowo-spermatogenna warstwa skręconych kanalików nasiennych powstaje z materiału sznurów rozrodczych, podczas gdy komórki nabłonkowe celomiczne różnicują się w komórki podporowe (Sertoli), a gonocyty w spermatogonie.

Na początku 3 miesiąca. pomiędzy skręconymi kanalikami nasiennymi tkanka śródmiąższowa jąder różni się od mezenchymu, w którym prawdopodobnie z komórek migrujących z pierwszej nerki lub komórek pochodzenia nerwowego tworzą się śródmiąższowe endokrynne komórki Leydiga wytwarzające testosteron. Liczba i wielkość komórek Leydiga osiąga maksimum u 14-16 tygodniowych płodów, kiedy wypełniają całą przestrzeń między kanalikami.

Z kanalików pierwszej nerki powstaje nabłonek kanalików prostych, sieć jąder i kanaliki odprowadzające.

Nabłonek przewodu najądrza powstaje z bliższej części przewodu Wolffa, a nabłonek nasieniowodu i przewodu wytryskowego z jego reszty. Nabłonek pęcherzyków nasiennych powstaje z występu dystalnej ściany przewodu Wolffa.

Z występu ściany cewki moczowej powstaje gruczoł krokowy i gruczoły opuszkowo-cewkowe.

Z otaczającego mezenchymu powstaje tkanka łączna i składniki mięśni gładkich jąder, najądrzy, pęcherzyków nasiennych, gruczołu krokowego, gruczołów opuszkowo-cewkowych i nasieniowodów.

Podczas rozwoju narządów męskiego układu rozrodczego przewód paramesonephric (Müllerian) nie bierze udziału, w większości ulega odwrotnemu rozwojowi, tylko jego najbardziej dystalna część pozostaje w postaci prymitywnej męskiej macicy, otwierającej się do cewka moczowa w grubości gruczołu krokowego.

W miarę rozwoju jądra zaczynają schodzić z pierwotnego miejsca pochodzenia (w okolicy lędźwiowej na powierzchni pierwszej nerki) w dół tylnej ściany jamy brzusznej:

W wieku 3 miesięcy jądra schodzą do wejścia do miednicy;

6-8 miesięcy przejść przez kanał pachwinowy, po uprzednim otrzymaniu powłoki surowiczej (otrzewnej);

Przed urodzeniem schodzą do moszny.

Jądra noworodka, podobnie jak jądra płodu, są hormonalnie aktywne; w zrębie tkanki łącznej znajduje się wiele komórek Leydiga.

Restrukturyzacja struktury jąder rozpoczyna się natychmiast po urodzeniu.

Od 5 do 6 roku życia w jądrach zaczyna się wykrywać wzrost wielkości komórek Sertoliego i pojawia się dzieląca się spermatogonia.

W jądrach dzieci w wieku od 7 do 8 lat można już wykryć zróżnicowanie nabłonka kanalików nasiennych na warstwy.

Struktura kanalików nasiennych ulega dalszym zmianom w wieku 12-13 lat, kiedy w kanalikach nasiennych zaczyna się wykrywać kilka plemników, a w zrębie narządu pojawiają się typowe komórki Leydiga. Opisane zmiany zbiegają się w czasie z pojawieniem się wtórnych cech płciowych – powiększeniem penisa, prostaty, pojawieniem się owłosienia łonowego, a szczególnie szybko rosną jądra. Od 15 do 16 roku życia wszystkie komórki nabłonka plemnikotwórczego znajdują się w kanalikach jąder. Jednak pojawienie się pierwszych plemników w świetle kanalików nie wskazuje na dojrzałość jąder, ponieważ w tym czasie kanaliki nie mają typowego wzorca spermatogenezy - komórki w nich są rozmieszczone chaotycznie. Ten wzór trwa średnio od 3 do 5 lat. W rezultacie ostateczna dojrzałość gruczołu osiąga 18–20 lat.

Układanie zewnętrznych narządów płciowych rozpoczyna się w 4 tygodniu rozwoju. Cewka moczowa w okolicy krocza otwiera się na powierzchnię skóry szczelina moczowo-płciowa. Wokół szczeliny moczowo-płciowej z ektodermy i leżącej pod nią mezenchymy tworzą się zawiązki zewnętrznych narządów płciowych:

- pośrodku, przed szczeliną moczowo-płciową, tworzy się zgrubienie – guzek narządów płciowych;

- krawędzie granicy szczeliny 2 fałdy narządów płciowych i 2 poduszka genitalna.

Guzek narządów płciowych ulega znacznemu wydłużeniu i tworzy penisa. Fałdy narządów płciowych łączą się i tworzą ciało jamiste prącia. Grzbiety narządów płciowych łączą się, tworząc mosznę.

Rozwój żeńskiego układu rozrodczego

Podczas rozwoju żeńskich gruczołów płciowych – jajników, kiełkujący mezenchym rozbija sznury płciowe na osobne fragmenty lub wyspy, zwane kulki z jajami. W kuleczkach zawierających jaja proces proliferacji trwa nadal - podczas gdy gonocyty wchodzą w pierwszy etap oogenezy - etap reprodukcji, powstałe komórki rozrodcze nazywane są oogonią, a otaczające je komórki celomiczne zaczynają różnicować się w komórki pęcherzykowe.

Dalszy podział kulek jajowych przez mezenchym na jeszcze mniejsze fragmenty trwa, aż w każdym fragmencie pozostanie 1 oogonia w środku, otoczona jedną warstwą płaskich komórek pęcherzykowych.

Powstałe struktury nazywane są pęcherzyki przedwczesne.

Przez 3 miesiące w pęcherzykach przeddziemnych oogonia przechodzi przez etap małego wzrostu i wchodzi w I podział mejozy (etap dojrzewania), ale proces ten zatrzymuje się na etapie profazy tego podziału.

Do czasu narodzin w jajniku dziecka warstwa korowa jest wypełniona pierwotnymi pęcherzykami, w których oocyty pierwszego rzędu znajdują się w profazie pierwszego podziału mejotycznego. W jajnikach nowonarodzonej dziewczynki znajduje się około 300–400 tysięcy pęcherzyków pierwotnych. Wraz z rozwojem atrezja pęcherzykowa występuje nawet w okresie embrionalnym.

Jednak w okresie poporodowym proces rozwoju pęcherzyków jest dość intensywny, a jajnik dziewczynki w wieku do 12–13 lat z reguły zawiera kilka pęcherzyków wtórnych i pęcherzyków. Ale pęcherzyki osiągają pełny rozwój dopiero w okresie dojrzewania. Po pierwszej owulacji pojawia się kolejna struktura jajnika - ciałko żółte i od tego momentu jajnik dziewczynki wytwarza inny rodzaj hormonu - progesteron.

Od wczesnego dzieciństwa struktury tkanki łącznej rosną w jajniku dziewczynki. Około 30 roku życia rozpoczyna się całkowite stopniowe zwłóknienie zrębu korowego.

Zatem zmiany związane z wiekiem wpływają jednocześnie zarówno na tkanki jajnika wytwarzające hormony, jak i podporowe.

Rozwój macicy i jajowodów

Przewody Müllera pojawiają się pod koniec drugiego miesiąca rozwoju wewnątrzmacicznego, oddzielając się od przewodu Wolffa. Przewody Müllera uchodzą do kloaki niezależnie od siebie osobnymi otworami. Z kanałów Müllera rozwijają się jajowody, macica i pochwa. Jajowody u ludzi powstają w postaci sparowanych formacji, podczas gdy macica i pochwa powstają w wyniku połączenia dystalnych odcinków przewodów Müllera. W tych narządach z otaczającego mezenchymu powstaje tkanka mięśniowa łączna i gładka. Zewnętrzna błona surowicza (otrzewna) jest utworzona z trzewnych warstw splanchnotomów i mezenchymu.

Zewnętrzne narządy płciowe kobiety rozwijają się z tych samych podstaw, co u mężczyzn:

Guzek narządów płciowych zamienia się w łechtaczkę;

Niezrośnięte fałdy narządów płciowych tworzą wargi sromowe mniejsze wokół szczeliny moczowo-płciowej;

Niezrośnięte grzbiety narządów płciowych tworzą wargi sromowe większe wokół łechtaczki i warg sromowych mniejszych. Dolna część zatoki moczowo-płciowej pomiędzy fałdami narządów płciowych jest zachowana jako przedsionek pochwy. Zewnętrzne narządy płciowe żeńskie są już widoczne u płodów w wieku 9-10 tygodni, ale w chwili urodzenia nabierają cech ostatecznej budowy w wyniku powiększenia warg sromowych i względnego zmniejszenia główki łechtaczki.

EMBRIOLOGIA. Rozdział 21. PODSTAWY EMBRIOLOGII CZŁOWIEKA

EMBRIOLOGIA. Rozdział 21. PODSTAWY EMBRIOLOGII CZŁOWIEKA

Embriologia (z greckiego. zarodek- zarodek, logo- doktryna) - nauka o prawach rozwoju zarodków.

Embriologia medyczna bada wzorce rozwoju ludzkiego embrionu. Szczególną uwagę zwraca się na źródła embrionalne i naturalne procesy rozwoju tkanek, cechy metaboliczne i funkcjonalne układu matka-łożysko-płód, krytyczne okresy rozwoju człowieka. Wszystko to ma ogromne znaczenie dla praktyki lekarskiej.

Wiedza z zakresu embriologii człowieka jest niezbędna każdemu lekarzowi, a zwłaszcza tym, którzy pracują w dziedzinie położnictwa i pediatrii. Pomaga to w diagnozowaniu zaburzeń w układzie matka-płód, identyfikowaniu przyczyn deformacji i chorób dzieci po urodzeniu.

Obecnie wiedza z zakresu embriologii człowieka wykorzystywana jest do odkrywania i eliminowania przyczyn niepłodności, przeszczepiania narządów płodu oraz opracowywania i stosowania środków antykoncepcyjnych. W szczególności aktualna stała się problematyka hodowli komórek jajowych, zapłodnienia in vitro oraz implantacji zarodków do macicy.

Proces rozwoju embrionalnego człowieka jest wynikiem długotrwałej ewolucji i w pewnym stopniu odzwierciedla cechy rozwojowe innych przedstawicieli świata zwierzęcego. Dlatego niektóre wczesne etapy rozwoju człowieka są bardzo podobne do podobnych etapów embriogenezy niżej zorganizowanych strun.

Embriogeneza człowieka jest częścią jego ontogenezy, obejmującą następujące główne etapy: I - zapłodnienie i utworzenie zygoty; II - kruszenie i tworzenie blastuli (blastocysty); III - gastrulacja - tworzenie listków zarodkowych i kompleksu narządów osiowych; IV - histogeneza i organogeneza narządów embrionalnych i pozazarodkowych; V - systemogeneza.

Embriogeneza jest ściśle powiązana z progenezą i wczesnym okresem postembrionalnym. Zatem rozwój tkanki rozpoczyna się w okresie embrionalnym (histogeneza embrionalna) i trwa po urodzeniu dziecka (histogeneza postembrionalna).

21.1. PROGENEZA

Jest to okres rozwoju i dojrzewania komórek rozrodczych – komórek jajowych i plemników. W wyniku potomstwa w dojrzałych komórkach rozrodczych pojawia się haploidalny zestaw chromosomów i powstają struktury zapewniające zdolność do zapłodnienia i rozwoju nowego organizmu. Proces rozwoju komórek rozrodczych został szczegółowo omówiony w rozdziałach poświęconych męskiemu i żeńskiemu układowi rozrodczemu (patrz rozdział 20).

Ryż. 21.1. Struktura męskiej komórki rozrodczej:

Ja - głowa; II - ogon. 1 - receptor;

2 - akrosom; 3 - „osłona”; 4 - proksymalna centriola; 5 - mitochondria; 6 - warstwa elastycznych włókienek; 7 - akson-ma; 8 - pierścień końcowy; 9 - okrągłe włókienka

Główne cechy dojrzałych ludzkich komórek rozrodczych

Męskie komórki rozrodcze

Plemniki ludzkie produkowane są w dużych ilościach przez cały aktywny okres seksualny. Szczegółowy opis spermatogenezy można znaleźć w rozdziale 20.

Ruchliwość plemników wynika z obecności wici. Prędkość przemieszczania się plemników u człowieka wynosi 30-50 µm/s. Celowy ruch jest ułatwiony przez chemotaksję (ruch w kierunku bodźca chemicznego lub od niego) i reotaksję (ruch przeciwny do przepływu płynu). 30-60 minut po stosunku plemniki znajdują się w jamie macicy, a po 1,5-2 godzinach - w dystalnej (ampułowej) części jajowodu, gdzie spotykają się z komórką jajową i następuje zapłodnienie. Plemniki zachowują zdolność zapładniającą do 2 dni.

Struktura. Ludzkie męskie komórki rozrodcze - sperma, Lub sperma, mają około 70 µm długości, mają głowę i ogon (ryc. 21.1). Plazlemma plemnika w okolicy głowy zawiera receptor, przez który zachodzi interakcja z komórką jajową.

Głowa plemnika (caput spermatozoidi) zawiera małe, gęste jądro z haploidalnym zestawem chromosomów. Przednia połowa jądra pokryta jest płaskim workiem, który tworzy okładka sperma. Zawiera akrosom(z greckiego akron- szczyt, soma- ciało). Akrosom zawiera zestaw enzymów, wśród których ważne miejsce zajmuje hialuronidaza i proteazy, które mają zdolność rozpuszczania błon pokrywających komórkę jajową podczas zapłodnienia. Czapka i akrosom są pochodnymi kompleksu Golgiego.

Ryż. 21.2. Normalny skład komórkowy ludzkiego ejakulatu to:

I - męskie komórki rozrodcze: A - dojrzałe (wg L.F. Kurilo i innych); B - niedojrzały;

II - komórki somatyczne. 1, 2 - typowy plemnik (1 - cała twarz, 2 - profil); 3-12 - najczęstsze formy atypii plemników; 3 - głowica makro; 4 - mikrogłowica; 5 - przedłużona głowa; 6-7 - anomalia w kształcie głowy i akrosomu; 8-9 - anomalia wici; 10 - plemniki dwuwiciowe; 11 - zrośnięte głowy (plemniki dwugłowe); 12 - nieprawidłowość szyjki plemnika; 13-18 - niedojrzałe męskie komórki rozrodcze; 13-15 - pierwotne spermatocyty w profazie pierwszego podziału mejozy - odpowiednio proleptoten, pachyten, diploten; 16 - pierwotny spermatocyt w metafazie mejozy; 17 - typowe plemniki (A- wczesny; B- późno); 18 - nietypowy plemnik dwujądrowy; 19 - komórki nabłonkowe; 20-22 - leukocyty

Jądro plemnika ludzkiego zawiera 23 chromosomy, z których jeden to chromosom płci (X lub Y), pozostałe to autosomy. 50% plemników zawiera chromosom X, 50% zawiera chromosom Y. Masa chromosomu X jest nieco większa niż masa chromosomu Y, dlatego najwyraźniej plemniki zawierające chromosom X są mniej ruchliwe niż plemniki zawierające chromosom Y.

Za głową znajduje się pierścieniowe zwężenie przechodzące w część ogonową.

Sekcja ogonowa (rozłóg) Plemnik składa się z części łączącej, pośredniej, głównej i końcowej. W części łączącej (pars koniungens), lub szyjki macicy (szyjka macicy), zlokalizowane są centriole – proksymalna, przylegająca do jądra, oraz pozostałości dystalnej centrioli, prążkowane kolumny. W tym miejscu zaczyna się gwint osiowy (aksonema), kontynuowane w częściach pośrednich, głównych i końcowych.

Część pośrednia (pars intermedia) zawiera 2 centralne i 9 par mikrotubul obwodowych otoczonych spiralnie ułożonymi mitochondriami (osłonka mitochondrialna - mitochondrialne pochwy). Z mikrotubul rozciągają się sparowane wypustki, czyli „uchwyty”, składające się z innego białka, dyneiny, które ma aktywność ATPazy (patrz rozdział 4). Dyneina rozkłada ATP wytwarzany przez mitochondria i przekształca energię chemiczną w energię mechaniczną, która napędza ruch plemników. W przypadku genetycznie uwarunkowanego braku dyneiny plemniki ulegają unieruchomieniu (jedna z form męskosterylności).

Wśród czynników wpływających na prędkość przemieszczania się plemników duże znaczenie ma temperatura, pH środowiska itp.

Głównym elementem (pars zasadniczy) Struktura ogona przypomina rzęskę z charakterystycznym zestawem mikrotubul w aksonemie (9 × 2) + 2, otoczonym kołowo zorientowanymi włókienkami, które nadają elastyczność i plazmalemmę.

Terminal, Lub część końcowa sperma (pars terminalis) zawiera aksonem zakończony odłączonymi mikrotubulami i stopniowym zmniejszaniem się ich liczby.

Ruchy ogona przypominają bicz, co jest spowodowane sekwencyjnym skurczem mikrotubul od pierwszej do dziewiątej pary (za pierwszą uważa się parę mikrotubul, która leży w płaszczyźnie równoległej do dwóch środkowych) .

W praktyce klinicznej podczas badania plemników liczy się różne formy plemników i oblicza ich procent (spermiogram).

Według Światowej Organizacji Zdrowia (WHO) normalnymi cechami plemników ludzkich są następujące wskaźniki: stężenie plemników - 20-200 milionów/ml, zawartość w ejakulacie przekracza 60% normalnych form. Wraz z tymi ostatnimi w ludzkim plemniku zawsze występują nieprawidłowe - biflagellate, z wadliwą wielkością główki (makro- i mikroformy), z amorficzną główką, z połączonymi

głowy, formy niedojrzałe (z pozostałościami cytoplazmatycznymi w szyi i ogonie), z defektami wici.

W ejakulacie zdrowych mężczyzn przeważają typowe plemniki (ryc. 21.2). Liczba różnych typów plemników atypowych nie powinna przekraczać 30%. Ponadto istnieją niedojrzałe formy komórek rozrodczych - plemniki, spermatocyty (do 2%), a także komórki somatyczne - komórki nabłonkowe, leukocyty.

Wśród plemników w ejakulacie powinno znajdować się 75% lub więcej komórek żywych i 50% lub więcej komórek aktywnie ruchliwych. Ustalone parametry normatywne są niezbędne do oceny odchyleń od normy w różnych postaciach niepłodności męskiej.

W kwaśnym środowisku plemniki szybko tracą zdolność poruszania się i zapłodnienia.

Żeńskie komórki rozrodcze

jajka, Lub oocyty(od łac. jajo- jajo), dojrzewają w nieporównywalnie mniejszych ilościach niż plemniki. Podczas cyklu płciowego kobiety (24-28 dni) z reguły dojrzewa jedno jajo. Tak więc w okresie rozrodczym powstaje około 400 jaj.

Uwolnienie oocytu z jajnika nazywa się owulacją (patrz rozdział 20). Oocyt uwolniony z jajnika otoczony jest koroną komórek pęcherzykowych, których liczba sięga 3-4 tys. Jajo ma kulisty kształt, większą objętość cytoplazmy niż plemnik i nie ma zdolności do samodzielnego poruszania się. .

Klasyfikacja jaj opiera się na obecności, ilości i rozmieszczeniu żółtko (lecithos), czyli inkluzja białkowo-lipidowa w cytoplazmie służąca do odżywiania zarodka. Wyróżnić bez żółtka(alecytal), niskie żółtko(oligolecitalny), średnie żółtko(mezolecytalny), żółtko(polilecytalne) jaja. Jajeczka z kilkoma żółtkami dzielą się na pierwotne (u bezczaszkowych, na przykład lancetowych) i wtórne (u ssaków łożyskowych i ludzi).

Z reguły w jajach o niskiej zawartości żółtka wtrącenia żółtka (granulki, talerze) są równomiernie rozmieszczone, dlatego nazywa się je izolacyjny(Grecki izo- równy). Ludzkie jajo wtórny typ izolecytalny(podobnie jak u innych ssaków) zawiera niewielką liczbę granulek żółtka, rozmieszczonych mniej więcej równomiernie.

U ludzi obecność niewielkiej ilości żółtka w jaju wynika z rozwoju zarodka w organizmie matki.

Struktura. Ludzkie jajo ma średnicę około 130 mikronów. Do lematu plazmy przylega przezroczysta (błyszcząca) strefa (strefa przezroczysta- Zp), a następnie warstwę komórek nabłonka pęcherzykowego (ryc. 21.3).

Jądro żeńskiej komórki rozrodczej ma haploidalny zestaw chromosomów z chromosomem płci X, dobrze określone jąderko i wiele kompleksów porów w otoczce jądrowej. W okresie wzrostu oocytu w jądrze zachodzą intensywne procesy syntezy mRNA i rRNA.

Ryż. 21.3. Struktura żeńskiej komórki rozrodczej:

1 - rdzeń; 2 - plazmalemma; 3 - nabłonek pęcherzykowy; 4 - promienna korona; 5 - granulki korowe; 6 - wtrącenia żółtka; 7 - strefa przezroczysta; 8 - Receptor Zp3

Aparat do syntezy białek (retikulum endoplazmatyczne, rybosomy) i kompleks Golgiego powstają w cytoplazmie. Liczba mitochondriów jest umiarkowana, znajdują się one w pobliżu jądra, gdzie zachodzi intensywna synteza żółtka, nie ma centrum komórkowego; We wczesnych stadiach rozwoju kompleks Golgiego znajduje się w pobliżu jądra, a podczas dojrzewania komórki jajowej przemieszcza się na obrzeża cytoplazmy. Oto pochodne tego kompleksu - ziarnistości korowe (granula corticalia), których liczba sięga 4000, a wymiary to 1 mikron. Zawierają glikozaminoglikany i różne enzymy (w tym proteolityczne) i uczestniczą w reakcji korowej, chroniąc jajo przed polispermią.

Na szczególną uwagę zasługują inkluzje owoplazmy granulki żółtka, zawierające białka, fosfolipidy i węglowodany. Każda granulka żółtka jest otoczona błoną, ma gęstą część centralną składającą się z fosfowityny (fosfoproteiny) i luźniejszą część obwodową składającą się z lipowiteliny (lipoproteiny).

Strefa przezroczysta (zona pellucida- Zp) składa się z glikoprotein i glikozaminoglikanów - kwasów chondroitynosiarkowego, hialuronowego i sialowego. Glikoproteiny występują w trzech frakcjach - Zpl, Zp2, Zp3. Frakcje Zp2 i Zp3 tworzą nici o długości 2-3 µm i grubości 7 nm, które

połączone ze sobą za pomocą frakcji Zpl. Frakcja Zp3 wynosi chwytnik plemników, a Zp2 zapobiega polispermii. Osłonka przezroczysta zawiera dziesiątki milionów cząsteczek glikoproteiny Zp3, z których każda ma ponad 400 reszt aminokwasowych połączonych z wieloma gałęziami oligosacharydowymi. Komórki nabłonka pęcherzykowego biorą udział w tworzeniu przezroczystej strefy: procesy komórek pęcherzykowych przenikają przez przezroczystą strefę, kierując się w stronę plazmalemy jaja. Z kolei błona plazmatyczna jaja tworzy mikrokosmki zlokalizowane pomiędzy procesami komórek nabłonka pęcherzykowego (patrz ryc. 21.3). Te ostatnie pełnią funkcje troficzne i ochronne.

21.2. Embriogeneza

Rozwój wewnątrzmaciczny człowieka trwa średnio 280 dni (10 miesięcy księżycowych). Zwyczajowo wyróżnia się trzy okresy: początkowy (1 tydzień), embrionalny (2-8 tydzień), płodowy (od 9 tygodnia rozwoju do narodzin dziecka). Pod koniec okresu embrionalnego układanie głównych embrionalnych podstaw tkanek i narządów jest zakończone.

Zapłodnienie i tworzenie zygoty

Nawożenie (nawożenie)- fuzja męskich i żeńskich komórek rozrodczych, w wyniku której przywracany jest diploidalny zestaw chromosomów charakterystyczny dla danego gatunku zwierzęcia i pojawia się jakościowo nowa komórka - zygota (zapłodnione jajo lub zarodek jednokomórkowy).

U ludzi objętość ejakulatu – wytryskanego nasienia – wynosi zwykle około 3 ml. Aby zapewnić zapłodnienie, całkowita liczba plemników w nasieniu musi wynosić co najmniej 150 milionów, a stężenie musi wynosić 20-200 milionów/ml. W drogach rodnych kobiety po kopulacji ich liczba zmniejsza się w kierunku od pochwy do części ampulowej jajowodu.

W procesie zapłodnienia wyróżnia się trzy fazy: 1) odległe oddziaływanie i zbieżność gamet; 2) interakcja kontaktowa i aktywacja jaja; 3) penetracja plemnika do komórki jajowej i późniejsze połączenie - syngamia.

Pierwsza faza- interakcję na odległość - zapewnia chemotaksja - zespół specyficznych czynników zwiększających prawdopodobieństwo spotkania się komórek rozrodczych. Odgrywają w tym ważną rolę gamons- substancje chemiczne wytwarzane przez komórki rozrodcze (ryc. 21.4). Na przykład jaja wydzielają peptydy, które pomagają przyciągać plemniki.

Bezpośrednio po wytrysku plemniki nie są w stanie przeniknąć do komórki jajowej, aż do momentu wystąpienia kapacytacji – nabycia przez plemnik zdolności do zapłodnienia pod wpływem wydzieliny z żeńskich narządów płciowych, która trwa 7 godzin. Podczas kapacytacji usuwane są z jaja glikoproteiny i białka plazmalemma plemnika w obszarze plazmy nasiennej akrosomu, co sprzyja reakcji akrosomalnej.

Ryż. 21.4. Odległe i kontaktowe oddziaływanie plemnika i komórki jajowej: 1 - plemnik i jego receptory na głowie; 2 - oddzielenie węglowodanów od powierzchni głowy podczas kapacytacji; 3 - wiązanie receptorów plemnika z receptorami jaja; 4 - Zp3 (trzecia frakcja glikoprotein strefy przezroczystej); 5 - molemma plazmy jaja; GGI, GGII - gynogamony; AGI, AGII – androgamony; Gal - glikozylotransferaza; NAG – N-acetyloglukozamina

W mechanizmie kapacytacji duże znaczenie mają czynniki hormonalne, przede wszystkim progesteron (hormon ciałka żółtego), który aktywuje wydzielanie komórek gruczołowych jajowodów. Podczas kapacytacji cholesterol w plazmalemie plemnika jest wiązany przez albuminę w żeńskich narządach płciowych, co powoduje odsłonięcie receptorów komórek rozrodczych. Zapłodnienie następuje w części ampułkowej jajowodu. Zapłodnienie poprzedzone jest inseminacją – oddziaływaniem i zbliżaniem się gamet (interakcja odległa) na skutek chemotaksji.

Druga faza nawożenie - interakcja kontaktowa. Liczne plemniki zbliżają się do komórki jajowej i wchodzą w kontakt z jej błoną. Jajko zaczyna wykonywać ruchy obrotowe wokół własnej osi z prędkością 4 obrotów na minutę. Ruchy te powstają na skutek uderzania ogonkami plemnika i trwają około 12 godzin. Plemniki w kontakcie z komórką jajową mogą związać dziesiątki tysięcy cząsteczek glikoproteiny Zp3. W tym przypadku odnotowuje się rozpoczęcie reakcji akrosomalnej. Reakcja akrosomalna charakteryzuje się wzrostem przepuszczalności plazmalemy plemnika dla jonów Ca 2+ i jej depolaryzacją, co sprzyja fuzji plazmalemy z przednią błoną akrosomu. Przezroczysta strefa ma bezpośredni kontakt z enzymami akrosomalnymi. Enzymy go niszczą, plemnik przechodzi przez przezroczystą strefę i

Ryż. 21,5. Nawożenie (wg Wassermana z modyfikacjami):

1-4 - etapy reakcji akrosomalnej; 5 - strefa przezroczysta(strefa przezroczysta); 6 - przestrzeń okołowitelinowa; 7 - błona plazmatyczna; 8 - granulka korowa; 8a - reakcja korowa; 9 - penetracja plemnika do komórki jajowej; 10 - reakcja strefowa

wchodzi do przestrzeni periwitalnej, znajdującej się pomiędzy strefą przezroczystą a plazmalemmą jaja. Po kilku sekundach zmieniają się właściwości plazmalemy jaja i rozpoczyna się reakcja korowa, a po kilku minutach zmieniają się właściwości przezroczystej strefy (reakcja strefowa).

Inicjacja drugiej fazy zapłodnienia następuje pod wpływem siarczanowanych polisacharydów osłonki przejrzystej, które powodują przedostanie się jonów wapnia i sodu do główki plemnika, zastąpienie ich jonami potasu i wodoru oraz pęknięcie błony akrosomalnej. Przyłączenie plemnika do komórki jajowej następuje pod wpływem grupy węglowodanowej frakcji glikoproteinowej przezroczystej strefy jaja. Receptory plemnika to enzym glikozylotransferaza zlokalizowany na powierzchni akrosomu główki, który

Ryż. 21.6. Fazy ​​zapłodnienia i początek fragmentacji (schemat):

1 - owoplazma; 1a - granulki korowe; 2 - rdzeń; 3 - strefa przezroczysta; 4 - nabłonek pęcherzykowy; 5 - plemniki; 6 - organy redukcyjne; 7 - zakończenie podziału mitotycznego oocytu; 8 - guzek zapłodnienia; 9 - membrana nawozowa; 10 - przedjądro żeńskie; 11 - męski przedjądro; 12 - synkarion; 13 - pierwszy podział mitotyczny zygoty; 14 - blastomery

„rozpoznaje” receptor żeńskiej komórki rozrodczej. Błony plazmatyczne w miejscu kontaktu komórek rozrodczych łączą się i następuje plazmogamia - połączenie cytoplazm obu gamet.

U ssaków podczas zapłodnienia do komórki jajowej wnika tylko jeden plemnik. Zjawisko to nazywa się monospermia. Zapłodnienie ułatwiają setki innych plemników biorących udział w inseminacji. Enzymy wydzielane z akrosomów - spermolizyny (trypsyna, hialuronidaza) - niszczą koronę promienistą i rozkładają glikozaminoglikany przezroczystej strefy jaja. Oddzielne komórki nabłonka pęcherzykowego sklejają się w konglomerat, który podążając za jajkiem przemieszcza się przez jajowód z powodu migotania rzęsek komórek nabłonkowych błony śluzowej.

Ryż. 21.7. Ludzkie jajo i zygota (według B. P. Khvatova):

A- ludzkie jajo po owulacji: 1 - cytoplazma; 2 - rdzeń; 3 - strefa przezroczysta; 4 - komórki nabłonka pęcherzykowego tworzące koronę promienistą; B- ludzka zygota na etapie zbieżności jąder męskich i żeńskich (przedjądrowych): 1 - jądro żeńskie; 2 - rdzeń męski

Trzecia faza. Głowa i środkowa część ogona wnikają do jajowodu. Po dostaniu się plemnika do komórki jajowej, na obrzeżach jajoplazmy staje się ona gęstsza (reakcja strefowa) i tworzy się membrana nawozowa.

Reakcja korowa- fuzja plazmalemy jaja z błonami ziaren korowych, w wyniku czego zawartość granulek wychodzi do przestrzeni periwitelinowej i wpływa na cząsteczki glikoproteiny osłonki przejrzystej (ryc. 21.5).

W wyniku tej reakcji strefowej cząsteczki Zp3 ulegają modyfikacji i tracą zdolność bycia receptorami plemnika. Tworzy się błona zapłodniona o grubości 50 nm, która zapobiega polispermii, czyli przenikaniu innych plemników.

Mechanizm reakcji korowej polega na napływie jonów sodu przez błonę plazmatyczną plemnika, która po zakończeniu reakcji akrosomalnej wbudowuje się w błonę plazmatyczną komórki jajowej. W rezultacie ujemny potencjał błonowy komórki staje się słabo dodatni. Napływ jonów sodu powoduje uwolnienie jonów wapnia z zapasów wewnątrzkomórkowych i wzrost jego zawartości w hialoplazmie jaja. Następnie rozpoczyna się egzocytoza ziarnistości korowych. Uwolnione z nich enzymy proteolityczne rozrywają połączenia między osłoną przezroczystą a plazmalemmą komórki jajowej, a także między plemnikiem a osłoną przezroczystą. Ponadto uwalniana jest glikoproteina, która wiąże wodę i przyciąga ją do przestrzeni pomiędzy błoną plazmatyczną a strefą przezroczystą. W rezultacie powstaje przestrzeń periwitelinowa. Wreszcie,

uwalniany jest czynnik, który sprzyja twardnieniu osłony przejrzystej i tworzeniu z niej błony zapłodnieniowej. Dzięki mechanizmom zapobiegającym polispermii tylko jedno haploidalne jądro plemnika ma możliwość połączenia się z jednym haploidalnym jądrem komórki jajowej, co prowadzi do przywrócenia diploidalnego zestawu charakterystycznego dla wszystkich komórek. Wnikanie plemnika do komórki jajowej już po kilku minutach znacząco wzmaga procesy metabolizmu wewnątrzkomórkowego, co wiąże się z aktywacją jej układów enzymatycznych. Oddziaływanie plemnika z komórką jajową może zostać zablokowane przez przeciwciała skierowane przeciwko substancjom dostającym się do osłonki przejrzystej. Na tej podstawie poszukuje się metod antykoncepcji immunologicznej.

Po zbieżności przedjądra żeńskiego i męskiego, która u ssaków trwa około 12 godzin, powstaje zygota - zarodek jednokomórkowy (ryc. 21.6, 21.7). Na etapie zygoty ujawniają się przypuszczalne strefy(łac. domniemanie- prawdopodobieństwo, założenie) jako źródła rozwoju odpowiednich obszarów blastuli, z których następnie powstają listki zarodkowe.

21.2.2. Kruszenie i powstawanie blastuli

Rozdzielenie (rozszczepienie)- kolejny podział mitotyczny zygoty na komórki (blastomery) bez wzrostu komórek potomnych do rozmiarów matki.

Powstałe blastomery pozostają zjednoczone w jeden organizm zarodka. W zygocie powstaje wrzeciono mitotyczne pomiędzy odległymi

Ryż. 21.8. Embrion ludzki we wczesnych stadiach rozwoju (wg Hertiga i Rocka):

A- etap dwóch blastomerów; B- blastocysta: 1 - embrioblast; 2 - trofoblast;

3 - jama blastocysty

Ryż. 21.9. Zmiażdżenie, gastrulacja i implantacja zarodka ludzkiego (schemat): 1 - zmiażdżenie; 2 - morula; 3 - blastocysta; 4 - jama blastocysty; 5 - wybuch zarodka; 6 - trofoblast; 7 - guzek zarodkowy: A - epiblast; B- hipoblast; 8 - membrana nawozowa; 9 - pęcherzyk owodniowy (ektodermalny); 10 - mezenchym pozazarodkowy; 11 - ektoderma; 12 - endoderma; 13 - cytotrofoblast; 14 - symplastotrofoblast; 15 - dysk zarodkowy; 16 - luki z krwią matczyną; 17 - kosmówka; 18 - noga owodniowa; 19 - pęcherzyk żółtkowy; 20 - błona śluzowa macicy; 21 - jajowód

przemieszczając się w kierunku biegunów z centriolami wprowadzonymi przez plemnik. Przedjądra wchodzą w fazę profazy z utworzeniem połączonego diploidalnego zestawu chromosomów komórki jajowej i plemnika.

Po przejściu wszystkich pozostałych faz podziału mitotycznego zygota dzieli się na dwie komórki potomne - blastomery(z greckiego blastos- podstawa, meros- Część). Ze względu na faktyczny brak okresu G 1, podczas którego następuje wzrost komórek powstałych w wyniku podziału, komórki te są znacznie mniejsze niż komórki matki, dlatego wielkość zarodka jako całości w tym okresie, niezależnie od liczba tworzących go komórek nie przekracza wielkości pierwotnej komórki – zygoty. Wszystko to pozwoliło nam wywołać opisywany proces miażdżący(tj. przez mielenie), a komórki powstałe w procesie kruszenia blastomery.

Fragmentacja ludzkiej zygoty rozpoczyna się pod koniec pierwszego dnia i charakteryzuje się jako pełna nierówna asynchroniczna. Już pierwszego dnia to nastąpiło

idzie powoli. Pierwsza fragmentacja (podział) zygoty kończy się po 30 godzinach, w wyniku czego powstają dwa blastomery pokryte błoną zapładniającą. Po fazie dwóch blastomerów następuje faza trzech blastomerów.

Od pierwszych podziałów zygoty powstają dwa rodzaje blastomerów - „ciemny” i „jasny”. „Jasne”, mniejsze blastomery ulegają szybszej fragmentacji i są ułożone w jednej warstwie wokół dużych, „ciemnych”, które kończą się w środku zarodka. Następnie z powierzchniowych „lekkich” blastomerów powstają trofoblast, połączenie zarodka z organizmem matki i zapewnienie mu pożywienia. Tworzą się wewnętrzne, „ciemne” blastomery embrioblast, z którego powstaje ciało zarodka i narządy pozazarodkowe (owonia, woreczek żółtkowy, alantois).

Począwszy od 3 dnia fragmentacja postępuje szybciej i 4 dnia zarodek składa się z 7-12 blastomerów. Po 50-60 godzinach tworzy się gęste skupisko komórek - morula, a 3-4 dnia rozpoczyna się formacja blastocysty- wydrążony bańka wypełniona cieczą (patrz ryc. 21.8; ryc. 21.9).

Blastocysta przemieszcza się przez jajowód do macicy w ciągu 3 dni, a po 4 dniach wchodzi do jamy macicy. Blastocysta jest wolna w jamie macicy. (wolna blastocysta) przez 2 dni (5 i 6 dzień). W tym czasie blastocysta powiększa się ze względu na wzrost liczby blastomerów - komórek embrionalnych i trofoblastów - do 100 oraz ze względu na zwiększone wchłanianie wydzieliny gruczołów macicznych przez trofoblast i aktywną produkcję płynu przez komórki trofoblastu (patrz Ryc. 21.9). W ciągu pierwszych 2 tygodni rozwoju trofoblast zapewnia odżywianie zarodka dzięki produktom rozpadu tkanek matki (histiotroficzny typ odżywiania),

Embrionblast ma postać guzka komórek rozrodczych („guzek zarodkowy”), który jest przyczepiony wewnętrznie do trofoblastu na jednym z biegunów blastocysty.

21.2.4. Implantacja

Implantacja (łac. implantacja- wrastanie, ukorzenianie) - wprowadzenie zarodka do błony śluzowej macicy.

Istnieją dwa etapy implantacji: przyczepność(adhezja), gdy zarodek przyczepia się do wewnętrznej powierzchni macicy, oraz inwazja(zanurzenie) - wprowadzenie zarodka do tkanki błony śluzowej macicy. W 7. dobie zachodzą zmiany w trofoblaście i embrionie związane z przygotowaniem do implantacji. Blastocysta zachowuje błonę zapłodnieniową. W trofoblaście zwiększa się liczba lizosomów z enzymami, zapewniając zniszczenie (lizę) tkanek ściany macicy, a tym samym ułatwiając wprowadzenie zarodka w grubość jego błony śluzowej. Mikrokosmki pojawiające się w trofoblaście stopniowo niszczą błonę nawozową. Guzek embrionalny spłaszcza się i obraca

V tarcza zarodkowa, w którym rozpoczyna się przygotowanie do pierwszego etapu gastrulacji.

Implantacja trwa około 40 godzin (patrz ryc. 21.9; ryc. 21.10). Równocześnie z implantacją rozpoczyna się gastrulacja (tworzenie listków zarodkowych). Ten pierwszy krytyczny okres rozwój.

W pierwszym etapie trofoblast przyczepia się do nabłonka błony śluzowej macicy i tworzą się w nim dwie warstwy - cytotrofoblast I symplastotrofoblast. W drugim etapie symplastotrofoblast, wytwarzając enzymy proteolityczne, niszczy błonę śluzową macicy. Powstał w tym samym czasie kosmki trofoblast wnikając do macicy, sukcesywnie niszczy jej nabłonek, następnie leżącą pod nią tkankę łączną i ściany naczyń krwionośnych, a trofoblast wchodzi w bezpośredni kontakt z krwią naczyń matczynych. Utworzony dół implantacyjny, w którym wokół zarodka pojawiają się obszary krwotoku. Zarodek odżywia się bezpośrednio krwią matki (odżywianie hematotroficzne). Z krwi matki płód otrzymuje nie tylko wszystkie składniki odżywcze, ale także tlen niezbędny do oddychania. Jednocześnie w błonie śluzowej macicy powstają komórki tkanki łącznej bogate w glikogen. decydujący komórki. Po całkowitym zanurzeniu zarodka w otworze implantacyjnym, powstały w błonie śluzowej macicy otwór zostaje wypełniony krwią i produktami zniszczenia tkanki błony śluzowej macicy. Następnie ubytek błony śluzowej znika, nabłonek zostaje odbudowany poprzez regenerację komórkową.

Hematotroficznemu typowi odżywiania, zastępującemu histiotroficzny, towarzyszy przejście do jakościowo nowego etapu embriogenezy - drugiej fazy gastrulacji i tworzenia narządów pozazarodkowych.

21.3. GASTRULACJA I ORGANOGENEZA

Gastrulacja (od łac. gaster- żołądek) to złożony proces zmian chemicznych i morfogenetycznych, któremu towarzyszy rozmnażanie, wzrost, ukierunkowany ruch i różnicowanie komórek, w wyniku którego powstają listki zarodkowe: zewnętrzne (ektoderma), środkowe (mezoderma) i wewnętrzne (endoderma) - źródła rozwoju kompleksu narządów osiowych i podstaw tkanki embrionalnej.

Gastrulacja u ludzi przebiega w dwóch etapach. Pierwszy etap(według spraw-narodu) przypada na 7 dzień i drugi etap(imigracja) - w 14-15 dniu rozwoju wewnątrzmacicznego.

Na rozwarstwienie(od łac. blaszka- płyta) lub rozdzielać, z materiału guzka embrionalnego (embrioblastu) powstają dwa liście: liść zewnętrzny - epiblast i wewnętrzne - hipoblast, zwrócone w stronę jamy blastocysty. Komórki epiblastów mają wygląd pseudostratyfikowanego nabłonka pryzmatycznego. Komórki hipoblastów są małe, sześcienne, z piankowatymi cyto-

Ryż. 21.10. Zarodki ludzkie 7,5 i 11 dni rozwoju w procesie zagnieżdżenia w błonie śluzowej macicy (wg Hertiga i Rocka):

A- 7,5 dnia rozwoju; B- 11 dni rozwoju. 1 - ektoderma zarodka; 2 - endoderma zarodka; 3 - worek owodniowy; 4 - mezenchym pozazarodkowy; 5 - cytotrofoblast; 6 - symplastotrofoblast; 7 - gruczoł maciczny; 8 - luki z krwią matczyną; 9 - nabłonek błony śluzowej macicy; 10 - blaszka właściwa błony śluzowej macicy; 11 - kosmki pierwotne

plazma, tworzą cienką warstwę pod epiblastem. Niektóre komórki epiblastu tworzą następnie ścianę worek owodniowy, który zaczyna tworzyć się 8 dnia. W obszarze dna worka owodniowego pozostaje niewielka grupa komórek epiblastów - materiału, który pójdzie w kierunku rozwoju ciała zarodka i narządów pozazarodkowych.

Po rozwarstwieniu obserwuje się eksmisję komórek z warstwy zewnętrznej i wewnętrznej do jamy blastocysty, co oznacza powstawanie mezenchym pozazarodkowy. Do 11 dnia mezenchym rośnie w kierunku trofoblastu i tworzy się kosmówka - kosmkowa błona zarodka z pierwotnymi kosmkami kosmówkowymi (patrz ryc. 21.10).

Drugi etap gastrulacja następuje poprzez imigrację (ruch) komórek (ryc. 21.11). Ruch komórek zachodzi w obszarze dna worka owodniowego. W wyniku proliferacji komórek przepływ komórek następuje od przodu do tyłu, do środka i na głębokość (patrz ryc. 21.10). Prowadzi to do powstania smugi pierwotnej. Na końcu głowowym główny pasek gęstnieje i tworzy się podstawowy, Lub głowa, guzek(ryc. 21.12), skąd pochodzi proces głowowy. Wyrostek głowowy rośnie w kierunku czaszkowym pomiędzy epi- i hipoblastem, a następnie powoduje rozwój struny grzbietowej zarodka, która wyznacza oś zarodka i jest podstawą rozwoju kości szkieletu osiowego. W przyszłości wokół chory uformuje się kręgosłup.

Materiał komórkowy przemieszczający się z prymitywnej smugi do przestrzeni między epiblastem a hipoblastem zlokalizowany jest w postaci parachordalnych skrzydeł mezodermalnych. Niektóre komórki epiblastu wnikają do hipoblastu, uczestnicząc w tworzeniu endodermy jelitowej. W rezultacie zarodek uzyskuje trójwarstwową strukturę w postaci płaskiego krążka składającego się z trzech listków zarodkowych: ektoderma, mezoderma I endoderma.

Czynniki wpływające na mechanizmy gastrulacji. Metody i tempo gastrulacji zależą od wielu czynników: grzbietowo-brzusznego gradientu metabolicznego, który determinuje asynchroniczność reprodukcji, różnicowania i ruchu komórek; napięcie powierzchniowe komórek i kontakty międzykomórkowe, sprzyjające przemieszczaniu się grup komórek. Czynniki indukcyjne odgrywają w tym ważną rolę. Zgodnie z teorią ośrodków organizacyjnych zaproponowaną przez G. Spemanna, w pewnych obszarach zarodka pojawiają się induktory (czynniki organizujące), które oddziałują indukująco na inne obszary zarodka, powodując jego rozwój w określonym kierunku. Istnieją induktory (organizatory) kilku rzędów, które działają sekwencyjnie. Udowodniono na przykład, że organizator pierwszego rzędu indukuje rozwój płytki nerwowej z ektodermy. W płytce nerwowej pojawia się organizator drugiego rzędu, ułatwiający przekształcenie odcinka płytki nerwowej w panewkę wzrokową itp.

Obecnie wyjaśniono charakter chemiczny wielu induktorów (białek, nukleotydów, steroidów itp.). Ustalono rolę połączeń szczelinowych w interakcjach międzykomórkowych. Pod wpływem induktorów pochodzących z jednej komórki, komórka indukowana, posiadająca zdolność do specyficznej odpowiedzi, zmienia swoją ścieżkę rozwoju. Komórka niepoddana indukcji zachowuje swoją dotychczasową moc.

Różnicowanie listków zarodkowych i mezenchymu rozpoczyna się pod koniec drugiego - początku trzeciego tygodnia. Jedna część komórek przekształca się w zaczątki tkanek i narządów zarodka, druga w narządy pozazarodkowe (patrz rozdział 5, diagram 5.3).

Ryż. 21.11. Struktura 2-tygodniowego zarodka ludzkiego. Drugi etap gastrulacji (schemat):

A- przekrój zarodka; B- krążek rozrodczy (widok od strony worka owodniowego). 1 - nabłonek kosmówkowy; 2 - mezenchym kosmówkowy; 3 - luki wypełnione krwią matczyną; 4 - podstawa kosmka wtórnego; 5 - noga owodniowa; 6 - worek owodniowy; 7 - pęcherzyk żółtkowy; 8 - tarcza zarodkowa w procesie gastrulacji; 9 - pasek główny; 10 - podstawa endodermy jelitowej; 11 - nabłonek żółtkowy; 12 - nabłonek błony owodniowej; 13 - guzek pierwotny; 14 - proces przedkordowy; 15 - mezoderma pozazarodkowa; 16 - ektoderma pozazarodkowa; 17 - endoderma pozazarodkowa; 18 - ektoderma zarodkowa; 19 - endoderma zarodkowa

Ryż. 21.12. Embrion ludzki w wieku 17 dni („Krym”). Rekonstrukcja graficzna: A- krążek zarodkowy (widok z góry) z rzutem kąta osiowego i ostatecznym układem sercowo-naczyniowym; B- przekrój strzałkowy (środkowy) przez zakładki osiowe. 1 - projekcja obustronnych kątów wsierdzia; 2 - projekcja obustronnych anlage osierdzia; 3 - projekcja obustronnych zawiązków naczyń krwionośnych ciała; 4 - noga owodniowa; 5 - naczynia krwionośne w nodze owodniowej; 6 - wyspy krwi w ścianie pęcherzyka żółtkowego; 7 - zatoka alantois; 8 - wnęka worka owodniowego; 9 - wnęka woreczka żółtkowego; 10 - trofoblast; 11 - proces akordowy; 12 - węzeł główny. Legenda: pasek główny – kreskowanie pionowe; główny węzeł główny jest oznaczony krzyżykami; ektoderma - bez cieniowania; endoderma - linie; mezoderma pozazarodkowa - punkty (według N. P. Barsukova i Yu. N. Shapovalova)

Różnicowanie listków zarodkowych i mezenchymu, prowadzące do pojawienia się zawiązków tkankowych i narządowych, zachodzi niejednocześnie (heterochronicznie), ale wzajemnie (integracyjnie), w wyniku czego powstają zawiązki tkankowe.

21.3.1. Różnicowanie ektodermy

Kiedy ektoderma różnicuje się, tworzy się części embrionalne - ektoderma skóry, neuroektoderma, placody, płytka przedstrunowa i ektoderma pozazarodkowa, co jest źródłem powstawania nabłonka wyściółki owodni. Mniejsza część ektodermy zlokalizowana nad struną grzbietową (neuroektoderma), powoduje zróżnicowanie cewa nerwowa I grzebień nerwowy. Ektoderma skórna powoduje powstanie nabłonka wielowarstwowego płaskiego skóry (naskórek) i jego pochodne, nabłonek rogówki i spojówki oka, nabłonek jamy ustnej, szkliwo i naskórek zębów, nabłonek odbytu odbytnicy, nabłonek wyściółki pochwy.

Neurulacja- proces powstawania cewy nerwowej - przebiega nierównomiernie w czasie w różnych częściach zarodka. Zamknięcie cewy nerwowej rozpoczyna się w okolicy szyjnej, a następnie rozprzestrzenia się do tyłu i nieco wolniej w kierunku czaszkowym, gdzie tworzą się pęcherzyki rdzeniowe. Około 25 dnia cewa nerwowa jest całkowicie zamknięta, tylko dwa otwarte otwory na przednim i tylnym końcu komunikują się ze środowiskiem zewnętrznym - neuropory przednie i tylne(ryc. 21.13). Tylny neuropor odpowiada kanał nerwowo-jelitowy. Po 5-6 dniach oba neuropory ulegają przerostowi. Z cewy nerwowej powstają neurony i neurogleje mózgu i rdzenia kręgowego, siatkówki i narządu węchowego.

Kiedy boczne ściany fałdów nerwowych zamykają się i tworzy się cewa nerwowa, pojawia się grupa komórek neuroektodermalnych, powstająca w obszarze połączenia ektodermy nerwowej i pozostałej (skórnej). Komórki te, początkowo ułożone w podłużnych rzędach po obu stronach cewy nerwowej i ektodermy, tworzą grzebień nerwowy. Komórki grzebienia nerwowego są zdolne do migracji. W pniu niektóre komórki migrują w powierzchniowej warstwie skóry właściwej, inne w kierunku brzusznym, tworząc neurony i neurogleje zwojów przywspółczulnych i współczulnych, tkanki chromochłonnej i rdzenia nadnerczy. Niektóre komórki różnicują się w neurony i neurogleje zwojów rdzeniowych.

Komórki wyłaniają się z epiblastu płyta przedakordowa, który znajduje się w górnej części rurki jelitowej. Z materiału płytki przedkorkowej rozwija się następnie wielowarstwowy nabłonek przedniego odcinka przewodu pokarmowego i jego pochodne. Ponadto z płytki przedkorkowej powstają nabłonek tchawicy, płuc i oskrzeli, a także nabłonkowa wyściółka gardła i przełyku, pochodne worków skrzelowych - grasica itp.

Według A. N. Bazhanova źródłem powstawania błony śluzowej przełyku i dróg oddechowych jest endoderma jelita głowy.

Ryż. 21.13. Neurulacja w zarodku ludzkim:

A- widok od tyłu; B- przekroje. 1 - neuropor przedni; 2 - tylny neuropor; 3 - ektoderma; 4 - płyta nerwowa; 5 - rowek nerwowy; 6 - mezoderma; 7 - akord; 8 - endoderma; 9 - cewa nerwowa; 10 - grzebień nerwowy; 11 - mózg; 12 - rdzeń kręgowy; 13 - kanał kręgowy

Ryż. 21.14. Zarodek ludzki na etapie tworzenia fałdu tułowia i narządów pozazarodkowych (wg P. Petkowa):

1 - symplastotrofoblast; 2 - cytotrofoblast; 3 - mezenchym pozazarodkowy; 4 - miejsce nogi owodniowej; 5 - jelito pierwotne; 6 - jama owodniowa; 7 - ektoderma owodni; 8 - pozazarodkowy mezenchym owodni; 9 - wnęka pęcherzyka żółtkowego; 10 - endoderma pęcherzyka żółtkowego; 11 - pozazarodkowy mezenchym pęcherzyka żółtkowego; 12 - alantois. Strzałki wskazują kierunek powstawania fałdu pnia

Zarodkowa ektoderma zawiera placody, które są źródłem rozwoju struktur nabłonkowych ucha wewnętrznego. Nabłonek owodni i pępowiny powstaje z pozazarodkowej ektodermy.

21.3.2. Różnicowanie endodermy

Różnicowanie endodermy prowadzi do powstania endodermy rurki jelitowej w ciele zarodka i powstania endodermy pozazarodkowej, która tworzy wyściółkę pęcherzyka żółtkowego i alantois (ryc. 21.14).

Izolacja rurki jelitowej rozpoczyna się od momentu pojawienia się fałdu tułowia. Ta ostatnia, wchodząc głębiej, oddziela endodermę jelitową przyszłego jelita od endodermy pozazarodkowej pęcherzyka żółtkowego. W tylnej części zarodka powstałe jelito obejmuje również tę część endodermy, z której powstaje endodermalny przerost omoczni.

Z endodermy rurki jelitowej rozwija się jednowarstwowy nabłonek powłokowy żołądka, jelit i ich gruczołów. Ponadto od ento-

W skórze właściwej rozwijają się struktury nabłonkowe wątroby i trzustki.

Z endodermy pozazarodkowej powstaje nabłonek woreczka żółtkowego i alantois.

21.3.3. Różnicowanie mezodermy

Proces ten rozpoczyna się w 3. tygodniu embriogenezy. Odcinki grzbietowe mezodermy są podzielone na gęste segmenty leżące po bokach struny grzbietowej - somity. Proces segmentacji mezodermy grzbietowej i tworzenia somitów rozpoczyna się w głowie zarodka i szybko rozprzestrzenia się w kierunku ogonowym.

Zarodek w 22. dniu rozwoju ma 7 par segmentów, 25. – 14, 30. – 30, a 35. – 43-44 pary. W przeciwieństwie do somitów, brzuszne odcinki mezodermy (splanchnotom) nie są podzielone na segmenty, ale są podzielone na dwie warstwy - trzewną i ciemieniową. Niewielki obszar mezodermy łączący somity ze splanchnotomem jest podzielony na segmenty - nogi segmentowe (nefrogonotom). Na tylnym końcu zarodka nie występuje segmentacja tych odcinków. Tutaj zamiast segmentowanych nóg występuje niesegmentowany zarodek nefrogenny (sznur nefrogenny). Z mezodermy zarodka rozwija się również kanał paramesonephric.

Somity dzielą się na trzy części: miotom, z którego powstaje tkanka mięśni poprzecznie prążkowanych, sklerotom, będący źródłem rozwoju tkanki kostnej i chrzęstnej, oraz dermatom, który tworzy podstawę tkanki łącznej skóry – tzw. skóra właściwa.

Z segmentowych nóg (nefrogonotomów) rozwija się nabłonek nerek, gonad i nasieniowodów, a z kanału paramesonephric - nabłonek macicy, jajowodów (jajowodów) i nabłonek pierwotnej wyściółki pochwy.

Warstwy ciemieniowe i trzewne splanchnotomu tworzą nabłonkową wyściółkę błon surowiczych - międzybłonek. Z części trzewnej warstwy mezodermy (płytki mioepikardialnej) rozwijają się środkowa i zewnętrzna błona serca - mięsień sercowy i nasierdzie, a także kora nadnerczy.

Mezenchym w ciele zarodka jest źródłem powstawania wielu struktur - komórek krwi i narządów krwiotwórczych, tkanki łącznej, naczyń krwionośnych, tkanki mięśni gładkich, mikrogleju (patrz rozdział 5). Z mezodermy pozazarodkowej rozwija się mezenchym, dając początek tkance łącznej narządów pozazarodkowych - owodni, alantois, kosmówki, pęcherzyka witelinowego.

Tkanka łączna zarodka i jego narządów tymczasowych charakteryzuje się dużą hydrofilowością substancji międzykomórkowej oraz bogactwem glikozaminoglikanów w substancji amorficznej. Tkanka łączna narządów tymczasowych różnicuje się szybciej niż zawiązków narządów, co wynika z konieczności ustanowienia połączenia między zarodkiem a organizmem matki oraz

zapewnienie ich rozwoju (na przykład łożysko). Różnicowanie mezenchymu kosmówki następuje wcześnie, ale nie następuje jednocześnie na całej powierzchni. Najbardziej aktywny proces zachodzi w obszarze rozwoju łożyska. Pojawiają się tutaj pierwsze struktury włókniste, które odgrywają ważną rolę w tworzeniu i wzmacnianiu łożyska w macicy. Wraz z rozwojem struktur włóknistych zrębu kosmków powstają kolejno najpierw argyrofilne włókna prekolagenowe, a następnie włókna kolagenowe.

W drugim miesiącu rozwoju zarodka ludzkiego rozpoczyna się najpierw różnicowanie mezenchymu szkieletogennego i skóry, a także mezenchymu ściany serca i dużych naczyń krwionośnych.

Tętnice mięśniowego i elastycznego typu zarodków ludzkich, a także tętnice kosmków macierzystych (kotwicowych) łożyska i ich gałęzi zawierają gładkie miocyty desmin-ujemne, które mają właściwość szybszego skurczu.

W 7 tygodniu rozwoju zarodka ludzkiego w mezenchymie skóry i mezenchymie narządów wewnętrznych pojawiają się drobne wtrącenia lipidowe, a później (8-9 tygodni) następuje tworzenie się komórek tłuszczowych. W miarę rozwoju tkanki łącznej układu sercowo-naczyniowego różnicuje się tkanka łączna płuc i przewodu pokarmowego. Różnicowanie mezenchymów w zarodkach ludzkich (o długości 11-12 mm) w 2. miesiącu rozwoju rozpoczyna się wraz ze wzrostem ilości glikogenu w komórkach. W tych samych obszarach wzrasta aktywność fosfataz, a później, podczas różnicowania, gromadzą się glikoproteiny i syntetyzuje się RNA i białka.

Okres płodny. Okres płodowy rozpoczyna się od 9. tygodnia i charakteryzuje się znaczącymi procesami morfogenetycznymi zachodzącymi w organizmie zarówno płodu, jak i matki (tab. 21.1).

Tabela 21.1. Krótki kalendarz rozwoju wewnątrzmacicznego człowieka (z dodatkami według R.K. Daniłowa, T.G. Borovaya, 2003)

Kontynuacja tabeli. 21.1

Kontynuacja tabeli. 21.1

Kontynuacja tabeli. 21.1

Kontynuacja tabeli. 21.1

Kontynuacja tabeli. 21.1

Kontynuacja tabeli. 21.1

Kontynuacja tabeli. 21.1

Koniec stołu. 21.1

21.4. NIEZWYKLE NARZĄDY

Narządy pozazarodkowe, które rozwijają się w czasie embriogenezy poza ciałem zarodka, pełnią różnorodne funkcje, które zapewniają wzrost i rozwój samego zarodka. Niektóre z tych narządów otaczających zarodek są również nazywane błony embrionalne. Narządy te obejmują owodnię, woreczek żółtkowy, alantois, kosmówkę, łożysko (ryc. 21.15).

Źródłami rozwoju tkanek narządów pozazarodkowych są trofoektoderma i wszystkie trzy listki zarodkowe (ryc. 21.1). Ogólne właściwości tkaniny

Ryż. 21.15. Rozwój narządów pozazarodkowych w zarodku ludzkim (schemat): 1 - pęcherzyk owodniowy; 1a - jama owodniowa; 2 - ciało zarodka; 3 - woreczek żółtkowy; 4 - pozazarodkowy celom; 5 - pierwotne kosmki kosmówkowe; 6 - wtórne kosmki kosmówkowe; 7 - łodyga alantois; 8 - kosmki kosmówkowe trzeciorzędowe; 9 - Allan-Tois; 10 - pępowina; 11 - gładka kosmówka; 12 - liścienie

Schemat 21.1. Klasyfikacja tkanek narządów pozazarodkowych (według V. D. Novikova, G. V. Pravotorova, Yu. I. Sklyanova)

jej narządy pozazarodkowe i różnice między nimi a narządami ostatecznymi sprowadzają się do: 1) zahamowania i przyspieszenia rozwoju tkanek; 2) tkanka łączna zawiera niewiele form komórkowych, ale dużo substancji amorficznej bogatej w glikozaminoglikany; 3) starzenie się tkanek narządów pozazarodkowych następuje bardzo szybko – pod koniec rozwoju wewnątrzmacicznego.

21.4.1. Owodnia

Owodnia- tymczasowy narząd zapewniający wodne środowisko rozwoju zarodka. Powstał w wyniku ewolucji w związku z pojawieniem się kręgowców z wody na ląd. W embriogenezie człowieka pojawia się w drugim etapie gastrulacji, najpierw jako mały pęcherzyk w obrębie epiblastu.

Ściana pęcherzyka owodniowego składa się z warstwy pozazarodkowych komórek ektodermy i pozazarodkowego mezenchymu, który tworzy jego tkankę łączną.

Owodnia szybko się powiększa i pod koniec 7. tygodnia jej tkanka łączna styka się z tkanką łączną kosmówki. W tym przypadku nabłonek owodni przechodzi do szypułki owodniowej, która później zamienia się w pępowinę, a w obszarze pierścienia pępowinowego zamyka się nabłonkową osłoną skóry zarodka.

Błona owodniowa tworzy ścianę zbiornika wypełnionego płynem owodniowym, w którym znajduje się płód (ryc. 21.16). Główną funkcją błony owodniowej jest wytwarzanie płynu owodniowego, który zapewnia środowisko rozwijającemu się organizmowi i chroni go przed uszkodzeniami mechanicznymi. Nabłonek owodni, zwrócony w stronę jej jamy, nie tylko wydziela płyn owodniowy, ale także bierze udział w jego ponownym wchłanianiu. Płyn owodniowy utrzymuje wymagany skład i stężenie soli do końca ciąży. Owodnia pełni także funkcję ochronną, zapobiegając przedostawaniu się szkodliwych czynników do płodu.

Nabłonek owodni we wczesnych stadiach jest jednowarstwowy, płaski, utworzony przez duże wielokątne komórki blisko siebie, z których wiele dzieli się mitotycznie. W 3 miesiącu embriogenezy nabłonek przekształca się w pryzmatyczny. Na powierzchni nabłonka znajdują się mikrokosmki. Cytoplazma zawsze zawiera małe krople lipidów i granulek glikogenu. W wierzchołkowych częściach komórek znajdują się wakuole o różnej wielkości, których zawartość jest uwalniana do jamy owodni. Nabłonek owodni w okolicy krążka łożyskowego jest jednowarstwowy, pryzmatyczny, miejscami wielorzędowy i pełni przede wszystkim funkcję wydzielniczą, natomiast nabłonek owodni pozałożyskowej zajmuje się przede wszystkim resorpcją płynu owodniowego.

W zrębie tkanki łącznej błony owodniowej znajduje się błona podstawna, warstwa gęstej włóknistej tkanki łącznej i gąbczasta warstwa luźnej włóknistej tkanki łącznej, która wiąże

Ryż. 21.16. Dynamika relacji między zarodkiem, narządami pozazarodkowymi i błonami macicy:

A- zarodek ludzki 9,5 tygodnia rozwoju (mikrografia): 1 - owodnia; 2 - kosmówka; 3 - rozwijające się łożysko; 4 - pępowina

wspólna owodni z kosmówką. W warstwie gęstej tkanki łącznej można wyróżnić część bezkomórkową leżącą pod błoną podstawną i część komórkową. Ta ostatnia składa się z kilku warstw fibroblastów, pomiędzy którymi znajduje się gęsta sieć cienkich wiązek kolagenu i włókien siatkowych ściśle przylegających do siebie, tworzących siatkę o nieregularnym kształcie, zorientowaną równolegle do powierzchni otoczki.

Warstwę gąbczastą tworzy luźna śluzowa tkanka łączna z rzadkimi wiązkami włókien kolagenowych, które są kontynuacją tych, które leżą w warstwie gęstej tkanki łącznej, łączącej owodnię z kosmówką. Połączenie to jest bardzo delikatne, dlatego obie skorupy można łatwo od siebie oddzielić. Podstawowa substancja tkanki łącznej zawiera wiele glikozaminoglikanów.

21.4.2. Worek żółtkowy

Worek żółtkowy- najstarszy w ewolucji narząd pozazarodkowy, który powstał jako organ gromadzący składniki odżywcze (żółtko) niezbędne do rozwoju zarodka. U ludzi jest to podstawowa formacja (pęcherzyk żółtkowy). Tworzą go endoderma pozazarodkowa i mezoderma pozazarodkowa (mezenchym). Pojawiający się w 2. tygodniu rozwoju człowieka pęcherzyk żółtkowy zapewnia odżywianie zarodka

Ryż. 21.16. Kontynuacja

B- schemat: 1 - wyściółka mięśniowa macicy; 2 - decidua basalis; 3 - jama owodniowa; 4 - wnęka woreczka żółtkowego; 5 - pozazarodkowy celom (jama kosmówki); 6 - decidua capsularis; 7 - decidua parietalis; 8 - jama macicy; 9 - szyjka macicy; 10 - zarodek; 11 - kosmki kosmówkowe trzeciorzędowe; 12 - alantois; 13 - mezenchym pępowiny: A- naczynia krwionośne kosmków kosmówkowych; B- luki z krwią matczyną (wg Hamiltona, Boyda i Mossmana)

udział jest bardzo krótkotrwały, ponieważ od 3 tygodnia rozwoju ustala się połączenie między płodem a organizmem matki, tj. żywienie hematotroficzne. Woreczek żółtkowy u kręgowców jest pierwszym narządem, w ścianie którego rozwijają się wyspy krwi, tworzące pierwsze krwinki i pierwsze naczynia krwionośne transportujące tlen i składniki odżywcze do płodu.

W miarę jak tworzy się fałd tułowia, unoszący zarodek ponad pęcherzyk żółtkowy, tworzy się rurka jelitowa, a pęcherzyk żółtkowy oddziela się od ciała zarodka. Połączenie między zarodkiem a pęcherzykiem żółtkowym pozostaje w postaci pustego sznurka zwanego łodygą żółtkową. Jako narząd krwiotwórczy, woreczek żółtkowy funkcjonuje do 7-8 tygodnia, po czym ulega odwrotnemu rozwojowi i pozostaje częścią pępowiny w postaci wąskiej rurki, która służy jako przewodnik naczyń krwionośnych do łożyska.

21.4.3. Allantois

Allantois to mały, przypominający palec wyrostek w ogonowej części zarodka, wrastający w łodygę owodniową. Jest pochodną woreczka żółtkowego i składa się z endodermy pozazarodkowej i warstwy trzewnej mezodermy. U ludzi alantois nie osiąga znaczącego rozwoju, ale jego rola w zapewnieniu odżywiania i oddychania zarodka jest nadal duża, ponieważ naczynia znajdujące się w pępowinie rosną wzdłuż niej do kosmówki. Bliższa część alantois znajduje się wzdłuż łodygi żółtkowej, a część dystalna, rosnąc, wrasta w szczelinę między owodnią a kosmówką. Jest narządem wymiany i wydalania gazów. Tlen jest dostarczany przez naczynia omoczni, a produkty przemiany materii zarodka są uwalniane do omoczni. W drugim miesiącu embriogenezy omocznia ulega redukcji i przekształca się w sznur komórek, który wraz ze zredukowanym pęcherzykiem żółtkowym tworzy część pępowiny.

21.4.4. Pępowina

Pępowina lub pępowina to elastyczny sznur łączący zarodek (płód) z łożyskiem. Jest pokryty błoną owodniową otaczającą śluzową tkankę łączną z naczyniami krwionośnymi (dwiema tętnicami pępowinowymi i jedną żyłą) oraz zaczątkami pęcherzyka żółtkowego i alantois.

Śluzowa tkanka łączna, zwana „galaretką Whartona”, zapewnia elastyczność pępowiny, chroni naczynia pępowinowe przed uciskiem, zapewniając w ten sposób ciągły dopływ składników odżywczych i tlenu do zarodka. Jednocześnie zapobiega przedostawaniu się szkodliwych czynników z łożyska do zarodka drogą pozanaczyniową, pełniąc tym samym funkcję ochronną.

Metody immunocytochemiczne wykazały, że w naczyniach krwionośnych pępowiny, łożysku i zarodku występują heterogeniczne komórki mięśni gładkich (SMC). W żyłach, w przeciwieństwie do tętnic, znaleziono SMC dodatnie pod względem desminy. Te ostatnie zapewniają powolne toniczne skurcze żył.

21.4.5. kosmówka

Kosmówka, Lub błona kosmkowa, pojawia się po raz pierwszy u ssaków, rozwija się z trofoblastu i mezodermy pozazarodkowej. Początkowo trofoblast jest reprezentowany przez warstwę komórek tworzących pierwotne kosmki. Wydzielają enzymy proteolityczne, za pomocą których niszczona jest błona śluzowa macicy i przeprowadzana jest implantacja. W drugim tygodniu trofoblast uzyskuje strukturę dwuwarstwową w wyniku utworzenia wewnętrznej warstwy komórkowej (cytotrofoblastu) i symplastycznej warstwy zewnętrznej (symplastotrofoblastu), która jest pochodną warstwy komórkowej. Pozazarodkowy mezenchym, który pojawia się wzdłuż obwodu embrionu (u człowieka w 2-3 tygodniu rozwoju), rośnie w kierunku trofoblastu i wraz z nim tworzy wtórne kosmki nabłonkowo-mesenchymalne. Od tego momentu trofoblast zamienia się w kosmówkę, czyli błonę kosmkową (patrz ryc. 21.16).

Na początku trzeciego tygodnia naczynia włosowate krwi przekształcają się w kosmki kosmówkowe i kosmki trzeciorzędowe. Zbiega się to z początkiem odżywiania krwiotwórczego zarodka. Dalszy rozwój kosmówki wiąże się z dwoma procesami - zniszczeniem błony śluzowej macicy w wyniku działania proteolitycznego warstwy zewnętrznej (symplastycznej) i rozwojem łożyska.

21.4.6. Łożysko

Łożysko (miejsce dziecka) człowiek należy do typu dyskoidalnego łożyska kosmków hemochorialnych (patrz ryc. 21.16; ryc. 21.17). Jest to ważny narząd tymczasowy o różnorodnych funkcjach zapewniających połączenie płodu z ciałem matki. Jednocześnie łożysko tworzy barierę między krwią matki a płodem.

Łożysko składa się z dwóch części: embrionalnej lub płodowej (pars fetalis), i matczyne (pars matczyna). Część płodowa jest reprezentowana przez rozgałęzioną kosmówkę i błonę owodniową przymocowaną do kosmówki od wewnątrz, a część matczyna jest reprezentowana przez zmodyfikowaną błonę śluzową macicy, która jest odrzucana podczas porodu (decidua basalis).

Rozwój łożyska rozpoczyna się w 3. tygodniu ciąży, kiedy naczynia zaczynają rosnąć, przekształcając się w kosmki wtórne i trzeciorzędowe, i kończy się pod koniec 3. miesiąca ciąży. W 6-8 tygodniu wokół naczyń

Ryż. 21.17.Łożysko typu hemochorialnego. Dynamika rozwoju kosmków kosmówkowych: A- budowa łożyska (strzałki wskazują krążenie krwi w naczyniach i w jednej z luk, w których usuwane są kosmki): 1 - nabłonek owodni; 2 - płytka kosmówkowa; 3 - kosmek; 4 - fibrynoid; 5 - pęcherzyk żółtkowy; 6 - pępowina; 7 - przegroda łożyskowa; 8 - luka; 9 - tętnica spiralna; 10 - podstawna warstwa endometrium; 11 - myometrium; B- struktura pierwotnych kosmków trofoblastu (1 tydzień); V- budowa wtórnych kosmków nabłonkowo-mezenchymalnych kosmków kosmówkowych (2 tydzień); G- budowa kosmków kosmówkowych trzeciorzędowych - nabłonkowo-mezenchymalnych z naczyniami krwionośnymi (3 tydzień); D- budowa kosmków kosmówkowych (3 miesiąc); mi- budowa kosmków kosmków (9 miesiąc): 1 - przestrzeń międzykosmkowa; 2 - mikrokosmki; 3 - symplastotrofoblast; 4 - jądra symplastotrofoblastu; 5 - cytotrofoblast; 6 - jądro cytotrofoblastu; 7 - błona podstawna; 8 - przestrzeń międzykomórkowa; 9 - fibroblast; 10 - makrofagi (komórki Kaszczenko-Hoffbauera); 11 - komórka śródbłonka; 12 - światło naczynia krwionośnego; 13 - erytrocyt; 14 - błona podstawna kapilary (według E.M. Schwirsta)

elementy tkanki łącznej są zróżnicowane. Witaminy A i C odgrywają ważną rolę w różnicowaniu fibroblastów i syntezie przez nie kolagenu, których brak wystarczającej podaży do organizmu kobiety ciężarnej powoduje przerwanie siły połączenia zarodka z organizmem matki i zwiększenie zagrożenia samoistnym poronieniem. Utworzony.

Główna substancja tkanki łącznej kosmówki zawiera znaczną ilość kwasu hialuronowego i chondroitynosiarkowego, które są związane z regulacją przepuszczalności łożyska.

Podczas rozwoju łożyska dochodzi do zniszczenia błony śluzowej macicy, spowodowanej aktywnością proteolityczną kosmówki i zmianą odżywiania histiotroficznego na hematotroficzne. Oznacza to, że kosmki kosmówkowe są myte krwią matki, która wypływa ze zniszczonych naczyń endometrium do luk. Jednak w normalnych warunkach krew matki i płodu nigdy się nie miesza.

bariera krwionośna, oddzielający oba przepływy krwi, składa się ze śródbłonka naczyń płodowych, otaczających je naczyń tkanki łącznej, nabłonka kosmków kosmówkowych (cytotrofoblastu i symplastotrofoblastu), a ponadto fibrynoidu, który w niektórych miejscach pokrywa kosmki od zewnątrz.

Kiełkujący, Lub część płodowałożysko pod koniec trzeciego miesiąca jest reprezentowane przez rozgałęzioną płytkę kosmówkową, składającą się z włóknistej (kolagenowej) tkanki łącznej pokrytej cyto- i symplastotrofoblastem (struktura wielojądrowa pokrywająca redukujący cytotrofoblast). Rozgałęzione kosmki kosmówkowe (łodyga, kotwica) są dobrze rozwinięte tylko po stronie skierowanej w stronę mięśniówki macicy. Tutaj przechodzą przez całą grubość łożyska i swoimi wierzchołkami zanurzają się w podstawowej części zniszczonego endometrium.

Nabłonek kosmówkowy lub cytotrofoblast we wczesnych stadiach rozwoju jest reprezentowany przez nabłonek jednowarstwowy z owalnymi jądrami. Komórki te rozmnażają się mitotycznie. Z nich rozwija się symplastotrofoblast.

Symplastotrofoblast zawiera dużą liczbę różnych enzymów proteolitycznych i oksydacyjnych (ATPaza, enzymy zasadowe i kwaśne

Ryż. 21.18. Przekrój kosmków kosmówkowych 17-dniowego zarodka ludzkiego („Krym”). Mikrofotografia:

1 - symplastotrofoblast; 2 - cytotrofoblast; 3 - mezenchym kosmówki (według N.P. Barsukova)

fosfatazy, 5-nukleotydazy, diaforazy DPN, dehydrogenazy glukozo-6-fosforanowe, alfa-GPDH, dehydrogenaza bursztynianowa - SDH, oksydaza cytochromowa - CO, oksydaza monoaminowa - MAO, niespecyficzne esterazy, diaforazy LDH, NAD i NADP itp. – łącznie około 60), co wiąże się z jego rolą w procesach metabolicznych zachodzących pomiędzy organizmem matki a płodem. W cytotrofoblaście i symplastie wykrywa się pęcherzyki pinocytozy, lizosomy i inne organelle. Począwszy od drugiego miesiąca nabłonek kosmówki staje się cieńszy i stopniowo zastępuje go symplastotrofoblast. W tym okresie symplastotrofoblast jest grubszy niż cytotrofoblast. W 9-10 tygodniu symplast staje się cieńszy, a liczba w nim jąder wzrasta. Na powierzchni symplastu, zwróconego w stronę luk, pojawiają się liczne mikrokosmki w postaci obramowania pędzla (patrz ryc. 21.17; ryc. 21.18, 21.19).

Pomiędzy symplastotrofoblastem a trofoblastem komórkowym znajdują się submikroskopowe przestrzenie przypominające szczeliny, w niektórych miejscach sięgające błony podstawnej trofoblastu, co stwarza warunki do obustronnej penetracji substancji troficznych, hormonów itp.

W drugiej połowie ciąży, a szczególnie pod jej koniec, trofoblast staje się bardzo cienki, a kosmki pokrywają się fibrynopodobną masą oksyfilową, będącą produktem krzepnięcia plazmy i rozkładu trofoblastu („fibrynoid Langhansa” ).

Wraz z wiekiem ciąży zmniejsza się liczba makrofagów i zróżnicowanych fibroblastów wytwarzających kolagen,

Ryż. 21.19. Bariera łożyskowa w 28. tygodniu ciąży. Mikrofotografia elektronowa, powiększenie 45 000 (wg U. Yu. Yatsozhinskaya):

1 - symplastotrofoblast; 2 - cytotrofoblast; 3 - błona podstawna trofoblastu; 4 - błona podstawna śródbłonka; 5 - komórka śródbłonka; 6 - czerwone krwinki w kapilarze

obecne są fibrocyty. Ilość włókien kolagenowych, choć wzrasta, w większości kosmków pozostaje niewielka do końca ciąży. Większość komórek zrębowych (miofibroblastów) charakteryzuje się zwiększoną zawartością białek kurczliwych cytoszkieletu (wimentyny, desminy, aktyny i miozyny).

Jednostką strukturalną i funkcjonalną powstałego łożyska jest liścień utworzony przez kosmki łodygowe („kotwiczące”) i ich

gałęzie wtórne i trzeciorzędne (końcowe). Całkowita liczba liścieni w łożysku sięga 200.

Część matkiŁożysko jest reprezentowane przez płytkę podstawną i przegrody tkanki łącznej, które oddzielają liścienie od siebie, a także luki wypełnione krwią matki. Komórki trofoblastyczne (trofoblast obwodowy) znajdują się także w miejscach styku kosmków macierzystych z odpadającą pochewką.

We wczesnych stadiach ciąży kosmki kosmówkowe niszczą warstwy głównej opadającej wyściółki macicy najbliżej płodu, a na ich miejscu tworzą się luki wypełnione krwią matczyną, w które swobodnie zwisają kosmki kosmówkowe.

Głębokie, niezniszczone części opadającej błony wraz z trofoblastem tworzą płytkę podstawną.

Warstwa podstawna endometrium (blaszka podstawna)- tkanka łączna błony śluzowej macicy zawierająca decydujący komórki. Te duże, bogate w glikogen komórki tkanki łącznej znajdują się w głębokich warstwach błony śluzowej macicy. Mają wyraźne granice, zaokrąglone jądra i oksyfilną cytoplazmę. W drugim miesiącu ciąży komórki szczątkowe stają się znacznie większe. W ich cytoplazmie oprócz glikogenu wykrywa się lipidy, glukozę, witaminę C, żelazo, niespecyficzne esterazy, dehydrogenazę kwasu bursztynowego i mlekowego. W blaszce podstawnej, często w miejscu przyczepu kosmków do matczynej części łożyska, znajdują się skupiska obwodowych komórek cytotrofoblastów. Przypominają komórki liściaste, ale wyróżniają się intensywniejszą bazofilią cytoplazmy. Substancja amorficzna (fibrynoid Rohra) znajduje się na powierzchni płytki podstawnej zwróconej w stronę kosmków kosmówkowych. Fibrynoid odgrywa istotną rolę w zapewnieniu homeostazy immunologicznej w układzie matka-płód.

Część głównej opadającej błony, zlokalizowana na granicy rozgałęzionej i gładkiej kosmówki, tj. wzdłuż krawędzi krążka łożyskowego, nie ulega zniszczeniu podczas rozwoju łożyska. Rośnie ściśle do kosmówki, tworzy się płyta końcowa, zapobiegając odpływowi krwi z luk łożyskowych.

Krew w lukach stale krąży. Pochodzi z tętnic macicznych, które wchodzą tutaj z mięśniowej wyściółki macicy. Tętnice te biegną wzdłuż przegród łożyskowych i otwierają się, tworząc luki. Krew matki wypływa z łożyska żyłami wychodzącymi z luk z dużymi otworami.

Tworzenie się łożyska kończy się pod koniec 3. miesiąca ciąży. Łożysko zapewnia odżywianie, oddychanie tkanek, wzrost, regulację podstaw utworzonych w tym czasie narządów płodowych, a także jego ochronę.

Funkcje łożyska. Główne funkcje łożyska: 1) oddechowe; 2) transport składników odżywczych; woda; elektrolity i immunoglobuliny; 3) wydalniczy; 4) hormonalny; 5) udział w regulacji skurczu mięśniówki macicy.

Oddech płód otrzymuje tlen związany z hemoglobiną we krwi matki, która przenika przez łożysko do krwi płodu, gdzie łączy się z hemoglobiną płodową

(HbF). CO 2 związany z hemoglobiną płodową we krwi płodu dyfunduje również przez łożysko i dostaje się do krwi matki, gdzie łączy się z hemoglobiną matki.

Transport wszystkie składniki odżywcze niezbędne do rozwoju płodu (glukoza, aminokwasy, kwasy tłuszczowe, nukleotydy, witaminy, minerały) pochodzą z krwi matki przez łożysko do krwi płodu i odwrotnie, produkty przemiany materii wydalane z krwi płodu przedostać się do krwi matki z jej organizmu (funkcja wydalnicza). Elektrolity i woda przechodzą przez łożysko na drodze dyfuzji i pinocytozy.

Pęcherzyki pinocytotyczne symplastotrofoblastu biorą udział w transporcie immunoglobulin. Immunoglobulina dostająca się do krwi płodu biernie uodparnia go na możliwe działanie antygenów bakteryjnych, które mogą przedostać się podczas chorób matki. Po urodzeniu immunoglobulina matki ulega zniszczeniu i zostaje zastąpiona przez nowo syntetyzowaną w organizmie dziecka pod wpływem antygenów bakteryjnych. IgG i IgA przenikają przez łożysko do płynu owodniowego.

Funkcja endokrynologiczna jest jednym z najważniejszych, ponieważ łożysko ma zdolność syntezy i wydzielania szeregu hormonów, które zapewniają interakcję między zarodkiem a organizmem matki przez cały okres ciąży. Miejscem wytwarzania hormonów łożyskowych jest cytotrofoblast, a zwłaszcza symplastotrofoblast, a także komórki doczesne.

Łożysko jest jednym z pierwszych, które syntetyzuje ludzka gonadotropina kosmówkowa, którego stężenie gwałtownie wzrasta w 2-3 tygodniu ciąży, osiągając maksimum w 8-10 tygodniu, a we krwi płodu jest 10-20 razy wyższe niż we krwi matki. Hormon ten stymuluje wytwarzanie hormonu adrenokortykotropowego (ACTH) w przysadce mózgowej i wzmaga wydzielanie kortykosteroidów.

Odgrywa kluczową rolę w rozwoju ciąży laktogen łożyskowy, który ma działanie prolaktyny i hormonu luteotropowego przysadki mózgowej. Wspomaga steroidogenezę w ciałku żółtym jajnika w pierwszych 3 miesiącach ciąży, a także bierze udział w metabolizmie węglowodanów i białek. Jego stężenie we krwi matki stopniowo wzrasta w 3-4 miesiącu ciąży, a następnie nadal rośnie, osiągając maksimum w 9 miesiącu ciąży. Hormon ten wraz z prolaktyną przysadki mózgowej matki i płodu odgrywa pewną rolę w wytwarzaniu płucnego środka powierzchniowo czynnego i osmoregulacji płodu. Jego wysokie stężenie stwierdza się w płynie owodniowym (10-100 razy więcej niż we krwi matki).

Progesteron i pregnandiol są syntetyzowane w kosmówce i doczesnej.

Progesteron (wytwarzany najpierw przez ciałko żółte w jajniku, a od 5-6 tygodnia w łożysku) hamuje skurcze macicy, stymuluje jej wzrost oraz działa immunosupresyjnie, hamując reakcję odrzucenia płodu. Około 3/4 progesteronu w organizmie matki jest metabolizowane i przekształcane w estrogeny, a część jest wydalana z moczem.

Estrogeny (estradiol, estron, estriol) są wytwarzane w symplastotrofoblaście kosmków łożyskowych (kosmówki) w połowie ciąży i pod koniec ciąży

W czasie ciąży ich aktywność wzrasta 10-krotnie. Powodują rozrost i przerost macicy.

Ponadto w łożysku syntetyzowane są hormony stymulujące melanocyty i adrenokortykotropowe, somatostatyna itp.

Łożysko zawiera poliaminy (spermina, spermidyna), które wpływają na nasilenie syntezy RNA w komórkach mięśni gładkich mięśniówki macicy, a także na niszczące je oksydazy. Ważną rolę odgrywają oksydazy aminowe (histaminaza, monoaminooksydaza), które niszczą aminy biogenne – histaminę, serotoninę, tyraminę. W czasie ciąży wzrasta ich aktywność, co przyczynia się do zniszczenia amin biogennych i zmniejszenia ich stężenia w łożysku, mięśniówce macicy i krwi matki.

Podczas porodu histamina i serotonina wraz z katecholaminami (norepinefryną, adrenaliną) są stymulantami aktywności skurczowej komórek mięśni gładkich (SMC) macicy, a pod koniec ciąży ich stężenie znacznie wzrasta w wyniku gwałtownego spadku (2 razy) w aktywności aminooksydaz (histaminazy itp.).

Przy słabym porodzie zwiększa się aktywność aminooksydaz, na przykład histaminazy (5 razy).

Normalne łożysko nie stanowi absolutnej bariery dla białek. W szczególności pod koniec trzeciego miesiąca ciąży fetoproteina przenika w niewielkiej ilości (około 10%) z płodu do krwi matki, ale organizm matki nie reaguje na ten antygen odrzuceniem, ponieważ cytotoksyczność matczynego w czasie ciąży zmniejsza się liczba limfocytów.

Łożysko zapobiega przedostawaniu się szeregu komórek matczynych i przeciwciał cytotoksycznych do płodu. Główną rolę w tym odgrywa fibrynoid, który pokrywa trofoblast, gdy jest on częściowo uszkodzony. Zapobiega to przedostawaniu się antygenów łożyskowych i płodowych do przestrzeni międzykosmkowej, a także osłabia humoralny i komórkowy „atak” matki na zarodek.

Podsumowując, zwracamy uwagę na główne cechy wczesnych etapów rozwoju zarodka ludzkiego: 1) asynchroniczny typ całkowitej fragmentacji i tworzenie „jasnych” i „ciemnych” blastomerów; 2) wczesne rozdzielenie i utworzenie narządów pozazarodkowych; 3) wczesne utworzenie worka owodniowego i brak fałdów owodniowych; 4) obecność dwóch mechanizmów na etapie gastrulacji - rozwarstwienia i imigracji, podczas których następuje również rozwój narządów tymczasowych; 5) śródmiąższowy rodzaj implantacji; 6) silny rozwój owodni, kosmówki, łożyska i słaby rozwój pęcherzyka żółtkowego i alantois.

21,5. UKŁAD MATKA-Płód

Układ matka-płód powstaje w czasie ciąży i obejmuje dwa podukłady – ciało matki i ciało płodu oraz łożysko, które jest ich łącznikiem.

Interakcję pomiędzy ciałem matki a ciałem płodu zapewniają przede wszystkim mechanizmy neurohumoralne. Jednocześnie w obu podsystemach wyróżnia się mechanizmy: receptorowy, który odbiera informację, regulacyjny, który ją przetwarza, oraz wykonawczy.

Mechanizmy receptorowe organizmu matki zlokalizowane są w macicy w postaci wrażliwych zakończeń nerwowych, które jako pierwsze odbierają informację o stanie rozwijającego się płodu. Endometrium zawiera chemo-, mechano- i termoreceptory, a naczynia krwionośne zawierają baroreceptory. Zakończenia nerwowe receptorów typu wolnego są szczególnie liczne w ścianach żyły macicznej oraz w doczesnej w obszarze przyczepu łożyska. Podrażnienie receptorów macicy powoduje zmiany w intensywności oddychania i ciśnieniu krwi w organizmie matki, co zapewnia prawidłowe warunki rozwijającemu się płodowi.

Mechanizmy regulacyjne organizmu matki obejmują części ośrodkowego układu nerwowego (płat skroniowy mózgu, podwzgórze, śródmózgowiowy odcinek formacji siatkowej), a także układ podwzgórzowo-endokrynny. Ważną funkcję regulacyjną pełnią hormony: hormony płciowe, tyroksyna, kortykosteroidy, insulina itp. Dlatego w czasie ciąży następuje wzrost aktywności kory nadnerczy matki i wzrost produkcji kortykosteroidów, które biorą udział w regulacja metabolizmu płodu. Łożysko wytwarza gonadotropinę kosmówkową, która stymuluje powstawanie ACTH w przysadce mózgowej, co aktywuje czynność kory nadnerczy i wzmaga wydzielanie kortykosteroidów.

Regulacyjny aparat neuroendokrynny matki zapewnia kontynuację ciąży, wymagany poziom funkcjonowania serca, naczyń krwionośnych, narządów krwiotwórczych, wątroby oraz optymalny poziom metabolizmu i gazów, w zależności od potrzeb płodu.

Mechanizmy receptorowe organizmu płodu odbierają sygnały o zmianach w organizmie matki lub jej własnej homeostazie. Występują w ścianach tętnic i żył pępowinowych, u ujścia żył wątrobowych, w skórze i jelitach płodu. Podrażnienie tych receptorów prowadzi do zmiany częstości akcji serca płodu, szybkości przepływu krwi w jego naczyniach, wpływa na poziom cukru we krwi itp.

Regulacyjne mechanizmy neurohumoralne organizmu płodu kształtują się w trakcie rozwoju. Pierwsze reakcje motoryczne u płodu pojawiają się w 2-3 miesiącu rozwoju, co wskazuje na dojrzewanie ośrodków nerwowych. Mechanizmy regulujące homeostazę gazową kształtują się pod koniec drugiego trymestru embriogenezy. Początek funkcjonowania centralnego gruczołu dokrewnego - przysadki mózgowej - odnotowuje się w 3. miesiącu rozwoju. Synteza kortykosteroidów w nadnerczach płodu rozpoczyna się w drugiej połowie ciąży i zwiększa się wraz z jej wzrostem. Płód ma zwiększoną syntezę insuliny, która jest niezbędna do zapewnienia jego wzrostu związanego z metabolizmem węglowodanów i energii.

Działanie neurohumoralnych układów regulacyjnych płodu ma na celu uruchomienie mechanizmów – narządów płodu zapewniających zmiany intensywności oddychania, czynności układu krążenia, aktywności mięśni itp. oraz mechanizmów determinujących zmiany poziomu wymiany gazowej, metabolizmu, termoregulacji i inne funkcje.

Szczególnie ważną rolę odgrywa w zapewnieniu połączeń w układzie matka-płód łożysko, który jest w stanie nie tylko gromadzić, ale także syntetyzować substancje niezbędne do rozwoju płodu. Łożysko pełni funkcje endokrynologiczne, wytwarzając szereg hormonów: progesteron, estrogen, ludzką gonadotropinę kosmówkową (HCG), laktogen łożyskowy itp. Połączenia humoralne i nerwowe zachodzą przez łożysko między matką a płodem.

Istnieją również pozałożyskowe połączenia humoralne poprzez błony i płyn owodniowy.

Humoralny kanał komunikacji jest najbardziej rozbudowany i pouczający. Przez to wchodzi tlen i dwutlenek węgla, białka, węglowodany, witaminy, elektrolity, hormony, przeciwciała itp. (ryc. 21.20). Zwykle obce substancje nie przedostają się do organizmu matki przez łożysko. Mogą zacząć przenikać tylko w warunkach patologicznych, gdy upośledzona jest funkcja barierowa łożyska. Ważnym elementem połączeń humoralnych są połączenia immunologiczne, które zapewniają utrzymanie homeostazy immunologicznej w układzie matka-płód.

Pomimo faktu, że organizmy matki i płodu są genetycznie obce pod względem składu białkowego, konflikt immunologiczny zwykle nie występuje. Zapewnia to szereg mechanizmów, wśród których istotne są: 1) białka syntetyzowane przez symplastotrofoblast, które hamują odpowiedź immunologiczną organizmu matki; 2) gonadotropina kosmówkowa i laktogen łożyskowy, które występują w dużym stężeniu na powierzchni symplastotrofoblastu; 3) efekt immunomaskowania glikoprotein okołokomórkowego fibrynoidu łożyska, naładowanego w taki sam sposób jak limfocyty krwi płuczącej, jest ujemny; 4) właściwości proteolityczne trofoblastu również przyczyniają się do inaktywacji obcych białek.

Płyn owodniowy bierze także udział w obronie immunologicznej, zawiera przeciwciała, które blokują antygeny A i B, charakterystyczne dla krwi kobiety ciężarnej, i nie dopuszczają ich do krwi płodu.

Organizmy matki i płodu stanowią dynamiczny układ homologicznych narządów. Uszkodzenie dowolnego narządu matki prowadzi do zakłócenia rozwoju narządu płodu o tej samej nazwie. Tak więc, jeśli kobieta w ciąży choruje na cukrzycę, w której produkcja insuliny jest zmniejszona, wówczas płód doświadcza wzrostu masy ciała i wzrostu produkcji insuliny w wyspach trzustkowych.

W eksperymencie na zwierzętach stwierdzono, że surowica krwi zwierzęcia, z którego usunięto część narządu, stymuluje proliferację narządu o tej samej nazwie. Mechanizmy tego zjawiska nie zostały jednak dostatecznie zbadane.

Połączenia nerwowe obejmują kanały łożyskowe i pozałożyskowe: łożyskowe - podrażnienie baro- i chemoreceptorów w naczyniach łożyska i pępowiny oraz pozałożyskowe - wejście do centralnego układu nerwowego matki podrażnień związanych ze wzrostem płodu itp.

Obecność połączeń nerwowych w układzie matka-płód potwierdzają dane dotyczące unerwienia łożyska, wysokiej zawartości w nim acetylocholiny, opóźnionej

Ryż. 21.20. Transport substancji przez barierę łożyskową

rozwój płodu w odnerwionym rogu macicy zwierząt doświadczalnych itp.

W procesie kształtowania się układu matka-płód istnieje szereg okresów krytycznych, które są najważniejsze dla ustalenia współdziałania obu układów, mającego na celu stworzenie optymalnych warunków rozwoju płodu.

21.6. KRYTYCZNE OKRESY ROZWOJU

W okresie ontogenezy, zwłaszcza embriogenezy, obserwuje się okresy większej wrażliwości rozwijających się komórek płciowych (w okresie progenezy) i zarodka (w okresie embriogenezy). Po raz pierwszy zauważył to australijski lekarz Norman Gregg (1944). Rosyjski embriolog P. G. Svetlov (1960) sformułował teorię krytycznych okresów rozwoju i przetestował ją eksperymentalnie. Istota tej teorii

polega na przyjęciu ogólnego stanowiska, że ​​każdy etap rozwoju zarodka jako całości i jego poszczególnych narządów rozpoczyna się od stosunkowo krótkiego okresu jakościowo nowej restrukturyzacji, której towarzyszy determinacja, proliferacja i różnicowanie komórek. W tym czasie zarodek jest najbardziej podatny na szkodliwe wpływy o różnym charakterze (promieniowanie rentgenowskie, leki itp.). Takimi okresami w progenezie są spermio- i oogeneza (mejoza), a w embriogenezie - zapłodnienie, implantacja (podczas której następuje gastrulacja), różnicowanie listków zarodkowych i składanie narządów, okres łożyskowania (ostateczne dojrzewanie i powstawanie łożyska), tworzenie wielu układów funkcjonalnych, narodziny.

Wśród rozwijających się narządów i układów człowieka szczególne miejsce zajmuje mózg, który w początkowej fazie pełni rolę głównego organizatora różnicowania otaczających tkanek i podstaw narządów (w szczególności narządów zmysłów), a później charakteryzuje się intensywną aktywnością komórkową. proliferację (około 20 000 na minutę), co wymaga optymalnych warunków troficznych.

Szkodliwymi czynnikami egzogennymi w okresach krytycznych mogą być chemikalia, w tym wiele leków, promieniowanie jonizujące (na przykład promieniowanie rentgenowskie w dawkach diagnostycznych), niedotlenienie, post, narkotyki, nikotyna, wirusy itp.

Substancje chemiczne i leki przenikające przez barierę łożyskową są szczególnie niebezpieczne dla płodu w pierwszych 3 miesiącach ciąży, ponieważ nie są metabolizowane i kumulują się w dużych stężeniach w jego tkankach i narządach. Narkotyki zaburzają rozwój mózgu. Głód i wirusy powodują wady rozwojowe, a nawet śmierć wewnątrzmaciczną (Tabela 21.2).

Tak więc w ontogenezie człowieka istnieje kilka krytycznych okresów rozwoju: progeneza, embriogeneza i życie poporodowe. Należą do nich: 1) rozwój komórek rozrodczych – oogeneza i spermatogeneza; 2) nawożenie; 3) implantacja (7-8 dni embriogenezy); 4) rozwój podstaw narządów osiowych i powstanie łożyska (rozwój 3-8 tygodni); 5) etap wzmożonego wzrostu mózgu (15-20 tygodni); 6) kształtowanie głównych układów funkcjonalnych organizmu i różnicowanie aparatu rozrodczego (20-24 tygodnie); 7) urodzenie; 8) okres noworodkowy (do 1 roku); 9) dojrzewanie (11-16 lat).

Metody diagnostyki i profilaktyki anomalii rozwojowych człowieka. W celu wykrycia nieprawidłowości w rozwoju człowieka współczesna medycyna dysponuje szeregiem metod (nieinwazyjnych i inwazyjnych). Tak więc wszystkie kobiety w ciąży są badane dwukrotnie (w 16-24 i 32-36 tygodniu). USG, co pozwala wykryć szereg anomalii w rozwoju płodu i jego narządów. W 16-18 tygodniu ciąży metodą oznaczania zawartości Alfa-fetoproteiny w surowicy krwi matki można wykryć wady rozwojowe ośrodkowego układu nerwowego (jeśli jego poziom wzrasta ponad 2-krotnie) lub nieprawidłowości chromosomalne, np. zespół Downa - trisomia 21 lub

Tabela 21.2. Moment wystąpienia niektórych anomalii w rozwoju zarodków i płodów ludzkich

inne trisomie (dowodem na to jest ponad 2-krotne obniżenie poziomu substancji badanej).

Amniocenteza- inwazyjna metoda badania, polegająca na pobraniu płynu owodniowego przez ścianę jamy brzusznej matki (zwykle w 16. tygodniu ciąży). Następnie przeprowadza się analizę chromosomalną komórek płynu owodniowego i inne badania.

Stosuje się również wizualne monitorowanie rozwoju płodu laparoskop, wprowadzany przez ścianę jamy brzusznej matki do jamy macicy (fetoskopia).

Istnieją inne sposoby diagnozowania nieprawidłowości płodu. Jednak głównym zadaniem embriologii medycznej jest zapobieganie ich rozwojowi. W tym celu opracowywane są metody poradnictwa genetycznego i selekcji małżeństw.

Metody sztucznego zapłodnienia Komórki rozrodcze od oczywiście zdrowych dawców pozwalają uniknąć dziedziczenia szeregu niekorzystnych cech. Rozwój inżynierii genetycznej umożliwia korekcję lokalnych uszkodzeń aparatu genetycznego komórki. Istnieje więc metoda, której istotą jest uzyskanie biopsji jądra

mężczyźni z chorobą uwarunkowaną genetycznie. Wprowadzenie normalnego DNA do spermatogonii, a następnie przeszczepienie spermatogonii do wcześniej napromieniowanego jądra (w celu zniszczenia genetycznie wadliwych komórek rozrodczych), a następnie reprodukcja przeszczepionych spermatogonii prowadzi do tego, że nowo powstałe plemniki zostają uwolnione od wada uwarunkowana genetycznie. W rezultacie takie komórki mogą dać początek normalnemu potomstwu, gdy zapłodniona zostanie żeńska komórka rozrodcza.

Metoda kriokonserwacji plemników pozwala na zachowanie zdolności zapładniającej plemników przez długi czas. Służy do konserwacji męskich komórek rozrodczych, co wiąże się z niebezpieczeństwem promieniowania, obrażeniami itp.

Metoda sztucznego zapłodnienia i transferu zarodków(zapłodnienie in vitro) jest stosowane w leczeniu niepłodności zarówno męskiej, jak i żeńskiej. Laparoskopia służy do pobierania żeńskich komórek rozrodczych. Specjalną igłą nakłuwa się błonę jajnika w miejscu, gdzie znajduje się pęcherzyk pęcherzykowy, skąd pobiera się oocyt, który następnie zostaje zapłodniony przez plemnik. Późniejsza hodowla z reguły do ​​stadium 2-4-8 blastomerów i przeniesienie zarodka do macicy lub jajowodu zapewnia jego rozwój w warunkach organizmu matki. W takim przypadku istnieje możliwość przeszczepienia zarodka do macicy „matki zastępczej”.

Doskonalenie metod leczenia niepłodności i zapobieganie zaburzeniom rozwojowym człowieka są ściśle powiązane z problemami moralnymi, etycznymi, prawnymi i społecznymi, których rozwiązanie w dużej mierze zależy od utrwalonych tradycji danego narodu. Jest to przedmiotem specjalnych badań i dyskusji w literaturze. Jednocześnie postęp w embriologii klinicznej i reprodukcji nie może znacząco wpłynąć na wzrost populacji ze względu na wysokie koszty leczenia i trudności metodologiczne w pracy z komórkami rozrodczymi. Dlatego podstawą działań mających na celu poprawę zdrowia i wzrostu liczebnego populacji jest praca profilaktyczna lekarza, oparta na wiedzy o procesach embriogenezy. Aby urodzić zdrowe potomstwo, należy prowadzić zdrowy tryb życia i porzucić złe nawyki, a także podjąć szereg działań, które leżą w kompetencjach instytucji medycznych, publicznych i oświatowych.

Tak więc w wyniku badań embriogenezy człowieka i innych kręgowców ustalono podstawowe mechanizmy powstawania komórek rozrodczych i ich łączenia z pojawieniem się jednokomórkowego etapu rozwoju - zygoty. Późniejszy rozwój zarodka, implantacja, tworzenie listków zarodkowych i zarodkowych podstaw tkanek, narządów pozazarodkowych wykazują ścisły związek ewolucyjny i ciągłość rozwoju przedstawicieli różnych klas świata zwierzęcego. Ważne jest, aby wiedzieć, że w rozwoju zarodka są krytyczne okresy, gdy ryzyko śmierci wewnątrzmacicznej lub rozwoju patologicznego gwałtownie wzrasta.

sposoby. Znajomość podstawowych, naturalnych procesów embriogenezy pozwala na rozwiązanie szeregu problemów embriologii medycznej (profilaktyka wad rozwojowych płodu, leczenie niepłodności) oraz wdrożenie szeregu działań zapobiegających śmierci płodów i noworodków.

Pytania kontrolne

1. Skład tkanki niemowlęcej i matczynej części łożyska.

2. Krytyczne okresy rozwoju człowieka.

3. Podobieństwa i różnice w embriogenezie kręgowców i człowieka.

4. Źródła rozwoju tkanek narządów tymczasowych.

Histologia, embriologia, cytologia: podręcznik / Yu. I. Afanasyev, N. A. Yurina, E. F. Kotovsky itp. - wyd. 6, poprawione. i dodatkowe - 2012. - 800 s. : chory.

Formacja płciowa to proces rozwoju wielu cech i właściwości, które odróżniają samce od samic i przygotowują je do reprodukcji. Różnicowanie płciowe obejmuje szereg etapów okresu embrionalnego i postembrionalnego.

Kształtowanie się układu rozrodczego w embriogenezie uwarunkowane jest oddziaływaniem trzech grup czynników: mechanizmu genetycznego, wewnętrznych czynników epigenetycznych (układy enzymatyczne, hormony) i zewnętrznych czynników epigenetycznych odzwierciedlających wpływ środowiska zewnętrznego.

Na pojęcie „seksu” składa się wiele wzajemnie powiązanych elementów biologicznych, psychicznych i społecznych.

Płeć genetyczna nienarodzonego dziecka jest z góry określona w momencie połączenia komórki jajowej i plemnika i jest określana na podstawie zestawu chromosomów płciowych powstających w zygocie w wyniku połączenia gamet matki i ojca (XX – żeńska, XY – męska), oraz zestaw specjalnych genów, które determinują przede wszystkim rodzaj gonad, poziom aktywności układów enzymatycznych, reaktywność tkanek na hormony płciowe, syntezę hormonów płciowych.

Gonady męskie i żeńskie rozwijają się z jednego niezróżnicowanego zarodka. Do 6 tygodnia życia embrionalnego jest morfologicznie taki sam zarówno u kobiet, jak i u mężczyzn i składa się z warstwy korowej i rdzenia. Następnie z warstwy korowej powstaje jajnik, a z rdzenia jądrowego.

Obecnie udowodniono, że gen decydujący o różnicowaniu zawiązka gonad w zależności od typu męskiego warunkuje biosyntezę specyficznego białka błonowego, antygenu H-Y. Komórki rozwijającego się organizmu, w tym komórki pokrywające powierzchnię pierwotnej gonady, zawierają receptory dla antygenu H-Y. Pobranie antygenu H-Y przez te komórki indukuje rozwój gonady pierwotnej w jądrze. W eksperymencie wprowadzenie antygenu H-Y do niezróżnicowanej gonady samic indukuje rozwój tkanki jądra. Istnieje opinia, że ​​morfogenezę gonad reguluje nie jeden, ale kilka genów, a jeden antygen H-Y nie wystarczy do całkowitego różnicowania jądra. Sugeruje się, że do prenatalnego rozwoju męskiego fenotypu potrzebnych jest co najmniej 18 genów.

Różnicowanie gonady pierwotnej do jajnika nie jest procesem pasywnym, ale jest indukowane przez specyficzne cząsteczki odpowiadające antygenowi H-Y u samca. W różnicowaniu jajników pewną rolę odgrywają loci chromosomu X zlokalizowane w rejonie jego centromeru, bliżej krótkich ramion chromosomu.

Rozwój gonad męskich i żeńskich rozpoczyna się w ten sam sposób, wraz z utworzeniem grzbietów narządów płciowych - przyszłych gonad - po środkowej stronie pąka pierwotnego. Elementami rozwijających się gonad są gonocyty, z których powstają oogonia i spermatogonia, pochodne nabłonka celomicznego – przyszłe elementy nabłonkowe gonad i tkanka mezenchymalna – przyszła tkanka łączna i elementy mięśniowe gonad [Volkova O. V., Pekarsky M. I., 1976] (ryc. 1). Tkanka śródmiąższowa gonady, wywodząca się z komórek mezenchymalnych, tworzy komórki Leydiga w zarodkach męskich i tkankę osłonki w zarodkach żeńskich.

Różnicowanie jądra rozpoczyna się nieco wcześniej niż jajnik, ponieważ wysoka aktywność hormonalna jądra płodu jest konieczna do dalszego kształtowania się układu rozrodczego męskiego płodu. W okresie życia wewnątrzmacicznego jajniki są hormonalnie nieaktywne. Zatem różnicowanie gonad zależy od genów znajdujących się na chromosomach płciowych.

Kolejnym etapem formacji płciowej jest różnicowanie narządów płciowych wewnętrznych i zewnętrznych. We wczesnych stadiach embriogenezy układ rozrodczy ma biseksualne połączenia narządów płciowych wewnętrznych i zewnętrznych. Wewnętrzne narządy płciowe różnicują się w 10-12 tygodniu okresu wewnątrzmacicznego. Podstawą ich rozwoju są obojętne przewody śródnerkowe (Wolffa) i paramesonephric (Müllera).

W trakcie rozwoju płodu żeńskiego przewody śródnerkowe ulegają regresji, a przewody okołonerkowe różnicują się w macicę, jajowody i sklepienie pochwy (ryc. 2). Ułatwia to autonomiczna tendencja każdego płodu do feminizacji (rozwój według typu żeńskiego, „neutralnego”). Jajowody powstają w postaci sparowanych formacji ze sznurów Müllera, które nie zlały się w górnej jednej trzeciej, podczas gdy macica i pochwa powstają w wyniku połączenia przewodów Müllera. Fuzja przewodów Müllera rozpoczyna się od końca ogonowego w 9. tygodniu embriogenezy. Zakończenie tworzenia się macicy jako narządu następuje do 11 tygodnia. Pod koniec 4. miesiąca rozwoju wewnątrzmacicznego macica dzieli się na trzon i szyjkę macicy [Fedorova N.N., 1966].

W trakcie rozwoju płodu płci męskiej przewody okołonerkowe zanikają, a przewody śródnerkowe różnicują się w najądrza, pęcherzyki nasienne i nasieniowody. Tworzenie układu rozrodczego według typu męskiego jest możliwe tylko w obecności pełnoprawnego, aktywnego jądra embrionalnego. Przewody okołomózgowe (Müllera) u zarodków męskich ulegają regresji pod wpływem czynnika syntetyzowanego przez śmiertelne jądra i zwanego „substancją tłumiącą Müllera”, „czynnikiem anty-Müllerowskim”. Czynnik ten różni się od testosteronu i jest termolabilnym makrocząsteczkowym produktem komórek Sertoliego wyściełających ściany kanalików nasiennych. Czynnik regresji kanału Müllera ma charakter białkowy, jest niespecyficzny i należy do glikoprotein. Aktywność czynnika antymullerowskiego utrzymuje się w jądrach przez całe życie wewnątrzmaciczne, a nawet po urodzeniu. Badając hamujący wpływ ludzkiej tkanki jądra na rozwój przewodów przymezonenerkowych zarodka samicy szczura, aktywność tkanki jądra była najwyższa u dzieci poniżej 5 miesiąca życia, a następnie stopniowo malała. Po 2 latach nie wykryto aktywności czynnika antymullerowskiego. Jednak przewody przymezonenerkowe są wrażliwe na czynnik regresji przez bardzo krótki czas i już w okresie poporodowym wrażliwość ta zanika. Przewody śródnerczowe (wilcze) utrzymują się i różnicują w najądrza, pęcherzyki nasienne i nasieniowody tylko wtedy, gdy w jądrach płodu wytwarzana jest wystarczająca ilość androgenów. Testosteron nie zakłóca różnicowania przecieków paramesonephric (Müllera).

Zewnętrzne narządy płciowe powstają od 12 do 20 tygodnia okresu wewnątrzmacicznego. Podstawą rozwoju zewnętrznych narządów płciowych płodów obu płci są guzek narządów płciowych, wyrostki wargowo-mosznowe i zatoka moczowo-płciowa (ryc. 3). U płodu żeńskiego różnicowanie zewnętrznych narządów płciowych zachodzi niezależnie od stanu gonad. W tym okresie kształtuje się pochwa (jej 2/3 ogonowa), łechtaczka, wargi sromowe większe i mniejsze, przedsionek pochwy z oddzielnym zewnętrznym ujściem cewki moczowej i wejściem do pochwy.

Tworzenie zewnętrznych narządów płciowych płodu płci męskiej zachodzi zwykle tylko wtedy, gdy aktywność funkcjonalna jąder embrionalnych jest wystarczająco wysoka. Androgeny są niezbędne do różnicowania zarodków embrionalnych w zależności od typu męskiego: zatoka moczowo-płciowa – do prostaty i cewki moczowej, guzek moczowo-płciowy – do prącia, ciała jamiste, grzbiety narządów płciowych – do moszny, przewód śródnerkowy – do najądrza, nasieniowodu, pęcherzyka nasiennego. Maskulinizacja zewnętrznych narządów płciowych u płodu płci męskiej obejmuje również zanik wyrostka pochwowego zatoki moczowo-płciowej, zespolenie szwu mosznowego, powiększenie ciał jamistych prącia i utworzenie cewki moczowej typu męskiego. Zejście jąder z jamy brzusznej rozpoczyna się od 3 miesiąca życia embrionalnego, a po 8-9 miesiącach jądra schodzą do moszny. Do ich opadania przyczyniają się zarówno czynniki mechaniczne (ciśnienie w jamie brzusznej, zanik i skrócenie pępowiny, nierównomierny rozrost struktur biorących udział w tym procesie), jak i hormonalne (wpływ gonadotropin łożyskowych, androgenów jąder płodu, hormonów gonadotropowych). przysadki mózgowej płodu) [Bodemer Ch., 1971; Eskin I.A., 1975]. Opuszczenie jąder zbiega się z ich maksymalną aktywnością androgenną.