Сходство и отличия эмбриогенеза человека и животных

Развитие человека имеет общие черты с эмбриогенезом представителей различных групп животных и особенно позвоночных. Общими чертами являются:

1. Однообразные в принципе процессы эмбриогенеза, начиная от прогенеза и заканчивая органогенезом.

2. Родство с приматами в характере плаценты (гемохориальная).

3. Раннее и мощное развитие трофобласта.

4. Раннее обособление внезародышевой мезодермы.

Наряду с общими с животными чертами эмбрионального развития у человека наблюдаются черты, типичные для него:

1. Еще более раннее, чем у человекообразных обезьян, развитие внезародышевой мезодермы.

2. Более мощное развитие центральной нервной системы.

3. Несоответствие известному принципу зависимости размеров тела от длительности внутриутробного развития.

4. Относительное функциональное несовершенство новорожденного. Последнее объясняется запаздыванием так называемой миелинизации пирамидных путей, проводящих нервные импульсы от коры головного мозга к скелетной мускулатуре.

Влияние внешней среды на эмбриогенез человека

На развитие зародыша человека влияют биологические и социальные факторы. Если они благоприятны, развитие протекает нормально. Наоборот, вредоносные факторы вызывают у развивающегося эмбриона ряд отклонений от нормы, вплоть до его гибели.

В ходе эмбрионального развития человека отмечены наиболее повреждаемые стадии, или критические периоды. Первый критический период относится к 1–2-й неделе после зачатия, второй – к 3–5-й неделе развития, когда происходит закладка отдельных органов эмбриона человека. В эти периоды наряду со смертностью отмечены местные уродства и пороки развития. Третий критический период – между 8-й и 11-й неделями, когда формируется плацента. В этот период у зародыша могут проявляться общие аномалии, включая ряд врожденных заболеваний.

Повреждающими факторами при развитии эмбриона могут быть:

1. Недостаточное снабжение плода кислородом и питательными веществами.

2. Воздействие ионизирующей радиации.

3. Перегревание и переохлаждение организма матери.

4. Лекарственные и ядовитые вещества (алкоголь, никотин, наркотики, синтетические продукты питания), попадающие в кровь плода через плаценту от матери.

5. Вирусные (корь, оспа, грипп) и другие заболевания (дизентерия, малярия, турберкулез, сифилис, краснуха), действие которых проявляется соответственно в первые месяцы беременности, во вторую и последнюю ее трети.

6. Резус-несовместимость матери и плода, когда у плода кровь резус-положительная, а у матери резус-отрицательная, вызывает отклонения от нормального течения беременности и заболевание ребенка.

Все эти факторы могут вызывать серьезные нарушения в развитии эмбриона и плода: замедление и остановку развития, появление разнообразных уродств, высокую смертность зародышей.

Таким образом, эмбрион и плод чрезвычайно чувствительны к изменениям условий внутренней и внешней среды, в первую очередь, к изменениям в организме матери. Кроме того, исследованиями установлено отрицательное влияние на потомство не только через материнский, но и через отцовский организм (неполноценное питание, инфекционные заболевания, алкоголизм). Следовательно, в отличие от животных, на развитие человека оказывают влияние и социальные факторы.

Рождение близнецов

Близнецы – это два и более потомков, рожденных одной матерью почти одновременно, у человека и тех млекопитающих, которые обычно рождают одного детеныша, и у птиц в случае двухжелтковых яиц.

Близнецы у млекопитающих и человека относятся к двум разным группам: однояйцевые (монозиготные, идентичные) и двуяйцевые (дизиготные, братские).

Двуяйцевые близнецы возникают при оплодотворении двух или более яйцеклеток, они могут быть как однополыми, так и разнополыми и похожи друг на друга не более, чем обычные братья и сестры. Число одновременно созревающих яйцеклеток регулируется гонадотропными гормонами гипофиза. Произвольная регуляция количества яйцеклеток у сельскохозяйственных животных имеет большое хозяйственное значение.

Однояйцевые близнецы развиваются в результате обособления бластомеров зародыша, развивающегося из одной оплодотворенной яйцеклетки. Они имеют одинаковый генотип, всегда одного пола, с одинаковой группой крови и очень похожи друг на друга. У животных развитие нескольких зародышей из одной зиготы называется полиэмбрионией. Различают специфическую (свойственную данному виду) и спорадическую (случайную) полиэмбрионию.

Специфическая полиэмбриония встречается у некоторых мшанок, у наездников (из одного яйца может образоваться до 3 тыс. личинок); у броненосцев (из одного яйца развиваются 7–9 зародышей, лежащих каждый в собственном амнионе, но имеющих общий хорион).

Спорадическая полиэмбриония встречается у всех животных, особенно часто – у некоторых гидроидных полипов и дождевых червей. У позвоночных она возникает путем разделения зародыша на несколько частей обычно до или в начале гаструляции.

У человека монозиготные близнецы возникают путем разделения ранних бластомеров или путем разделения клеток эмбриобласта внутри одной бластоцисты. Это случается в 0,25% случаев рождений у человека.

При этом 33% идентичных двоен имеют два полных раздельных хориона. Это значит, что разделение зародыша произошло до образования трофобласта, т.е. до 5-го дня эмбрионального развития.

К 9-му дню формируется амнион. Если разделение произошло между 5-м и 9-м днями, т.е. после образования хориона и до образования амниона, то у близнецов будет общий хорион, но раздельные амнионы (приблизительно 62% идентичных близнецов).

Если разделение произошло после 9-го дня, то у близнецов будет общий хорион и общий амнион (приблизительно 5% монозиготных близнецов). Такие эмбрионы при неполном разделении зародышевого щитка могут давать различные варианты сросшихся «сиамских близнецов».

У человека одна двойня приходится в среднем на 80–85 одноплодных родов, одна тройня – на 6–8 тыс. родов, четверни и пятерни встречаются очень редко. Однояйцевые близнецы составляют около 15% от всех многоплодных родов.

Способность воспроизводить целый организм из части называется регуляцией. К явлениям регуляции относятся и случаи образования одного организма из объединенных бластоцист. Аллофенные особи возможны и у человека. Известны организмы, содержащие хромосомы ХХ и XV одновременно (гермафродиты). Это объясняется объединением в матке перед имплантацией 2-х ранних бластоцист разного пола, т.е. возможно объединение разнояйцевых братьев и сестер с образованием единого организма.

Вопросы для самоконтроля

1. На какие этапы и периоды делят внутриутробное развитие человека?

2. Какие процессы происходят с зародышем человека на первой неделе внутриутробного развития?

3. Как происходит имплантация бластоцисты в матку?

4. Как и в какие сроки происходит гаструляция у зародыша человека?

5. В чем заключаются сходство и отличия эмбриогенеза человека и животных?

6. Перечислите критические периоды в ходе эмбриогенеза человека.

7. Какие факторы внешней среды влияют на эмбриональное развитие человека?

8. Чем отличаются однояйцевые и двуяйцевые близнецы?

9. В какой период эмбрионального развития произошло разделение монозиготных близнецов, если у них общий хорион, но раздельные амнионы?

10. Что такое «сиамские близнецы»? В каком случае они могут возникнуть?

РЕГЕНЕРАЦИЯ

1. Физиологическая регенерация.

2. Репаративная регенерация.

3. Полярность в регенерации.

4. Клеточные источники в регенерации.

Регенерация (от лат. regeneratio) означает возобновление или восстановление. С биологической точки зрения регенерация – это процесс восстановления организмом поврежденных или утраченных структур. Регенерация поддерживает строение и функции организма, его целостность. Различают физиологическую и репаративную регенерацию.