Чому з рівноцінних на початку розвитку зародкових клітин утворюються різні тканини і органи?
# 9632; Ембріональний розвиток. Індивідуальний розвиток людини, як і всіх інших організмів, що розмножуються статевим шляхом, починається з моменту запліднення і закінчується смертю. Знаючи з матеріалу попередніх параграфів загальні принципи розмноження і розвитку організмів, давайте розглянемо особливості онтогенезу, характерні для людини.
Процес ембріонального розвитку людини триває близько 280 діб і поділяється на три періоди: початковий (1-й тиждень), зародковий (2-8-й тиждень) і плодовий (з 9-го тижня до народження).
Під час одного статевого акту в організм жінки потрапляє більше 200 млн сперматозоїдів. Така величезна кількість чоловічих статевих клітин необхідно, по-перше, щоб підвищити ймовірність запліднення, а по-друге, щоб сформувати особливу хімічну середовище, яке сприятиме успішному злиття гамет. З'єднання яйцеклітини і сперматозоїда, т. Е. Процес запліднення, у людини відбувається в яйцеводах (маткових трубах), куди добирається тільки кілька тисяч сперматозоїдів з усієї маси.
Однією з причин безпліддя у людини є так звана олигоспермия - мала кількість сперматозоїдів в спермі. У сучасному світі існує маса причин, які можуть призвести до подібного порушення. Стрес і ожиріння, інфекції статевих органів і гормональні порушення знижують утворення сперматозоїдів. Антидепресанти, марихуана та інші наркотики, надмірне вживання алкоголю зменшує кількість чоловічих статевих гормонів і сперми. Впливає на чисельність сперматозоїдів і різко знижує їх рухливість куріння.
Після запліднення до кінця першої доби починається дроблення зиготи. Зародок в цей час просувається по яйцепроводу в напрямок до матки. Через 30 годин після запліднення зародок складається вже з двох клітин, через 40 годин - з чотирьох. В результаті багаторазових поділів формується щільний шар, що складається з клітин двох типів: всередині розташовуються більш темні, повільно діляться клітини, зовні - світліші. Освіта цих двох типів клітин - перший етап диференціювання клітин в розвиненому зародку. З темних клітин згодом буде сформовано тіло самого зародка, зі світлих - спеціальні органи, що забезпечують зв'язок зародка з материнським організмом. Такими Позазародкова органами є аллантоіс, жовтковий мішок, амніон і хоріон.
На 4-у добу зародок людини перетворюється в бластул у, порожнистий пузи -рек, заповнений рідиною. На 5-6-у добу бластула, нарешті, досягає матки і впроваджується в її стінку. З цього моменту зародок починає отримувати кисень і поживні речовини з крові матері.
Важливою подією, яке відбувається до імплантації, є включення генома зародка. У людини, як і у інших ссавців, активація генів ембріона відбувається на стадії 2-4 бластомерів. Якщо з якоїсь причини активація генів порушується або сповільнюється, то ембріон не може нормально імплантуватися в стінку матки і гине.
Існує також безліч причин, через які зародок може не потрапити в матку. Іноді він гине на ранніх стадіях дроблення, і жінка навіть не помічає свою вагітність. Це може статися в тому випадку, якщо при заплідненні зигота отримає неповноцінний спадковий матеріал. Іноді зародок, не доходячи до матки, впроваджується в стінку яйцевода і якийсь час навіть зростає, споживаючи живильні речовини цього органу і руйнуючи його (позаматкова вагітність).
Освіта гаструли в ембріональному розвитку людини протікає трохи інакше, ніж варіант, розібраний нами в попередньому параграфі, але сутність - освіту тришарового зародка - залишається незмінною. В ході гаструляції кожен зародковий листок займає своє місце: зовні ектодерма, всередині ентодерми і між ними мезодерма. Потім починається процес органогенезу, закладається хорда, пізніше - нервова трубка і надалі всі інші системи органів.
В онтогенезі людини існують періоди, коли розвивається організм найбільш схильний до дії різних шкідливих факторів (хімічних препаратів, різного роду випромінювань, стресів і ін.). Під час ембріонального етапу розвитку такими критичними періодами є момент запліднення, імплантація зародка в стінку матки (7-8-е добу розвитку), змикання нервової трубки (4-й тиждень розвитку), закладка основних органів і формування плаценти (3-8-я тижні), посилений ріст головного мозку і диференціювання нервової тканини (15- 22-й тиждень), диференціювання статевого апарату (20-24-й тиждень) і момент народження. У постембріональному розвитку найбільш уразливими періодами є новорожденность (вік до 1 року) і статеве дозрівання (11-16 років).
Особливим критичним періодом, що визначає здоров'я майбутнього покоління, є період розвитку статевих клітин - овогенез і сперматогенез. Куріння, вживання алкогольних напоїв, наркотичних препаратів може надати необоротне вплив на що формуються статеві клітини, що в подальшому призведе до народження дитини з вродженими каліцтвами або безпліддя.
# 9632; Вплив нікотину, алкоголю і наркотичних речовин на розвиток зародка людини. Протягом всього часу внутрішньоутробного розвитку плід, безпосередньо пов'язаний з організмом матері через унікальний орган - плаценту, знаходиться в постійній залежності від стану здоров'я матері.
Останнім часом ведеться багато суперечок на тему, чи впливає куріння на ненародженої дитини. Відомо, що нікотин, який потрапляє в кров матері, легко проникає крізь плаценту в кровоносну систему плода і викликає звуження судин. Якщо надходження крові в плід обмежена, то знижується його постачання киснем і живильними речовинами, ніж може викликати затримку розвитку. У жінок, що палять дитина при народженні важить в середньому на 300-350 г менше норми. Існують і інші проблеми, пов'язані з курінням при вагітності. У таких жінок частіше відбуваються передчасні пологи і викидні на пізніх термінах вагітності. На 30% вище ймовірність ранньої дитячої смертності та на 50% - ймовірність розвитку пороків серця у дітей, чиї матері не змогли під час вагітності відмовитися від сигарет.
Настільки ж легко через плаценту проходить і алкоголь. Вживання спиртного при вагітності може викликати у дитини стан, відоме як алкогольний синдром плода. При цьому синдромі спостерігається затримка розумового розвитку, мікроцефалія (недорозвинення головного мозку), розлади поведінки (підвищена збудливість, неможливість зосередитися), зниження швидкості росту, слабкість м'язів.
Особливо чутливий до шкідливого впливу наркотичних речовин. Якщо жінка має залежність від наркотичних препаратів, то її дитина, як правило, в ембріональний період розвитку набуває таку ж залежність. Після народження у нього виникає синдром відміни (ломка), тому що зникає постійне надходження наркотику, який до цього дитина одержувала з крові матері через плаценту. Так як героїн, кокаїн та інші наркотики в першу чергу вражають нервову систему, у таких дітей ще в період внутрішньоутробного розвитку може виникнути ураження головного мозку, - що призведе в подальшому до затримки розумового розвитку або порушення поведінки. Лікарські препарати, які продаються в аптеці без рецептів, завжди ретельно перевіряються на виявлення шкідливих впливів. Однак, якщо можливо, було б бажано обмежити прийом ліків, особливо на ранніх стадіях вагітності і в критичні для розвитку плода періоди, тому що багато лікарських препаратів дуже легко проходять через плаценту.
Для розвитку плода представляють серйозну небезпеку вірусні захворювання матері під час вагітності. Найбільш небезпечні краснуха, гепатит В і ВІЛ-інфекція. У разі зараження краснухою на першому місяці вагітності у 50% дітей розвиваються вроджені пороки: сліпота, глухота, розлади нервової системи і пороки серця.
# 9632; Постембріональний розвиток. Існує чимало класифікацій періодів постембріонального розвитку людини, найдавніші з яких належать ще антигод-ним вченим. У найбільш загальному вигляді постембріональний розвиток людини підрозділяють на три періоди: дорепродуктівний. період зрілості (репродуктивний) і період старіння (пострепродуктивном).
Зростання, розвиток і формування організму - це основні процеси онтогенезу людини. Знання особливостей цих процесів і факторів, що впливають на них, визначає, наскільки здоровими будуть майбутні покоління людей. Розвиток кожного з нас обумовлено взаємодією генетичних (спадкових) і середовищних (зовнішніх) чинників. Всім добре відомо негативний вплив на розвиток людини недостатнього харчування, промислового забруднення середовища, стресу і хвороб.
Нестача вітаміну D викликає відставання в розвитку і порушення в формуванні скелета. Алкоголь, зв'язуючись з поверхнею мембран нервових клітин, порушує роботу головного мозку, а при тривалому вживанні викликає цироз печінки. Недолік повноцінних білків в їжі призводить до уповільнення росту дітей і розвитку у них психічних відхилень.
Репродуктивний період - це найбільш тривалий етап постембріонального розвитку людини, завершення якого говорить про настання пострепродуктивном періоду, або періоду старіння. Процес старіння зачіпає всі рівні організації живого. На молекулярному рівні порушуються процеси реплікації ДНК і синтезу білків. На клітинному рівні знижується обмін речовин, сповільнюються митотические ділення клітин, поступово гинуть і не відновлюються нервові клітини. На рівні цілого організму слабшають функції всіх систем органів.
Існує безліч гіпотез про механізми старіння, більшість з яких пов'язують вікові зміни з процесами, що відбуваються на генетичному рівні. Відкриття недавно генів «клітинної смерті», включення яких викликає неминуче порушення нормального Функціонування клітин, підтверджує ці гіпотези. Старіння неминуче призводить до смерті - загальним для всіх живих істот фіналу індивідуального розвитку організмів. Смерть є 'необхідною умовою для зміни поколінь, т. Е. Для продовження існування і еволюції людства в цілому.
Питання для самоконтролю
1.Назовите особливості онтогенезу, характерні для людини.
2. Як нікотин, алкоголь і наркотичні речовини впливають на розвиток зародка людини?
3. Які фактори зовнішнього середовища впливають на розвиток зародка людини?
4.Перечісліте періоди постембріонального розвитку людини.
5.К яких наслідків у розвитку людини може привести нестача вітаміну D і неповноцінне харчування?