ЭМБРИОЛОГИЯ: ИСТОРИЯ, НАПРАВЛЕНИЯ И НАПРАВЛЕНИЯ - БИОЛОГИЯ - 2025

Эмбриологии (от греческого: = эмбриона плода в матке, логотипы = договор), животных (включая человека), является изучение всех вопросов , связанных с развитием, с момента образования зиготы до рождения.

Развитие начинается, когда яйцеклетка оплодотворяется спермой, образуя зиготу. Яйца и сперма - это гаметы. Они образуются в результате гаметогенеза в яичниках самок и семенниках самцов.

Источник: pixabay.com

Производство гамет происходит в процессе деления клеток, называемого мейозом. В этом процессе образуются четыре клетки, или гаметы, которые имеют половину хромосом (N = гаплоид), которые имеет соматическая клетка (2N = диплоид). В зиготе половина хромосом от матери, а другая половина - от отца. Следовательно, он диплоидный.

Знания о том, как происходит нормальное развитие эмбриона и плода, а также о причинах младенческих дефектов при рождении, помогают повысить вероятность нормального развития. Например, теперь можно исправить определенные дефекты плода хирургическим путем.

История эмбриологии

Эмбриология в древности и до средневековья

В 3000 году н. Э. К., египтяне думали, что бог солнца Атон сотворил зародыш в женщине, семя в мужчине и дал жизнь младенцу внутри женщины.

В 1416 г. К., индуистский трактат по эмбриологии, написанный на санскрите, описывает, что через день после полового акта формируется зародыш (калада), за которым следует образование пузырька (через 7 ночей), твердой массы. (через месяц), голову (через два месяца) и конечности (через три месяца).

Пифагор (570–495 до н.э.) предположил, что отец обеспечивал основные характеристики потомства, что известно как «спермизм». Гиппократ, 460–377 гг. C. заявил, что развитие куриного эмбриона может быть похоже на развитие человека.

Аристотель (384–322 до н. Э.) Написал трактат об эмбрионах кур и других животных. Благодаря этому он считается основоположником эмбриологии.

Клавдий Гален (129–216 до н.э.) написал трактат о формировании плода, описывая такие структуры, как плацента, амнион и аллантоис.

Самуэль-эль-Иегуди, ~ 200 г. н.э., описал развитие эмбриона, выделив шесть стадий, от бесформенного эмбриона до плода.

Эмбриология от эпохи Возрождения до 18 века

Леонардо да Винчи (1452–1519), рассекая матку беременной женщины, сделал очень точные рисунки плода.

Уильям Харви (1578–1657) считал, что сперматозоиды входят в матку и претерпевают метаморфозы, превращаясь в яйцеклетку, а затем в эмбрион.

Марчелло Мальпиги (1628–1694) и Ян Сваммердам (1637–1680) с помощью наблюдений под микроскопом предоставили информацию, которая, как они утверждали, поддерживала теорию преформизма, которая предполагала, что сперма содержит всего человека.

Ренье де Грааф (1641–1643) вскрыл и обследовал яичники различных видов млекопитающих, включая человека, описывая желтое тело (графов фолликул).

Каспер Фридрих Вольф (1733–1794) в своей публикации 1759 года «Теория поколения» утверждал, что органы тела не существуют до беременности, а формируются поэтапно из недифференцированного материала.

Лазаро Спалланцани (1729–1799) провел испытания оплодотворения in vitro на земноводных и осеменение собак, сделав вывод о том, что ооциты и сперма необходимы для инициации развития человека.

Генрих Кристиан Пандер (1794–1865) наблюдал за ранним развитием куриных эмбрионов, описывая три зародышевых листка: эктодерму, мезодерму и энтодерму.

Современная эмбриология

Карл Эрнст фон Бэр (1792–1876) утверждал, что сперма содержит миллионы движущихся клеток, которые он назвал спермой. Кроме того, он обнаружил ооциты яичников млекопитающих, зиготу в фаллопиевых трубах и бластоцисту в матке. Благодаря этому его считают основоположником современной эмбриологии.

Ганс Спеманн (1869–1941) представил концепцию индукции развития эмбриона, согласно которой идентичность определенных клеток влияет на развитие других клеток в их среде. Сперманн получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине в 1935 году.

Патрик Степто (1913–1988) и Роберт Эдвардс (1925–), гинекологи и ученые, сделали возможным рождение Луизы Браун в 1978 году, первого ребенка, рожденного путем экстракорпорального оплодотворения.

Эдвард Льюис (1918–2004), Кристиан Нюсслейн-Фольхард (1942–) и Эрик Ф. Вишаус (1947–) были удостоены Нобелевской премии по физиологии и медицине в 1995 году за открытие генов, контролирующих эмбриональное развитие.

Ян Вилмут (1944–) и его коллеги первыми перенесли ядро ​​дифференцированной взрослой клетки, чтобы произвести клон млекопитающего, овцы по имени Долли, которая родилась в 1996 году.

Отрасли эмбриологии

Эмбриология делится на общую эмбриологию, системную эмбриологию, описательную эмбриологию, сравнительную эмбриологию, экспериментальную эмбриологию, химическую эмбриологию и тератологию.

Общая эмбриология

Изучение развития от оплодотворения и образования зиготы, через образование и имплантацию бластоцист, образование эмбриобластов и формирование эмбриона. Эти события охватывают восемь недель и делятся на доэмбриональные и эмбриональные периоды.

Системная эмбриология

Изучение развития органов и систем на стадии эмбриона.

Описательная эмбриология

Изучение стадий развития эмбриона путем непосредственного наблюдения и описания.

Сравнительная эмбриология

Сравнение развития эмбрионов разных видов животных. Эта ветвь связана со сравнительной и интегративной биологией, которая в девяностые годы положила начало биологии эволюционного развития, известной как эво-дево.

Экспериментальная эмбриология

Эксперименты с лабораторными животными (крысы, мыши, земноводные и др.) Для изучения эмбрионального развития.

Химическая эмбриология

Биохимическое исследование бластоцисты, эмбриона и плода до момента рождения.

Тератология

Изучение влияния инфекционных агентов, химических веществ, радиации и других внешних факторов, изменяющих морфологию и функции плода.

Эмбриология человека

У человека описаны три стадии пренатального развития: 1) преэмбриональный период, от зачатия до второй недели; 2) период формирования эмбриона со второй по восьмую неделю; 3) период плода, с девятой недели до рождения.

В общем, внутриутробное развитие человека предполагает формирование: 1) эмбриона; 2) плацента; 3) оболочки плода; 4) полости корпуса и диафрагма; 5) мышечная, скелетная, дыхательная, сердечно-сосудистая, пищеварительная, мочевыделительная, репродуктивная и нервная системы; 6) голова и шея; 7) глаза и уши.

Ключевые этапы эмбриологического развития

Формирование эмбриона, плаценты и оболочек плода

Как только зигота сформирована, она начинает делиться посредством митоза и увеличивает количество клеток без увеличения их размера. Клетки зиготы называют бластомерами. При достижении 12 клеток образуется морула. Затем образуется бластоциста - полая сфера, заполненная жидкостью.

Бластоциста имеет внутреннюю клеточную массу на одном полюсе. Он окружен тонким слоем клеток, называемым трофобластом, который отвечает за его прикрепление к стенке матки, в конечном итоге формируя плодную часть плаценты.

Амниотическая и хорионическая полости окружают эмбрион. Его стенки образуют оболочки плода. Внутренняя масса клеток образует в результате гаструляции диск биламинарного эмбриона, образованный эпибластом (позже эктодермой) и гипобластом (позже энтодермой). Эктодерма дифференцируется и образует третий слой: мезодерму.

Мезодерма образует кости, соединительную ткань, хрящ, сердечно-сосудистую, лимфатическую и репродуктивную системы, почки, дерму кожи и другие структуры. Эктодерма образует нервную систему. Энтодерма образует желудочно-кишечный тракт, легкие и дыхательные пути.

К восьми неделям большинство органов и систем уже сформировались, но еще не созрели.

Формирование полостей тела и диафрагмы

На четвертой неделе эмбрион приобретает трехмерную форму и складывается в результате образования кишечной трубки. Внутри эмбриона образуется целом или закрытая полость, образованная соматическим и висцеральным слоями латеральной пластинки мезодермы.

Соматический мезодермальный слой образует париетальную серозную оболочку, а внутренний мезодермальный слой образует висцеральную серозную оболочку. Когда эмбрион складывается, соединение с полостью хориона теряется, и образуется полость, которая идет от области таза к области грудной клетки.

Целома дает начало перикардиальной, плевральной и брюшной полости. Поперечная перегородка делит полость на две части: грудную полость и брюшную полость (или брюшину). Однако связь между обеими полостями поддерживается через перикардиоперитонеальные каналы, которые имеют свои собственные мембраны.

Недавно названные мембраны делят грудную полость на полость перикарда и полость плевры и называются плевроперикардиальными складками. С двадцать первого дня по восьмую неделю образуются полости.

Диафрагма образована в основном из поперечной перегородки и плевроперитонеальных мембран. Поперечная перегородка начинается на уровне шейки матки примерно на двадцать второй день. Он получает свою иннервацию от спинномозговых нервов C3 - C5.

Тренировка мышечной, скелетной, дыхательной и сердечно-сосудистой систем

Большая часть мышцы происходит от параксиальной мезодермы. Формируются три типа скелетных мышц: гладкие и сердечные. Скелетные мышцы образуются из сомитов, соматоплеврального слоя боковой пластинки и нервного гребня. Гладкая мышца внутренних органов. Желудочно-кишечный тракт и сердечная мышца чревной мезодермы.

Мезодерма составляет большую часть костей и хрящей. Клетки склеротома образуют отдельные позвонки. В процессе развития черепа образуются две части: нейрокраниум и висцерокраниум. Ребра образуются в результате окостенения хрящевых предшественников. Окостенение длинных костей знаменует конец эмбрионального периода.

Развитие дыхательной системы делится на пять стадий: 1) зародыш, начальная почка и ветвление; 2) псевдогландулярное, полное ветвление; 3) концевые, концевые бронхи; 4) соприкасаются саккулярные, терминальные мешочки и капилляры; 5) альвеолярный, 8 месяцев, полное формирование гемато-воздушного барьера.

Развитие сердечно-сосудистой системы начинается с образования сердечной трубки. Затем происходит перегородка, разделение на предсердия, желудочки и магистральные сосуды. Перегородка предполагает образование двух перегородок, которые не закрываются полностью до рождения.

Формирование пищеварительной, мочевыделительной, репродуктивной и нервной систем.

Развитие пищеварительной системы начинается, когда зародышевые листки раннего эмбриона складываются латерально и цефалокаудально. Это проталкивает желточную мембрану в зародыш, образуя кишечную трубку, которая делится на переднюю (будущий глотка), среднюю (будущий пищевод) и заднюю (будущая двенадцатиперстная кишка, кишечник, толстая кишка и анальный канал).

Мочевыделительную и репродуктивную системы можно рассматривать как одну, потому что они имеют общее эмбриологическое происхождение и имеют общие каналы. Обе системы развиваются из промежуточной мезодермы, которая образует урогенитальный гребень, разделенный на нефрогенный канатик и гребень гонад.

Из нефрогенного канатика образуются пронефрос, мезонефрос и метанефрос, которые участвуют в формировании почек. Половая система развивается от гребня гонад. Развитие женской или мужской репродуктивной системы зависит от пары половых хромосом.

Нервная система развивается на третьей неделе из эктодермы. Вначале образуется нервная трубка, складки которой образуют нервный гребень. Формируется спинной мозг, состоящий из трех слоев: нейроэпителиальный, мантийный, краевая зона. Впоследствии образуются пузырьки конечного мозга, промежуточного мозга, среднего мозга, метанцефалона и среднего мозга.

Развитие головы, шеи, глаз и ушей

Большая часть головы и шеи образована из глоточных дуг, мешочков и бороздок, а также из глоточных оболочек. Эти структуры образуют глоточный аппарат и придают эмбриону характерный вид на четвертой неделе развития.

Глоточные дуги образованы мезомерной мезодермой и клетками нервного гребня, которые дифференцируются, соответственно, на: 1) мышцы и артерии; 2) костная и соединительная ткань. Глоточные мешки состоят из впячиваний энтодермы, граничащих с передней кишкой.

Борозды глотки состоят из впячиваний эктодермы. Располагается между глоточными дугами. Оболочки глотки состоят из эктодермы, мезодермы и энтодермы. Они располагаются между глоточными дугами.

Ухо состоит из: внутреннего уха, среднего уха, внешнего уха. К четвертой неделе внутреннее ухо развивается из слуховой пластинки эктодермы, которая инвагинирует, образуя утрикулярную и саккулярную части. Среднее и наружное уши происходят от первых дуг глотки и от нейроглиальных клеток.

Глаза берут свое начало от зрительного пузыря, который формируется из боковой части переднего мозга в начале четвертой недели.

Ссылки

1. Амундсон, Р. 2005. Меняющаяся роль эмбриона в эволюционной мысли: структура и синтез. Кембридж, Кембридж.
2. Кауард К., Уэллс Д. 2013. Учебник клинической эмбриологии. Кембридж, Кембридж.
3. Дудек, Р.В. 2014. Эмбриология. Вольтерс Клувер, Филадельфия.
4. Lambert, HW, Wineski, LE 2011. Иллюстрированный обзор вопросов и ответов Липпинкотта по анатомии и эмбриологии. Вольтерс Клувер, Филадельфия.
5. Лисовски, Ф. П., Окснард, CE 2007. Анатомические термины и их происхождение. World Scientific, Сингапур.
6. Митчелл, Б., Шарма, Р. 2009. Эмбриология: иллюстрированный цветной текст. Черчилль Ливингстон, Эдинбург.
7. Мур, К.Л., Персо, TVN, Торчиа, М.Г. 2013. Развивающийся человек: клинически ориентированная эмбриология. Сондерс, Филадельфия.
8. Мур, Л. М., Персо, TVN, Торчиа, М. Г. 2016. До нашего рождения: основы эмбриологии и врожденных дефектов. Эльзевир, Филадельфия.
9. Сингх В. 2012. Учебник клинической эмбриологии. Эльзевир, Нью-Дели.
10. Вебстер, С., де Вреде, Р. 2016. Эмбриология с первого взгляда. Уайли, Чичестер.