Механизмы, обеспечивающие эмбриогенез

1. Дифференциальная активность генов – в течение эмбрионального развития различные блоки генов имеют строго определенный порядок репрессии и дерепрессии.

2. Детерминация – выбор конкретного пути развития, приобретение клетками способности развиваться в определенном направлении и одновременно ограничение их будущих возможностей развития.

Вначале эмбриогенеза бластомеры тотипотентны (могут дать начало целому организму) и их развитие зависит от внешних индукторов и соседних клеток. На более поздних стадиях эмбриогенеза клетки становятся детерминированными (их развитие предопределено) и они развиваются по намеченному плану.

3. Дифференцировка – биохимическая, функциональная и морфологическая специализация клеток; изменение развивающейся структуры, при котором относительно однородные образования становятся все более различными.

4. Морфогенез – процесс возникновения новых структур и изменения их формы в ходе онтогенеза]

Роль наследственности и среды в онтогенезе. ВПР, механизмы их возникновения. Критические периоды онтогенеза человека. Тератогены, их классификация. Примеры.

Онтогенез протекает в конкретных условиях окружающей среды, и на любом его этапе организм наитеснейшим образом взаимосвязан со средой. Под средой понимают совокупность конкретных абиотических и биотических факторов (условий), в которых обитает данная особь (популяция, вид). Эти взаимосвязи организма и среды складываются и изменяются в процессе эволюции. Развитие каждого конкретного организма - это, по сути, формирование фенотипа (совокупности внешних и внутренних признаков), или реализация генотипа в конкретных условиях среды.

Фенотип организма не только обусловлен генотипом, обеспечивающим материальную преемственность между поколениями, но и зависит от факторов внешней среды, в которой формируется и существует данный организм. В течение всего онтогенеза происходит взаимодействие между генотипом и факторами среды, которые в конечном счёте и детерминируют все биологические признаки данного организма.

Тератогены – факторы, вызывающие уродства (морфозы):

· физические (УФЛ, температура, вибрация).

· химические (лекарства, наркотики, алкоголь, никотин).

· биологические (вирусы, бактериальные токсины, метаболиты простейших и гельминтов).

Тератогенным считается химический, физический или биологический фактор, отвечающий следующим критериям:

Доказана связь между действием фактора и формированием порока развития.

Эпидемиологические данные подтверждают эту связь.

Действие повреждающего фактора совпадает с критическим периодами внутриутробного развития.

При редком воздействии повреждающего фактора характерные пороки развития формируются редко.

Особенности действие тератогенов:

1. Действие имеет дозозависимый характер. У разных биологических видов дозозависимость тератогенного действия может различаться.

2. Для каждого тератогенного фактора существует определенная пороговая доза тератогенного действия.

3. Различия тератогенного действия у различных биологических видов, а также у разных представителей одного и того же вида связаны с особенностями всасывания, метаболизма, способности вещества распространяться в организме и проникать через плаценту.

Морфозы, напоминающие мутации – фенокопии. В отличие от мутаций, они не изменяют структуру генотипа. Морфозы возникают только в эмбриональный период развития и фенотипически проявляются врожденными пороками развития (ВПР)

Врожденные пороки бывают:

первичные, в результате прямого действия тератогенов (пример: атрезия водопровода мозга)

вторичные, в результате осложнения первичных пороков(пример: водянка головного мозга).

Причины развития врожденных пороков:

1) генетические (различные мутации);
2) экзогенные (действие факторов среды);
3) мультифакториальные (совместное действие факторов 1-й и 2-й групп);
4) взаимодействие частей зародыша (эмбриональная индукция)

По морфологии ВПР классифицируется:

· агенезия – отсутствие органа (например, конечности);

· гипогенезия – недоразвитие органа (например, гонад);

· гипергенезия – усиленное развитие (например, полидактилия);

· атрезия – заращение естественных отверстий и каналов (например,пищевода, ануса);

· эктопия – изменение места расположения органа (например,сердце с правой стороны).

· расщепление или слияние зачатков органа (сращение пальцев, заячья губа).

· стенозы (сужение полого органа);

Критические периоды онтогенеза человека - периоды повышенной чувствительности организма к повреждающему воздействию факторов внешней среды.

Почвой для возникновения критических периодов является переход организма зародыша от одного морфофункционального этапа к следующему, качественно отличного от предыдущего. Качественная перестройка организма при этом сопровождается пролиферацией, детерминации и дифференциацией клеток, что является его составляющими.

Такими периодами повышенной чувствительности в прогенезе является мейоз (стадия созревания половых клеток), а также процесс оплодотворения. В пренатальном онтогенезе до критических периодов относят имплантацию (6-8 сутки), плацентации и развитие осевых зачатков органов (3-8-я неделя), период усиленного развития головного мозга (15-20-я неделя), период формирования основных функциональных систем организма (20-24-я неделя), а также процесс родов. В постнатальном онтогенезе в критических периодов развития принадлежит период новорожденности (первый год жизни ребенка), период полового созревания (11-16 лет).

48 - Постнатальный онтогенез, его периодизация. Закономерности протекания ювенильного и пубертатного периодов у человека.

 

Постнатальный онтогенез -  развитие человека после рождения

 

1.Новорожденный (1-10 дней); для данного периода характерно вскармливание ребенка молозивом

 

2.Грудной возраст (10 дней - 1 год); вскармливание ребенка молоком; интенсивный рост тела (вес увеличивается в три раза, рост - в 1,5); в 0,5 года прорезываются молочные зубы.

 

3.Раннее детство (1 - 3 года); прорезывание молочных зубов завершается к двум годам. Формирование полушарий мозга. Осознанная фразовая речь.

 

4.Первое детство (4 - 7 лет); в 6 лет начинают прорезываться первые постоянные зубы. Первый ростовой скачок. Усиление работы коры надпочечников.

 

5.Второе детство (отрочество, 8-12 лет; у девочек 8 - 11 лет); активизируются процессы роста (главным образом, в длину), появляются вторичные половые признаки (Девочки: 9-10лет развитие молочных желез, через 1-1,5появление волос на лобке и в области подмышек, Мальчики: незначительное увеличение половых органов).

 

6.Подростковый возраст (13 - 16 лет; у девочек 12 - 15 лет); активное половое созревание, формирование вторичных половых признаков; у мальчиков появляются поллюции и ломается голос, у девочек - начинаются менструации и развиваются молочные железы; у обоих полов отмечается скачкообразное увеличение роста (пубертатный скачок).

 

7.Юношеский возраст (17 - 21 год; у девушек 16 - 20 лет); окончание процессов роста и формирования организма

 

8.Зрелый возраст (22 - 60 лет; у женщин - 21 - 55 лет); существенных изменений формы и строения тела не происходит. Оптимальное уровень развития всех функций организма и стабильное состояние регуляторных механизмов

 

9.Пожилой возраст (61 - 74 года; у женщин - 56 - 74 года); уменьшение веса и роста вследствие дстрофических и атрофических изменений тканей и органов и снижения в них воды

 

10.Старческий возраст (75 - 90 лет); изменения роста, веса и строения тела

 

11.Долгожители (свыше 90 лет).

Ювенильный период длится до полового созревания, он состоит из возрастных периодов, которые отражают поэтапное созревание различных систем организма. Идет интенсивный рост организма, ускоренные темпы нарастания мышечной массы.

Факторы роста

Эндогенные (кейлоны – регуляторы клеточной пролиферации, соматотропин – гормон роста, гормоны щитовидной железы, половые гормоны).

Экзогенные (экологические и социальные).

Проблема акселерации. Акселерация – ускорение темпа роста и развития детей и подростков путем сдвига морфогенеза на более ранние стадии развития. (см лекции)

Пубертатный период начинается с полового созревания. Основной критерий темпа возрастной изменчивости – биологический возраст человека.