Развитие почки в онтогенезе человека

В эмбриогенезе у человека поочередно закладываются все три вида почек позвоночных животных: предпочка функционирует с третьей по шестую неделю, первичная почка - с шестой по восьмую неделю эмбрионального развития. Нефроны вторичной почки закла­дываются на 7 - 8 неделе и завершают формирование к 32 - 36 неде­лям внутриутробного развития. Окончательное формирование почек происходит в постнатальном развитии. В регуляции водно-солевого обмена у плода участвуют его почки, плацента и амнион. При этом происходит постоянный кругооборот воды и осмотически активных веществ: плод проглатывает амниотическую жидкость, часть которой всасывается в желудочно-кишечном тракте, поступает в кроваток, от­туда удаляется через плаценту или фильтруется почками плода. У новорожденных нефроны функционально незрелые. Для них характерны:

а) низкая величина клубочковой фильтрации;

б) сниженная способность к концентрации мочи;

в) ограниченная способность выведения избытка воды;

г) выведение с мочой глюкозы, лактозы, фруктозы.

В процессе роста ребенка изменяется и биохимический состав мочи. В первые три месяца после рождения в моче ребенка преобла­дает мочевая кислота с добавлением мочевины. Б период от трех до шести месяцев значительно нарастает экскреция мочевины и снижа­ется выведение мочевой кислоты. В отличие от взрослых моча у но­ворожденных гипотонична по отношению к плазме крови. У двух­летнего ребенка почка функционирует как у взрослого человека. Окончательное формирование морфологических структур почек про­исходит к двадцати годам.

Эволюция систем интеграции: нервной, эндок­ринной.

Нервная система.

Возникла у многоклеточных животных в связи с необходимостью быстро реагировать на изменения внешней среды.

Первоначально сигналы внешней среды воспринимались любыми покровными (зктодермальными) клетками. Постепенно из них выде­лились специальные клетки с особой чувствительностью к воспри­ятию сигналов - "чувствующие клетки". Они погрузились под покро­вы, с помощью длинных отростков установили связь между собой и с другими клетками, сформировав нервную систему, состоящую из нейронов и совокупности их отростков - нервов. Нервная система ста­ла воспринимать сигналы не только внешней, но и внутренней среды, превратившись в главную интегрирующую систему.

Нервная система простейшего строения (у кишечнополостных) состоит из клеток и нервных отростков, равномерно распределенных по всему телу. Такая нервная система получила название разлитой или диффузной.

У животных с двусторонней симметрией тела, в связи с диффе­ренцировкой его переднего конца и формированием на нем органов чувств и ротового отверстия, произошла концентрация нервных кле­ток с образованием нервных центров в виде нервных узлов (ганглиев)

и нервных стволов.

Дальнейшее прогрессивное развитие нервной системы у беспо­звоночных выразилось в цефализации, в увеличении числа нервных клеток, слиянии их в крупные нервные массы: "головной мозг", брюшной ганглий, подглоточный узел. Это связано с совершенство­ванием органов чувств, ротового аппарата и конечностей. Отдельные нейроны приобрели способность к секреции активных пептидов - нейрогормонов, выполняющих в начале местную, а позже дистантную регуляторную функцию.

Совершенно другой тип нервной системы свойственен хордовым, центральная нервная система которых является производным нервной трубки.

У предков хордовых на спинной стороне тела располагалась по­лоска чувствительного эпителия, воспринимающая световые, химические и механические сигналы. Она погрузилась в тело в виде жело­ба, а затем образовала замкнутую трубку (у ланцетника внутри нерв­ной трубки сохранились светочувствительные клетки в виде глазков Гессе). У позвоночных, передний отдел нервной трубки характеризу­ется прогрессивным развитием, увеличением в размерах, дифферен­цировкой на отделы, преобразованием в головной мозг, включающий центры регуляции деятельности всех внутренних органов и органов чувств.

Остальная часть нервной трубки преобразовалась в спинной мозг, сохранивший сегментарное строение. У наземных позвоночных его длина уменьшилась в связи с редукцией хвоста, а участки, связанные с регуляцией парных конечностей, получили дополнительное разви­тие (шейное и поясничное утолщение).

Как и у беспозвоночных, некоторые нейроны приобрели способ­ность к нейросекреции, к синтезу нейрогормонов. Отдел промежуточного мозга - гипоталамус - устанавливает связь и контроль над второй интегрирующей системой - эндокринной.

Роль нервной системы в организме.

1. регуляторная

2. интегрирующая

3. связь с внешней средой

4. морфологическое обеспечение инстинктов, поведения, эмоций, памяти, сознания, членораздельной речи, абстрактного мышления, познания.

Основные эволюционные преобразования нервной систе­мы у позвоночных.

1. Усиление главной координирующей и регулирующей функции за счет увеличения числа нейронов, усложнения, дифференцировки, появления новых отделов и центров.

2. Постепенное замещение ихтиопсидного типа головного мозга позвоночных более прогрессивными зауропсидным, а затем маммалийным. Развитие переднего мозга за счет мантии -формирование новой коры, концентрация в коре высших цен­тров всех видов жизнедеятельности (субституция).

3. Расширение числа выполняемых функций, активное участие в гуморальной регуляции, преобразование в единую нейро-гуморальную регулирующую систему.

4. Смена функций - передний мозг, выполняющий функцию дви­гательного центра, становится главным координирующим и интегрирующим отделом мозга.

5. Дифференцировка спинного мозга в соответствии с сегмента­ми туловища, редукция его нижнего отдела в связи с исчезно­вением хвоста и формированием парных задних конечностей.

6. Гетерохрония. Передний мозг у млекопитающих опережает в развитии остальные отделы мозга (у других позвоночных раз­витие идет одновременно).

Онто-филогенетически обусловленные пороки развития

Нервной системы человека.

1. Отсутствие головного мозга - анэнцефалия.

2. Отсутствие переднего мозга - ариэнцефалия.

3. Микроэнцефалия

4. Отсутствие извилин в коре или их небольшое количество, не­большая глубина борозд или высота извилин, отсутствие изви­лин, отсутствие некоторых отделов коры

5. Общий желудочек переднего мозга

6. Несмыкание заднего шва нервной трубки спинного мозга

7. Отсутствие мозолистого тела

Эндокринная система.

Возникла на основе гуморальной регуляции, присущей всем жи­вым организмам от одноклеточных до человека. Она связана со спо­собностью клеток синтезировать физиологически активные вещества, регулирующие процессы в самой клетке и выделяющиеся в окру­жающую среду, через которую они действуют на другие клетки.

У одноклеточных организмов активные вещества выделяются для взаимодействия с другими особями. У многоклеточных - они выпол­няют функцию посредников в межклеточных взаимодействиях. В на­чале их действие было ограниченно ближайшими клетками, в связи с чем они получили название тканевых или локальных гормонов. Неко­торые из них являлись нейросекретами, так как синтезировались

нейронами и выделялись в окружающую среду их аксонами (адрена­лин, норадреналин, дофамин), скапливаясь в синапсах или распро­страняясь на ближайшие клетки. Нейросекреция свойственна всем многоклеточным.

В связи с усложнением и дифференцировкой многоклеточных организмов возникла необходимость в дистантных регуляторах, ко­торые бы обеспечивали координированную деятельность всех орга­нов. Ими стали истинные гормоны, вещества различной химической природы, поступающие в кровь, транспортируемые ею и действую­щие как химические регуляторы клеточных процессов.

У кольчатых червей впервые формируются нейрогемальные ор­ганы - небольшие депо нейросекретов, окруженные сетью расширен­ных кровеносных капилляров, через которые нейросекреты поступа­ют в кровь.

У членистоногих в области «головного мозга» выделяется группа клеток, окруженных оболочкой, специализированных к нейросекре­торной функции - (интерцеребральная железа) - железа внутренней секреции. Одновременно возникают другие железы внутренней сек­реции (половые) - функция которых контролируется гормонами ин­терцеребральной железы.

Таким образом, в филогенезе гормональной регуляции у беспо­звоночных прослеживается переход от внутриклеточной секреции ак­тивных регуляториых веществ к железам внутренней секреции, син­тезирующим нейрогормоны - пептиды или гормоны другой химиче­ской природы.

У позвоночных, обнаруживаются все уровни гуморальной регуля­ции: клеточный с помощью метаболитов и цАМФ, тканевой при по­мощи локальных гормонов (простогландинов, серотонина, дофамина, адреналина), органный и системно-органный с помощью истинных гормонов, поступающих в кровь и действующих дистантно.

У позвоночных формируется эндокринная система, объединяю­щая железы внутренней секреции, особое место в которой занимает гипоталамус. Его нейроны совмещают способность проводить нерв­ные импульсы и секретировать нейрогормоны. Он осуществляет связь нервной и эндокринной систем. Благодаря гипоталамусу, эндокринная система получает возможность реагировать на внешние и внут­ренние сигналы. Следовательно, гипоталамус является нейросекре­торным органом. (Кроме гипоталамуса способность к н ейросекреции сохранили эпифиз, мозговое вещество надпочечников, нейроны веге­тативной нервной системы). Гипоталамус образует единую систему с гипофизом. Нервные импульсы, приходящие в гипоталамус, активи­руют секрецию рилизинг - гормонов (либеринов и статинов), каждый из которых регулирует синтез в гипофизе тропинов, с помощью ко­торых гипофиз контролирует деятельность других желез внутренней секреции, процессы роста и др. Нейрогормоны гипоталамуса депони­руются в задней доле гипофиза, которая по существу является нейро­гемальным органом, аналогичным таким же у беспозвоночных.

Многие железы внутренней секреции у позвоночных образова­лись путем специализации клеток различных тканей (тимус, половые железы, поджелудочная, щитовидная), продукты которых - гормоны - стали поступать в кровь,

Железы внутренней секреции у позвоночных формировались из разных зачатков, разными способами. В процессе филогенеза проис­ходило слияние отдельных секреторных клеток в группы (щитовид­ная железа), объединение метамерно расположенных участков секре­тирующей ткани в общую железу (тимус, мозговое и корковое веще­ство надпочечников), включение инкреторных клеток в другой орган (ультимобранхиальные железы, поджелудочная железа), смена функ­ции (эпифиз, щитовидная железа), смещение места закладки (щито­видная железа).

В процессе филогенеза формировались новые отделы и появля­лись новые гормоны (гипофиз, надпочечники),

Некоторые железы образовались путем соединения двух частей, происходящих из разных зачатков (гипофиз, надпочечники).

Основные эволюционные преобразования в эндокринной

Системе хордовых.

1. Переход от диффузной эндокринной системы к высокоспециа­лизированной регуляторной системе, объединяющей железы внутренней секреции.

2. Усиление главной регуляторной и интегрирующей функция, увеличение числа секреторных клеток, появление в железах новых отделов и новых гормонов (задняя доля гипофиза, ми­нералокортикоиды появились у наземных позвоночных)

3. Смена функции (переход некоторых желез от внешней секре­ции к внутренней, от способности воспринимать световые сиг­налы к секреции гормонов)

4. Олигомеризация - соединение нескольких зачатков в крупную железистую массу (тимус, мозговое вещество надпочечников, поджелудочная железа)

5. Гетеротопия - смешение места закладки органа (щитовидная железа, гипофиз)

6. Совершенствование связи с нервной системой, формирование единой нервно-гуморальной регуляции.

Онто-филогенетические пороки эндокринной системы че­ловека.

1. Недоразвитие и гипофункция задней доли гипофиза.

2. Эктопия аденогипофиза (группа железистых клеток под слизи­стой оболочкой крыши полости рта).

3. Персистирование кармана Ратке (киста кармана Ратке между передней и средней долями гипофиза)

4. Щитоязычный проток - тяж клеток с полостью внутри (след гетеротопии щитовидной железы)

5. Эктопия щитовидной железы и срединные шейные свищи.

6. Срединные кисты шеи, располагающиеся по ходу движения закладок щитовидной железы.

7. Крипторхизм

8. Добавочные дольки щитовидной железы, отдельные клетки, синтезирующие тироксин на вентральной стороне глотки.

9. Гетеротопия поджелудочной железы (островки железистой ткани в стенке тонкой кишки или желудка).