Эмбриогенез человека
Эта статья слишком короткая. |
Эмбриогенез человека — развитие и формирование человеческого эмбриона. Он характеризуется процессом клеточного деления и клеточной дифференцировки в эмбрионе, который происходит на ранних стадиях развития. В биологических кругах развитие человека подразумевает рост от одноклеточной зиготы до взрослого человека. Оплодотворение происходит, когда сперматозоидная клетка успешно входит и сливается с яйцеклеткой. Затем генетический материал спермы и яйцеклетки объединяется в одну клетку, называемую зиготой[1]. Эмбриогенез охватывает первые восемь недель развития; в начале девятой недели эмбрион начинает называться плодом. 8 недель состоят из двадцати трёх стадий[2].
Эмбриология человека - это изучение развития плода на протяжении первых восьми недель после оплодотворения. Нормальный период беременности составляет около 9 месяцев или 40 недель.
Зародышевую стадию относят к периоду, начинающемуся с оплодотворения через развитие раннего эмбриона до того, как эмбрион закрепится в матке. Зародышевая стадия занимает около 10 дней[3]. На этой стадии зигота начинает делиться. Этот процесс называется расщеплением. Потом формируется бластоциста, которая затем имплантируется в матку. Эмбриогенез продолжается следующей стадией - гаструляцией, когда в процессе гистогенеза формируются 3 зародышевых слоя. Затем следуют процессы нейруляции и органогенеза.
По сравнению с эмбрионом, у плода более узнаваемый внешний вид и более полный набор внутренних органов. Весь процесс эмбриогенеза включает в себя согласованные пространственные и временные изменения в экспрессии генов, росте и дифференцировке клеток. Почти такие же процессы происходят и у других животных, особенно у типа Хордовые.
Зародышевая стадия
Оплодотворение
Оплодотворение происходит, когда сперматозоид успешно проник в яйцеклетку и два набора генов, носимых гаметами, соединились. В результате получается зигота - одиночная диплоидная клетка. Этот процесс обычно происходит в одной из фаллопиевых труб. У зиготы комбинированный набор генов из 23 хромосом от женской и мужской гамет (23 из ядра яйцеклетки и 23 из ядра сперматозоида). 46 хромосом претерпевают изменения перед митотическим делением, в результате которого эмбрион состоит уже из двух клеток.
Оплодотворение активируется тремя процессами, которые, кроме того, контролируют специфичность вида. Первый процесс - хемотаксис. Он направляет движение сперматозоида в сторону яйцеклетки[4]. Когда сперматозоид соединился с яйцеклеткой, начинается третий процесс - акросомная реакция. Передняя часть головки сперматозоида покрыта акросомой, содержащей пищеварительные ферменты. Она прорывает гликопротеиновую оболочку яйцеклетки (известную также как Zona pellucida) и позволяет сперматозоиду туда проникнуть[5]. После проникновения сперматозоид выделяет кальций, который блокирует проход другим сперматозоидам[5]. Параллельно этому в яйцеклетке происходит кортикальная реакция. Во время неё выделяются кортикальные гранулы, выделяющие ферменты, которые расщепляют рецепторные протеины сперматозоидов, таким образом предотвращая полиспермию[6]. Кроме того, гранулы сливаются с плазматической мембраной и изменяет прозрачную оболочку яйцеклетки, предотвращая дальнейшее проникновение сперматозоида.
Расщепление
Процесс расщепления начинается, когда зигота делится митозом на две клетки. Дальше митоз продолжается и две клетки делятся на четыре, четыре делятся на восемь и так далее. Каждое деление занимает от 12 до 24 часов. По сравнению с остальными клетками зигота больше и подвергается расщеплению почти не увеличиваясь в размере. Это означает, что после каждого успешного деления отношение ядерного и цитоплазматического генетического материала увеличивается.[7]
Изначально, делящиеся клетки (бластомеры) не дифференцированы и объединены в сферу, окружённую зоной пеллюцидой. Сформировавшиеся восемь бластомеров начинают слипаться в процессе, известном как уплотнение.[6] Они начинают формировать щелевые контакты, позволяющие им развиваться совместно и координировать свой ответ на физиологические сигналы и сигналы окружающей среды.[8]
Когда количество клеток достигает шестнадцати, сплошная оболочка с клетками называется морула[9].
Образование бластоцисты: компактизация и кавитация
Имплантация
Эмбриональный диск
Гаструляция
Нейруляция
Развитие органов и систем органов
Развитие органов начинается в течение третьей-восьмой недели эмбриогенеза
Сердечно-сосудистая система
Пищеварительная система
Нервная система
Кровь
Из мезодермы развиваются гематопоэтические стволовые клетки, которые приводят к возникновению всех клеток крови.
Разработка физических функций
Этот раздел не завершён. |
Клиническая значимость
Этот раздел не завершён. |
См. также
Дополнительные изображения
-
Диаграмма разных стадий эмбриогенеза.
-
Ранняя стадия гаструляции.
-
Поздняя стадия гаструляции.
-
Верхушка формирующегося эмбриона.
-
Образование эмбриональных полостей и сред.
-
Спинной мозг и позвоночник на 5-й неделе развития.
-
Голова и шея на 32-й день.
Примечания
- ↑ Sherk, Stephanie Dionne http://www.healthline.com/galecontent/prenatal-development (недоступная ссылка). Gale Encyclopedia of Children's Health, 2006. Gale. Дата обращения: 6 октября 2013. Архивировано 1 декабря 2013 года. (англ.)
- ↑ Jan Evangelista Jirásek. Developmental Stages in Human Embryos . researchgate.net (1978).
- ↑ Ronan O'Rahilly, Fabiola Müller. Developmental stages in human embryos: revised and new measurements . https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/ (2010).
- ↑ Florence Marlow. Maternal Effect Genes in Development. — 2020. — ISBN 9780128152218.
- ↑ 5,0 5,1 Vishram Singh. Textbook of Clinical Embryology. — 2012. — ISBN 9788131236208.
- ↑ 6,0 6,1 Susan Standring. Gray's Anatomy E-Book: The Anatomical Basis of Clinical Practice. — 2005. — ISBN 9780702068515.
- ↑ G. Forgcass, S. Newman. Biological Physics of the Developing Embryo. — 2005. — С. стр.27. — ISBN 978-0-521-78337-8.
- ↑ Brison, D. R.; Sturmey, R. G.; Leese, H. J. Metabolic heterogeneity during preimplantation development: the missing link? // Human reproduction update. — 2014.
- ↑ Charles E Boklage. How New Humans Are Made: Cells and Embryos, Twins and Chimeras, Left and Right, Mind/Self/Soul, Sex, and Schizophrenia. — 2009. — С. стр.217. — ISBN 978-981-283-513-0.
Ссылки
На Викискладе есть медиафайлы по теме Эмбриогенез человека
- Бластоциста в матке
- Слайд-шоу «В матке»
- Онлайн-курс эмбриологии для студентов медицинских вузов от университетов Фрайбурга, Лозанны и Берна