Pobierz fajna rzecz ponieważ jest to najlepszy temat na świecie i aby go zrozumieć, potrzeba lat p i więcej Opracowania w PDF z Biologia tylko na Docsity!
1. Онтогене́з — индивидуальное развитие организма. У многоклеточных животных в составе онтогенеза принято различать фазы эмбрионального (под покровом яйцевых оболочек) и постэмбрионального (за пределами яйца) развития, а у живородящих животных пренатальный (до рождения) и постнатальный. Биология развития — раздел современной биологии, изучающий процессы индивидуального развития (онтогенеза) организма. При этом изучаются все этапы онтогенеза: и с момента рождения до момента смерти, и самые начальные (зародышевый и предзародышевый) этапы. Различают два основных типа онтогенеза: прямой и непрямой. Непрямой (личиночный) тип развития проходят многие виды беспозвоночных и некоторые позвоночные животные (рыбы, земноводные). У них в процессе развития формируются одна или несколько личиночных стадий.Личинки живут самостоятельно, активно питаются, растут, развиваются. У них имеется ряд специальных провизорных, т.е. временных, отсутствующих у взрослых форм, органов. В зависимости от особенностей метаморфоза непрямой (личиночный) тип развития может быть: · с неполным превращением; · с полным превращением. При развитии с неполным превращением личинка постепенно утрачивает временные личиночные органы и приобретает постоянные, характерные для взрослой особи (например, кузнечики). При развитии с полным превращением личинка сначала превращается в неподвижную куколку, из которой выходит взрослый организм совершенно непохожий наличнику (например, бабочки). Прямой неличиночный (яйцекладный) тип развития имеет место у ряда беспозвоночных, а также у рыб, пресмыкающихся, птиц и некоторых млекопитающих, яйца которых богаты желтком. При этом зародыш длительное время развивается внутри яйца. Основные жизненные функции у таких зародышей осуществляются специальными провизорными органами — зародышевыми оболочками. Прямой внутриутробный тип развития характерен для высших млекопитающих и человека, яйцеклетки которых почти лишены желтка. Все жизненные функции зародыша осуществляются через материнский организм. Для этого из тканей матери и зародыша развивается сложный провизорный орган — плацента. Завершается этот тип развития процессом деторождения.
2. Прогенез – процесс развития мужских и женских половых клеток, протекающий в эмбриональном и постэмбриональном периодах жизни индивидуума. Сперматогенезом называют процесс формирования мужских гамет (половых клеток) - сперматозоидов. Он начинается в период полового созревания (под влиянием мужских половых гормонов) и длится практически до конца жизни. Сперматогенез складывается из четырех фаз (периодов):
- Фаза размножения В ходе фазы размножения диплоидные сперматогенные клетки (2n2c) многократно делятся митозом, в результате образуются сперматогонии (2n2c) - стволовые клетки. Часть сперматогоний вступает в последующее митотическое деление, образуя такие же сперматогонии (2n2c).
- Фаза роста Половые клетки в этой фазе называются сперматоцитами I порядка, они теряют способность к митотическому делению. В этот период клетка растет, увеличивается количество органоидов и цитоплазмы. Происходит подготовка к мейозу, который начинается в следующей фазе - созревания. На фазу роста приходится S-период: происходит удвоение ДНК, в результате чего набор хромосом сперматоцита I порядка становится (2n4c).
- Фаза созревания Происходит первое деление мейоза (мейоз I). В результате из сперматоцитов I порядка (2n4c) образуются сперматоциты II порядка (n2c). Между мейозом I и мейозом II практически отсутствует интерфаза, поэтому сперматоциты II порядка (n2c) сразу же вступают в мейоз II, в результате которого образуются сперматиды (nc). Итак, в фазу созревания происходят первое и второе деления мейоза, которые приводят к тому, что образовавшаяся клетка - сперматида - имеет гаплоидный набор хромосом (nc).
- Формирования В этой фазе у каждой сперматиды отрастает жгутик, после чего они получают полное право называться сперматозоидами. У основания жгутика концентрируются митохондрии - "энергетические станции клетки", которые всегда будут готовы предоставить АТФ для его активной работы. Оогенезом называют процесс формирования женских гамет (половых клеток) - яйцеклеток. Он активируется в женском организме в период полового созревания (под действием женских половых гормонов) и длится до менопаузы (45-55 лет). Оогенез протекает по очень похожей со сперматогенезом схеме, однако есть некоторые отличия. Например, фаза формирования, характерная для сперматогенеза, здесь отсутствует, поэтому овогенез складывается из трех фаз:
- Фаза размножения В результате многократных делений клеток яичника образуются стволовые клетки - овогонии (2n2c).
- Фаза роста
2)содержит nc 3)объем ядра больше, чем объем цитоплазмы 4)выделяют головку шейку и хваостик Ф-ии: передача насл инфы от отца к потомкам.
4. Оплодотворением называют процесс слияния сперматозоида и яйцеклетки, сопровождающийся объединением геномов отцовского и материнского организмов и завершающийся образованием зиготы. Различают наружное оплодотворение(рыбы,земноводные), когда половые клетки сливаются вне организма, и внутреннее(рептилии,птицы,млекопитающие), когда половые клетки сливаются внутри половых путей особи. Также существует перекрестное оплодотворение, когда объединяются половые клетки разных особей.;самооплодотворение – при слиянии гамет, продуцируемых одним и тем же организмом; моноспермия и полиспермия в зависимости от числа сперматозоидов, оплодотворяющих одну яйцеклетку(морские ежи). Выделяют 3 этапа оплодотворения: 1)дистантное взаимодействие гамет(сближение гамет)-яйцеклетка вырабатывает особые БАВ, к которым сперматозоид обладает положительным хемотаксисом, т.е. движется по направлению увеличения концентрации этих веществ. 2)контактное взаимодействие гамет(проникновение сперматозоида в яйцеклетку)- сперматозоид взаимодействует с оболочкой яйцеклетки своей акросомой, выделяются ферменты, которые растворяют оболочку яйцеклетки и сперматозоид проникает внутрь, чаще только головка, затем яйцеклетка образует плотную оболочку, через которую не могут проникать другие сперматозоиды. 3)слияние мужских и женских ядер – в цитоплазме яйцеклетки происходит набухание ядер, удваивается ДНК, ядерная оболочка растворяется и на экваторе образованной зиготы выстраивается диплоидный набор двухроматидных хромосом. Образованная зигота готовится к дроблению. 5. Эмбриональный период - период жизни особи с момента слияния сперматозоида с яйцом и образования зиготы до рождения или выхода из яйцевых оболочек Зиго́та — диплоидная (содержащая полный двойной набор хромосом) клетка, образующаяся в результате оплодотворения (слияния яйцеклетки и сперматозоида). Дробле́ние — ряд последовательных митотических делений оплодотворенного или инициированного к развитию яйца. Дробление представляет собой первый период эмбрионального развития, который присутствует в онтогенезе всех многоклеточных животных. Гаструляция — обособление двух первичных зародышевых листков (эктодермы и энтодермы) в эмбриональном развитии всех многоклеточных животных. Второй после дробления этап онтогенеза. В ходе гаструляции из бластулы образуется гаструла. Гаструла - это двухслойный зародыш, который образуется в процессе эмбрионального развития из бластулы.
Оплодотворение-зигота-морула-бластула-гаструла-нейрула-органогенез.
6. Способы образования мезодермы. 1)телобластический (первичноротые). В близи бластопора обособляются две крупные клетки – телобласты,кт. размножаясь образуют мезодерму беспозвоночных. 2)энтероцельный (вторичноротые). С двух сторон от первичной клетки образуются впячивания – целомические мешки (энтероцельные карманы),кт. расшнуровываются, размножаются и образуют мезодерму. Дифференцировка мезодермы. Мезодерма подвергается дифференцировке начиная с 20-х суток эмбриогенеза. Дифференцируется следующим образом. Вначале она представляет собой более или менее рыхлое скопление клеток (пресомитная мезодерма), а затем разделяется на дорзальную и вентральную мезодерму. 7. Органогенез — последний этап эмбрионального индивидуального развития, которому предшествуют оплодотворение, дробление, бластуляция и гаструляция. В органогенезе выделяют нейруляцию, гистогенез и развитие органов. Нейруляция – образование осевых органов: нервной трубки, хорды. Зародыш на этой стадии называется нейрула. Эта фаза протекает следующим образом: из эктодермы на спинной стороне зародыша происходит уплощение группы клеток и формируется нервная пластинка. Края нервной пластинки приподнимаются и образуются нервные валики. По средней линии нервной пластинки происходит перемещение клеток и возникает углубление – нервный желобок. Края нервной пластинки смыкаются. В результате этих процессов возникает нервная трубка с полостью – нервоцелем. Нервная трубка погружается под эктодерму. Передний отдел нервной трубки образует головной мозг, а остальная часть нервной трубки – спинной мозг. Условно процесс образования нервной трубки можно разделить на 3 стадии:
- образование нервной пластинки,
- формирование нервного желобка,
- срастание краев нервной пластинки с образованием нервной трубки. Вторая фаза гисто – и органогенеза эмбрионального развития связана с развитием отдельных органов и тканей. Из материала энтодермы образуется эпителий пищевода, желудка и кишечника, клетки печени, часть клеток поджелудочной железы, эпителий легких и воздухоносных путей, секретирующие клетки гипофиза и щитовидной железы. Из материала эктодермы развивается эпидермис кожи и его производные – перо, когти, волосы, молочные железы, кожные железы (сальные и потовые), нервные клетки органов зрения, слуха, обоняния, эпителий ротовой полости, эмаль зубов. Третий зародышевый листок – мезодерма к началу органогенеза дифференцируется на сегменты: сомиты, ножки сомитов, спланхнотом.
- тотипотентность (равнонаследственность) – путь развития клетки еще не определен. Это стадия зиготы и начало ее дробления (2-8 бластомеров). У гидромедузы клетки тотипотентны до стадии 32 бластомеров;
- трансдетерминация – переопределение намеченного пути дифференцировки. Клетка теряет тотипотентность, но способна изменить направление намеченного пути развития (опыты Шпемана);
- детерминация – клетка имеет строго определенный путь своего развития. Таким образом, в ходе эмбриогенеза число возможных путей развития каждой клетки уменьшается в конечном счете до одного. Молекулярно-генетический уровень. Ранние этапы эмбриогенеза (дробление) управляются веществами (РНК, белки), накопленными яйцеклеткой в ходе оогенеза. Они находятся в цитоплазме. Для объяснения механизмов регуляции эмбриогенеза на молекулярно-генетическом уровне была предложена гипотеза дифференциальной активности генов: в ходе эмбриогенеза наблюдается последовательная смена активности генов, т.е. гены функционируют поочередно. Включение и выключение генов происходит за счет продуктов деятельности самих генов, т.е. путем саморегуляции. Экспрессия отдельных генов регулируется на уровне транскрипции негистоновыми белками и гормонами. 10. Провизорные органы анамний и амниот Провизорные органы - временные органы зародышей и личинок многоклеточных животных, исчезающие в процессе их дальнейшего развития; обеспечивают важнейшие функции организма до сформирования и начала функционирования органов, характерных для взрослых животных. У Анамний есть только желточный мешок. У амниот: желточный мешок, амнион, аллантоис,хорион,плацента Время образования провизорных органов зависит от того, какие запасы питательных веществ были накоплены в яйцеклетке и в каких условиях среды происходит развитие зародыша. У бесхвостых земноводных, например, благодаря достаточному количеству желтка в яйцеклетке и тому, что развитие идет в воде, зародыш осуществляет непосредственно через оболочки яйца и достигает стадии головастика. На этой стадии образуются провизорные органы дыхания (жабры), пищеварения и движения, приспособленные к водному образу жизни. Перечисленные личиночные органы дают возможность головастику продолжить развитие. По достижении состояния морфофункциональной зрелости органов взрослого типа временные органы исчезают в процессе метаморфоза. У пресмыкающихся и птиц запасов желтка в яйцеклетке больше, но развитие идет не в воде, а на суше. В связи с этим очень рано возникает потребность в обеспечении дыхания
и выделения, а также в защите от высыхания. У них уже в раннем эмбриогенезе, почти параллельно с нейруляцией, начинается формирование провизорных органов, таких, как амнион, хорион и желточный мешок. Чуть позднее формируется аллантоис. У плацентарных млекопитающих эти же провизорные органы образуются еще раньше, поскольку в яйцеклетке очень мало желтка. Развитие таких животных происходит внутриутробно, образование провизорных органов у них совпадает по времени с периодом гаструляции. 11) КРИТИЧЕСКИЕ СТАДИИ (ПЕРИОДЫ) ИНДИВИДУАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ онтогенеза — это стадии онтогенеза, характеризующиеся наибольшей чувствительностью организма или его части к повреждающим раздражителям внешней среды. Имплантация – Внедрение зародыша в толщу эндометрия (слизистой оболочки матки). Она начинается на 7 сутки и длится 40 часов. Различают 2 стадии: 1) Адгезии(прилипания) зародыш с помощью трофобласта прикрепляется к эндометрию. 2) Основной по продолжительности является инвазия(проникновение) Плацентация- Характеризуется образованием плаценты, интенсивными процессами созревания и дифференцировки органов ( 14-15 сутки после оплодотворения) Роды- I период(раскрытия) промежуток времени от начала родовой деятельности до полного раскрытия шейки матки. II период(изгнания) промежуток времени от полного раскрытия шейки матки до рождения плода. III период- промежуток времени от рождения плода до рождения последа(пуповины, плаценты, плодные оболочки) 12) Терратогенные факторы - способность физических, химических, биологических факторов вызвать нарушения процесса эмбриогенеза, приводящих к возникновению врожденных уродств. Влияние условий жизни матери на развитие зародыша и плода. ОТВЕТ: Никотин: у плода сужение сосудов вызывает задержку развития на 30% высока вероятность детской смерти, на 50% высока вероятность развития пороков сердца Алкоголь: Алкогольный синдром плода, задержка умственного развития, недоразвитие головного мозга, расстройства поведения(повышенная возбудимость) Наркотические вещества: При рождении возникает синдром отмены т.е ломка, поражение головного мозга, задержка умственного и физического развития. Нарушение эмбриогенеза, уродства, близнецовые уродства. Причины пороков развития.
стабильность и целостность наследственного материала, которые обеспечиваются процессами редукционного деления и свободным скрещиванием особей, что способствует сохранению генетического равновесия частот аллелей. Способы поддержания генетического гомеостаза Репликация ДНК Репарация ДНК Точное распределение наследственного материала при митозе Иммунитет Репарация ДНК. Основные виды репарации: фотореактивация, эксцизионная, самокоррекция, SOS-репарация. Болезни человека, связанные с наследственными нарушениями механизмов репарации. Репарация — исправление мутационных поврежденных генов, процесс противоположный мутагенезу. Фотореактивация — уменьшение повреждающего действия ультрафиолетового излучения на живые клетки при последующем воздействии на них ярким видимым светом. Эксцизионная р. - удаление искаженного участка ДНК и замена его новым, синтезированного на второй комплементарной цепи ДНК. Самокоррекция — отщепление ошибочно включенного в цепь ДНК нуклеотида, не спаренного с матрицей. SOS-репарация — репарация при избыточном числе повреждений в ДНК. Специальные ферменты репарации (SOS-система) заполняет брешь, восстанавливая целостность синтезируемых полинуклеотидных цепей без точного соблюдения принципа комплементарности. Болезни: пигментная ксеродермия, синдром Хатчинсона. Поддержание генетического гомеостаза на организменном уровне. Неспецифические клеточные и гуморальные факторы защиты. На организменном уровне гомеостаз регулируется центральной нервной системой и эндокринной системой. Поддержание гомеостаза обеспечивает:
- неспецифические защитные механизмы (барьерные свойства кожи, фагоцитоз)
- специфические защитные механизмы (клеточный и гуморальный иммунитет, аллергические реакции) Иммунитет – механизм специфической защиты от генетически чужеродных факторов. Клеточный и гуморальный иммунитет, его основные механизмы. Формы защиты Неспецифические факторы Защитные барьеры организма: Кожа,эпителий,гематолимфатический, печеночный, гематоэнцефал Неспецифическая клеточная защита (клетки крови и соединительной ткани) Неспецифическая гуморальная защита Иммунитет Конституциональный иммунитет Клеточный Гуморальный Проблемы трансплантации органов и тканей, связанные со способностью организмов поддерживать генетический гомеостаз. Ауто-, алло- и ксенотрансплантация. Перспективы пересадки органов и тканей. Ауто- (изо-) трансплантация — пересадка тканей и органов собственного или генетически идентичного организма. Препятствия к пересадке отсутствуют. Алло- (или гомо-) трансплантация — пересадка тканей или органов донора (или трупа) этого же вида Ксено ( гетеро-) трансплантация — пересадка тканей и органов организма другого вида (возникает тканевая несовместимость).
Например, гидру можно разрезать на 200 частей, и каждая из них даст самостоятельный организм. Способы репаративной регенерации · Эпиморфоз – достройка недостающей части до целого. От раневой поверхности постепенно отрастает недостающая часть тела. Пример: восстановление конечности у тритона. · Морфаллаксис – оставшаяся часть органа (культя) подвергается усиленным процессам перестройки с последующим формированием целого органа, но так как материала для его восстановления недостаточно, то орган получается меньшего размера. Пример: восстановление конечности у таракана. · Эндоморфоз - усиленное размножение клеток в оставшейся части органа. Пример: восстановление печени у позвоночных.
17. Заключительным этапом онтогенеза является постэмбриональный (постнатальный) период. Он характеризуется интенсивным ростом органов, установлением окончательных пропорций тела и переходом функций систем органов на режим взрослого организма. Постнатальный период включает всю жизнь человека от рождения до смерти. Возрастные периоды и их характеристика 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 4. Первое детство (4 - 7 лет); в 6 лет начинают прорезываться первые постоянные зубы 5. Второе детство (отрочество, 8-12 лет; у девочек 8 - 11 лет); активизируются процессы роста (главным образом, в длину), появляются вторичные половые признаки 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
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) 18. Типы головного мозга Ихтиопсидный тип мозга характерен для низших позвоночных - рыб и амфибий. Этот тип мозга состоит из пяти основных отделов, ведущим из которых является средний мозг. Он координирует работу всей нервной системы (принимает информацию, осуществляет ее анализ и вырабатывает ответные реакции). Средний мозг разделен на две зрительные доли, имеющих в крыше слой серого вещества - кору, или тектум. Передний мозг рыб не разделен на полушария, имеется только поверхностная борозда. Нервные клетки в крыше переднего мозга отсутствуют (костистые рыбы) или образуют незначительные скопления (осетрообразные рыбы). Обонятельные доли развиты хорошо. Передний мозг амфибий уже разделен на два полушария, каждое из которых имеет собственный желудочек. Крыша переднего мозга содержит тонкий слой нервных клеток - первичный мозговой свод, или зачаток архикортекса (старая кора). Обонятельные доли развиты меньше, чем у рыб. Промежуточный мозг рыб и амфибий имеет первичные зрительные центры, или зрительные бугры. На его крыше находится железа внутренней секреции - эпифиз. От дна отходит гипофиз и пара зрительных нервов, образующих перекрест - хиазму. Мозжечок рыб и амфибий отвечает за координацию движений. У рыб он хорошо развит, а у амфибий имеет вид небольшого валика. Продолговатый мозг рыб и амфибий без резкой границы переходит в спинной мозг и содержит жизненно важные центры, такие как центр дыхания и кровообращения. Зауропсидный тип мозга характерен для классов Рептилий и Птиц. Этот тип мозга состоит из пяти основных отделов, ведущим из которых является передний мозг. Передний мозг разделен на полушария и является самым крупным отделом. Крыша переднего мозга представлена архикортексом, или старой корой. Она остается тонкой и характеризуется послойным и упорядоченным расположением тел нейронов, аксонов и дендритов. Архикортекс представлен двум островками: латеральными и медиальными. Медиальные островки в процессе эволюции преобразуются в гиппокамп. Он выполняет функцию центра обоняния. Латеральные островки являются зачатками новой коры. Древняя кора хорошо развита и располагается вдоль боковой поверхности и основания переднего мозга. Промежуточный мозг связывает между собой передний мозг и крышу среднего мозга. Средний мозг теряет свое значение ведущего отдела. Его размеры уменьшаются, по сравнению с рыбами и амфибиями, а зрительная кора увеличивается. Мозжечок развит значительно лучше, чем у амфибий.
умственная отсталость. Может наблюдаться судорожный синдром. Встречается частичная макроцефалия с увеличением лишь одного из полушарий. Как правило, она сопровождается асимметрией мозгового отдела черепа. Голопрозэнцефалия — отсутствие разделения полушарий, в результате чего они представлены единой полусферой. Боковые желудочки сформированы в единую полость. Сопровождается грубыми дисплазиями лицевого черепа и соматическими пороками. Отмечается мертворождение или гибель в первые сутки.
21. У низших хордовых, в частности у ланцетника, кровеносная система замкнутая, но сердца нет. Роль сердца выполняет брюшная аорта, от которой отходят приносящие жаберные артерии, в количестве 100-150 пар, несущие венозную кровь. Проходя через жаберные перегородки в неразветвленном виде кровь в артериях успевает окислиться и через выносящие парные жаберные артерии уже артериальная кровь поступает в корни спинной аорты, которые сливаются в непарную спинную аорту, от которой идут сосуды, несущие питательные вещества и кислород ко всем частям тела. Венозная кровь со спинной части собирается в передние и задние кардинальные вены, которые сливаются в левой и правой кювьеровы протоки, а из них в брюшную аорту. Кровь от брюшной стороны собирается в подкишечную вену, которая несет кровь в печень, где она обеззараживается, а оттуда по печеночной вене также впадает в кювьеров проток и далее брюшной сосуд. У высших хордовых, в частности у низших позвоночных, т.е. у круглоротых и у рыб, усложнение кровеносной системы выражено в появлении сердца, которое имеет одно предсердие и один желудочек. В сердце бывает только венозная кровь. Круг кровообращения один, в котором артериальная и венозная кровь не смешиваются. Круговорот крови по телу сходен с кровеносной системой ланцетника. От сердца венозная кровь идет к жабрам, где окисляется, и от них окисленная (уже артериальная) кровь разносится по всему телу и по венам возвращается к сердцу. С выходом животных на сушу и с появлением легочного дыхания, появляется второй круг кровообращения. Сердце получает не только венозную, но и артериальную кровь, и поэтому дальнейшая эволюция кровеносной системы идет по пути обособления двух кругов кровообращения. Это достигается делением сердца на камеры. У земноводных и рептилий трехкамерное сердце, которое не обеспечивает полного разделения двух кругов кровообращения, поэтому еще происходит смешение артериальной и венозной крови. Правда, у рептилий желудочек уже разделен неполной перегородкой, а у крокодила четырех камерное сердце, поэтому смешение артериальной и венозной крови наблюдается в меньшей степени, чем у земноводных. У птиц и млекопитающих сердце полностью разделено на четыре камеры – два предсердия и два желудочка. Два круга кровообращения, артериальная и венозная кровь не смешиваются. Разберем эволюцию жаберных дуг у позвоночных животных.
У всех эмбрионов позвоночных животных впереди от сердца закладывается непарная брюшная аорта, от которой отходят жаберные дуги артерий. Они гомологичны артериальным дугам в кровеносной системе ланцетника. Но у них число артериальных дуг небольшое и равняется числу висцеральных дуг. Так у рыб их шесть. Первые две пары дуг у всех позвоночных испытывают редукцию, т.е. атрофируются. Оставшиеся четыре дуги ведут себя следующим образом. У рыб разделяются на приносящие к жабрам и выносящие из жабер жаберные артерии. Третья артериальная дуга у всех позвоночных, начиная с хвостатых амфибий, превращается в сонные артерии и несет кровь к голове. Четвертая артериальная дуга достигает значительного развития. Из нее у всех позвоночных животных, опять же начиная с хвостатых амфибий, образуются собственно дуги аорты. У амфибий и рептилий парные, у птиц правая дуга (левая атрофируется), а у млекопитающих левая дуга аорты (правая атрофируется). Пятая пара артериальных дуг у всех позвоночных, за исключением хвостатых амфибий, атрофируется. Шестая пара артериальных дуг теряет связь со спинной аортой, из нее образуются легочные артерии. Сосуд, связывающий во время зародышевого развития легочную артерию со спинной аортой, называется ботталовым протоком. Во взрослом состоянии он сохраняется у хвостатых амфибий и некоторых рептилий. Как результат нарушения нормального развития этот проток может сохранятся у других позвоночных и человека. Это будет врожденный порок сердца и необходимо в этом случае оперативное вмешательство.
22. Эволюция сердца у позвоночных : Прогрессивные изменения кровеносной системы млекопитающих сводятся к полному разделению венозного и артериального кровотоков. Это достигается завершенной четырехкамерностью сердца и редукцией правой дуги аорты и сохранением только левой, начинающейся от левого желудочка. В результате все органы млекопитающих снабжаются артериальной кровью. Сердце закладывается на первых этапах развития в виде недифференцированной брюшной аорты, которая за счет изгибания, появления в просвете перегородок и клапанов, становится последовательно двух-, трех- и четырехкамерным. Однако рекапитуляции здесь неполны в связи с тем, что межжелудочковая перегородка млекопитающих формируется иначе и из другого материала по сравнению с рептилиями. Поэтому можно считать, что четырехкамерное сердце млекопитающих формируется на базе трехкамерного сердца, а межжелудочковая перегородка является новообразованием, а не результатом доразвития перегородки пресмыкающихся. Таким образом, в филогенезе сердца позвоночных проявляется девиация: в процессе морфогенеза этого органа у млекопитающих рекапитулируют ранние филогенетические стадии, а затем развитие его идет в ином направлении, характерном лишь для этого класса.
смешанная кровь поступает в левый желудочек и аорту. От аорты отходят венечные артерии, питающие сердце. В восходящей части аорты отходят плечеголовной ствол, подключичные и сонные артерии. Головной мозг и верхние конечнисти получают дастаточно оксигенированную и богатую питательными веществами кровь. В нисходящей части аорты расположено второе соединение (коммуникация) между большим и малым кругами кровообращения – артериальный проток (Боталлов) , который соединяет аорту и легочную артерию. Здесь происходит сброс крови из легочной атрерии (кровь из верхней полой вены – правое предсердие – правый желудочек) в аорту – второе смешивание крови. Внутренние органы (кроме печени и сердца) и нижние конечности получают наименее оксигенированную кровь с низким содержанием питательных веществ. Поэтому нижняя часть туловища и ноги развиты у новорожденного ребенка в меньшей степени. От общих подвздошных артерий отходят пупочные артерии , по которым течет венозная кровь к плаценте. Между большим и малым кругами кровообращения имеются два анастомоза (соединения)
- венозный (Аранциев) проток и артериальный (Боталлов) проток. По этом анастомозам кровь сбрасывается по градиенту давления из малого круга кровообращения в большой. Так как во внутриутробном периоде легкие плода не функционируют , они находятся в спавшемся состоянии, в том числе и сосуды малого круга кровообращения. Поэтому сопротивление току крови в этих сосудах большое и давление крови в малом круге кровообращения выше, чем в большом. После рождения ребенок начинает дышать, с первыми вдохами легкие расправляются, сопротивление сосудов малого круга кровообращения снижается, давление крови в кругах кровообращения выравнивается. Поэтому сброса крови уже не происходит, анастомозы между кругами кровообращения закрываются сначала функционально, а затем и анатомически. Из пупочной вены образуется круглая связка печени, из венозного (Аранциева) протока – венозная связка, из артериального (Боталлова) протока – артериальная связка, из пупочных артерий – медиальные пупочные связки. Овальное отверстие зарастает и превращается в овальную ямку. Анатомически артериальный (Боталлов) проток закрывается к 2 месяцам жизни, овальное окно – к 5-7 месяцу жизни. Если закрытия этих анастомозов не происходит, формируется порок сердца. Сердце у новорожденного занимает достаточно большой объем грудной клетки, и более высокое положение, чем у взрослых, что связано с высоким стоянием диафрагмы. Желудочки развиты недостаточно по отношению к предсердяиям, толщина стенок левого и правого желудочков одинаковая – соотношение 1:1 (в 5 лет – 1:2,5, в 14 лет – 1:2,75). Миокард у новорожденных имеет признаки эмбрионального строения : мышечные волокна тонкие, плохо разделены, имеют большое количество овальных ядер, исчерченность отсутствует. Соединительная ткань миокарда выражена слабо, эластических волокон практически нет. Миокард имеет очень хорошее кровоснабжение с хорошо развитой сосудистой сетью. Нервная регуляция сердца несовершенна, что обуславливает достаточно частые дисфункции в виде эмбриокардии, экстрасистолии, дыхательной аритмии. С возрастом появляется исчерченность миофибрилл, интенсивно развивается соединительная ткань, мышечные волокна утолщаются, и к началу полового созревания развитие миокарда, как правило, заканчивается.
Артерии у детей относительно шире, чем у взрослых. Их просвет даже больше, чем просвет вен. Но, так как вены растут быстрее, чем артерии, к 15 годам просвет вен становится вдвое больше, чем артерий. Развитие сосудов в основном заканчивается к 12 годам. Аномалии и пороки развития кровеносной системы у человека.
- Шейная эктопия сердца – расположение сердца в области шеи. Сердце человека развивается из парных закладок мезодермы, которые сливаются и образуют единую трубку в области шеи. В процессе развития трубка смещается в левую часть грудной полости. Если сердце задерживается в области первоначальной закладки, то и возникает данный порок, при котором ребенок обычно погибает сразу после рождения.
- Дестрокардия (гетеротопия) – расположение сердца справа.
- Двухкамерное сердце – остановка развития сердца на этапе двух камер (гетерохрония). От сердца в этом случае отходит только один сосуд – артериальный ствол.
- Незаращение первичной или вторичной межпредсердной перегородки (гетерохрония) в области овальной ямки, которая у эмбриона является отверстием, а также полное их отсутствие приводит к образованию трехкамерного сердца с одним общим предсердием (частота встречаемости 1:1000 рождений).
- Незаращение межжелудочковой перегородки (гетерохрония) с частотой встречаемости 2,5-5:1000 рождений. Редким пороком является ее полное отсутствие.
- Персистирование (нарушение дифференцировки) артериального, или ботталлова, протока, представляющего собой часть корня спинной аорты между 4-й и 6-й парами артерий слева. Когда легкие не функционируют, у человека во время зародышевого развития имеется ботталлов проток. После рождения проток зарастает. Сохранение его ведет к серьезным функциональным нарушениям, поскольку проходит смешанная венозная и артериальная кровь. Частота встречаемости 0,5-1,2:1000 рождений.
- Правая дуга аорты – самая частая аномалия жаберных дуг артерий. При развитии происходит редукция левой дуги 4-й пары вместо правой.
- Персистирование обеих дуг аорты 4-й пары, так называемое «Аортальное кольцо» - у эмбриона человека иногда не происходит редукции правой артерии 4-й жаберной дуги и корня аорты справа. В этом случае вместо одной дуги аорты развиваются две дуги, которые обогнув трахею и пищевод, соединяются в непарную спинную аорту. Трахея и пищевод оказываются в аортальном кольце, которое с возрастом сжимается. Порок проявляется нарушением глотания и удушением.
- Персистирование первичного эмбрионального ствола. На определенной стадии развития у эмбриона имеется общий артериальный ствол, который потом разделяется спиральной перегородкой на аорту и легочной ствол. Если перегородка не развивается, то общий ствол сохраняется. Это приводит к смешению артериальной и венозной крови и обычно заканчивается смертью ребенка.
