За 9 месяцев эмбрионального развития человеческий эмбрион проходит удивительный путь от клетки до полноценного, жизнеспособного организма. Каждая неделя беременности знаменуется формированием новых тканей и органов. Если на ранних сроках эмбрион человека не может существовать без матери, то к концу гестации он становится все более самостоятельным. Как происходит развитие ребенка в утробе матери?

Начальный период эмбрионального развития (первые 4 недели)

Новая жизнь зарождается в момент слияния двух гамет - сперматозоида и яйцеклетки. Если это происходит в результате естественного полового акта, то зачатие осуществляется в фаллопиевой трубе, где сперматозоиды ожидают выхода яйцеклетки из фолликула. В процессе их соединения появляется новая клетка - зигота. Через 24-36 часов она начинает дробиться, и на вторые сутки после зачатия эмбрион состоит уже из 2 клеток, на третьи - из 8, а на 4 - из 10-20. Эта форма эмбриона называется бластоцистой.

Бластоциста, благодаря сокращению мышц маточной трубы и движению ворсинок, направляется в сторону полости матки. Она выходит в матку на 7-8 день. За это время гормон прогестерон успевает подготовить маточный эндометрий к имплантации.

Бластоциста выбрасывает пальцевидные отростки и крепится к эндометрию, начинается секретироваться ХГЧ. Некоторые женщины в этот момент ощущают тянущую боль в животе, у них появляются мажущие кровянистые выделения - имплантационное кровотечение.

Если на первой неделе беременности размер эмбриона всего лишь 0,2 мм, то к третьей неделе он вырастает до 4 мм. Начальный период эмбриогенеза характеризуется стремительными изменениями, которые происходят каждый день. На третьей неделе эмбрион представляет собой плодное яйцо. Туда входят непосредственно сам человеческий зародыш и провизорные органы, которые выполняют функцию пока еще не сформированных тканей, - хорион, амнион, желточный мешок.

Формируется нервная трубка, которая проходит по всей длине зародыша. Она имеет несколько выпуклостей. К 21 дню эмбрионального развития из средней выпуклости образуется сердце, из той, что сверху, - головной мозг. Остальная часть трубки превращается в спинной мозг.

На 4 неделе начинается закладка основных органов - печени, почек, желудка, кишечника. В этот период онтогенеза зародыш особенно уязвим, любое внешнее воздействие, болезнь матери, прием медикаментов способны повлиять на эмбриональную закладку органов. К концу первого месяца гестации уже бьется сердце, циркулирует кровь, есть зачатки конечностей и глазные впадины. На фото ниже можно посмотреть, как выглядит ребенок на этой стадии онтогенеза.

Стадии развития в последующие месяцы

Внутриутробное развитие человека называется пренатальным периодом. Он делится на две части - эмбриональный период (до 8 недели) и фетальный период, когда эмбрион уже называется плодом. Вся беременность делится на триместры:

  • первый триместр - 1-13 неделя;
  • второй триместр - 14-26 неделя;
  • третий триместр - 27 неделя и до рождения.

Второй (с 5 по

На 5 неделе гестации у зародыша формируется пуповина. Она будет связывать плод с материнским организмом, именно через нее он будет получать полезные элементы и кислород и отдавать отходы после обмена веществ. По мере роста кишечник частично заполняет пуповину. Это объясняется его длиной, которая несоразмерна величине эмбриона. На 10 неделе он будет полностью спрятан внутри тела.

К 6 неделе у эмбриона уже есть черты лица, у него появляются глаза, которые прикрыты веками, носик, челюсти.

Конечности продолжают формироваться, но малыш уже может сгибать руки в локтях, сжимать кулачки. В середине второго месяца гестации вес составляет 2 г, а длина тела - 2,3 см.

На 7 неделе эмбрионального периода начинает образовываться плацента, которая тут же принимает на себя функцию секреции гормонов. Развиваются внутренние органы - кровеносные сосуды, эндокринные железы, мозг, половые железы - яички или яичники.

На 8 неделе гестации активизируется участок Y-хромосомы, отвечающий за выработку половых гормонов. Если женщина беременна мальчиком, то яички секретируют гормон тестостерон. Под воздействием этого гормона у мальчика сформируются мужские половые органы. Наружные гениталии пока слабо дифференцированы, хотя половой бугорок, урогенитальная и анальная мембраны уже сформированы.

Третий (с 9 по 12)

На третьем месяце беременности заканчивается эмбриональный период онтогенеза и начинается фетальный. К 10 неделе сформированы уже многие структуры:

  • ротовая полость;
  • лицо;
  • большие полушария;
  • кишечник;
  • желчные протоки.

Начинает развиваться мозжечок. Плод совершает первые движения в утробе, но он пока еще слишком мал, чтобы женщина их почувствовала.

Изначально единообразный половой бугорок под воздействием половых гормонов к 12 неделе начинает дифференцироваться. У девочки это приводит к образованию клитора, больших и малых половых губ, а у мальчика - пениса и мошонки.

На 12 неделе гестации уже можно сказать, какая у ребенка будет группа крови. На поверхности эритроцитов появляются агглютиногены, определяющие групповую принадлежность и резус-фактор. В тимусе появляются Т-лимфоциты, играющие важную роль в иммунном ответе организма.

Четвертый (с 13 по 16)


 В таблице представлено понедельное описание роста и веса эмбриона на 4-5 месяцах эмбрионального этапа:

У ребенка сформированы многие органы, которые уже начали функционировать в соответствии со своей ролью в организме:

  • поджелудочная железа продуцирует гормон инсулин;
  • печень секретирует желчь;
  • сердечная мышца перегоняет 600 мл крови;
  • почки выделяют мочу;
  • щитовидная железа выделяет тиреоидные гормоны;
  • костный мозг продуцирует кровяные клетки (эритроциты, лейкоциты);
  • начинают функционировать потовые и слюнные железы;
  • полностью развиты гениталии, но на УЗИ их увидеть еще непросто;
  • у мальчиков появляется предстательная железа;
  • у девочек размножаются оогонии - к моменту рождения их останется всего лишь 3-4% от изначального количества.


В начале 13 недели плацента уже полностью сформирована. Она обеспечивает ребенка необходимыми веществами для развития, а также продуцирует прогестерон и эстроген, необходимые для поддержания беременности.

Внешне плод похож на маленького человечка. Глаза и уши занимают свое привычное место, растут брови и волосы на голове. Все тело малыша покрывается пушковыми волосиками - лануго. Во рту закладываются зачатки молочных зубов. Активно формируются скелет, мышцы, связки. Плод осуществляет много движений конечностями, пальчиками, головкой.

Пятый (с 17 по 20)

На пятом месяце происходит поэтапное формирование следующих органов и структур:

  • заканчивается развитие иммунной системы;
  • оформляется слуховая система - косточки уха и зона мозга, отвечающая за слух; ребенок может слышать звуки;
  • появляется матка у девочек, в яичниках растут фолликулы;
  • молочные зубки покрываются дентином, под ними образуются зачатки постоянного зубного комплекта;
  • начинается миелинизация нервов.

Многие органы уже сформированы, и с этого момента начинается их совершенствование. В головном мозге уже есть зоны, отвечающие за обоняние, осязание, вкус, зрение и слух. На УЗИ можно увидеть пол будущего младенца.

Плод различает время суток. Он активно шевелится в утробе матери, ощупывает пространство вокруг - собственное лицо, стенку плодного пузыря, пуповину, кладет пальцы в ротик, причем больше пользуется одной рукой. Большую часть времени он предпочитает спать.

Тело плода покрывается сыровидной смазкой - вязкой субстанцией, которая обеспечивает защиту кожных покровов. Под ней кожа делится на слои. Как выглядит ребенок на этом этапе онтогенеза, можно посмотреть на фото.

Шестой (с 21 по 24)

Наступает период активного роста ребенка. Если на 21 неделе он весит 360 г, то на 24 уже 500-600 г. Его тело поддерживает позвоночник, который имеет 33 позвонка и 150 суставов. Малыш продолжает двигаться в животе мамы, у него сформировалось внутреннее ухо, и он знает, в каком положении он находится. На пальчиках появляется индивидуальный рисунок, который останется таким на всю жизнь.

Источником пищи становится амниотическая жидкость. Плод пьет ее, причем он уже может ощущать вкус благодаря вкусовым сосочкам на языке. В толстом кишечнике из амниотических вод всасываются углеводы. Отходы выводятся с мочой.

Костный мозг берет на себя производство эритроцитов. До шестого месяца этим занимались печень и селезенка.

Альвеолы внутри покрываются суфрактантом. Это вещество предотвращает слипание легких при дыхании. Однако его еще слишком мало, поэтому при появлении на свет в этот период ребенка выхаживают в кувезе.

Продолжают развиваться внутренние половые органы и наружные гениталии. У девочек появляется влагалище, яички мальчиков начинают спускаться из брюшной полости в мошонку.

Седьмой (с 25 по 28)

На седьмом месяце начинается третий триместр беременности. Продолжается стремительный рост ребенка. На 25 неделе он весит 710-760 г, а на 27 достигает 1 кг и 35 см.

Продолжают совершенствоваться уже сформированные органы. Глаза пока еще закрыты, но у них сформирована радужка - голубая или темная. Растут ресницы, брови, волосы на голове, а волосы на теле наоборот начинают исчезать.


Мамы отмечают, что малыш часто шевелится в животе, меняет положение. Женщина уже может определить, когда ее ребенок спит, а когда у него наступает период активности. Во сне плод может сосать палец, улыбаться.

Совершенствуется мозг. Гипофиз производит аденокортикотропный гормон, который стимулирует развитие надпочечников и секрецию глюкокортикоидов.

Восьмой (с 29 по 32)

На восьмом месяце рост плода происходит по индивидуальной схеме. На это влияет много факторов, в том числе и генетические. Некоторые малыши рождаются крупными, другие же появляются на свет миниатюрными. В среднем на 29 неделе масса плода составляет 1150 г, а рост 36 см, на 32 неделе - масса 1400-1900 г.

У ребенка сформированы все органы, если у матери начнутся преждевременные роды, то малыш выживет. Однако суфрактанта по-прежнему немного, поэтому потребуются медицинская помощь и выхаживание.

На этом этапе гестации важно выяснить, какое положение занимает плод. Он может располагаться продольно, поперечно или косо. Для выбора стратегии ведения родов важно определить предлежание, которое может быть головным или тазовым. Наиболее удачным является головное расположение, однако если ребенок лежит ягодицами вниз, беспокоиться не стоит, у него есть несколько недель, чтобы развернуться. Врач отслеживает расположение плода на УЗИ.

Девятый (с 33 по 36)

На 33-34 неделе рост и вес малыша составляет 40 см и 1800-2100 г, а к концу 9 месяца - 46 см и 2400 г. Если плод родится прямо сейчас, он может выжить даже без помощи медицинского персонала. Все его органы сформированы и функционируют. Ниже представлено фото плода непосредственно перед рождением.

Продолжает формироваться нервная и иммунная системы, наращивается необходимый для терморегуляции подкожный жир. Кости черепа у малыша подвижны, это понадобится ему, когда он будет идти сквозь шейку матки и влагалище - косточки будут надвигаться друг на друга. Ребенок уже достаточно крупный, в матке ему мало места, поэтому он практически не двигается.

Последние недели перед родами (с 37 по 40)

В последние недели перед родами ребенок полностью сформирован и ждет появления на свет. В период ожидания он прибавляет в весе, который на момент родов в среднем составляет 3000-3500 г.

Все органы уже оформились и нормально функционируют. Сыровидная смазка исчезает, именно поэтому некоторые детки рождаются со сморщенной от жидкости кожей.

Не все женщины рожают точно на 40 неделе. Родоразрешение может произойти с запозданием или опережением на 1 неделю, это нормально и зависит от индивидуальных особенностей течения гестации.

При прохождении по родовым путям головка малыша деформируется, он рождается покрытым слизью и кровью. Акушеры, принимающие роды, освобождают рот и нос от слизи, малыш делает первый вздох и издает первый крик - он оповещает всех, что появился на свет.

В процессе эмбрионального развития человека сохраняются общие закономерности развития и стадии, характерные для позвоночных животных. Вместе с тем появляются особенности, отличающие развитие человека от развития других представителей позвоночных; знание этих особенностей необходимо врачу. Процесс внутриутробного развития зародыша человека продолжается в среднем 280 суток (10 лунных месяцев). Эмбриональное развитие человека можно разделить на три периода: начальный (1-я неделя развития), зародышевый (2-8-я неделя развития), плодный (с 9-й недели развития до рождения ребенка). К концу зародышевого периода заканчивается закладка основных эмбриональных зачатков тканей и органов и зародыш приобретает основные черты, характерные для человека. К 9-й неделе развития (начало 3-го месяца) длина зародыша составляет 40 мм, а масса около 5 г. В курсе эмбриологии человека, изучаемом на кафедре гистологии и эмбриологии, основное внимание уделяется особенностям половых клеток человека, оплодотворения и развития человека на ранних стадиях (начальный и зародышевый периоды), когда происходят образование зиготы, дробление, гаструляция, формирование зачатков осевых органов и зародышевых оболочек, гистогенез и органогенез, а также взаимодействия в системе мать - плод. Процессы формирования систем органов у плода подробно рассматриваются в курсе анатомии.

Прогенез

Половые клетки

Мужские половые клетки. Спермин человека образуются в течение всего активного полового периода в больших количествах. Продолжительность развития зрелых сперматозоидов из родоначальных клеток - сперматогоний - составляет около 72 дней. Подробное описание процессов сперматогенеза дается в главе XXII. Сформированный сперматозоид имеет размер около 70 мкм и состоит из головки и хвоста (см. рис. 23). В ядре сперматозоида человека содержится 23 хромосомы, одна из которых является половой (X или V), остальные-аутосомами. Среди спермиев 50% содержат Х-хромосому и 50% - У-хромосому. Показано, что масса Х-хромосомы больше массы У-хромосомы, поэтому спермии, содержащие Х-хромосому, менее подвижны, чем содержащие У-хромосому.

У человека объем эйякулята в норме составляет около 3 мл; в нем содержится в среднем 350 млн. сперматозоидов. Для обеспечения оплодотворения общее количество сперматозоидов в сперме должно быть не менее 150 млн., а концентрация их в 1 мл - не менее 60 млн. В половых путях женщины после копуляции их число уменьшается по направлению от влагалища к дистальному концу маточной трубы. Благодаря высокой подвижности сперматозоиды при оптимальных условиях могут через 30 мин - 1ч достигать полости матки, а через 1 1 / 2 -2 ч находиться в дистальной (ампулярной) части маточной трубы, где происходят встреча с яйцеклеткой и оплодотворение. Спермии сохраняют оплодотворяющую способность до 2 сут.

Женские половые клетки. Образование женских половых клеток (овогенез) совершается в яичниках циклически, при этом в течение овариального цикла каждые 24-28 дней образуется, как правило, один овоцит 1-го порядка (см. гл. XXII). Вышедший из яичника при овуляции овоцит 1-го порядка имеет диаметр около 130 мкм и окружен плотной блестящей зоной, или мембраной, и венцом фолликулярных клеток, число которых достигает 3- 4 тыс. Он подхватывается бахромками маточной трубы (яйцевода) и продвигается по ней. Здесь и заканчивается созревание половой клетки. При этом в результате второго деления созревания образуется овоцит 2-го порядка (яйцеклетка), который утрачивает центриоли и тем самым способность к делению. В ядре яйцеклетки человека содержится 23 хромосомы; одна из них является половой Х-хромосомой.

Яйцеклетка женщины (как и млекопитающих животных) вторично изолецитального типа, содержит небольшое количество желточных зерен, более или менее равномерно расположенных в ооплазме (рис. 32, Л, Б). Свой резерв питательных веществ яйцеклетка человека обычно расходует в течение 12-24 ч после овуляции, а затем погибает, если не будет оплодотворена.

Эмбриогенез

Оплодотворение

Оплодотворение происходит в ампулярной части яйцевода. Оптимальные условия для взаимодействия сперматозоидов с яйцеклеткой обычно создаются в пределах 12 ч после овуляции. При осеменении многочисленные спермии приближаются к яйцеклетке и вступают в контакт с ее оболочкой. Яйцеклетка начинает совершать вращательные движения вокруг своей оси со скоростью 4 вращения в минуту. Эти движения обусловлены влиянием биения жгутиков сперматозоидов и продолжаются около 12 ч. В процессе взаимодействия мужской и женской половых клеток в них происходит ряд изменений. Для спермиев характерны явления капацитации и акросомальная реакция. Капацитация представляет собой процесс активации спермиев, который происходит в яйцеводе под влиянием слизистого секрета его железистых клеток. В механизмах капацитации большое значение принадлежит гормональным факторам, прежде всего прогестерону (гормон желтого тела), активизирующему секрецию железистых клеток яйцеводов. После капацитации следует акросомальная реакция, при которой происходит выделение из сперматозоидов ферментов - гиалуронидазы и трипсина, играющих важную роль в процессе оплодотворения. Гиалуронидаза расщепляет гиалуроновую кислоту, содержащуюся в блестящей зоне. Трипсин расщепляет белки цитолеммы яйцеклетки и клеток лучистого венца. В результате происходят диссоциация и удаление клеток лучистого венца, окружающих яйцеклетку, и растворение блестящей зоны. В яйцеклетке цитолемма в области прикрепления спермия образует приподнимающий бугорок, куда входит один сперматозоид, при этом за счет кортикальной реакции (см. выше) образуется плотная оболочка - оболочка оплодотворения, препятствующая вхождению других спермиев и явлению полиспермии. Ядра женской и мужской половых клеток превращаются в пронуклеусы, сближаются, наступает стадия синкариона. Возникает зигота и к концу 1-х суток после оплодотворения начинается дробление.

Пол будущего ребенка определяется комбинацией половых хромосом в зиготе. Если яйцеклетка оплодотворена сперматозоидом с половой хромосомой X, то в образующемся диплоидном наборе хромосом (у человека их 46) содержатся две Х-хромосомы, характерные для женского организма. При оплодотворении сперматозоидом с половой хромосомой Y в зиготе образуется комбинация половых хромосом XY, характерная для мужского организма. Таким образом, пол ребенка зависит от половых хромосом отца. Так как число образующихся сперматозоидов с Х- и Y-хромосомами одинаково, число новорожденных девочек и мальчиков должно быть равным. Однако в связи с большей чувствительностью эмбрионов мужского пола к повреждающему действию различных факторов число новорожденных мальчиков немного меньше, чем девочек: на 100 мальчиков рождаются 103 девочки.

В медицинской практике выявлены различные виды патологии развития, обусловленные аномальным кариотипом. Причиной подобных аномалий является чаще всего нерасхождение в анафазе половинок половых хромосом в процессе мейоза женских половых клеток. В результате этого в одну клетку попадают две хромосомы и формируется набор половых хромосом XX, а в другую не попадает ни одна. При оплодотворении таких яйцеклеток спермиями с Х или У-половыми хромосомами могут образоваться следующие кариотипы: 1) с 47 хромосомами, из них 3 хромосомы Х (тип XXX) - сверхженский тип, 2) кариотип ОУ (45 хромосом) - нежизнеспособный; 3) кариотип XXY (47 хромосом) - мужской организм с рядом нарушений - уменьшены мужские половые железы, отсутствует сперматогенез, увеличены молочные железы(синдром Клайнфельтера); 4) тип ХО (45 хромосом) -женский организм с рядом изменений - невысокий рост, недоразвитие половых органов (яичника, матки, яйцеводов), отсутствие менструаций и вторичных половых признаков (синдром Тернера).

Дробление

Дробление зародыша человека начинается к концу 1-х суток и продолжается в течение 3-4 сут после оплодотворения, по мере продвижения зародыша по яйцеводу к матке. Движение зародыша обеспечивается перистальтическими сокращениями мускулатуры яйцевода, мерцанием ресничек его эпителия, а также перемещением секрета желез маточной трубы. Питание зародыша осуществляется за счет небольших запасов желтка в яйцеклетке и, возможно, содержимого маточной трубы.

Дробление зиготы человека полное неравномерное асинхронное. В течение первых суток оно происходит медленно. Первое деление завершается через 30 ч; при этом борозда дробления проходит по меридиану и образуется два бластомера. За стадией двух бластомеров следует стадия трех бластомеров. Через 40 ч образуются 4 клетки.

С первых же делений формируются два вида бластомеров: “темные” и “светлые”. “Светлые” бластомеры дробятся быстрее и располагаются одним слоем вокруг “темных”, которые оказываются в середине зародыша. Из поверхностных “светлых” бластомеров в дальнейшем возникает трофобласт, связывающий зародыш с материнским организмом и обеспечивающий его питание. Внутренние “темные” бластомеры формируют эмбриобласт - из него образуются тело зародыша и все остальные внезародышевые органы, кроме трофобласта. Начиная с трех суток дробление идет быстрее и на 4-е сутки зародыш состоит из 7-12 бластомеров. Уже через 50-60 ч образуется морула, а на 3-4-е сутки начинается формирование бластоцисты - полого пузырька, заполненного жидкостью (рис. 33, Б).

Бластоциста в течение 3 сут находится в яйцеводе, через 4-4"/ 2 сут она состоит из 58 клеток, имеет хорошо развитый трофобласт и расположенную внутри клеточную массу эмбриобласта. Через 5-5"/ 2 сут бластоциста попадает в матку. К этому времени она увеличивается в размерах благодаря росту числа бластомеров до 107 клеток и объема жидкости вследствие усиленного всасывания трофобластом секрета маточных желез, а также активной выработке жидкости самим трофобластом. Эмбриобласт располагается в виде узелка зародышевых клеток, который прикреплен изнутри к трофобласту на одном из полюсов бластоцисты.

Человек зарождается, когда сперматозоид — мужская половая клетка, попав в организм женщины, сливается с ее яйцеклеткой и образуется единая клетка. Новая клетка развивается путем деления. В какое-то время у зародыша появляются и потом исчезают признаки, присущие представителям животного мира: по образу и подобию рыб формируются жаберные дуги, челюстной сустав, который есть у пресмыкающихся, отрастают хвост и тонкий волосяной покров. Эти древнейшие формы существуют недолго и потом либо видоизменяются, либо исчезают.

Зародыш быстро проходит как бы все стадии эволюции . Этот процесс называется рекапитуляцией (повторением).

Немецкие биологи Фриц Мюллер и Эрнст Геккель сформулировали в XIX в. биогенетический закон: «Индивидуальное развитие каждой особи есть краткое и быстрое повторение исторического развития вида, к которому эта особь относится».

Развиваясь в материнской утробе, зародыш человека проходит всю эволюцию живого. У этого четырехнедельного эмбрионе (длина его — всего 4 мм) отчетливо видны жаберный аппарат, как у рыб, и хвост. Через несколько недель они исчезнут. Русский биолог А.Н. Северцов (1866 — 1936) установил, что в индивидуальном развитии повторяются признаки не взрослых предков, а их зародышей.

Ребенок развивается в материнской утробе примерно 266 дней, или 38 недель (первые восемь недель его называют эмбрионом, далее — плодом). В эмбриональный период из бесформенного скопления клеток постепенно формируется зародыш, в общих чертах уже напоминающий человека. К концу этих восьми недель заложены все основные внутренние и наружные органы человека. Правда, по внешнему виду эмбриона еще нельзя определить его пол — это удастся лишь по прошествии еще двух недель.

На девятой неделе начинается плодный, или фетальный, период — пора роста и созревания организма. С этого времени крохотный ребенок, лежащий в особой водной оболочке, начинает изгибаться, шевелить ручками и ножками. Кожа его, поначалу прозрачная, как стекло, мутнеет и утрачивает прозрачность. К концу четвертого месяца сердце малыша заметно крепнет. Каждый день оно перекачивает по его ковеносным сосудам более 30 л крови. Теперь плод достигает 16 см в длину и весит 170 г. На пятом месяце будущий ребенок уже весьма ощутимо толкается, болтает руками и ногами. Он уже чувствует движение и слышит. Громкие звуки заставляют его сердце биться быстрее. И вот еще что происходит в это время: на кончиках пальцев вырисовывается узор из тонких витых линий. Узор этот «пристает» к пальцам навсегда. Дотронувшись до любого предмета, человек оставляет на нем отпечатки своих пальцев. Они уникальны: на Земле не сыскать и двух человек с одинаковыми отпечатками пальцев.

К началу шестого месяца плод весит 600 г. Если ребенок появится на свет на шестом месяце беременности (то есть раньше срока), то — при хорошем уходе врачей — он выживет. А если все сложится нормально, он родится в конце девятого месяца. Такие новорожденные весят не меньше 3200 г, при росте в среднем 50 см.

Индивидуальное развитие каждого организма представляет собой непрерывный процесс, который начинается с момента образования зиготы и продолжается до смерти организма.

Понятие онтогенеза

Онтогенез представляет собой цикл индивидуального развития каждого организма, в его основе лежит реализация наследственной информации на всех этапах существования. При этом немаловажное значение играет воздействие факторов внешней среды.

Онтогенез обусловлен продолжительным историческим развитием каждого конкретного вида. Биогенетический закон, который сформулировали ученые Мюллер и Геккель, отражает взаимосвязь индивидуального и исторического развития.

Стадии онтогенеза

Если рассматривать с точки зрения биологии, то самым значимым событием во всем индивидуальном развитии является способность к размножению. Именно это качество обеспечивает существование видов в природе.

Исходя из способности размножаться, весь онтогенез можно разделить на несколько периодов.

  1. Дорепродуктивный.
  2. Репродуктивный.
  3. Пострепродуктивный.

В течение первого периода происходит реализация наследственной информации, которая проявляется в структурных и функциональных преобразованиях организма. На этом этапе особь достаточно чувствительна ко всем воздействиям.

Репродуктивный период реализует самое важное предназначение каждого организма - продолжение рода.

Последний этап неизбежен в индивидуальном развитии каждой особи, он проявляется старением и угасанием всех функций. Заканчивается всегда смертью организма.

Дорепродуктивный период еще можно разделить на несколько стадий:

  • личиночный;
  • метаморфоз;
  • ювенильный.

Все периоды имеют свои особенности, которые проявляются в зависимости от принадлежности организма к определенному виду.

Стадии эмбрионального периода

Учитывая особенности развития и ответные реакции эмбриона на повреждающие факторы, все внутриутробное развитие можно разделить на следующие стадии:

Первая стадия начинается с момента оплодотворения яйцеклетки и заканчивается внедрением бластоцисты в оболочку матки. Это происходит примерно на 5-6 день после образования зиготы.

Период дробления

Сразу после слияния яйцеклетки со сперматозоидом начинается эмбриональный период онтогенеза. Образуется зигота, которая приступает к дроблению. При этом образуются бластомеры, чем больше по количеству их становится, тем меньше они по своим размерам.

Процесс дробления протекает не одинаково у представителей разных видов. Это зависит от количества питательных веществ и распределения их в цитоплазме клетки. Чем больше желтка, тем медленнее идет деление.

Дробление может быть равномерным и неравномерным, а также полным или неполным. Для человека и всех млекопитающих характерно полное неравномерное дробление.

В результате этого процесса образуется многоклеточный однослойный зародыш с небольшой полостью внутри, его называют бластулой.

Бластула

Этой стадией заканчивается первый период эмбрионального развития организма. В клетках бластулы можно уже наблюдать типичное для конкретного вида соотношение ядра и цитоплазмы.

С этого момента клетки зародыша уже имеют название эмбриональных. Эта стадия характерна абсолютно для всех организмов любого вида. У млекопитающих и человека дробление неравномерное из-за небольшого количества желтка.

В разных бластомерах деление идет с разными темпами, и можно наблюдать образование светлых клеток, они располагаются по периферии, и темных, которые выстраиваются в центре.

Из светлых клеток образуется трофобласт, его клетки способны:

  • растворять ткани, поэтому зародыш получает возможность внедриться в стенку матки;
  • отслаиваться от клеток зародыша и образовывать пузырек, заполненный жидкостью.

Сам зародыш располагается на внутренней стенке трофобласта.

Гаструляция

После бластулы у всех многоклеточных организмов начинается следующий эмбриональный период - это образование гаструлы. В процессе гаструляции различают два этапа:

  • образование двухслойного зародыша, состоящего из эктодермы и энтодермы;
  • появление трехслойного зародыша, образуется третий зародышевый листок - мезодерма.

Гаструляция происходит путем инвагинации, когда клетки бластулы с одного полюса начинают впячиваться внутрь. Внешний слой клеток носит название эктодермы, а внутренний - энтодермы. Появившаяся полость называется гастроцелью.

Третий зародышевый листок - мезодерма - образуется между эктодермой и энтодермой.

Образование тканей и органов

Образовавшиеся в конце стадии три зародышевых листка дадут начало всем органам и тканям будущего организма. Начинается следующий эмбриональный период развития.

Из эктодермы развиваются:

  • нервная система;
  • кожа;
  • ногти и волосы;
  • сальные и потовые железы;
  • органы чувств.

Энтодерма дает начало следующим системам:

  • пищеварительной;
  • дыхательной;
  • части мочевыделительной;
  • печени и поджелудочной железы.

Больше всего производных дает третий зародышевый листок - мезодерма, из нее образуется:

  • скелетная мускулатура;
  • половые железы и большая часть выделительной системы;
  • хрящевая ткань;
  • кровеносная система;
  • надпочечники и половые железы.

После образования тканей начинается следующий эмбриональный период онтогенеза - формирование органов.

Здесь можно выделить две фазы.

  1. Нейруляция . Образуется комплекс осевых органов, в который входят нервная трубка, хорда и кишечник.
  2. Построение остальных органов. Отдельные участки тела приобретают характерные для них формы и очертания.

Полностью органогенез заканчивается тогда, когда эмбриональный период подходит к своему завершению. Стоит отметить, что развитие и дифференцировка продолжаются и после рождения.

Контроль эмбрионального развития

Все этапы эмбрионального периода основаны на реализации наследственной информации, полученной от родителей. Успешность и качество реализации зависит от влияния внешних и внутренних факторов.

Схема онтогенетических процессов состоит из нескольких этапов.

  1. Гены получают всю информацию от соседних клеток, гормонов и других факторов для того, чтобы прийти в активное состояние.
  2. Информация от генов для осуществления синтеза белков на этапах транскрипции и трансляции.
  3. Информация от белковых молекул для стимулирования образования органов и тканей.

Сразу после слияния яйцеклетки со сперматозоидом начинается первый период эмбрионального развития организма - дробление, которое полностью регулируется той информацией, которая находится в яйце.

На стадии бластулы активация происходит генами сперматозоида, а гаструляция контролируется генетической информацией зародышевых клеток.

Формирование тканей и органов происходит за счет информации, содержащейся в клетках эмбриона. Начинается отделение стволовых клеток, которые и дают начало разным тканям и органам.

Формирование внешних признаков организма в эмбриональный период человека зависит не только от наследственной информации, но и от влияния внешних факторов.

Факторы, влияющие на эмбриональное развитие

Все воздействия, которые могут отрицательно сказаться на развитии ребенка, можно разделить на две группы:

  • факторы окружающей среды;
  • болезни и образ жизни мамы.

К первой группе факторов можно отнести следующие.

  1. Радиоактивное излучение. Если такое воздействие произошло на первой стадии эмбрионального периода, когда еще не произошла имплантация, то чаще всего происходит самопроизвольный выкидыш.
  2. Электромагнитное излучение. Возможно такое воздействие при нахождении вблизи работающих электроприборов.
  3. Воздействие химических веществ, сюда можно отнести бензол, удобрения, красители, химиотерапию.

Будущая мама также может стать причиной нарушения эмбрионального развития, можно назвать следующие опасные факторы:

  • хромосомные и генетические болезни;
  • употребление наркотических средств, спиртных напитков, уязвимыми считаются любые этапы эмбрионального периода;
  • инфекционные заболевания мамы во время беременности, например краснуха, сифилис, грипп, герпес;
  • сердечная недостаточность, бронхиальная астма, ожирение - при этих заболеваниях возможно нарушение поступления кислорода к тканям зародыша;
  • прием лекарственных средств; особенности эмбрионального периода таковы, что самыми опасными в этом отношении являются первые 12 недель развития;
  • чрезмерное увлечение синтетическими витаминными препаратами.

Если посмотреть на следующую таблицу, то можно убедиться, что не только недостаток витаминов вреден, но и их избыток.

Название витамина Опасная доза препарата Отклонения в развитии
A 1 млн. МЕ Нарушения в развитии головного мозга, гидроцефалия, выкидыш.
E 1 г Аномалии развития мозга, органов зрения, скелета.
D 50 000 МЕ Деформация черепа.
K 1,5 г Пониженная свертываемость крови.
C 3 г Выкидыш, мертворождение.
B2 1 г Сращение пальцев, укорочение конечностей.
PP 2,5 г Хромосомная мутация.
B5 50 г Нарушение в развитии нервной системы.
B6 10 г Мертворождение.

Болезни плода на последних этапах эмбрионального развития

На последних неделях развития происходит дозревание жизненно важных органов ребенка и подготовка к перенесению всевозможных нарушений, которые могут возникнуть в процессе родов.

Перед появлением на свет в организме плода создается высокий уровень пассивной иммунизации. На этом этапе также возможны различные болезни, которые может получить плод.


Таким образом, несмотря на практически сформированный организм ребенка, некоторые негативные факторы вполне способны вызвать серьезные нарушения и врожденные заболевания.

Опасные периоды эмбрионального развития

В течение всего эмбрионального развития можно выделить периоды, которые считаются наиболее опасными и уязвимыми, так как в это время происходит формирование жизненно важных органов.

  1. 2-11 неделя, так как происходит формирование головного мозга.
  2. 3-7 недели - идет закладка органов зрения и сердца.
  3. 3-8 неделя - происходит формирование конечностей.
  4. 9 неделя - закладывается живот.
  5. 4-12 недели - идет формирование половых органов.
  6. 10-12 неделя - закладка неба.

Рассмотренная характеристика эмбрионального периода еще раз подтверждает, что для развития плода самые опасные периоды считаются с 10 дня и до 12 недель. Именно в это время происходит формирование всех основных органов будущего организма.

Ведите здоровый образ жизни, постарайтесь оградить себя от вредного воздействия внешних факторов, избегайте общения с больными людьми, и тогда можно быть практически уверенным, что ваш малыш родится здоровым.

Основные стадии эмбриогенеза

В эмбриогенезе (эмбриональном развитии человека) выделяют следующие стадии:

  • оплодотворение;
  • дробление и образование бластулы;
  • гаструляция;
  • дифференцировка зародышевых листков;
  • гистогенез (образование зачатков тканей);
  • органогенез (начальный этап образования органов);
  • системогенез (дифференциация систем органов) плода.

Дробление клеток

Замечание 1

Дробление представляет собой митотическое деление клеток без суммарного увеличения их объема.

Стадия дробления начинается к концу первых 24 часов после оплодотворения и длится 3-4 суток. В этот промежуток времени зародыш продвигается по яйцеводу к матке. У человека дробление зиготы полное неравномерное асинхронное. К третьим суткам количество бластомеров увеличивается от 2 до 12-16.

Внутриутробное питание плода обеспечивается через плаценту.

Первое деление зиготы происходит через 30 часов и завершается образованием двух бластомеров , стадия трех бластомеров заканчивается через 40 часов, в результате чего образуются четыре клетки.

Примерно через 60 часов образуется морула – группа клеток, находящихся внутри оболочки. Центральные клетки морулы осуществляют информационные межклеточные взаимодействия, периферические – формируют барьер, ограничивающий внутреннюю среду. После этого начинается формирование заполненного жидкостью полого пузырька – бластоцеля . С его появлением возникает бластоциста .

Приблизительно на четвертые сутки бластоциста состоит из 58 клеток, содержит клеточную массу эмбриобласта и хорошо развитый трофобласт. На пятые сутки бластоциста опускается в матку и значительно увеличивается в размерах.

Внутренняя клеточная масса, эмбриобласт , имеет вид узелка зародышевых клеток. Клетки эмбриобласта образутся из центральной части морулы. Позже из внутренней клеточной массы будет формироваться зародыш и некоторые оболочки.

Трофобласт сформирован периферическими клетками морулы и представляет собой покров зародышевого комплекса.

С 5-х по 7-е сутки длится стадия свободной бластоцисты.

С седьмых суток начинается имплантация, которая длится до 40 часов. В этот промежуток времени зародыш погружается в слизистую оболочку матки.

Первые две недели наблюдается гистиотрофный тип питания зародыша (за счет продуктов распада материнских тканей). Затем наступает гематотрофный тип питания – за счет материнской крови.

Гаструляция и образование зародышевых зачатков

У человека гаструляция происходит в две фазы. 1 фаза предшествует имплантации, а затем идет параллельно с ней и завершается на седьмые сутки, а вторая фаза начинается на 14-15 сутки. В промежутке между двумя фазами происходит активное формирование внезародышевых органов, которые впоследствии обеспечат условия для формирования и развития зародыша.

1 фаза гаструляции протекает путем деламинации . Из клеток эмбриобласта формируется два листка: эпибласт – наружный, включает материал эктодермы, мезодермы, нервной пластинки и хорды и гипобласт – внутренний, состоящий из материала внезародышевой и зародышевой энтодермы. Эпибласт и гипобласт вместе участвуют в образовании двухслойного зародышевого диска – бластодиска.

Замечание 2

Позже на месте зародышевого диска в результате пролиферации и миграции клеток образуются первичные зародышевые листки: эктодерма, мезодерма, энтодерма.

На седьмые сутки начинается формирование мезенхимы. К 11-м суткам мезенхима заполняет полость бластоцисты, внедряется в трофобласт и начинается формирование хориона. Внезародышевая мезодерма вместе с эктодермой и энтодермой участвует в образовании закладок амниотического и желточного пузырьков.

На 13-14 сутки трофобласт вместе с мезодермой образует хорион . В это время у человека хорошо развиты внезародышевые части – хорион, амниотический и желточный мешки.

2 фаза гаструляции длится с 14-15-х суток до 17-х суток. Клетки в эпибласте интенсивно делятся, перемещаются к центру и вглубь. Зародыш становится трехслойным и по строению имеет много схожего со строением зародыша птиц на аналогичной стадии эмбриогенеза. К концу фазы завершается закладка всех внезародышевых органов и всех зародышевых листков.

17-е сутки - закладка зачатков осевых органов продолжается. В эктодерме клетки располагаются слоями. Между экто- и эндодермой появляется зачаток хорды. В стенке желточного мешка наблюдается формирование первичных кровеносных сосудов и кровяных островков.

20-21-е сутки характеризуются началом сомитного периода. Окончательно формируются осевые зачатки, тело эмбриона обособляется от внезародышевых органов. Наблюдается дифференцировка мезодермы и разделение ее части на сомиты. Формируется туловищная складка. Зародыш все больше отделяется от желточного мешка, формируется кишечная трубка. Полностью нервная трубка замыкается примерно на 25 сутки, с внешней средой остаются сообщаться два отверстия – передний и задний невропоры, которые зарастают в течение 5-6 суток.

С 20-х суток идет дифференцировка мезодермы. Дорсальная мезодерма сегментируется, сомиты формируются в головной части зародыша.

35-е сутки - у зародыша имеется 43-44 пары сегментов. С появлением туловищной складки начинается выделение кишечной энтодермы. В начале 4-й недели формируется ротовая ямка, которая углубляясь, доходит до переднего конца кишки и превращается в ротовое отверстие.

В течение 3-6 недель у человека совершается плацентация, которая совпадает с периодом образования зачатков органов.

За счет детского места (плаценты ) устанавливается связь между зародышем и матерью.

Плацента выполняет ряд функций:

  • экскреторную;
  • трофическую;
  • эндокринную (вырабатываются хориальный гонадотропин, плацентарный лактоген, прогестерон, эстрогены и др.);
  • защитную;
  • иммунологическую.