ЭМБРИОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА -1. Развитие зародыша
Действие радиации
Под действием ионизирующего облучения в клетке происходит ионизация воды, что приводит к образованию активных радикалов, которые вызывают повреждения белков и других биополимеров, повреждение мембран, органоидов, ядра и гибель клетки. При этом митохондрии набухают, просветляются, в них разрушаются кристы. Каналы эндоплазматической сети расширяются и фрагментируются, численность рибосом снижается, что приводит к угнетению синтетических процессов в клетке. При этом количество лизосом в клетке, напротив, увеличивается и автофагия повреждённых структур клетки возрастает.
Наиболее чувствительными к радиации являются интенсивно делящиеся клетки (в красном костном мозге, эпителии кишечника, сперматогенные клетки семенников). В них наблюдаются аномальные фигуры митоза, изменение формы хромосом, их разрывы, повреждения веретена деления. При этом нарушения в генетическом аппарате клетки могут приводить к развитию опухолей.
Эмбриология (от греч. embryon - зародыш, logos - учение) - наука о закономерностях развития зародыша и плода. Эмбриогенез - процесс внутриутробного, антенатального развития, часть онтогенеза (индивидуального развития). Он начинается от момента оплодотворения и заканчивается рождением плода (продолжается 280 дней, 40 недель или 9 месяцев). В нем выделяют 3 периода, начальный (1-я неделя), эмбриональный (2-8 неделя) и плодный (9-40 неделя). В эмбриогенезе выделяют также 5 стадий (этапов): оплодотворение, дробление, гаструляция, гистогенез и органогенез, системогенез. Эмбриогенезу предшествует прогенез - период развития и созревания половых клеток и органов, обеспечивающих оплодотворение и развитие нового организма.
Половые клетки Зрелые половые клетки - высокодифференцированные клетки; содержат гаплоидный набор хромосом (22 аутосомы + 1 половая хромосома); с низким уровнем метаболизма; не способны к размножению; имеют короткий период жизни (до 2-3-х дней).
Мужская половая клетка - сперматозоид - развивается в половых железах (семенниках). Для будущего организма сперматозоиды несут наследственную информацию по отцовской линии. Сперматозоиды обладают способностью к активному движению (1-5 мм/мин); чувствительны к повреждающим факторам (температуре, радиации и другим); образуются в очень больших количествах (сотни миллионов в сутки); сохраняют способность к оплодотворению около 48 часов. У человека размер сперматозоида достигает 70 мкм. В его составе различают головку и хвостовой отдел (жгутик), которые покрыты клеточной мембраной. Хвостовой отдел включает связующую, промежуточную, главную и конечную (терминальную) части. Головка содержит маленькое ядро с гаплоидным набором сильно конденсированных хромосом (половая хромосома X или У), окруженное тонким слоем цитоплазмы. В передней части чехлика, прикрывающего ядро, находится акросома (видоизмененный комплекс Гольджи). Ее уплощённый пузырёк содержат гидролитические ферменты для растворения оболочек яйцеклетки при оплодотворении. Связующая часть (шейка) - суженная часть спермия, содержащая проксимальную и дистальную центриоли. От дистальной центриоли начинается осевая нить - аксонема, состоящая из 1-й пары центральных и 9 пар периферических микротрубочек. Промежуточная часть содержит аксонему, которая, окружена расположенными по спирали митохондриями. Белок динеин, образующий микротрубочки, расщепляет АТФ, и преобразованная энергия осуществляет движение спермия. В главной части аксонема окружена небольшим количеством цитоплазмы с циркулярно ориентированными микрофибриллами, придающими упругость хвосту. Конечная часть содержит лишь одиночные микротрубочки и сократительные филаменты.
Женская половая клетка - яйцеклетка, развивается в женских половых железах – яичниках. Она имеет сравнительно крупные размеры (у человека до 150 мкм) и не способна к самостоятельному движению. У женщин е течение полового цикла (24-28 дней) созревает, как правило, только одна яйцеклетка. Кроме обычных органелл в цитоплазме (ооплазме) яйцеклетки содержатся особые включения: желточные и кортикальные гранулы.
Желточных включений (гранул содержащие липопротеиды - запас питательных веществ для «развития будущего зародыша) в яйцеклетке человека мало, поскольку питательные вещества для своего развития зародыш получает прямо из крови матери. Поэтому её называют вторично олиголеиитальной. Вторично, поскольку уменьшение желточных включений происходит в филогенезе повторно, после ланцетника, яйцеклетке которого тоже не нужен запас питательных веществ. Поскольку желточные включения распределены в цитоплазме равномерно, такие яйцеклетки называются также изолецитальными.
Кортикальные гранулы - пузырьки, расположенные под цитолеммой и содержащие вещества, которые после проникновения первого сперматозоида в яйцеклетку будут выходить наружу и обеспечивать формирование вокруг яйцеклетки оболочки оплодотворения, непроницаемой для других сперматозоидов и препятствующей полиспермии.
Кроме обычной клеточной оболочки (цитолеммы, оолеммы) яйцеклетка окружена ещё блестящей и фолликулярной оболочками. Непосредственно к оолемме прилежит блестящая оболочка, или прозрачная зона, состоящая из гликопротеинов и гликозаминогликанов. Снаружи от нее в несколько слоев располагаются фолликулярные клетки, образующие фолликулярную оболочку. Отростки их направляются через блестящую оболочку к оолемме, доставляя в яйцеклетку питательные вещества. Оолемма имеет микроворсинки, проникающие между отростками фолликулярных клеток. Эту область называют лучистый венец. Оболочки яйцеклетки выполняют не только трофическую, но и защитную функцию.