Элементы эмбриологии

Эмбриология - наука о развитии зародыша. Развитие зародыша (эмбриогенез) охватывает ранний период индивидуального развития организма^*, который начинается с момента слияния мужской и женской половых клеток и заканчивается рождением плода. В процессе развития у эмбриона^** человека выявляются характерные для типа хордовых животных морфологические признаки. Так, в начальных стадиях эмбриогенеза закладывается хорда (спинная струна), являющаяся основным признаком хордовых животных. Однако в последующем развитии хорда у эмбриона человека редуцируется и от нее остаются только студенистые ядра, расположенные в толще межпозвоночных хрящей.

^* (Индивидуальное развитие организма (от момента зачатия до смерти взрослого) именуется онтогенезом.)

^** (Под эмбрионом понимается в эмбриологии развивающийся во внутриутробном периоде организм (начиная с момента зачатия и заканчивая моментом рождения). В акушерстве принято называть эмбрионом (зародышем) развивающийся организм только в первые 3 месяца внутриутробного развития; в последующие месяцы до момента рождения развивающийся организм акушеры называют плодом.)

Имеется также определенное сходство этапов развития отдельных органов и систем органов человека вэмбриогенезес этапами развития их у хордовых животных в филогенезе, т. е. на пути исторического развития от низших хордовых к человеку. Так, большинство костей скелета человека проходит в эмбриональном развитии три стадии: соединительнотканную, хрящевую и костную. Эти стадии соответствуют стадиям филогенетического развития скелета: перепончатый (соединительнотканный) скелет имеют низшие хордовые (бесчерепные), к которым принадлежит ланцетник; хрящевые позвонки появляются у более высоко организованных животных, каковыми являются круглоротые (миноги) и низшие рыбы (осетровые); в процессе дальнейшего развития типа хордовых у тех животных, которые стали обитать на суше и в воздушной среде (млекопитающие, птицы и др.), возник наиболее прочный костный скелет. Таким образом, как в эмбриогенезе, так и в филогенезе скелет перепончатый заменяется хрящевым, а последний - костным.

Указанное сходство в этапах эмбрионального и филогенетического развития человека было обнаружено в результате сопоставления данных сравнительного изучения строения разных животных организмов и данных эмбриологических исследований человека. Полученные факты послужили основанием для формулирования в XIX веке немецким биологом-дарвинистом Эрнстом Геккелем основного биогенетического закона, который утверждает, что процесс индивидуального развития (онтогенез) в основных чертах является кратким повторением филогенеза, т. е. истории развития вида. Выдающийся русский ученый А. Н. Северцов сформулировал положение, что онтогенез не только повторяет филогенез, но и творит его. Это положение открыло возможность определения путей направленного изменения организмов.

Необходимым условием для развития животного организма является слияние мужской и женской половых клеток. В процессе такого слияния происходит оплодотворение, сущность которого заключается в образовании одноклеточного организма - зиготы. Зигота начинает новый, присущий данному виду организмов жизненный цикл. В эмбриогенезе из зиготы развивается многоклеточный организм.

Различают несколько периодов эмбриогенеза.

1. Период одноклеточного зародыша охватывает небольшой промежуток времени с момента оплодотворения до начала дробления. В это время происходят сложные процессы подготовки зиготы к дроблению.

2. Период дробления начинается делением зиготы на клетки, которые в свою очередь подвергаются интенсивному размножению, и заканчивается образованием однослойного зародыша - бластулы. Бластула имеет форму полого шара. Стенка бластулы (бластодерма) состоит из одного или нескольких слоев клеток (бластомеров). Внутри бластулы находится полость (бластоцель, первичная полость тела).

3. Период гаструляции. В этот период из бластулы в процессе гаструляции развивается гаструла (двухслойный зародыш). Одним из способов гаструляции является инвагинация. Сущность инвагинации заключается в том, что одно полушарие бластулы начинает впячиваться в другое полушарие. В результате вместо полого шара получается чаша с двухслойной стенкой. Это и есть гаструла. Образовавшаяся полость гаструлы называется полостью первичной кишки (гастроцель), а отверстие, ведущее в эту полость, именуется первичным ртом (бластопор). Наружный листок гаструлы является наружным зародышевым листком (первичная эктодерма), а внутренний - внутренним зародышевым листком (первичная энтодерма). В конце периода гаструляции между наружным и внутренним зародышевыми листками появляется средний зародышевый листок (первичная мезодерма).

Таким образом, в процессе гаструляции происходит образование трех зародышевых листков: эктодермы, энтодермы и мезодермы.

4. Период обособления основных зачатков органов и тканей наступает вслед за гаструляцией и образованием трех зародышевых листков. В этот период зачатки органов и тканей обособляются из зародышевых листков. Появляется комплекс зачатков осевых органов (нервная трубка, хорда, кишечная трубка).

5. Период органогенеза и гистогенеза характеризуется превращением образовавшихся в предыдущем периоде зачатков в органы и ткани с соответствующим анатомическим и гистологическим строением.