- •060101.65 - "Лечебное дело", 060103 - "Педиатрия", квалификация - специалист
- •Часть III
- •Содержание
- •Занятие №18. Тема: размножение на организменном уровне. Бесполое и половое размножение. Биологические особенности репродукции человека. Гаметогенез. Оплодотворение.
- •Учебные цели занятия:
- •7. Материалы для самоподготовки:
- •7.1. Вспомогательный учебный материал
- •1. Характеристика яйцеклеток
- •7.2. Материал для самоподготовки вопросы:
- •8. Материалы для разбора с преподавателем и контроля его усвоения:
- •Практическая часть:
- •Литература:
- •Занятие №19 тема: молекулярно генетические механизмы регуляции онтогенеза. Пренатальный период развития человека.
- •Актуальность темы:
- •Учебные цели занятия:
- •7. Материалы для самоподготовки:
- •7.1. Вспомогательный учебный материал Теоретическая часть занятия
- •2. Генетические основы дифференцировки
- •Дробление
- •1) Эндогенные (внутренние) факторы:
- •2) Экзогенные (внешние) факторы:
- •Механизмы развития заболевания
- •Классификация
- •7.2. Материал для самоподготовки вопросы:
- •8. Материалы для разбора с преподавателем и контроля его усвоения:
- •Практическая часть занятия:
- •Литература:
- •Занятие №20 Тема. Постнатальный период онтогенеза. Закономерности постэмбрионального развития человека. Роль среды в развитии организма.
- •Теоретическая часть занятия Постнатальиый онтогенез
- •Рост организмов
- •Хронологический и биологический возраст
- •Конституция и габитус человека
- •Конституция человека
- •Практическая часть занятия
- •Занятие № 21 Тема: антропогенез. Особенности действия элементарных эволюционных факторов в популяциях людей. Общие закономерности эволюции систем и органов.
- •Вопросы для самоконтроля
- •Теоретическая часть занятия
- •3. Филэмбриогенезы - эмбриональные перестройки, которые включаются в филогенез взрослых организмов (а. Н. Северцов).
- •3 Типа филэмбриогенезов:
- •Антропогенез
- •Практическая часть занятия
- •Занятие №22 тема: филогенез основных систем органов позвоночных. Эволюция скелета хордовых и нервной системы. Онтофилогенетические пороки.
- •Теоретическая часть занятия
- •Филогенез нервной системы
- •Развитие нервной системы у позвоночных
- •Практическая часть занятия
- •Занятие №23 тема: филогенез основных систем органов позвоночных. Эволюция дыхательной и кровеносной систем.
- •Теоретическая часть занятия
- •Практическая часть занятия
- •Эволюция артериальных жаберных дуг позвоночных
- •Эволюция дыхательной системы
- •Занятие №24 тема: филогенез основных систем органов позвоночных. Эволюция мочеполовой и пищеварительной системы.
- •Вопросы для самоконтроля:
- •Теоретическая часть занятия
- •Филогенез мочеполовой системы
- •Практическая часть занятия
- •Занятие №25. Тема: итоговый рубежный контроль №3. Компьютерное тестирование. Сдача практических навыков
- •49 И ниже - неудовлетворительно Перечень контрольных вопросов итогового занятия №3. Онтогенетический уровень организации живого.
- •Популяционно-видовой уровень организации живого.
Теоретическая часть занятия
Таблица 1. Сравнительная характеристика нервной системы позвоночных
Системы |
Органы |
Классы |
||||||||||
Круглоротые |
Рыбы |
Амфибии |
Рептилии |
Птицы |
Млекопитающие |
|||||||
1. |
2. |
3. |
4. |
5. |
6. |
7. |
||||||
Нервная система |
Головной мозг а) тип головного мозга |
ихтиопсидный |
зауропсидный |
маммальный |
||||||||
б) ведущий отдел |
все 5 отделов слабо развиты |
средний |
передний (дно) |
передний (дно) |
передний (кора) |
|||||||
в) крыша переднего мозга |
тонкая, состоит из эпителиальной ткани (не содержит нервной ткани) |
тонкая, нервной ткани мало (белое вещество) |
тонкая, состоит, в основном, из белого вещества; возникают медиальные и латеральные островки серого вещества (коры) - архекортекс (древняя ко- ра) |
состоит, в основном, из белого вещества, сохраняются медиальные островки коры, латеральные островки редуцируются |
крыша развита хорошо, полностью покрыта корой, которая развивается из латеральных островков (неокортекс) |
Филогенез нервной системы
Нервная система хордовых формируется из эктодермы, закладывается сначала в виде пластинки. Затем преобразуется в трубку над хордой с полостью внутри – невроцелем. передний конец трубки расширен. Здесь формируется головной мозг, который у взрослых позвоночных состоит из 5 отделов – переднего, промежуточного, среднего, заднего и продолговатого.
Нервная система выполняет следующие функции:
-
Координирующая - объединяет структуры организма в единое целое, обеспечивает согласование их работы;
-
Регуляторная - регулирует работу органов и систем;
-
Осуществляет связь организма с внешней средой;
-
Интегрирующая - лежит в основе высшей нервной деятельности, т.е. обеспечивает психику человека, поведенческие реакции, психические особенности, членораздельную речь, абстрактное мышление и т.д.
Основные направления эволюции нервной системы:
1. Разделение нервной трубки на головной и спинной мозг.
2. Эволюция головного мозга: увеличение объема, дифференцировка отделов, появление изгибов, от ихтиопсидного к зауропсидному и к маммальному типу.
3. Дифференцировка периферической нервной системы.
Пороки головного мозга, обусловленные онтофилогенетически (механизм – рекапитуляции):
Нервная система столь важна, что многие пороки ее развития несовместимы с жизнью. Среди них рахисхиз – незамыкание нервной трубки и прозенцефалия – недоразвитие полушарий и коры. При агирии (отсутствие извилин), а также олигогирии и пахигирии (уменьшение числа и утолщение извилин) развивается грубая олигофрения с нарушением многих рефлексов. Такие дети обычно умирают в течение первого года жизни.
Развитие нервной системы у позвоночных
У хордовых нервная система развивается на раннем этапе эмбрионального периода из эктодермы. Сначала она закладывается в виде нервной пластинки, которая вскоре, прогибаясь и смыкаясь, образует нервную трубку с полостью (невроцель) внутри.
У позвоночных на ранних этапах развития нервная трубка, дифференцируясь, образует головной и спинной мозг. Головной мозг возникает в виде выпячивания, состоящего из трех мозговых пузырей (рис. 1): переднего, среднего и заднего. Позже из переднего мозгового пузыря образуется передний (telencephalon) и промежуточный (diencephalon) мозг. Из среднего мозгового пузыря развивается средний мозг (mesencephalon), а из заднего (rhombencephalon) – комплекс в виде мозжечка (cerebellum), моста (pons) и продолговатого мозга (myelencephalonилиmedullaoblongata). Канал, проходящий внутри трубки (невроцель), в обласчти головного мозга образует расширения в виде полостей (желудочков мозга).
Рис. 1. Схема нервной трубки в стадии трех мозговых пузырей.
Образование у позвоночных головного мозга (цефализация) определилось в связи с усилением у них двигательной активности и необходимостью постоянного анализа информации, поступающей от органов чувств.
Полагают, что передний мозг сформировался в ходе развития динамических координаций с органом обоняния, средний – с органами зрения, а задний – со статокинетическим анализатором.
Мозговые желудочки сообщаются между собой и в области продолговатого мозга – со спинномозговым каналом. Все они заполнены спинномозговой жидкостью, которая образуется в сосудистых сплетениях за счет фильтрации плазмы крови. В желудочках различают дно (основание) и крышу (мантию).
В веществе головного мозга нейроны располагаются в виде скоплений, образуя серое вещество, а скопление их отростков – белое вещество. Слой серого вещества в крыше любого отделения мозга называется корой, а в толще белого вещества – ядрами.
Таким образом, у всех классов позвоночных головной мозг состоит из пяти отделов: переднего, промежуточного, среднего, мозжечка и продолговатого. Но у различных представителей степень развития этих отделов мозга неодинакова (рис.2 ).
Рис.2 Эволюция головного мозга позвоночных: а - рыба; б - земноводное; в - пресмыкающееся; г - млекопитающее; 1 - обонятельные доли; 2 - передний мозг; 3 - средний мозг; 4 - мозжечок; 5 - продолговатый мозг; 6 - промежуточный мозг
ГОЛОВНОЙ МОЗГ РЫБ (КОСТИСТЫХ)
1. Передний мозг у рыб меньше других отделов мозга и имеет примитивное строение. Основную массу мозга составляют скопления нейронов - полосатые тела, над ними располагается один общий желудочек с тонкой мантией, которая не содержит нервных клеток и образована эпителием. От переднего мозга отходят парные обонятельные доли с обонятельными нервами. По существу, передний мозг рыб является только обонятельным центром.
2. Промежуточный мозг имеет небольшой размер. Образован эпителамусом, таламусом и гипотпламусом, которые характерны для всех позвоночных, хотя степень их выраженности варьирует. На дорсальной его стороне находится эпифиз, на вентральной стороне – гипофиз и зрительные нервы, образующие перекрест.
3. Средний мозг хорошо развит. Его крыша образовани двухолмием. В нем сосредоточены зрительные и слуховые центры. Средний мозг рыб является высшим интегративным центром (ихтиопсидный тип мозга).
4. Мозжечок имеет вид пластинки, крупный, хорошо развит в связи со сложной координацией движений.
5. Продолговатый мозг содержит скопление нервных клеток в виде ядер. В нем находятся: дыхательный центр, сердечно-сосудистый центр, центр регуляции пищеварения. От ствола мозга (средний мозг, продолговатый мозг, варолиев мост) отходит 10 пар черепно-мозговых нервов. Все отделы мозга расположены в одной плоскости (у акул - изгиб в области среднего мозга).
ГОЛОВНОЙ МОЗГ ЗЕМНОВОДНЫХ
1. Передний мозг развит лучше, чем у рыб. Состоит из двух разделенных щелью полушарий с самостоятельными желудочками. Мантия остается тонкой, но в глубине мантии появляются нервные клетки (серое вещество), а на поверхности располагаются только нервные волокна (белое вещество). В основании мозга, под дном желудочков лежат полосатые тела. Передняя стенка полушарий имеет неясно отграниченные выпячивания – обонятельные доли и передний мозг остается обонятельным центром.
2. Промежуточный мозг, так же как и у рыб, образован эпиталамусом, таламусом (буграми) и подбугровой областью (гипоталамусом). На дорсальной его стороне находится эпифиз, а на вентральной – гипофиз.
3. Средний мозг – наиболее крупный отдел, представлен двухолмием, покрытым корой. Он является высшим интегративным центром где происходит анализ получаемой информации и вырабатываются ответные импульсы (ихтиопсидный тип мозга).
4. Мозжечок имеет вид небольшого поперечного валика. По сравнению с рыбами развит слабо, что объясняется примитивностью и однообразием движений у амфибий.
5. Продолговатый мозг содержит скопление нервных клеток в виде ядер, от которых берет начало большинство черепно-мозговых нервов. У земноводных от головного мозга, так же как и у рыб, отходит 10 пар черепно-мозговых нервов.
Все отделы мозга расположены в одной плоскости.
ГОЛОВНОЙ МОЗГ ПРЕСМЫКАЮЩИХСЯ
В связи с выходом на сушу и более активной жизнедеятельностью, характерной для высших позвоночных, все отделы мозга пресмыкающихся достигают более прогрессивного развития. У них возрастает способность к образованию условных рефлексов.
1. Передний мозг значительно преобладает над другими отделами. Состоит из двух полушарий, которые прикрывают промежуточный мозг. Мантия остается тонкой, но на ее поверхности появляются медиальное и латеральное скопления нервных клеток – серое вещество, представляющее зачаточную кору больших полушарий. У рептилий кора еще не играет роли высшего отдела мозга, она является высшим обонятельным центром (древняя кора - archicortex). Но в процессе филогенеза, разрастаясь и принимая другие виды чувствительности, помимо обонятельной, она привела к возникновению коры головного мозга млекопитающих. Увеличение размеров переднего мозга происходит в основном за счет полосатых тел, лежащих в области дна желудочков. Они же выполняют роль высшего интегративного центра (зауропсидный тип мозга)
2. Промежуточный мозг на тонкой крыше имеет два пузыревидных выроста – эпифиз и особый теменной орган, который вместе с эпифизом является регулятором суточной активности животных и выполняет к тому же светочувствительную функцию. На вентральной стороне находится гипофиз.
3. Средний мозг образован двухолмием. Он имеет связь с каждой из сенсорных систем, со всеми моторными ядрами мозжечка, взаимодействует с нейтронами крыши среднего и продолговатого мозга.
4. Мозжечок имеет вид полукруглой пластинки, развит слабо, но лучше, чем у амфибий, в связи с усложнением координации движений.
5. Продолговатый мозг образует резкий изгиб в вертикальной плоскости, характерный для высших позвоночных.
ГОЛОВНОЙ МОЗГ ПТИЦЫ
Нервная система в связи с общим усложнением организации, приспособленностью к полету и обитанием в самых различных средах, развита значительно лучше, чем у пресмыкающихся.
Дня птиц характерно дальнейшее увеличение общего объема головного мозга, особенно переднего.
Передний мозг у птиц - это высший интегративный центр. Его ведущим отделом являются полосатые тела (зауропсидный тип мозга).
Крыша остается слабо развитой. В ней сохраняются только медиальные островки коры, которые выполняют функцию высшего обонятельного центра. Они оттесняются к перемычке между полушариями и носят название гиппокампа. Обонятельные доли развиты слабо.
Промежуточный мозг небольших размеров и связан с гипофизом и эпифизом.
Средний мозг имеет хорошо развитые зрительные доли, что обусловлено ведущей ролью зрения в жизни птиц.
Мозжечок крупный, имеет среднюю часть с поперечными бороздами и небольшие боковые выросты.
Продолговатый мот такой же, как у рептилий. 12 пар черепно-мозговых нервов.
ГОЛОВНОЙ МОЗГ МЛЕКОПИТАЮЩИХ
Передний мозг - это наиболее крупный отдел головного мозга. У разных видов его абсолютный и относительный размеры весьма варьируют. Главная особенность переднего мозга - значительное развитие коры полушарий, которая собирает всю сенсорную информацию от органов чувств, производит высший анализ и синтез этой информации и становится аппаратом тонкой условно-рефлекторной деятельности, а у высокоорганизованных млекопитающих - и психической деятельности (маммальный тип мозга).
У наиболее высокоорганизованных млекопитающих кора имеет борозды и извилины, что значительно увеличивает ее поверхность.
Для переднего мозга млекопитающих и человека характерна функциональная асимметрия. У человека, она выражается в том, что правое полушарие отвечает за образное мышление, и левое - за абстрактное. Кроме того, в левом полушарии находятся центры устной и письменной речи.
Промежуточный мозг содержит около 40 ядер. Специальные ядра таламуса перерабатывают зрительные, тактильные, вкусовые и интероцептивные сигналы, направляя их затем в соответствующие зоны коры больших полушарий.
В гипоталамусе сосредоточены высшие вегетативные центры, управляющие работой внутренних органов через нервные и гуморальные механизмы
В среднем мозге на смену двухолмия приходит четверохолмие. Его передние холмы являются зрительными, а задние связаны со слуховыми рефлексами. В центре среднего мозга проходит ретикулярная.
формация, которая служит источником восходящих влияний, активирующих кору больших полушарий. Хотя передние доли являются зрительными, анализ зрительной информации осуществляется в зрительных зонах коры, а на долю среднего мозга приходится главным образом управление глазной мускулатурой - изменение просвета зрачка, движения глаз, напряжение аккомодации. В задних холмах расположены центры, регулирующие движения ушных раковин, натяжение барабанной перепонки, перемещение слуховых косточек. Средний мозг также участвует в регуляции тонуса скелетной мускулатуры.
Мозжечок имеет развитые боковые доли (полушария), покрытые корой, и червь. Мозжечок связан со всеми отделами нервной системы, имеющими отношение к управлению движениями - с передним мозгом, стволом мозга и вестибулярным аппаратом. Он обеспечивает координацию движений.
Продолговатый мозг. В нем по бокам обособляются пучки нервных волокон, идущих к мозжечку, а на нижней поверхности - продолговатые валики, получившие название пирамид.
От основания мозга отходит 12 пар черепно-мозговых нервов.
ФИЛОГЕНЕЗ ОСЕВОГО СКЕЛЕТА
Прогрессивные направления эволюции скелета Хордовых
Все хордовые животные характеризуются наличием внутреннего скелета, который подразделяется на скелет головы, конечностей и осевой скелет. Осевой скелет в типе представлен хордой, а у представителей подтипа позвоночные – позвоночником и сочлененными с ним ребрами, и служит для опоры, защиты внутренних органов, участвует в реализации двигательной функции. К скелету головы относят мозговой череп, осуществляющий защиту головного мозга и органов чувств, и висцеральный или лицевой череп, являющийся опорой передней части глотки. Скелет конечностей представлен поясами конечностей и скелетом свободных конечностей. Его функциями являются опора туловища, выполнение разнообразных движений.
Элементы висцерального скелета Хордовых, а также накладные (покровные) кости имеют эктодермальное происхождение (производные нервного гребня). Остальные скелетные образования формируются за счет мезодермы склеротомов сомитов.
Среди прогрессивных направлений эволюции скелета хордовых следует отметить:
-
осевой скелет – замена хорды на позвоночник; дифференцировка позвоночного столба на отделы; формирование грудной клетки;
-
висцеральный скелет – замена первичных (хрящевых) челюстей на вторичные (костные); изменение типа крепления челюстей; смена функций элементами висцеральных дуг;
-
скелет конечностей – формирование поясов конечностей; подвижное прикрепление скелета свободной конечности к поясу конечностей; формирование пятипалой конечности наземного типа; уменьшение числа костей особенно в дистальных отделах, укорочение дистальных и удлинение проксимальных отделов конечностей.
Низшие хордовые живут в воде, высшие – преимущественно на суше. Перемещение из более плотной водной среды в воздушную привело к значительному усложнению скелета и мускулатуры, в частности, усложнился скелет конечностей и их поясов, увеличилось количество специализированных мышц, обслуживающих конечности. Основные функции скелета: опора, основа для прикрепления мышц, участие в минеральном обмене.
В основе осевого скелета лежит хорда, затем вокруг хорды сформировались позвонки, они дифференцировались, увеличивалось количество отделов позвоночника, у человека в связи с прямохождением сформировались изгибы – 2 кифоза и 2 лордоза, а остатки хорды сохранились только в центральных участках межпозвоночных дисков.
Таким образом, у рыб имеются два отдела позвоночника:
–туловищный (туловищные позвонки сочленены с ребрами);
–хвостовой;
у амфибий:
–добавляются шейный и крестцовый отделы (по 1 позвонку);
у рептилий:
–шейный (8 позвонков, I - атлант, II – аксис);
–грудной (сочленены с ребрами, некоторые из которых спереди сочленены с грудиной);
–поясничный, крестцовый (содержат большее количество позвонков);
–хвостовой;
у птиц:
– шейный (до 25 позвонков);
– грудной;
– поясничный крестцовый и часть позвонков хвостового прочно соединены, образуя мощный крестец;
у млекопитающих:
–шейный (7 позвонков);
–грудной (9-24 позвонка);
–поясничный (3-9 позвонков);
–крестцовый (позвонки срастаются);
–хвостовой (копчиковый).
Онтофилогенетические аномалии осевого скелета у человека:
-
дополнительные (шейные) ребра;
-
увеличение позвонков хвостового отдела (длина хвоста до 20 см);
-
увеличение числа крестцовых позвонков;
-
расщепление задних отростков позвонков.
-
spina bifida cystia - кистозная расщелина позвоночника .
Онтофилогенетически обусловленные аномалии развития скелета конечностей у человека:
-
добавочные кости запястья и предплюсны;
-
полидактилия - более 5 пальцев;
-
синдактилия - срастание фаланг пальцев;
-
брахидактилия - укорочение фаланг пальцев.
-
дистальная эктромелия — редукционные пороки удаленных от туловища, нижних (или дистальных) отделов конечностей.
-
аксиальная эктромелия — это недоразвитие или отсутствие как дистальной, так и проксимальной (ближней к туловищу) частей конечностей.
-
фокомелия (тюленеобразными конечностями) - полное или частичное отсутствие проксимальных, т. е. более близких к туловищу, частей конечностей
-
амелия - отсутствие всей конечности.
-
эктродактилия (кисть/«стопа омара»)-расщепление кисти или стопы на две половины глубокой расщелиной, когда кисть (стопа) имеют форму клешни, называется.
-
полимелия — врожденный порок, заключающийся в увеличении числа нижних конечностей, встречается крайне редко, обычно сочетается с пороками, не совместимыми с жизнью.
-
сиреномиелия — слияние нижних конечностей, наряду с которым обычно наблюдается недоразвитие или отсутствие костей конечностей и таза.
-
кампомелией - искривление длинных трубчатых костей скелета (кости голени, бедра, плеча, предплечья).
-
врожденная косолапость — стойкое фиксированное неправильное положение стопы, при котором она обращена кнутри.
-
врожденный вывих бедра - дисплазия тазобедренного сустава развивается при нарушении взаиморасположения и нормального соотношения между суставными поверхностями головки бедренной кости и вертлужной впадины.