Половое размножение человека Гаметогенез Стадии сперматогенеза

Половое размножение человека

Гаметогенез

Стадии сперматогенеза

Схема сперматогенеза - мейоз -первое деление мейоза - второе деление мейоза 1. - базальная мембрана 2. - сперматогоний 3. - сперматоцит 1 порядка 4. - сперматоцит 2 порядка 5. - сперматида 6. - дифференцирующаяся сперматида 7. - спермий в просвете канальца 8. - клетка Сертоли

Сперматогонии • Сперматогонии , лежащие непосредственно на базальной мембране извитых семенных канальцев , проходят несколько последовательных стадий митотического деления. Общее количество сперматогоний в яичке человека составляет около 1 млрд. Различают две основные категории сперматогоний: сперматогонии A и сперматогонии B. Некоторые сперматогонии А, которые делятся митотически, остаются стволовыми , т. е. сохраняют способность к делению и поддерживают свою популяцию. Остальные дифференцируются в сперматогонии В, которые делятся митотически, дифференцируются в сперматоциты первого порядка и вступают в мейоз.

• Сперматоциты первого порядка (первичные), соединены между собой межклеточными мостиками, которые остаются при митозе сперматогоний благодаря неполному разделению клеток. Последующие поколения клеток также остаются соединенными между собой, в результате чего образуется синцитий , клетки которого составляют клон. Клетки синцития делятся синхронно, лишь единичные клетки не делятся. В результате мейоза I образуются две дочерние клетки сперматоциты второго порядка , которые далее образуют сперматиды. Таким образом, в результате деления одной сперматогонии образуются четыре сперматиды , каждая из которых обладает гаплоидным набором хромосом.

Стадия формирования • Дифференцирующиеся сперматиды лежат в углублениях плазматической мембраны клеток Сертоли. При сперматогенезе область ядра, обращенная к стенке семенного канальца, постепенно вытягивается и заостряется. Комплекс Гольджи формирует гранулы, которые сливаются между собой, образуя акросомальную гранулу (акробласт), контактирующую с апикальной частью ядра. Одновременно гиперплазирующиеся мешочки комплекса Гольджи окружают акросомальную гранулу, в результате чего образуется акросома , содержащая протеолитические ферменты (в основном гиалуронидазу и трипсиноподобный акрозин ), которые при контакте с яйцеклеткой разрушают ее прозрачную зону. При отсутствии или недоразвитии акросомы сперматозоид теряет способность оплодотворять яйцеклетку. В процессе сперматогенеза существенно уменьшается количество цитоплазмы формирующегося сперматозоида. Меньшая часть цитоплазмы покрывает тонким слоем ядро. Разделение клеток одного клона происходит на последних этапах формирования сперматозоидов, которые отделяются от клеток Сертоли и попадают в просвет канальца, где находится жидкость, вырабатываемая клетками Сертоли.

Схема поперечного разреза семенного канальца, клетки Лейдига, клетки Сертоли Развивающиеся гаметы тесно связаны с клетками Сертоли Клетки Лейдига выделяют тестостерон, влияющий на сперматогенез. Процесс образования сперматозоида занимает примерно 70 дней, на 1 г веса семенника образуется примерно 10 млн спермиев в сутки.

Стадии оогенез

Отношение между развитием фолликула, овуляцией, гормональными взаимодействиями

• Овогенез. Яичник человека содержит примерно около 2 млн овоцитов в момент рождения и около 100 тыс к началу пубертата. Количество овоцитов продолжает снижаться на протяжении репродуктивной жизни женщины. Это снижение численности овоцитов происходит, потому что первичные половые клетки — овогонии — необратимо прекращают свое размножение в середине эмбрионального периода. • Сразу после прекращения митотического деления овогонии входят в профазу первого мейотического деления и остаются в этой профазе до тех пор, пока не будут простимулированы их дальнейшие рост и развитие до овуляции или сморщивания и гибели — атрезии.

Оплодотворение А. Вторичный овоцит, окружённый несколькими сперматозоидами, два из них уже вклинились в лучистый венец овоцита. (Показаны только четыре из двадцати трёх пар хромосом). Б. Лучистая корона разрушается и исчезает, сперматозоид проникает в овоцит, происходит второе мейотическое деление и формируется зрелый овоцит. Нуклеус овоцита преобразуется в женский пронуклеус. В. Головка сперматозоида, проникнувшего в овоцит, увеличивается для того, чтобы образовался мужской пронуклеус. В результате клетка (овотид), содержит мужской и женский пронуклеусы. Г. Мужской и женский пронуклеусы сливаются. Д. Формируется зигота, которая содержит диплоидное количество (46) хромосом

Оплодотворение • Оплодотворение - видоспецифичный процесс, через прозрачную зону яйцеклетки может пройти только сперматозоид того же вида, что и яйцеклетка. Перед оплодотворением сперматозоид подвергается сложному и пока не расшифрованному процессу активизации под влиянием секрета женских половых путей. Лишь после этого сперматозоид связывается с гликопротеидом прозрачной зоны, что инициирует акросомальную реакцию. В результате акросомальной реакции выделяется содержимое акросомы, которое лизирует прозрачную зону. Пройдя через нее, сперматозоид контактирует с плазматической мембраной яйцеклетки боковой поверхностью своей головки. Мембраны обеих гамет сливаются, после чего сливаются ядра, образуя диплоидное ядро. Сперматозоид не только вносит свою ДНК в клетку, но и активирует метаболизм. После оплодотворения содержимое кортикальных гранул высвобождается, изменяется конфигурация гликопротеинов прозрачной зоны и мембрана яйцеклетки становится непроницаемой для других сперматозоидов.

1. Овоцит непосредственно после овуляции. 2. Оплодотворение в интервале 12 -ти часов. 3. Стадия мужского и женского пронуклеуса. 4. Дробление. Первое митотическое деление зиготы на клетки (бластомеры). 5. Стадия двух клеток. 6. Стадия морулы. 7. Вхождение в полость матки. 8. Бластоцист. 9. Стадия ранней имплантации.

Этапы развития человека Периоды Возраст 1. Эмбриональный 2. Переходный 3. Плодный (фетальный) 4. Новорожденный 5. Грудной возраст 6. Раннее детство 7. Первое детство 0 -8 недель 8 -16 недель 4 -10 месяцев 1 -10 дней- 1 год 1 -3 года 4 -7 лет 8. Второе детство 8 -12 (мальчики) 8 -11 (девочки) 13 -16 (мальчики) 12 -15 (девочки) 17 -21 (юноши) 16 -20 (девушки) 22 - 35(мужчины) 21 - 35 (женщины) 36 - 60(мужчины) 36 - 55 (женщины) 61 - 74 (мужчины) 56 - 74 (женщины) 75 - 90 лет (мужчины и женщины) 90 лет и старше 9. Подростковый возраст 10. Юношеский возраст 11. Зрелый возраст, I период 12. Зрелый возраст, II период 13. Пожилой возраст 14. Старческий возраст 15. Долгожители

Внутриутробное развитие человека • Внутриутробный период развития человека продолжается 280 суток и делится на: • начальный период (первая неделя после оплодотворения, в течение которой происходит дробление зиготы, образование бластулы и ее имплантация в стенку матки); • эмбриональный период (первые два месяца), когда происходит начальное развитие зародыша (эмбриона) и когда совершается основная закладка тканей и органов; • плодный период (3 -9 месяцы), когда продолжается рост частей, образовавшихся в эмбриональной стадии и дальнейшее формирование органов и систем. С третьего месяца зародыш человека носит название плод.

1. Овоцит непосредственно после овуляции. 2. Оплодотворение в интервале 12 -ти часов. 3. Стадия мужского и женского пронуклеуса. 4. Дробление. Первое митотическое деление зиготы на клетки (бластомеры). 5. Стадия двух клеток. 6. Стадия морулы. 7. Вхождение в полость матки. 8. Бластоцист. 9. Стадия ранней имплантации.

Дробление

Образование зародышевых оболочек 1 — начальные стадии образования амниона, аллантоиса и серозной оболочки; // — образование амниона, аллантоиса и хориона с первичными ворсинками; 1 — тело зародыша; 2 — туловищнше складки; 3 — амниотические складки; 4 — амниотическая оболочка; 5 —желточный мешок; 6 — аллантоис; 7— сросшиеся серозная оболочка и трофобласт — хорион; 8 — эктодерма; 9 — мезодерма; 10 — желточная энтодерма; 11 — энтодерма аллантоиса; 12— первичные ворсинки хориона.

4 -ая неделя После окончательного закрепления в стенке матки, плодное яйцо продолжает расти, входящие в его состав клетки начинают не просто делиться, но и дифференцироваться по строению и функциям. Формируются зародышевые листки – энтодерма, мезодерма и эктодерма. В это время формируются и так называемые внезародышевые органы – хорион, которые впоследствии превратится в плаценту, амнион и желточный мешок, которые станут плодными оболочками.

5 НЕДЕЛЯ Будущий ребенок вступает в следующую фазу своего развития и становится эмбрионом. В «организме» эмбриона уже можно различить прообраз будущих систем и органов. Из энтодермы впоследствии образуются легкие, печень, поджелудочная железа и кишечник. Из мезодермы – скелет, мышцы, почки, кровеносные сосуды и сердце. Наконец, эктодерма станет основой для развития кожи, хрусталиков глаз, нервной системы (включая головной мозг), волос и зубной эмали. На этой неделе у эмбриона появляются так называемые гонобласты – предшественники будущих сперматозоидов или яйцеклеток.

6 неделя На головном конце нервной трубки формируется расширение, которое впоследствии превратится в головной мозг. Та часть нервной трубки, которая затем станет основой для спинного мозга, погружается в мезодермальную оболочку – прообраз позвоночника. Начинает биться cердце, которое уже разделилось на правый и левый желудочки. Оно бьется с частотой 150 ударов в минуту. Продолжают формироваться органы дыхательной и пищеварительной системы. У эмбриона появляются выросты – зачатки ручек и ножек. На «личике» эмбриона формируются два чашеобразных углубления – будущие глаза, появляются зачатки ушей. К концу 6 -й недели эмбрион имеет длину 5 мм

7 неделя К концу седьмой недели уже четко сформирована пуповина, соединяющая систему кровообращения плода с плацентой, и устанавливается маточно-плацентарное кровообращение. С этого момента питание и дыхание эмбриона осуществляется не за счет крови, находящейся в маленьких полостях вокруг ворсин хориона, а за счет циркуляции крови по сосудам плаценты и пуповины. Продолжают развиваться почки, пищевод и трахея, формируются тонкая кишка и надпочечники, появляется зачаток прямой кишки. Интенсивно развивается головной мозг. Начинает формироваться лицо эмбриона. Сформировались пальцы и суставы. Формируются и другие элементы опорнодвигательного аппарата. На седьмой-восьмой неделе своего развития эмбрион еще согнут дугообразно. В нижней части тазового конца туловища имеется хвостик, который исчезнет к девятой неделе развития. В конце восьмой недели эмбрион начинают называть плодом.

9 -10 недель Важные внутренние органы – печень, почки, кишечник, мозг и легкие – уже полностью сформированы и функционируют. Начинает выпрямляться спинка. Активно формируются конечности, уже четко видны суставы, а также пальцы кистей и стоп. У эмбриона интенсивно развивается нервная система, в первую очередь головной мозг, закладываются первые нервные пути, управляющие движениями мышц. Между грудной и брюшной полостями появляется мышечная перегородка – диафрагма. Начинают формироваться наружные половые органы, а если ребенок – мальчик, то его половые железы уже начинают синтезировать главный мужской половой гормон тестостерон

11 -13 недель Начинает сокращаться кишечник, осуществляя сокращения, напоминающие перистальтику. Окончательно формируются половые органы. В этот период можно делать УЗИ на определение пола. Начинается образование радужки, поэтому глаза плода приобретают цвет. Чтобы удовлетворить растущие потребности организма, увеличивается число сосудов и интенсивность кровообращения в плаценте. Сформированы первые кости. Развивается мускульная система, но движения еще непроизвольны. Начинает реагировать на свет, тепло, шум, прикосновение. К концу 13 -й недели плацента принимает у яичников эстафету производства гормонов.

14 -15 недель Теперь его тело растет быстрее, чем голова. Кожа начинает покрываться тонкими «пушковыми волосами» , которые обычно исчезают перед рождением. Печень плода начинает становиться органом пищеварения, а кроветворные функции берет на себя костный мозг. Кровь плода по составу уже мало отличается от крови взрослого человека, в ней присутствуют все соответствующие клетки, можно определить группу и резус-фактор. Желудок, кишечник и желчный пузырь начинают тренировочную работу. В кишечнике появляется первое содержимое – меконий. Почки занимают свое окончательное место и начинают выполнять свои непосредственные обязанности – выделять мочу. Она попадает в околоплодные воды, за счет чего они постоянно пополняются.

16 -20 неделя К 16 -й неделе плод начинает совершать сосательные и глотательные движения, сжимать ручки в кулачки, активно двигаться в околоплодных водах, но женщина еще эти движения не ощущает. Формируются более правильные пропорции: голова уменьшается по сравнению с размером туловища. Прогрессирует развитие органов слуха. На 18 -й неделе у плода заканчивается формирование его собственной иммунной системы: теперь он может сам синтезировать интерферон и иммуноглобулин.

21 -24 неделя Шестимесячный плод очень активно двигается. Периоды активности сменяются периодами сна: плод может спать до 20 часов в сутки. Он способен воспринимать яркий свет и резкие звуки. Постепенно на теле малыша появляется первородная смазка, которая будет защищать кожу малыша до самого рождения. К родам эта смазка, как и пушковые волосы, почти полностью исчезнет. Кожа его еще сморщенна, но под ней начинает накапливаться подкожный жир. Плод начинает тренировочные дыхательные движения. При этом легкие еще закрыты, но в них попадает небольшое количество амниотической жидкости. Заканчивается формирование головного мозга, образование борозд и извилин на его поверхности.

25 -28 неделя На 7 -м месяце все органы и системы плода вполне сформированы, и теперь будут «оттачиваться» и совершенствоваться до самых родов. У малыша начинается решающая стадия в развитии коры головного мозга. Изменения затрагивают легкие плода. Начинают формироваться альвеолы и альвеолярные ходы. Альвеолы расправятся и наполнятся воздухом, когда ребенок сделает первый вдох. Чтобы они расправились и наполнились воздухом, когда ребенок сделает первый вдох, необходима достаточная концентрация сурфактанта.

29 -32 неделя Плод уже занял устойчивое положение в матке, готовясь к выходу. Он довольно активен, но менее, чем на предыдущих неделях – потому, что в матке становится тесно. Примерно в это время ребенок занимает то положение, которое он сохранит до самых родов. Положение это принято называть «предлежанием» . Совершенствуются системы терморегуляции его организма, кроветворные функции полностью перешли к костному мозгу. Примерно на 31 неделе у малыша окончательно формируется сердце. Правда, в нем еще сохраняется баталов проток – небольшое овальное отверстие между правым и левым предсердием, который закроется после родов. У мальчика на этом сроке яички должны опуститься в мошонку. Впрочем, иногда одно или оба до родов находятся в брюшной полости.

33 -36 недель • • На сроке 35 недель слух плода полностью развит: ребенок не только слышит внешние шумы, но и различает их между собой. Околоплодные воды больше не позволяют ему двигаться, а лишь обеспечивают функцию смазки между кожей малыша и стенками матки. Ребенок плотно сворачивается калачиком, однако необходимость долгое время находиться в такой «скрюченной» позе не причиняет ему неудобства. Такое положение удобно и естественно для малыша (как и положение «вниз головой» ), а соприкасаясь постоянно со стенками матки он получает представление о границах своего тела.

37 -42 неделя Ребенок, рожденный между 37 и 42 неделями беременности, считается доношенным. Все системы и органы малыша полностью сформированы и находятся на своих местах. Его рост в 37 недель примерно равен 46 см, а вес составляет около двух с половиной килограмм. На пальчиках рук и ног уже выросли ноготки, у мальчика яички опустились в мошонку, подкожной клетчатки уже достаточно для поддержания нормального теплообмена. Первичный пушок – лануго - уже практически полностью исчез, его осталось чуть-чуть на плечах, руках и ногах малыша. Первородная смазка либо покрывает все тело, либо осталась только в складках кожи. Внешне внутри матки уже тот самый ребенок, которого мама увидит через несколько дней.

Критические периоды онтогенеза • • • В процессе индивидуального развития имеются критические периоды, когда повышена чувствительность развивающегося организма к воздействию повреждающих факторов внешней и внутренней среды. Выделяют несколько критических периодов развития. Такими наиболее опасными периодами являются: 1) время развития половых клеток - овогенез и сперматогенез; 2) момент слияния половых клеток - оплодотворение; 3) имплантация зародыша (4 -8 -е сутки эмбриогенеза); 4) формирование зачатков осевых органов (головного и спинного мозга, позвоночного столба, первичной кишки) и формирование плаценты (3 -8 -я неделя развития); 5) стадия усиленного роста головного мозга (15 -20 -я неделя); 6) формирование функциональных систем организма и дифференцирование мочеполового аппарата (20 -24 -я неделя пренатального периода); 7) момент рождения ребенка и период новорожденности - переход к внеутробной жизни; метаболическая и функциональная адаптация; 8) период раннего и первого детства (2 года - 7 лет), когда заканчивается формирование взаимосвязей между органами, системами и аппаратами органов; 9) подростковый возраст (период полового созревания - у мальчиков с 13 до 16 лет, у девочек - с 12 до 15 лет).

Источники • http: //medbiol. ru/medbiol/reprod/0005 dd 36. htm • http: //medbiol. ru/medbiol/genetic_sk/0007 b 161. htm • http: //www. tryphonov. ru/tryphonov 2/terms 2 /sysro 15. htm • http: //www. bestreferat. ru/referat 122074. html • http: //simf. h 10. ru/gist/embrio. shtml