Wykład 1

Zarys historii embriologii

Ebers z Kahum (2200 p.n.e.)

- receptura na miksturę z kolców akacji zapobiegająca ciąży

- pierwsze próby ustalenia płci

Samhita (Indie, Iw. p.n.e.)

- opis rozwoju dziecka w łonie matki

- opis łoża (macicy)

- różnicowanie się narządów w łonie matki

Anksagoras z Kladzomem (500-428 p.n.e.)

Hipokrates z wyspy Kos (460-377 p.n.e.)

- obserwacje rozwoju jaja kurzego

Arystoteles (384-322 p.n.e.

- twórca embriologii

Gaien (230-200 p.n.e.)

- traktat "o kształtowaniu się płodu", szczegółowy opis płodu ludzkiego. Jako pierwszy opisał łożysko, owodnię i omocznię

Leonardo da Vinci (1452-1519)

- rysunki płodów

Robert de Graaf (1641-1673)

- opisał pęcherzyk jajnikowy

Anthony von Leeuwenhoen

- w 1677 odkrył plemniki, sądził, że są to pasożyty i nazwał je spermatozoa

Jan Swammerdam (1637-1680)

- wprowadził pojęcie bruzdkowania, twórca rozwoju embrionalnego !!

Wolff

- teoria epigenezy - zarodek powstaje stopniowo z warstwowo ułożonego materiału

Christian Pander

- w 1817 opisał listki zarodkowe

Kaul Ernest von Baera

- odkrył komórkę jajową, opisał zygotę i blastocystę ssaków

Oskar Hertwing

- 1875 opisał zapłodnienie jako zlewanie się jąder komórki jajowej i plemnika

Rozwój osobniczy dzieli się na:

I etap rozwoju śródmacicznego

1. Od zapłodnienia do 39. tygodnia

- bruzdkowanie

- morula

- blastocysta

- implantacja

2. Zarodek (8-56 dzień)

- gastrula

- neurula

- zarodek z uwypukleniem oponowym

3. Płód (56 dzień do narodzin)

- wczesny etap

- środkowy etap

- późny etap

II etap postnatelnego rozwoju progresywnego

1. Faza bierności

2. Faza ekspansji

- okres niemowlęcy

- okres dzieciństwa

- okres młodociany

- okres młodzieńczy

III etap równowagi. Człowiek dorosły

IV etap zmian inwolucyjnych (starość)

Istotą podziału na okresy ontogenezy jest równowaga procesów;

1) anabolicznych - przyswajanie składników pożywienia i ich przekształcania na składniki chmiczne tkanek własnego ciała lub odkładanie substancji zapasowych

2) katabolicznych - zużywanie składników chemicznych własnego organizmu podczas procesów energetycznych i sekrecji gruczołów oraz intensywniejszego wydzielania produktów przemiany materii

Rozwój osobniczy jest procesem genetycznie zaprogramowanych zmian zachodzących w ciągu życia człowieka.

Posiada on kilka aspektów jakościowych; zwiąkszanie wymiarów i masy ciała oraz liczby komórek, zmiany struktur tkanek i narządów oraz proporcji ciała, doskonalenie funkcjonowania.

Przebieg rozwoju zależy od warunków środowiska.

Aspekty rozwoju:

1. jakościowe

a) wzrastanie

- rozrost - zwiększanie się wymiarów i masy tkanek

- rozplem - mnożenie się liczby komórek na drodze podziału komórek na drodze podziału i powielania kwasów deoksyrybonukleinowych

b) różnicowanie

- cytogeneza i histogeneza

- organogeneza - grupowanie się tkanek

- typogeneza - dostrajanie się poszcególnych układów i narządów, formowanie się kształtów i proporcji organizmu

c) dojrzewanie

- specjalizacja - kształtowanie się funkcji narządów i układów

- integracja - dostrajanie w całym organizmie

d) postęp

- doskonalenie systemu

2. ilościowe

a) kinetyka

b) dynamika -wielkość przyrostów

c) rozmach - wielkość zmian względem wyjściowej urodzeniowej

d) rytmiczność - to różne tempo rozwoju w poszczególnych okresach ontogenezy

3. energetyczno-informacyjne

a) energetyka

b) informatyka - źródła, charakter i mechanizmy przekazywania informacji

c) metabolika - zjawiska przemiany materii

d) dystrybucja - sposób wykorzystania energii i przemiany materii przez ustrój

Czynniki osobniczego rozwoju człowieka:

- endogenne genetyczne - zasób genów

- endogenne paragenetyczne - pozagenetyczne czynniki matczyne

- egzogenne - elementy środowiska

Gametogeneza - proces wytwarzania komórek płciowych

Spermatogeneza

Do 7 roku życia światło kanalika nasiennego jest zamknięte. W wyniku podziałów komórek płciowych powstają spermatogonia

Ostatnie pokolenia spermatogonii (B) są punktem wyjściowym do powstania spermatocytu I rzędu.

Cykl spermatogenezy trwa u człowieka 74 dni;

- spermatogonia Im -18 dni

- spermatogonia B - 9 dni

- spermatocyty I rzędu - 23 dni

- spermatocyty II rzędu - 1 dzień

- spermatydy - 23 dni

Kapacytacja - u wielu gatunków zwierząt świeżo ajakulowane plemniki nie są zdolne do zapłodnienia przez 1-6h, ponieważ antygeny stabilizujące błonę cytoplazmatyczna plemnika zapobiegają przedwczesnej reakcji akrosomalnej.

Oogeneza

Między 8 a 30 tygodniem życia płodowego oogonia namnażają się poprzez podział mitotyczny.

Około 7 miesiąca rozpoczynają się podziałe mejotyczne. W diplotenie następuje zahamowanie podziałów mejotyczneych. W tym stanie oocyt I rzędu pozostaje aż do pierwszej owulacji ---> dokończenie I podziału mejotycznego następuje przed każdą owulacją.

Oocyt II rzędu przestaje się dzielić w stadium metafazy II podziału. W tym stanie zostaje uwalniany z pęcherzyka Graffa, a ewentualne wznowienie podziałów uzależnione jest od wniknięcia plemnika.

Wykład 2

Komórki prapłciowe wyróżniają się w czasie bruzdkowania. Mogą poruszać się czynnie (ruch pełzakowaty) lub biernie (z krwią). Powstają w endodermie pęcherzyka żółtkowego i wędruja do listewki płciowej gdzie grupują się w gonadach.

Gonady płciowe

- są narządami parzystymi (z wyjątkiem minoga i niektórych ptaków)

U kręgowców najpierw powstaje niezróżnicowana gonada pierwotna, zbudowana z części korowej i części rdzeniowej. Pod wpływem czynników hormonalnych (hormony zarodkowe) różnicuje się w gonadę męską (medularyna) lub żeńską (kortyzyna). W gonadzie męskiej następuje silny rozrost części rdzeniowej a część korowa tworzy nabłonek gonady. Komórki prapłciowe występują w części rdzeniowej. W gonadzie żeńskiej silnie rozrasta się część korowa, a rdzeniowa ulega redukcji. Komórki prapłciowe występują w części korowej.

Komórka jajowa

W czasie każdego cyklu w jajnikach dojrzewa od 15 do 20 pęcherzyków. Wszystkie poza jednym ulegają zanikaniu.

Ciałko żółte - wydziela progesteron, powstaje po uwolnieniu oocytu z pęcherzyka Graafa

Każda komórka jajowa otoczona jest błoną komórkowa (oolemną). Wewnątrz znajduje się cytoplazma (ooplazma).

Część cytoplazmy znajdująca się blisko oolemny to cytoplazma korowa:

- homogeniczna

- silnie zżelowana

- zawiera ziarna korowe

- brak organelli komórkowych

Reszta cytoplazmy to endoplazma, dzieli się ona na;

- endoplazmę twórczą (animalną) - pozbawioną żółtka, bogatą w rybosomy, heterogenne RNA i siateczkę cytoplazmatyczną

- endoplazmę odżywczą (wegetatywną)

Ziarna korowe - homolog akrosomu w plemnikach; powstaje ze struktur aparatu Golgiego. Mają postać pęcherzyków zawierających enzymy hydrolityczne, proteolityczne oraz mukopolisacharydy (??) podczas zapłodnienia biorą one udział w budowie bloku polispermii (zapobiegającego wniknięciu więcej niż jednego plemnika)

Typy komórek jajowych

1. Podział ze względu na ilość składników odżywczych (żółtka);

- alecytalne - prawie pozbawione żółtka (ssaki)

- oligolecytalne - ubogie w żółtko (np. lancetnik, jeżowiec)

- mezolecytalne - duża zawartość żółtka (płazy)

- polilecytalne - bardzo bogate w żółtko (ptaki, owady)

2. Podział ze względu na ułożenie materiałów zapsowych;

- izolecytalne - żółtko rozproszone równomiernie (jeżowiec)

- telolecytalne - żółtko zgrupowane na biegunie wegetatywnym (płazy, ptaki)

- centrolecytalne - żółtko wypełnia środek jaja /9stawonogi0

Błony jajowe

1. Błony pierwszorzędowe (powstają w jajniku)

- wytwór komórek folikularnych i oocytu

- zbudowana z mukoproteidów

- u ssaków to otoczka przejrzysta

- u osłonic, ryb to chorion?? Zbudowany z nieprzepuszczalnej keratyny zawiera okienko (micropyle) przez które wnika plemnik

- u ptaków, płazów, mięczaków i owadów to błona żółtkowa

2. Błony drugorzędowe (powstają w drogach wyprowadzających)

- u płazów to warstwa galaretowata

- u ptaków występuje 5 błon II-rzędowych;

- błona żółtkowa włóknista

- skrętki

- białko

- dwie błony pergaminowe

- skorupa wapienna

Jajowód - cewkowaty przewód ze światłem w śodku, zbudowany z części szerszej (bańki) i węższej (cieśni + istmus??)

Ściana jajowodu składa się z trzech warstw;

- śluzowej (tunica mucosa)

- mięśniowej (tunica muscularis)

- surowiczej (tunica serosa)

Błona śluzowa tworzy kosmki będące gruczołami wydzielającymi śluz. Nabłonek pokrywający błonę śluzową nazywamy płynem jajowodowym - zawiera wodę, mukopolisacharydy, kwas mlekowy, wolne cukry, dwuwęglany, białka enzymatyczne i białka nieenzymatyczne. Warstwa mięśniowa posiada 3 pokłady włókien mięśni gładkich o różnym przebiegu:

- pokład pod błoną śluzową - przebieg spiralny

- pokład środkowy - ułożone okrężnie

- pokład zewnętrzny - ułożone podłużnie do długiej osi jajowodu

Macica (uterus)

U ssaków powstaje przez częściowe zrośnięcie się doogonowych części przewodów żeńskich (Mullera). Zrośnięta część stanowi trzon macicy (Corpus Utemi) przechodzący w szyjkę maciczną (cervix Utemi) z niezrośniętych części powstają rogi maciczne.

Wyróżniamy;

- macica podwójna (nietoperze, królik)

- macica dwudzielna (świnia, mięsożerne)

- macica dwurożna (kopytne, owadożerne, walenie)

- macica prosta (człowiek, naczelne))

Ściana macicy zbudowana jest z trzech warstw;

- wewnętrznej błony śluzowej (endometrium)

- środkowej błony mięśniowej (miometrium)

- zewnętrznej błony surowiczej (perymetrium)

W endometrium od strony światła macicy występuje jednowarstwowy nabłonek cylindryczny. Do światła macicy uchodzą gruczoły wydzielające mleczko maciczne.

Endometrium dzieli się na;

- warstwę czynnościową (pod wpływem czynników hormonalnych następuje wydzielanie mleczka macicznego, spulchnianie)

- warstwę podstawną

Zapłodnienie

Polega na zespoleniu się jądra komórkowego komórki jajowej i plemnika. Warunkiem zapłodnienia jest odnajdywanie jaja przez plemnik. Prawdopodobieństwo zwiększa duża liczba plemników.

Komórka jajowa i plemnik wytwarzają substancje współpracujące;

Fertylizyna - glikoproteid albo mukopolisacharyd. Składa się z kilku aminokwasów i monosacharydów zestryfikowanych kwasem siarkowym. Występuje na powierzchni komórki jajowej.

Antyferstylizyna - występuje na powierzchni główki plemnika

Do zapłodnienia niezbędne jest zsynchronizowane w czasie wydalenie gamet;

Komórka jajowa jest zdolna do przyjęcia plemnika przez;

- u człowieka 12-24h

- u chomika 8-10h

Plemnik jest zdolny do zapłodnienia przez;

- u człowieka 24-48h

- u psa 11 dni!!

Etapy zapłodnienia

Po dotarciu do komórki jajowej zachodzi;

1. Reakcja akrosomalna  następuje rozpuszczenie cytoplazmy, plemnik wytwarza wypustki wnikając do warstwy I-rzędowej; akrosom stopniowo zanika

2. Tworzenie wzgórka przyjęcia  reakcja komórki jajowej polegająca na wytworzeniu wzgórka cytoplazmatycznego, który wciąga jądro do komórki jajowej.

3. Blok polispermii  po przyjęciu plemnika ziarna korowe pękają tworząc barierę błonową dla reszty plemników  u płazów ogoniastych, gadów i ptaków ziarna korowe nie występują. Do komórki jajowej wnika kilka plemników ale tylko jeden łączy się z przedjądrzem żeńskim, reszta ulega degeneracji  polispermia fizjologiczna

Po wniknięciu do komórki jajowej witka plemnika oddziela się od główki. Komórka jajowa zostaje pobudzona do dalszych podziałów redukcyjnych. Powstaje przedjądrze męskie i żeńskie, które wędrują ruchem kopulacyjnym zbliżając się do siebie i zlewają się kariogamia

Odchylenia od kariogamii;

Poliandria - połączenie przedjądrza męskiego z kilkoma z kilkoma żeńskimi; nie dochodzi do rozwoju zarodka

Poligynia - zahamowanie pierwszego lub drugiego ciałka kierunkowego

Pseudogamia - plemnik wnika do cytoplazmy, ale nie łączy się z przedjądrzem żeńskim.
W dalszym rozwoju zanika;

- przedjądrze męskie (gynogynia)

- zanika przedjądrze żeńskie (androgynia)

Wykład 3

Dzieworództwo = Partenogeneza

Dzieworództwo naturalne

1) Dzieworództwo stałe - gatunek rezprezentowany jest tylko przez samice (u kilku gatunków wrotków i owadów np. patyczaki), albo gdy obok samic występują samce, ale nie osiągają dojrzałości płciowej (u niektórych nicieni).

Dzieworództwo geograficzne - dany gatunek rozmnaża się na części swojego zasiegu obupłciowo. Np u jaszczurki lacerta.

2) Dzieworództwo cykliczne (wrotki, rozwielitki, niektóre muchówki, mszyce) - ich okresowo produkowane jaja są zdolne do rozwoju bez zapłodnienia.
* Rozwój regularny (heterogonia) - obupłciowy i partenogenetyczny - na przemian
* Rozwój nieregularny - z jaj niezapodnionych poswają wyłącznie:
- Samce - arhenotokia
- Samice - telitokia
- Samce i Samice - deuterotokia
3) Dzieworództwo okolicznościowe - samce pszczół tzw trutnie pochodzą z niezapłodnionych jaj.
4) Dzieworództwo przygodne - u jedwabników 2% jaj dzieli się bez zapłodnienia, ale rozwój takich jaj przebiega nieprawidłowo.

Dzieworództwo sztuczne

a) Podwyższenie / obniżenie ciśnienia osmotycznego
b) Szok elektryczny
c) Szok termiczny
d) Naświetlanie promieniami UV
e) Wstrząsanie i nakłukanie jaj
f) Zanurzanie w roztworze cukru / amoniaku

Silne uszkodzenia powierzchni komórki jajkowej, którego następstwem są zmiany w warstwie korowej.

Tuż przed zapłodnieniem metabolizm komórki jajowej w znacznym stopniu zostaje zahamowany. Uwidacznia się to m.in.:
- silną redukcją procesów oddechowych
- prawie całkowicie wstrzymany transport przez błony
- zredukowanie do minimum procesów syntezy kwasów oraz białek
- całkowite przerwanie sytnezy DNA
Jeżeli takie jajo nie zostanie zapłodnione zachodzą zmiany degeneracyjne prowadzące do nekrozy.

Plemnik wnikający do jaja wnosi materiał genetyczny
- wytworzenie bloku polispermii
- kurczenie się cytoplazmy
- przemieszczanie się cytoplazy = segregacja
- synteza białek (około 5 minut po zapłodnieniu)
- gwałtowna wymiana jonów
- aktywowane są systemy transportu przez błony aminokwasy i prekursory kwasów nukleinowych (fosforany i nukleozydy)
- przed kariogamią zaczyna się synteza nowego mRNA
- replikacja DNA zostaje zainicjowana po połączeniu się przedjądrzy

Sztuczne zapłodnienie
1978 r. Anglicy
1987r. Polacy

In vitro zabieg przeprowadzany poza organizmem samicy należącej do gatunku, cechujący się zapłodnieniem zewnętrznym.
Przygotowanie nasienia pobiera się drogą operacyjną lub przez ejakulację. Plemniki muszą być poddane procesowi kapacytacji.

Kapacytacja zależy od:
- składu osocza nasienia
- liczby plemników
-
-
(Niestety nie zdążyłam dopisać tego na wykładzie)

U kobiety następuje wywołanie procesu tzw. nadowulacją. W normalnym cyklu miesiączkowym organizm kobiety produkuje jedną komórkę jajową. W procesie in vitro kobieta produkuje więcej komórek jajowych, aby proces ten był skuteczniejszy.

Ciąże ektopiczne (pozamaciczne) - ciąża pozamaciczna jest to rozwój płodu poza jamą macicy. Często takie ciąże kończą się poronieniem.

Frakcjonowanie pozwala na „wybranie” płci dziecka w procesie in vitro. Wykorzystwane są tutaj plemniki cięższe (X) oraz plemniki lżejsze (Y). Cięższe plemniki (X) opadają na dno i dzięki temu można odróżnić plemniki X od Y.

Niepłodność

Brak możliwości donoszenia ciąży. U kobiet powstanie niepłodności w rozwoju zarodka. Następuje naturalna selekcja płodów. W tym przypadku poronienie następuje w 6-7 tygodniu ciąży. Są to przyczyny poronienia ze strony jaja płodowego. Zalicza się do nich również:
- patologia komórek rozrodczych
- konflikt serologiczny
- wady chromosomowe płodu
- wady rozwojowe płodu (wara układu nerwowego, lub serca)
- wady pępowiny
- wady kosmówki ( powoduje obumarcie płodu)

Przyczyny poronień ze strony matki:
- wady macicy
- niedorozwój, niewydolniość, guzy, nadżerki, polipy, wkłókniaki macicy
- nieprawidłowy rozwój łożyska
- choroby matki (kiła, toksoplazmoza, zaburzenia hormonalne, wstrząsy psychiczne, wirusowe, zakaźne choroby z podwyższoną temperaturą ciała, cukrzyca)
- pęknięcie pęcherza płodowego
- przedwczesne odklejenie łożyska
- biopsja trofoblastu
- nieprawidłowości w odżywianiu
- palenie tytoniu

Spermatogram obejmuje:
- objętość ejakulatu ( 4 ml )
- pH ( 7,2 - 7,6 )
- gęstość plemników
- ruchliwość plemników
- jakość ruchu
- żywotność
Żywotność plemników ocenia się poprzez eozynę i nigrozynę. Żywe plemniki nie barwią się eozyną, natomiast barwnik przenika przez błonę komórkową obumarłej główki.

Niepłodność u mężczyzn:
- Przebyte zakażania narządów rozrodczych
- Czynniki genetyczne (mikrodelecje chromosomu Y, abberacje chromosomów, mutacje)
- Palenie tytoniu
- Wykonywany przez mężczyznę zawód (np. u kierowcy) - przegrzewanie jąder
- Korzystanie z sauny
- Noszenie obcisłej bielizny
- Korzystanie z telefonów komórkowych


Wykład 4

W czasie bruzdkowania zarodek:
- nie rośnie, nie przyrasta na masie, nie zwiększa swojej objętości co narzucane jest przez obecność osłon jajowych,
- nie zmienia kształtu
- nie zmienia się skład chemiczny i metabolizm zarodka
- nie przemieszczają się składniki cytoplazmy i organella komórkowe.

Za podstawę bruzdkowania przyjmuje się:
- całkowity lub częściowy pzebieg bruzd podziałowych w komórce jajowej
- synchonię lub asynchronię podziałów
- wczesne lub późne ustalanie się losów blastomerów

Bruzdkowanie częściowe (meroblastyczne) zachodzi w jajach polilecytalnych
- tarczowe (jaja telolecytalne)
- powierzchniowe (jaja centrolecytalne)





Bruzdkowanie częściowe tarczowe jaja kury:








Bruzda południkowa 2 bruzda południkowa 3 bruzda albo 1 lub 2 4 buza okrężna
(4 blasromery) prostopadłe

Dyskoblastula pod koniec bruzdkowania, w wyniku której powstaje komórka zróżnicowana na 2 warstwy (epiblast, hipoblast - między nimi przestrzeń - blastocel (pierwotna jama ciała), powstaje tzw. jama żółtkowa między hipoblastem.
Ty bruzdowaniam w którym losy blastomerów ustalają się bardzo wcześnie nazywa się zdeterminowanym (mozaikowe). Niezdeterminowane (regulacyjne) gdy losy blastomerów nie ustalają się.

Bruzdkowanie całkowite dwusymetryczne - u Żebropława
- Blastula jednowarstwowa równomierna (u strzykwy)
- Blastula jednowarstwowa nierównomierna (u lancetnika)
- Blastula wielowarstwowa nierównomierna (u płaza)
- Periblastula (u owadów)
- Dyskoblastula (u ryby kostnoszkieletowej)
- Blastocysta (u ssaka)

Hormonalna regulacja rozmnażania

Prawidłowy przebieg zmian jakie zachodzą w jajniku i błonie śluzowej macicy oraz innyc narządach zachodzi od hormonów.
Podwzgórze pozostaje pod kontrolą kory mózgowej wydziela (gonadoliberynę - GnRH) - reguluje wydzielanie hormonów gonadotropowych przez komórki części gruczołowej przysadki mózgowej.
Przedni płat:
- hormony wzrostu ( somatotropina)
- tyreotropowe (stymulują one czynność tarczycy)
- kortykotropowe
- gonadotropowe
- laktogenne

Hormony gonadotropowe wpływają na:
- dojrzewanie pęcherzyków jajnikowych
- owulację
- rozwój ciałka żółtego
- wydzielanie estrogenów i progesteronu (sterują cyklem przemian w błonie śluzowej macicy)








FSH:
- wzrost i dojrzewanie pęcherzyków jajnikowcyh
- wydzielanie estrogenów przez komórki warstwy wewnętrznej torebki pęcherzyka Graafa (estrogeny)

LH:
- pobudza do wydzielania progesteronów i estrogenów
- dojrzewanie pęcherzyków
- doprowadza do pęknięcia dojrzałego pęcherzyka i uwolnienia oocytu (owulacja)
- przekształcenie komórek ziarnistych w komórki luteinowe a następnie komórek wewnętrznych w komórki paraluteinowe ciałka żółtego.

LTH (hormon laktotropowy, prolaktyna)
- wydzielanie ciałka żółtego
- rozpoczynanie laktacji

Estrogeny powodują rozwój śluzówki macicy.

Hormonalna regulacja cyklu płciowego:
1) Gwałtowny wyrzut LH (lutropiny) do krwi
2) Unieczynnienie inhibitora dojrzewającego oocytu i podział mejotyczny oocytu
3) Wzrost stężenia FSH (folitropiny) we krwi
4) Pod wpływem FSH rozwój receptora dla LH
5) LH Lutenizacj komórek ziarnistych pęcherzyka - wzrost produkcji progesteronu
6) Aktywacja plazminy (LH, FSH), kolgenezy (progesteron) oraz enzymów lizosomalnych - trawienie ścianki pęcherzyka
7) Pęknięcie pęcherzyka

Faza ciałka żółtego
1) Luteinizacja komórek osłonki wewnętrznej i warstwy ziarnistej - powstanie ciałka żółtego
2) Wytwarzanie progesteronu i prostaglandyn
3) Luteoliza ciałka żółtego (zwyrodnienie tłuszczowe komórek)
4) Spadek produkcji progesteronu
5) Zanik błony śluzówki macicy

Początek oraz przebieg spermatogenezy zależy od:
- folitropiny (FSH)
- lutropiny ( LH)
- testosteronu
Odpowiednie stężenie testosteronu jest niezbędne do rozwoju zdolnego do zapłodnienia plemnika. Komórki Leydiga uwalniają testosteron do płynu śródmiąższowego. Komórki Sertoliego są to komórki odżywcze, podporowe - wydzielają ABP (czynnik białkowy), który wpływa na wzrost stężenia androgenów w nabłonku kanalika.

LH (lutropina) stymuluje:
- rozwój komórek leydia (odpowiadają za prawidłowy przebieg spermatogenezy, prawidłową budowę narządów wyprowadzających)
- wydzielanie testosteronu

FSH (folitropina):
- przyspiesza transkrypcję DNA w nabłonku nasiennym
- stymuluje przez komórki Sertoliego specyficzne czynniki białkowe ABP

Wydzielanie LH oraz FSH zależy od podwzgórza.
Komórki Sertoliego wydzielają inhibinę (SCF), która wpływa hamująco na czynnik uwalniania z podwzgórza.

Gastrulacja

Bruzdkowanie kończy się powstaniem blastuli. Gastrulacja natomiast scala blastomery w listki zarodkowe:
* zewnętrzny (ektoderma)
* wewnętrzny (endoderma)
* środkowy (mezoderma)

Epiblast - warstwa komórkowa zarodka, w której materiał na system nerwowy nie oddzielił się od ektodermy właściwej.

Mezoblast - (u strunowców) tu mieści się materiał na strunę grzbietową, mięśnie oraz szkielet.

Hipoblast - gdy endoderma i mezoderma nie są oddzielone od siebie albo gdy endoderma nie jest odzielona od narządów pierwotnych.

Typy gastrulacji:
- inwaginacja - (lancetnik)
- wywędrowanie = imigracja, migracja - (ptaki, gady) może być połączona z mnożeniem komórek proliferacja:
* wrastanie - mnożące się blastomery wędrują w niewielkich grupach
* ekspansja - mnożące się blastomery wędrują dużymi grupami
* translokacja - blastomery mogą wędrować na skutek popychania ich przez mnożenie się sąsiednich komórek.
- obrastanie = epibolia - (żebropławy)
- rozwarstwienie = delaminacja (u nielicznych jamochłonów)
- wymodelowywanie (u robaków płaskich)
- gastrulacja kombinowana (płazy)

Typy powstawania celomy:
- schizocelia - rozczepienie się mezodermy występującej zawsze tam gdzie mezoderma powstaje przez migrację komórek do wnętrza blastomeru.
- enterocelia - celoma jest pochodną światła prajelita. Powstaje przez wpuklenie się komórek w formie kieszeni do blastocelu, oderwania się wpukleń i zamknięciu w postaci worków.

Rodzaje ruchów morfogenetycznych:
- ekspansja - jeżeli jakaś grupa komórek zwiększa swoją powierzchnię
- kontrakcja - polega na zgrubieniu np. tworzenie się płytki nerwowej.
- fałdowanie nabłonków i wpuklanie oraz wypuklanie ich.
- lokalne wgłębianie się komórek w wyniku którego powstają jamki.
- rozdzielenie się zwartej masy komórkowej.
- rozpad nabłonka na pojedyncze komórki typu mezenchymalnego.

Wykład 5

Gastrulacja u ssaków jest dwuetapowa:

1. W pierwszym etapie komórki węzła zarodkowego różnicują się na dwie warstwy: epiblast i hipoblast (8 dzień po zapłodnieniu)

Komórki brzeżne hipoblastu rozprzestrzeniają się wzdłuż wewnętrznej powierzchni trofoblastu tworząc pierwotny pęcherzyk żółtkowy - zbudowany z 2 warstw

W 9 dniu tworzy się pierwotny pęcherzyk żółtkowy i owodnia

Tarczka zarodkowa u ssaków po utworzeniu epiblastu i hipoblastu ostro odcina się od części pozazarodkowej

U wyższych ssaków tarczka zarodkowa od górnej strony przykryta jest trofoblastem

U owadożernych i lemurów, królików i kopytnych komórki trofoblastu rozsuwają się nad tarczą.

2. Drugi etap gastrulacji rozpoczyna się w tylnej części zarodka, gdzie gromadzą się komórki tworzące smugę pierwotną (13 dzień)

W 16 dniu powstaje pierwotny węzeł (Hensena)

Część komórek migruje przez utworzoną na przednim końcu węzeł Hensena. Utworzą strunę grzbietową i częściowo włączą się w budowę endodermalnego nabłonka prajelita

Metabolizm zarodka w okresie gastrulacji

• Zwiększenie zapotrzebowania na tlen

• Intensyfikacja syntezy kwasów nukleinowych

• Ustalanie różnic biochemicznych pomiędzy różnymi rodzajami komórek- określa się jako chemiróżnicowanie

Organogeneza

W rozwoju prenatalnym organizmów ludzkich wyróżnia się 3 okresy:

1. Okres przedzarodkowy od zapłodnienia do końca 3 tygodnia(21dni)- w tym czasie zygota poprzez stadium blastocysty przekształca się w tarczkę zarodkową złożoną

z 3 listków : epiblastu, hipoblasu i mezoblastu)

2. Okres zarodkowy od początku 4 tygodnia do końca 8 tygodnia (od 22-56 dnia)- w tym krótkim okresie rozpoczyna się proces powstawania oraz szybkiego wzrostu i różnicowania wszystkich najważniejszych narządów (proces organogenezy)

3. Okres płodowy od 9 do końca 38 tygodnia- w tym czasie kontynuowany jest proces różnicowania morfologicznego i czynnościowego tkanek, narządów i układów. Zarodek stopniowo przekształca się w płód, a jego wygląd zewnętrzny coraz bardziej upodabnia go do dziecka.

Organogeneza

Okres zarodkowy jest czasem szczególnej wrażliwości na działanie czynników teratogennych. Ich działanie w tym czasie prowadzi do obumarcia zarodka bądź do powstania dużych wad wrodzonych.

Czynniki teratogenne trudno jest przejrzyście i jednoznacznie podzielić na grupy. Z tym zastrzeżeniem można wyróżnić:

• Czynniki chemiczne (leki, hormony, związki chemiczne)

• Czynniki infekcyjne

• Czynniki fizyczne (promieniowanie jonizujące, przegrzanie, hałas)

• Czynniki odżywcze

• Czynniki środowiskowe

W trakcie organogenezy zarodek przyjmuje właściwy kształt danego gatunku.

• Ok. 18 dnia od poczęcia kształtuje się struktura serca zarodka

• Ok. 38 dnia zaczynają występować skurcze mięśni serca( bez kontroli układu nerwowego)

OKRES ZARODKOWY

• 4 tydzień po zapłodnieniu: zarodek ma 2,5-6,0mm długości, waży 0,2g

• fałd ogonowy powoduje, że zarodek zaczyna się wyginać w kształt litery C

• tworzy się mózg i rdzeń kręgowy - rynienka nerwowa zamyka się w cewkę. W przedniej części tworzą się 3 pierwotne pęcherzyki mózgowe: przodomózgowie, śródmózgowie, tyłomózgowie

• w części głowowej powstają plakody oczne i słuchowe

• powstają łuki skrzelowe

• naczynia krwionośne i cewa serca (serce pompuje już krew do wątroby i aorty)

• czynność serca płodu pojawia się ok. 22 dnia od zapłodnienia. Elementy krwi powstają początkowo w pęcherzyku żółtkowym

• powstaje śródnercze

• jelito pierwotne (w nim uwypuklają się zawiązki tchawicy i oskrzeli), (uwypuklają się także zawiązki wątroby i trzustki)

• pojawiają się zawiązki kończyn górnych

• tworzy się łożysko

• tworzą się zawiązki gonad i pozostają niezróżnicowane płciowo

• 5 tydzień: zarodek ma od 6,0-10,0 mm

• Na powiększającej się głowie tworzą się zawiązki twarzy

• 3 pęcherzyki mózgowe dzielą się na 5 części mózgu :

• kresomózgowie,

• międzymózgowie,

• śródmózgowie,

• tyłomózgowie,

• rdzeniomózgowie

• powstaje przegroda międzyprzedsionkowa i międzykomorowa serca, serce i wątroba.

• Ręce i stopy są małymi pączkami

• Tworzą się płaty płuc ( prawy 3 i lewy 2)

• Pojawia się tkanka chrzęstna szkieletu i tkanka mięśniowa

• Pojawiają się zawiązki gruczołów płciowych i zewnętrzne narządy płciowe

• Pochylona do przodu głowa podnosi się tak jak prostuje się ciało

• 6 tydzień:

• Zarys zaczyna przypominać istotę ludzka

• Serce w pełni wykształcone, zaczyna pracować i krew tłoczona jest przez pępowinę, aorta i tętnice płucne rozdzielają się

• Zarodek jest w ciągłym ruchy

• Tworzą się rozgałęzienia oskrzeli

• Powstaje jelito ślepe i wyrostek robaczkowy

• Kloaka ulega podziałowi

• Głowa stanowi największą część ciała

• W zawiązku kończyn widać podział na odcinki

• Rozpoczyna się kostnienie czaszki

• 7 tydzień:

• Kończyny górne wydłużają się

• Jelito wnika do pozazarodkowej jamy ciała(fizjologiczna pępowina)

• Rozwija się trzustka

• 8 tydzień: 28,0-30mm długości

• Łożysko bardzo szybko wnika do śluzówki macicy i do jego naczyń krwionośnych

• Pojawiają się rysy twarzy, gałki oczne przesuwają się do przodu

• Ogon grubieje, skurcza się i zanikają kręgi ogonowe

• Zaczyna się kształtować ucho

• Palce dłoni i stóp oddzielają się od siebie

• Powstają oskrzeliki

• Rozpoczyna się kostnienie śródchrzęstne

• Pojawiają się pierwsze mięśnie szkieletowe

• Powstają błony mięśni gładkich

• Różnicują się jądra i jajniki

OKRES PŁODOWY

Pierwszy trymestr rozwoju

• 3 miesiąc

• Stale dojrzewają mózg i rdzeń kręgowy

• Stopniowo dojrzewają nerwy i mięśnie co prowadzi do występowanie uogólnionych ruchów w odpowiedzi na pojawiające się zewnętrzna stymulacje

• Z końcem 12 tygodnia płód może kopać, zginać palce rąk i nóg, poruszać kciukiem, a nawet robić zeza, rozwijają się nawet paznokcie

• Ma teraz 7,5cm długości i ok. 45 gramów

• Niemal całkowicie ukształtowane oczy ( zamknięte powieki)

• Serce może być już słyszalne

Drugi trymestr rozwoju

• 4 miesiąc: 12cm długości i waży ok. 300 gram.

• Gwałtowne przyspieszenie wzrostu

• Głowa nieproporcjonalnie wielka w stosunku do reszty

• Główne struktury mózgu przypominają ten u dorosłych

• Małżowiny uszne przesuwają się do przodu (w stronę twarzy)

• Nogi wydłużają się

• Skóra jest przeźroczysta (brak pigmentu), widać krążącą krew w naczyniach krwionośnych

• 5 miesiąc: płód ma długość 20 cm i waży 0,5kg

• Pojawiają się delikatne włoski na głowie określane jako meszek- lanugo, które stopniowo pokrywają całe ciało

• Skóra okryta jest mazią płodową- która zabezpiecza płód

• Wewnętrzne organy gwałtownie się rozwijają (z wyjątkiem płuc, które rozwijają się z opóźnieniem)

• Między 16 a 18 tygodniem matka zwykle odczuwa pierwsze ruchy płodu, określane jako - pierwsze odczuwalne ruchy płodu.

• Płód ma okresy snu i czuwania

• Podczas czuwania płód płacze, ssie palec, ma czkawkę, fika koziołki

• 6 miesiąc: 30 cm, waga 800g

• Zaczyna się gromadzenie substancji tłuszczowych

• Zaczyna grubieć

• Rozwija się pigmentacja

• Na głowie rosną włosy

• Można też zauważyć delikatne rzęsy

• Rozpoczyna się twardnienie kości

• Mimo tych sygnałów dojrzałości płód ma niewielkie szanse na przeżycie urodzony w tym czasie. Głównym powodem śmierci wcześniaków jest niedojrzałość płuc i nerek

Trzeci trymestr rozwoju

• 7,8,9 miesiąc

• Płód wydłużył się o ok. 50% i zyskuje ok. 1kg w 3 ostatnich miesiącach życia

• Przez ostatnie 2 miesiące płód przybiera średnio 250 gram na tydzień

WODY PŁODOWE

Funkcje:

• Ochrona zarodka przed szkodliwym wpływem środowiska

• Zapobiegają m.in. jego wyschnięciu

• Pośredniczą w doprowadzaniu do zarodka substancji odżywczych i usuwaniu z niego szkodliwych produktów przemiany materii

4 błony płodowe

• OWODNIA (AMNION)

• KOSMÓWKA (CHORION)

• OMOCZNIA (ALLANTOIS)

• PĘCHERZYK ŻÓŁTKOWY (SSACUS VITELLINUS)

Kręgowce u których nie występują błony płodowe to bezowodniowce, a te u których występują to owodniowce (AMNIOTA)

Wykład 6

Blaszka wewnętrzna (trzewna) zrasta się z pęcherzykiem pierwotnym tworząc wtórny pęcherzyk żółtkowy. Blaszka zewnętrzna (ścienna) zrasta się z trofoblastem tworząc kosmówkę.
Pęcherzyk żółtkowy łączy się z jelitem środkowym przewodem jelitowo - żółtkowym. Początkowo przewód dość szeroki zwęża się i wydłuża. Podobnie jak u gadów i ptaków w ścianie pęcherzyka żółtkowego ssaków rozwija się sieć naczyń krwionośnych połączonych poprzez żyłę oraz tętnicę. Dzięki temu pęcherzyk żółtkowy może pośredniczyć w pobieraniu substancji odżywczych od matki, sykając się we wczesnym okresie rozwojowym poprzez:
1) cienką kosmówkę z błoną śluzówki macicy
2) bezpośednio z błoną śluzówki macicy (gryzonie)

Jako pierwszy powstaje pęcherzyk żółtkowy, który wtrwarza czerwone krwinki, a następnie zanika.

Owodnia jest błoną, która bezpośrednio okrywa zarodk. Przestrzeń między nią a zarodkiem stanowi jamę owodni - wypełniona jest wodami płodowymi.

Sposoby powstawania owodni:

1) Fałdowanie (kopytne, drapieżne, torbacze, owadożerne)
2) Rozstęp (człowiek, nietoperze) - rozwarstwienie węzła zarodkowego na epiblast i hipoblast
3) Odwrócnie się listków zarodkowych (gryzonie, zajęczaki) - epiblast znajduje się na górze, hipoblast znajduje się na dole.

Omocznia tworzy się najpóźniej, uwypuklenie tylnego odcinka jelita do pozazarodkowej jamy ciała. U człowieka i gryzoni jest szczątkowym narządem - tworzy się tylko uchyłek i szypuła omoczni.
W miejscu zetknięcia się endodermy z mezodermą powstają wyspy krwiotwórcze - dają one początek naczyniom krwionośnym, podobnie jak w pęchrzyku żółtkowym. Naczynia krwionośne zrastają się w sieć naczyniową tworząc krążenie omoczniowe. Główna rola to dostarczanie naczyń krwionośnych do kosmówki oraz łozyska.

Płyn owodniowy:

- 99% woda + cukry + białka + mocznik
- ilość początkowa jest niewielka, następnie wzrasta wraz z rozwojem zarodka

Rola płynu:

- Ułatwia poruszanie się zarodka w łonie matki
- Stanowi amortyzator chroniąc płód przed urazami mechanicznymi
- Chroni przed wysychaniem, wahaniami temperatury
- Izoluje dziecko przed silnymi bodźcami (np. dźwiękowymi)
- Bierze udział w przemianie materii płodu, umożliwia transport i wymianę substancji odżywczych
0,5 - 1,0 - ilość prawidłowa płynu


Małowodzie:

- Przedwczesne odpływanie płynu owodniowego
- Wady nerek
- Niedorozwój płuc
- Choroby naczyń lub nerek u matki

Wielowodzie:

- Brzuch nadmiernie wysklepiony
- Chełbotanie macicy

Kosmówka otacza od zewnątrz zarodek wraz z innymi błonami płodowymi. Jest to integralna część łożyska. Pępowina jest łącznikiem między łożyskiem a zarodkiem.

Wyróżniamy 2 typy implantacji zarodka:

1) Implantacja powierzchniowa
2) Implantacja śródmiąższowa

W momencie zagnieżdżenia trofoblast różnicuje się na:
- Cytotrofoblast (zbudowany jest z komórek cylindrycznych)
- Syncytiotrofoblast

Implantacja opóźniona:

Po uwolnieniu w macicy blastocysty z osłonki przejrzystej następuje czasowe zatrzymanie jaj w rozwoju. (Taki proces zachodzi np. u kangurów, gdy mały kangurek jest przchowywany przez matkę w torbie i tam odżywiany mlekiem, dopiero po tym gdy kangurek opuści torbę matki i będzie rozwinięty, matka może wydać na świat drugiego kangurka - którego jajo zostało zatrzymane w rozwoju).

Proces przekształcania się śluzówki macicy w czasie implantacji blastocysty nosi nazwę reakcji doczesnej.

3 błony (błony doczesnej):
1) Doczesna podstawowa (spulchnienie, rozrost naczyń krwionośnych i włosowatych)
2) Doczesna pokrywowa (zmiany pod wpływem hormonów są mniejsze niż w doczesnej podstawowej)
3) Doczesna ścienna (cienka, niepodlega zmianom pod wpływem progesteronu)

Tkanki pośredniczące w tym procesie tworzą łożysko w którym:
- częścią matczyną łożyska jst śluzówka macicy (część funkcjonalna)
- częścią płodową jest trofoblast albo kosmówka + inna błona płodowa

Łożysko - jest to narząd wydzielania wewnętrznego
- hormony białkowe
- hormony sterydowe

Funkcje hormonów:
- utrzymanie ciąży
- wzrost oraz rozwój zarodka

3 kryteria podziału łożysk:

1) Rodzaj błony płodowej, która zaopatruje kosmówkę w naczynia krwionośne i która wraz z nią tworzy część płodową łożyska
a) kosmówkowo - omoczniowe
b) kosmówkowo - żółtkowe
c) żółtkowe
2) Sposób łączenia się ze sobą części matczynej i części płodowej zależy od typu implantacji
a) łożysko rzekome - nieinwazyjne (kosmówka i śluzówka przylegają do siebie)
b) łożysko prawdziwe (inwazyjne) - (kosmki kosmówki wnikają do śluzówki macicy, tak że ich rozdział jest niemożliwy)
3) W zależności od umiejscowienia kosmków na powierzchni jaja płodowego
a) łożysko rozproszone (koń i świnia)
b) łożysko liściowate (owca, krowa, koza)
c) łożysko popręgowe (drapieżne np. pies)
d) łożysko tarczowe (człowiek, naczelne)

Łożysko rozproszone i liściowate to typ łożyska rzekomego.
Łożysko popręgowe i tarczowe to typ łożyska prawdziwego.

1

---