ЦЕЛЬ: сформировать представление о закономерностях эмбрионального развития хордовых.

Работа на практическом занятии обеспечивает формирование у студента следующих профессиональных компетенций: ПК-1, ПК-9, ПК-16, ПК-27, ПК-31, ПК-32.

В результате работы на практическом занятии студент должен знать:

• сущность эмбриологии как медико-биологической науки и учебной дисциплины, роль эмбриологии в системе медицинского образования и практической медицины;
• предмет и методы эмбриологических исследований;
• определение и содержание основных понятий эмбриологии;
• закономерности эмбриогенеза ланцетника — как основы эволюции механизмов эмбриогенезов хордовых животных;
• закономерности эмбриогенеза хордовых на примере развития амфибий, рыб, птиц, млекопитающих

уметь диагностировать в гистологических препаратах:

• яйцеклетку беззубки;
• яйцеклетку амфибий;
• бластулу амфибий;
• гаструлу амфибий;
• нейрулу амфибий;
• осевые органы и зародышевые оболочки рыб;
• осевые органы и зародышевые оболочки птиц;

уметь рисовать схемы:

• этапов эмбриогенеза ланцетника;
• этапов эмбриогенеза амфибий;
• этапов эмбриогенеза рыб;
• этапов эмбриогенеза птиц;
• этапов эмбриогенеза млекопитающих.

Теоретические вопросы для обсуждения на занятии

1. Сущность эмбриологии как медико-биологической науки и учебной дисциплины, роль эмбриологии в системе медицинского образования. Разделы эмбриологии: эволюционная эмбриология, сравнительная эмбриология, общая эмбриология, частная эмбриология.
2. Предмет и методы эмбриологических исследований.
3. Периодизация эмбриогенеза в ряду хордовых (ланцетник, рыбы, амфибии, птицы, млекопитающие):

а. прогенез; характеристика гамет, классификация яйцеклеток;

б. оплодотворение (определение, типы оплодотворения в ряду хордовых;

в. образование зиготы и её характеристика; презумптивные зачатки;

г. дробление (определение, типы дробления, борозды дробления, типы бластул, эмбриональные закладки);

д. гаструляция (определение, способы гаструляции);

е. образование осевых органов, гисто-, органогенез и формирование внезародышевых органов, их строение и функции (амнион, желточный мешок, аллантоис, серозная оболочка, хорион).

Значимость изучаемой темы

Эмбриология — это медико-биологическая наука и учебная дисциплина.

Как учебная дисциплина в системе подготовки врача эмбриология состоит из таких разделов как общая эмбриология, частная эмбриология, эмбриология человека. В целом эмбриология является основой профессиональной подготовки врача как в целом, так и, в частности, подготовки по специальностям акушерство, педиатрия, онкология и необходима для формирования научного медицинского мышления врача в понимании механизмов нормального внутриутробного развития человека, его отдельных органов и систем органов, а также причин, источников, механизмов формирования врожденных аномалий и уродств. Существует медицинская специальность «врач-эмбриолог». Врач-эмбриолог проводит процедуру экстракорпорального оплодотворения (ЭКО). ЭКО — это способ лечения бесплодия.

Общая эмбриология изучает в сравнительном эволюционном плане закономерности развития животных. Теоретической основой эмбриологии являются теория зародышевых листков (К.Э.Бэр^*, К.Ф.Вольф^**, Х.И.Пандер^***, А.О.Ковалевский^****, И.И.Мечников^*****), законы исторического развития организмов Бэра, биогенетический закон Геккеля-Мюллера^******, теория филэмбриогенезов А.Н.Северцова^*******, учение о филогенетическом единстве позвоночных и беспозвоночных животных (И.И.Мечников).

Теория зародышевых листковописывает биологическую закономерность, в соответствие с которым у всех многоклеточных животных на ранних стадиях развития образуются 2, а позднее 3 зародышевых листка, каждый из которых характеризуется своим положением в зародыше, проспективным значением и повторяет (рекапитулирует) один из основных органов общего предка для всех многоклеточных животных. Стадия зародышевых листков является обязательным этапом развития беспозвоночных и позвоночных животных.

Законы исторического развития организмов: закон сходства зародышей, в соответствие с которым на ранних стадиях эмбрионального развития зародыши животных разных видов имеют сходство; закон развития от общего к частному, в соответствие с которым в процессе эмбриогенеза сначала последовательно появляются общие признаки типа, класса, отряда, семейства, рода, вида, к которому относится животное, а затем индивидуальные признаки, присущие конкретному организму.

Биогенетический закон это комплекс теоретических обобщений, описывающий связь между индивидуальным и историческим развитием живых организмов. В сокращенной формулировке биогенетический закон гласит, что онтогенез есть краткое повторение основных этапов филогенеза. Иными словами в процессе развития организма и, прежде всего и в основном, в процессе эмбрионального развития индивидуального организма прослеживаются основные этапы его исторического исторического эволюционного развития.

Теория филэмбриогенезов — это описание способов эволюционных изменений хода онтогенеза. В соответствие с теорией эволюция происходит в результате определенных изменений в ходе онтогенеза.

Учение о филогенетическом единстве позвоночных и беспозвоночных животныхдоказывает филогенетическое родство позвоночных и беспозвоночных животных на основе общности основных этапов эмбрионального развития.

Для эмбриогенеза животных, относящихся к одному типу, характерно наличие двух видов признаков: палингенетические и ценогенетические.

Палингенетические признаки — это повторяющиеся признаки сходства зародышей животных одного типа.

Ценогенетические признаки — это признаки различия, проявляющиеся у зародышей животных, относящихся к одному типу, в результате приспособления к изменяющимся условиям обитания. В процессе эволюции ценогенетические признаки могут переходить в разряд палингенетических и закрепляться в эмбриогенезах животных — эволюционных потомках.

Сравнительное изучение процессов эмбрионального развития хордовых по мере их усложнения позволяет постепенно понять закономерности самого сложного эмбриогенеза в ряду хордовых – эмбриогенез человека, сформировать представления об эмбриональных источниках развития тканей и органов.

Частная эмбриология изучает механизмы эмбрионального развития тканей и органов. Вопросы частной эмбриологии рассматриваются в процессе изучения общей и частной гистологии при изучении определенных тканей или органов.

Эмбриология человека изучает закономерности и механизмы внутриутробного развития человека и является главной целью эмбриологии как учебной дисциплины.

Эмбриология как медико-биологическая наука — это фундаментальная наука, исследующая механизмы развития организмов. Достижения в области эмбриологии являются основой развития современной медицины, в частности, таких разделов как экстракорпоральное оплодотворение, клонирование и др.

Предметом исследования в эмбриологии является эмбриологический препарат.

Эмбриологический препарат может быть двух видов:

• гистологический срез зародыша животного или человека;
• микроскопический препарат зародыша человека или животного.

Методом эмбриологического исследования является микроскопия, а также макроскопическое наблюдение.

На данном занятии изучается эмбриональное развитие ланцетника. Ланцетник - это животное, которое относится к хордовым животным, подтип бесчерепные (Acrania) и считается эволюционным предшественником позвоночных животных. Эмбриональное развитие ланцетника представляет последовательность относительно простых преобразований, которые эволюционно закрепились в филогенезе и путем постепенного усложнения которых эволюционно сформировались более сложные процессы эмбрионального развития позвоночных животных и, в том числе, человека. Это является причиной того, что изучение эмбриологии начинается с изучения развития ланцетника.

Амфибии и рыбы относятся к подтипу позвоночных к группе низших позвоночных или Анамниа (Anamnia), стоят на более высокой эволюционной ступени в сравнении с эволюционным предшественником - ланцетником и устроены значительно сложнее. Низшие позвоночные являются водными животными, весь жизненный цикл которых связан с водой. Водная среда является оптимальной средой для развития зародыша и поэтому весь процесс эмбрионального развития происходит во внешней водной среде. Название Анамниа указывает на то, что развитие этих животных происходит без формирования зародышевых оболочек. Тип развития, при котором весь материал зародыша идет на построение тела называется голобластическим.

В процессе эволюции хордовых строение животных усложняется, что обусловлено изменением условий обитания и сопряжено с изменением и усложнением механизмов эмбрионального развития. Эволюция эмбриогенезов разных видов хордовых животных происходит закономерно на основе основополагающих или палингенетическиих признаков эмбриогенеза (направленность, последовательность, этапность, механизмы), характерных для развития всех видов хордовых животных, в результате появления новых или ценогенетических признаков. Ценогенетические признаки появляются в эмбриогенезе нового вида как результат приспособления к изменяющимся условиям обитания.

При изучении развития амфибий и рыб следует обратить внимание на то, что эмбриональное развитие этих видов происходит в соответствие с палингенетическими признаками, характерными для всех хордовых животных (наличие гамет, оплодотворение, формирование зиготы, дробление, гаструляция, формирование осевых органов) и впервые реализованных в процессе развития ланцетника. Однако в процессе данных эмбриогенезов появляются новые - ценогенетические признаки, такие как увеличение количества трофического материала в яйцеклетках, амфибластула, новый механизм гаструляции, формирование желточного мешка.

Птицы и млекопитающие, а также пресмыкающиеся, относятся к группе высших позвоночных или Амниота (Amniota) или позвоночных с зародышевыми оболочками. Эти животные стоят на более высокой эволюционной ступени развития в сравнении с эволюционными предшественниками — бесчерепными (ланцетником) и низшими позвоночными (рыбы, амфибии). Высшие позвоночные в отличие от низших позвоночных ведут наземный образ жизни. Как адаптации к новым условиям существования в эмбриогенезе высших позвоночных произошли принципиальные изменения, сущность которых заключается в том, чтобы создать оптимальные условия развития и защитить зародыш от неблагоприятных воздействий безводных условий жизни. К таким изменениям, в первую очередь, относятся внутреннее оплодотворение, несвободное развитие, формирование комплекса зародышевых оболочек и другие ценогенетические признаки. Одной из зародышевых оболочек является амнион, который формирует водную среду обитания зародыша. Наличие амниона в эмбриогенезе и определяет название этих животных — Амниота. Принципиально меняется тип развития. Развитие высших позвоночных происходит по меробластическому типу. Это означает то, что на развитие собственно тела животного расходуется лишь определенная часть клеточного материала, существенная часть материала расходуется на формирование зародышевых оболочек.

При изучении развития птиц и млекопитающих следует обратить внимание на то, что эмбриональное развитие этих животных происходит в соответствие с палингенетическими признаками, характерными для всех хордовых (наличие гамет, оплодотвоерние, формирование зиготы, дробление, гаструляция, формирование осевых органов). Однако в процессе данных эмбриогенезов появляются ряд ценогенетических признаков: несвободное оплодотворение и развитие, изменение содержания трофического материала в яйцелктеках, меробластический тип развития, дискобластула, 2-х этапность гаструляции, формирование новых зародышевых оболочек: амниона, аллантоиса, серозной оболочки или хориона.

Развитие млекопитающих изучается на примере кролика.

Изучить гистологические препараты