Медична біологія

Розділ 1

БІОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ ЛЮДИНИ

1.3. Онтогенетичний рівень організації життя

1.3.3. Біологія індивідуального розвитку

1.3.3.4. Механізми росту та морфогенезу

Морфогенез - це процес виникнення нових структур і зміна їх форми в процесі онтогенезу. Морфогенез на клітинному рівні розпочинається з гаструляції. У хордових після гаструляції закладаються осьові органи (рис. 1.163). В цей період морфологічні перебудови охоплюють весь зародок. Потім відбувається закладка і розвиток окремих органів (органогенез) (рис. 1.164). Це вже місцеві процеси, всередині кожного з яких відбувається дискретизація на окремі зачатки. Так послідовно в часі і в просторі перебігає індивідуальний розвиток, що призводить до формування організму із складною будовою і значно багатшою інформацією, ніж генетична інформація зиготи.

Рис. 1.163. Поперечний розріз ембріона:

1 - невральні складки; 2 - перикардіальна ділянка; 3, 5 - соміти; 4 - нервова трубка; 6 - хорда; 1 - кишка.

Рис. 1.164. П'ятитижневий ембріон:

1 - оптичний пухирець; 2 - пуповина; 3 - хвіст; 4 - зачаток нижніх кінцівок; 5 - шлунково-кишковий тракт; 6 - печінка; 1 - серце; 8 - зачаток верхніх кінцівок; 9 - мозок.

Морфогенез зв'язаний з багатьма процесами, починаючи з прогенезу. Поляризація яйцеклітини, овоплазматична сегрегація після запліднення, закономірно орієнтовані поділи дробіння, рух клітинних мас в процесі гаструляції і закладок різних органів, зміна пропорцій тіла - все це процеси, які мають велике значення для морфогенезу.

Таким чином, морфогенез - багаторівневий динамічний процес. Сьогодні вже багато відомо про ті перебудови, які відбуваються на внутрішньоклітинному і міжклітинному рівнях і які перетворюють хімічну енергію клітин на механічну, тобто про елементарні рушійні сили морфогенезу.

Ріст - це збільшення загальної маси в процесі розвитку, яка призводить до постійного збільшення розмірів організму.

Ріст забезпечується наступними механізмами:

1) збільшенням розмірів клітин;

2) зростанням числа клітин;

3) накопиченням неклітинної речовини, продуктів життєдіяльності клітин.

Ріст відбувається на клітинному, тканинному, органному та організмовому рівнях. Збільшення маси цілого організму віддзеркалює ріст його органів, тканин і клітин.

Розрізняють два типи росту: обмежений і необмежений. Необмежений ріст триває впродовж усього періоду онтогенезу аж до смерті (наприклад, риби). При обмеженому рості - ріст відбувається лише в певні періоди онтогенезу, а згодом уповільнюється і гальмується.

Однією з важливих характеристик росту є його диференційованість, тобто швидкість росту неоднакова в різних ділянках організму і на різних стадіях розвитку.

Швидкість загального росту людського організму також залежить від стадії розвитку (рис. 1.165). Максимальна швидкість характерна для перших чотирьох місяців ембріонального розвитку, що пояснюється інтенсивним поділом клітин. У міру росту плода кількість мітозів зменшується у всіх тканинах і після шести місяців внутрішньоутробного розвитку майже не утворюються нові м’язові і нервові клітини.

Рис. 1.165. Швидкість росту неоднакова в різних ділянках організму, що призводить до певної диспропорційності на ранніх етапах онтогенезу.