Что такое эктодерма и мезодерма. Производные энтодермы и мезодермы. Дифференцировка энтодермы. Ткани и органы, формирующиеся из энтодермы

Что общего у легких и кишечника? Оба этих органа на самом деле развиваются из одного слоя ткани эмбриона. Что такое энтодерма? Какие еще структуры образуются из зародышевого слоя?

Гаструляция и зародышевый листок (энтодерма)

Во время раннего развития большинство животных проходят через так называемый процесс гаструляции, где клетки зародыша формируют различные зародышевые листки. Что такое энтодерма? Это внутренний слой зародыша, окруженный мезодермой и эктодермой. У некоторых живых существ может отсутствовать средний слой. Например, у медузы, актинии, кораллов и гребневиков отсутствует мезодерма. Каждый из этих слоев ткани будет развиваться в разные взрослые структуры.

Три основных слоя зародыша

С формированием трех основных слоев зародыша начинается процесс дифференциации тканей. Каждый из трех первичных зародышевых листков будет формировать набор определенных органов и видов тканей в животном.

Из эктодермы образуются эпителиальные клетки молочных желез, хрусталиков глаз, волос, пигментные клетки, нервная система и эпидермис кожи.
Из мезодермы образуются скелетные мышцы, гладкие мышцы, сердце, кровеносные сосуды, клетки крови, почки, селезенка, жировые клетки, скелет, большинство соединительных тканей и вся мочеполовая система.
Из энтодермы образуется вся эпителиальная выстилка желудочно-кишечного тракта, а также печень, поджелудочная железа, желчный пузырь, щитовидная железа, эпителиальные выстилки трахеи и дыхательной поверхности легких.

Производные энтодермы

Например, у человека эктодерма превращается в нервную систему и внешний слой кожи, мезодерма формирует большинство систем органов, включая скелетную и мышечную, а из энтодермы развиваются внутренние ткани и органы. Из зародышевого листка энтодермы развиваются части пищеварительного тракта, дыхательных и мочевыводящих путей, а также ряда внутренних органов. Внутренняя эпителиальная выстилка желудочно-кишечного тракта образуется из этих тканей. Сюда входят рот, глотка, пищевод, желудок, кишечник и анус. Хотя слизистые оболочки рта и ануса (самые внешние их части) на самом деле происходят из эктодермы.

Что такое энтодерма в биологии? Это зародышевый листок, который по мере развития преобразуется во внутренние органы и ткани. Если продолжать приводить в пример человека, то сюда также можно отнести дыхательные пути от носа до легких. Ткань во внутренних проходах носа состоит из эктодермы, а гортань, трахея, мелкие трубы, которые ведут к легким, и их дыхательная поверхность - из энтодермы.

Внутренний слой

Зародыш состоит из трех основных слоев клеток - внутреннего, среднего и внешнего. Что такое энтодерма? Это внутренний слой, который формируется на ранних этапах эмбрионального развития. Слои зародыша в процессе гаструляции, в конечном счете, порождают определенные типы тканей в организме.

Что такое энтодерма и почему она так называется? Это самый внутренний из трех слоев зародыша. Поскольку зародышевые клетки могут дифференцироваться в разнообразные органы и ткани, они представляют особый интерес для изучения человеческого развития и исследования стволовых клеток.

Эмбриогенез - сложный процесс, который характеризуется поэтапным образованием органов и тканей. У большинства многоклеточных организмов зачаток эмбриона состоит из трех слоев: эктодермы, энтодермы, мезодермы. Что такое мезодерма? И хитиновый скелет членистоногих, и эпидермис кожи, и нервная система имеют эктодермальное происхождение. Пищеварительная, эндокринная и дыхательная системы образуются из энтодермы. Каким же органам и тканям дает начало мезодерма? Как она образуется?

Что такое мезодерма. Определение

Любая ткань или система органов образуется из определенного слоя клеток эмбриона. Что такое мезодерма? В биологии определение звучит так: это один из зародышевых листков, из которого в процессе эмбриогенеза формируется ряд органов и тканей. Второе название мезодермы - мезобласт. Формирование этого слоя характерно для большинства многоклеточных животных (исключение: тип Губки и тип Кишечнополостные).

Мезодерма находится между эктодермой и энтодермой. Каждый из близлежащих зародышевых листков может принять участие в формировании мезобласта. Соответственно, по происхождению выделяют два типа срединного зародышевого листка: энтомезодерма, экзомезодерма. Встречаются также ситуации, когда в образовании мезобласта принимают участие сразу обе структуры.

Мезодерма как самостоятельный образуется на этапе гаструляции.

Образование мезодермы. Особенности формирования

Что такое мезодерма? В биологии принято считать, что каждый орган многоклеточного животного в эмбриогенезе образован одним из зародышевых листков. Формирование мезодермы - характерный араморфоз т. к. у них впервые формируется истинный срединный зародышевый слой. Тип Губки и являются представителями двухслойных животных: в эмбриогенезе формируются только эктодерма и энтодерма.

Как происходит формирование мезодермы?

Существуют три способа образования мезобласта.

Структура мезодермы

Что такое мезодерма? Это не просто скопление одинаковых клеток, а дифференцированный на несколько функциональных отделов зародышевый слой. Разделение мезобласта происходит постепенно, в результате чего выделяются следующие участки:

Сомиты - парные лентовидные образования, между которыми формируется целом - вторичная полость тела. Сохраняются у и членистоногих.
Зачаток хорды - участок мезодермы, который в будущем развивается в хорду. Отличительная особенность позвоночных.
У позвоночных животных из каждого сомита формируются склеротом, дерматом и миотом.
Спланхнотомы - боковые пластинки, которые расчленяются на два отдельных слоя: внутренний и наружный. Между ними у позвоночных формируется целом.
Нефротомы - парные структуры, соединяющие спланхностомы.

Изучив каждый участок зародышевого листка, ученые смогли определить, что такое мезодерма, и понять, какие функции она выполняет.

Гистогенез

Мезодерма дает начало нескольким видам тканей.

Паренхима плоских червей, которая заполняет пространство между органами. Образована из мезодермы.
Некоторые эпителиальные ткани, покрывающие органы снаружи. Сюда относятся секреторные клетки, эндокринные и экзокринные железы.
Из мезодермы формируются рыхлые волокнистые и плотные волокнистые соединительные ткани. В том числе образуются коллагеновые и эластические волокна.
также образуются из мезодермы.
Костные и хрящевые ткани, их составные элементы имеют мезодермальное происхождение.
По аналогии с форменными элементами крови, мезодерма также принимает участие в образовании клеток иммунной системы.
Все виды мышечных тканей. Гладкие мышцы закладываются в стенках большинства органов. Поперечно-полосатые волокна являются структурными элементами скелетной мускулатуры. Не стоит забывать и о поперечно-полосатой сердечной мышечной ткани, которая формирует мускулатуру сердца.

Органогенез

Ткани образуют органы, поэтому не трудно догадаться, какие из них имеют мезодермальное происхождение. Классификация дана по участкам мезодермы:

дерматомы - формируют дерму кожи (в составе кожи находятся потовые и сальные железы);
из склеротомов образуется пассивная часть опорно-двигательного аппатара (скелет);
из миотома, соответственно, - активная часть опорно-двигательного аппарата (мышцы);
спланхностомы дают начало мезотелию - однослойному эпителию, который выстилает вторичную полость тела;
клетки нефростомов образуют выделительную и половую системы.

мезодермального происхождения

Стоит упомянуть те органы, которые на разных этапах онтогенеза утрачиваются после выполнения своих функций. Их называют провизорными. К таковым относятся:

Амнион - одна из оболочек зародыша, которая выполняет сразу несколько жизненно важных функций. Первая заключается в создании водной среды для развития плода. Объясняется это тем, что формирование организма должно проходить в воде. Для позвоночных, живущих на суше, вода в данном случае является лимитирующим фактором, поэтому в процессе эволюции сформировалась эта оболочка. Также Амнион защищает плод от механических повреждений, поддерживает постоянную среду путем сохранения концентрации солей на постоянном уровне, а также предохраняет зародыш от воздействия ядовитых веществ.
Аллантоис - еще один орган зародыша, который выполняет одновременно функции питания и дыхания. По происхождению является выростом желточного мешка, а значит, он также образован клетками энтодермы и мезодермы. У человека аллантоис менее развит, чем у остальных представителей позвоночных, однако по нему проходят кровеносные сосуды, которые далее попадают в ткань пуповины.
Желточный мешок. Этот временный орган содержит питательные вещества, необходимые для развития плода. В образовании желточного мешка участвуют клетки и мезодермы, и энтодермы. Интересной особенностью органа является формирование в нем самых первых клеток крови организма.
Пупочный канатик (пуповина) - соединяет зародыш и плаценту.
Хорион - оболочка зародыша, с помощью которой происходит прикрепление к матке и образование плаценты.
Плацента - единственный орган у человека, образованный тканями двух организмов: матери и плода. Из крови мамы зародыш через плаценту получает питательные вещества и кислород.

Функции мезодермы

Мы рассмотрели, что такое мезодерма. Каковы же функции этого зародышевого листка?

Развитие мезодермы позволило плоским червям заполнить промежутки между органами паренхимной тканью. У более совершенных организмов паренхимы нет, однако принцип схож: ткани мезодермального происхождения образуют пограничные слои между органами. Важнейшей функцией мезобласта является образование временных органов у зародыша (аллантоис, пуповина, плацента и т. д.) Также клетки мезодермы формируют ткани внутренней среды: кровь и лимфу.

Заключение

Теперь в полной мере можно объяснить, что такое мезодерма. Ее образование позволило перейти животным на новый этап развития, о чем свидетельствует происхождение многих органов и тканей. Кроме того, формирование амниотической оболочки обусловило качественный скачок в развитии позвоночных животных. Следовательно, мезодерма является важным эволюционным элементом.

(см.). Из мезодермы образуются эмбриональные зачатки, служащие источником развития мускулатуры, серозных полостей, органов мочеполовой системы.

Мезодерма (от греч. mesos - средний и derma - кожица, слой; синоним: средний зародышевый листок, мезобласт)- один из трех зародышевых листков многоклеточных животных и человека на ранних стадиях развития.

Топографически мезодерма занимает промежуточное положение между наружным зародышевым листком - эктодермой (см.) и внутренним - энтодермой (см.). У зародышей губок и большинства кишечнополостных мезодерма не образуется; эти животные пожизненно остаются двухлистковыми. У представителей вышестоящих типов животных, как правило, мезодерма появляется в процессе развития зародыша (см.) позднее экто- и энтодермы, притом возникает у разных животных за счет одного из этих листков или за счет обоих (соответственно различают экто- и энтомезодерму). У позвоночных мезодерма образуется как самостоятельный (третий) слой зародыша уже во второй фазе гаструляции (рис. 1).

Рис. 1. Поперечный разрез зародыша позвоночного в конце второй фазы гаструляции (три зародышевых листка и осевой комплекс зачатков): 1 - эктодерма (I - кожная эктодерма, 2 - нервная пластинка); II - мезодерма (3 - мезодерма, 4 - хордальный тяж); III - энтодерма.

В ряду позвоночных происходит постепенное изменение способа образования мезодермы. Например, у рыб и амфибий она возникает в пограничной между энто- и эктодермой области, образованной боковыми губами первичного рта (бластопора). У птиц, млекопитающих и человека клеточный материал будущей мезодермы сначала собирается в форме первичной полоски в составе наружного зародышевого листка (у человека - на 15-е сутки внутриутробного развития), а затем погружается в промежуток между наружным и внутренним листками и ложится по обеим сторонам от зачатка спинной струны (хорды), входя вместе с ним и зачатком нервной системы в состав осевого комплекса зачатков. Ближайшие к зачатку хорды части мезодермы (аксиальные) входят в состав тела зародыша и принимают участие в образовании его постоянных органов. Периферические же участки разрастаются в промежутке между краевыми частями экто- и энтодермы и входят в состав вспомогательных временных органов зародыша - желточного мешка, амниона и хориона.

Мезодерма туловища зародыша позвоночных и человека расчленяется на дорсальные участки - спинные сегменты (сомиты), промежуточные - сегментные ножки (нефротомы) и вентральные - боковые пластинки (спланхнотомы). Сомиты и нефротомы постепенно сегментируются в направлении спереди назад (у человека первая пара сомитов возникает на 20-21-е сутки внутриутробного развития, последняя, 43 или 44-я, пара - к концу 5-й недели). Спланхнотомы остаются несегментированными, но расщепляются на париетальный (пристеночный) и висцеральный (внутренностный) листки, между которыми возникает вторичная полость тела (целом). Сомиты подразделяются на дорсолатеральные участки (дерматомы), медио-вентральные (склеротомы) и промежуточные между ними (миотомы). Дерматомы и склеротомы, приобретая более рыхлое расположение клеток, образуют мезенхиму (см.). Многие клетки мезенхимы выселяются также из спланхнотомов. Схема органогенеза у зародыша высшего позвоночного показана на рис. 2. Так, в частности, из миотомов развивается произвольная поперечнополосатая мышечная ткань скелетной мускулатуры. Нефротомы дают начало эпителию почек, яйцеводов и матки. Спланхнотомы превращаются в однослойный плоский эпителий, выстилающий целом, - мезотелий (см.). Из них образуются также кора надпочечников, фолликулярный эпителий гонад и мышечная ткань сердца.

Рис. 2. Схема органогенеза у зародыша высшего позвоночного (названия тканевых производных поставлены в скобках после названия соответствующего зачатка): 1 - кожная энтодерма (эпидермис); 2 - ганглиозная пластинка (чувствительные и симпатические невроны, периферическая невроглия, хроматофоры); 3 - нервная трубка (невроны, невроглия); 4 - хорда; 5 - дерматом (соединительнотканная основа кожи); 6 - миотом (скелетно-мышечная ткань); 7 - склеротом (хрящевая и костная ткани); 8 - нефротом (почечный эпителий); 9 - париетальный листок спланхнотома (мезотелий); 10 - висцеральный листок спланхнотома (мезотелий, ткань сердечной мышцы); 11 - кишечная энтодерма (кишечный эпителий); 12 - мезенхима (соединительная ткань, кровь, гладкомышечная ткань); 13- внезародышевая эктодерма (эпителий амниона);- 14 - эндотелий аорты; 15 - желточная энтодерма (эпителий желточного мешка); 16 - целом.

См. также Зародышевые листки.

Рассматривая очень ранних эмбрионов , у которых еще не появились знакомые нам признаки тела и органов, следует анализировать их строение с точки зрения понятия о трех зародышевых листках. Этими листками являются: 1) эктодерма, которая образует наружный покров эмбриона; 2) энтодерма, лежащая под эктодермой и образующая выстилку полости первичной кишки; 3) мезодерма, развивающаяся между эктодермой и энтодермой.

У наиболее ранних из изученных эмбрионов человека зародышевые листки уже частично дифференцированы. Чтобы лучше понять взаимоотношения зародышевых листков между собой, необходимо снова возвратиться к другим млекопитающим. Отрывочный материал, которым мы располагаем, показывает, что зародышевые листки возникают у человека крайне сокращенным способом. Но в общем процесс становления зародышевых листков протекает у человека так, как и у более примитивных форм.

Наиболее подходящим животным из числа млекопитающих, которое можно использовать для изучения ранних стадий развития человека, является свинья. Были собраны и тщательно изучены очень полные серии ранних эмбрионов свиньи. Кроме того, образование зародышевых листков и внезародышевых оболочек протекает у свиньи более медленно и с меньшим наслоением одного процесса на другой, чем у многих других млекопитающих.
Поэтому отвлечемся на время от ранних эмбрионов человека и постараемся приобрести некоторые побочные сведения, которые помогут в уяснении их структуры.

Бластодермические пузырьки свиньи и кролика во многом похожи друг на друга. Вскоре после увеличения пузырька некоторые клетки обособляются от его внутренней массы и переходят в бластоцель. Это - первые энтодермальные клетки. После моего появления их количество быстро увеличивается и вскоре образует второй полный слой, лежащий под первоначальным наружным слоем бластодермического пузырька.

Внутренний просвет , ограниченный энтодермой, известен под названием первичной кишки (archenteron). На более поздних стадиях мы увидим, что появляющиеся складки разделяют первичную кишку на часть, входящую в тело эмбриона и образующую ее кишечный тракт, и на дистально расположенный желточный мешок, сообщающийся с кишечником эмбриона по средне-брюшной линии. Между тем масса клеток, оставшихся после образования желточного мешка, приобретает более правильную организацию. В дальнейшем ее называют зародышевым диском.

В зародышевом диске вскоре после образования энтодермы происходит местная дифференцировка, ведущая к появлению мезодермы. На поперечных срезах диска видно, что в одной части его края наблюдается усиленная пролиферация клеток, сопровождающаяся утолщением этого участка. Появление утолщения окончательно намечает продольную ось эмбриона.
Утолщение возникает в той части диска, которая в дальнейшем дифференцируется в каудальный конец эмбриона.

С дорзальной стороны эмбриона утолщенная область вначале имеет серповидную форму, выпуклость которой направлена к каудальному концу зародышевого диска, а рожки располагаются над большей частью каудальной половины диска. На этой стадии развития зародышевый диск явно испытывает быстрое выпячивание в паудальную сторону.

Пока передний край диска распространяется радиально в одинаковой степени и в неопределенном направлении, задние края ускоренно растут но направлению к точке схождения в каудальной стороне диска. Они стремятся в то же время удлинить зародышевый диск в кранио-каудальном направлении и оттеснить утолщенную область к средней линии. Дальнейшее развитие этого конвергентного дифференциального роста изменяет серповидную форму утолщенной области зародышевого диска в яйцевидную, а затем сжимает его в валик, лежащий вдоль продольной оси эмбриона.

Этот утолщенный продольный валик назван первичной полоской. Тем, кто знаком с основами сравнительной эмбриологии, станет ясно, что утолщенный мезодермальный серп, который преобразуется в результате сжатия в первичную полоску, является гомологом слившихся губ бластопора у более примитивных организмов.

Изменения в форме и положении , испытываемые первоначально серповидной областью зародышевого диска, из которой возникают первые мезодермальные клетки, не снижают ее активности как центра роста. В этой области наблюдается быстрая пролиферация клеточных элементов, откуда постоянно выталкиваются новообразованные мезодермальные клетки.

Весьма возможно, что углубление , которое образуется вдоль середины первичной полоски и известное под названием первичного желобка, возникает в результате быстрой латеральной миграции из этой области клеток, присоединяющихся к расширяющейся площади мезодермы.

Начинается на 3-й неделе эмбриогенеза. Отделы мезодермы расщепляются на два листка-висцеральный и париетальный. Из мезодермы зародыша развивается парамезонефральный канал.

Сомиты дифференцируются на 3 части: миотом поперечнополосатой скелетной мышечной ткани, склеротом костных и хрящевых тканей, дерматом соединительнотканную основу кожи - дермы.

Из сегментальных ножек развиваются эпителий почек, гонад и семявыводящих путей, парамезонефрального канала - эпителий матки, маточных труб и эпителий первичной выстилки влагалища.

Париетальный и висцеральный образуют выстилку серозных оболочек - мезотелий. Висцерального - листка мезодермы средняя и нижняя оболочка сердца миокард и эпикард, корковое вещество надпочечников.

Мезенхима является источником формирование клеток крови и кроветворных органов, соединительной ткани, сосудов, гладкой мышечной ткани, микроглии. Из внезародышевой мезодермы развивается мезенхима.

Соединительная ткань провизорных органов дифференцируется быстрее, чем в органах зачатках.

На 2-ом мес. Развития начинается дифференцировка скелетногенной и кожной мезенхимы, а также мезенхимы стенки сердца и крупных кровеносных сосудов.

В кожной мезенхиме и мезенхиме внутренних органов появляются мелкие липидные включения. Дифференцировка мезенхимы на 2-м мес. Начинается с увеличения количества гликогена в клетках и возрастает активность фосфатаз.

В течение плодного периода формируется хрящевая ткань очаги окостенения.

41. Дифференцировка энтодермы. Ткани и органы, формирующиеся из энтодермы.

Дифференцировка первичной энтодермы приводит к образованию в теле зародыша энтодермы кишечной трубки и формированию внезародышевой энтодермы, формирующей выстилку желточного мешка и аллантоиса.

Выделение кишечной трубки начинается с момента появления туловищной складки. Последняя, углубляясь, отделяет кишечную энтодерму будущей кишки от внезародышевой энтодермы желточного мешка. В задней части зародыша в состав образующейся кишки входит и тот участок энтодермы, из которого возникает энтодермальный вырост аллантоиса.

Кишечная трубка образуется первоначально как часть энтодермы желточного мешка. Из энтодермы кишечной трубки развивается однослойный покровный эпителий желудка, кишечника и их желез. Кроме того, из энтодермы развиваются эпителиальные структуры печени и поджелудочной железы.

Внезародышевая энтодерма дает начало эпителию желточного мешка и аллантоиса.

42. Нерв. Строение, тканевой состав. Реакция на повреждение, регенерация.

Нервы - состоят из миелиновых и безмиелиновых волокон и соединительнотканных оболочек. В некоторых нервах встречаются одиночные нервные клетки и мелкие ганглии. На поперечном срезе нерва видны сечения осевых цилиндров нервных волокон и одевающие их глиальные оболочки. Между нервными волокнами в составе нервного ствола располагаются тонкие прослойки рыхлой волокнистой соединительной ткани -- эндоневрий. Пучки нервных волокон одеты периневрием. Периневрий состоит из чередующихся слоев плотно расположенных клеток и тонких фибрилл. Таких слоев в периневрий толстых нервов несколько. Фибриллы ориентированы вдоль нерва. Наружная оболочка нервного ствола - эпиневрий - представляет собой плотную волокнистую соединительную ткань, богатую фибробластами, макрофагами и жировыми клетками. Соединительнотканные оболочки нерва содержат кровеносные и лимфатические сосуды и нервные окончания.

Изменения в теле нейрона выражаются в его набухании, тигролизе - растворении глыбокхроматофильной субстанции, и в перемещении ядра на периферию тела клетки. Дегенеративные изменения в центральном отрезке ограничиваются распадом миелинового слоя и осевого цилиндра вблизи травмы.Если существует препятствие для врастания аксонов центрального отрезка нерва в тяжи нейролеммоцитов периферического отрезка, аксоны центрального отрезка растут беспорядочно и могут образовать клубок, называемый ампутационнойневромой. При ее раздражении возникает сильная боль.Поврежденные нервные волокна головного и спинного мозга не регенерируют. Возможно, регенерации нервных волокон в центральной нервной системе не происходит потому, что глиоциты без базальной мембраны лишены хемотаксических факторов, необходимых для проведения регенерирующих аксонов. Однако при малых травмах центральной нервной системы возможно частичное восстановление ее функций, обусловленное пластичностью нервной ткани.