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1 教学内容
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2 课件
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3 实验指导
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4 课堂练习
教学目标
掌握:1.掌握胚胎学的概念和研究内容。2.掌握卵裂、胚泡形成、植入过程。3.掌握受精必须具备的条件、地点、过程和意义。4.掌握胎盘的结构与功能。
熟悉:1.熟悉胚胎学的意义及三胚层的形成。2.孪生和多胎、先天性畸形、致畸原因及畸形易感期。
了解:1.了解三胚层的分化。2.了解胚胎学发展。3..了解生殖细胞的成熟和精子的获能。
教学内容
人体胚胎概要
人体胚胎学的研究范围涉及生殖细胞的形成、受精、胚胎发育、胚胎与母体的关系及先天性畸形等。
人体胚胎在母体子宫内的发育历经约266天 (38周),可分3个时期:
①胚前期:从受精到第 2周末;
②主胚期:从第3周至第8周末;
③胎儿期:从第9周至出生。
前两期受精卵由单个细胞经过迅速而复杂的增殖分化,发育为具有各器官、系统及外形的胎儿雏形。后一期的胎儿逐渐长大,各器官、系统继续发育,多数器官出现不同程度的功能活动。
生殖细胞的成熟
一、精子的成熟和获能
精子的成熟要经过分裂、生长、成熟和变形等4个阶段。从精原细胞到精子的形成约需64~75天,在附睾内经2周左右继续发育成熟,逐渐获得运动能力。
每个初级精母细胞,经过两次成熟分裂形成4个精子,它们都只有23条染色体,其中2个精子的染色体是23,X,另2个精子的染色体是23,Y。精子进入女性生殖管道后经子宫和输卵管分泌物的作用,才获得受精能力。精子在女性生殖管道内能存活1~3天,但受精能力可维持24h。
二、卵子的成熟
卵子由卵原细胞生长增大成为初级卵母细胞,经过两次成熟分裂所形成。初级卵母细胞完成第一次成熟分裂时,形成一个大的次级卵母细胞和一个小的第一极体,它们各有23条染色体,即23,X。第二次成熟分裂后,次级卵母细胞分裂形成一个大而成熟的卵子和一个小的第二极体,各有23条染色体(23,X)。第二次成熟分裂要在受精时才能完成,如果卵不受精,则第二次成熟分裂不能完成,并于排卵后12~24 h后退化。
受 精
精子与卵子结合,形成受精卵的过程称为受精。
(一)受精的部位、时间及过程
受精的部位在输卵管壶腹部。受精的时间一般发生在排卵后24h以内,因为卵细胞在排出12~24h后生命力逐渐下降甚至死亡。
受精的过程:正常成年男性一次可射出3亿~5亿个精子,但是由阴道穿过子宫颈、子宫腔和输卵管而到达输卵管壶腹部的只有300~500个最强壮的精子。当精子穿越卵细胞周围的放射冠及透明带时,其顶体释放顶体酶,这一过程称为顶体反应。而后精子头部与卵细胞膜融合,随即精子头部进入卵细胞内。卵细胞受精子的激发完成第二次成熟分裂。此时精子的核和卵细胞的核分别称为雄性原核和雌性原核,然后两核相互靠近,核膜消失,互相融合,即形成受精卵。
(二)受精的必备条件
1.卵细胞在排卵前必须处于第二次成熟分裂中期。
3.精子必须发育正常并有足够数量。正常成年男性每次射精约3~5 ml,每毫升含精子1亿~2亿个左右;若精液量少于1m1,或精子密度低于500万个/m1,或畸形精子超过20%,或精子活力低下,或卵细胞发育不正常,受精成功的概率会很小,并且容易出现胚胎畸形。
4.男、女性生殖管道必须通畅。
5.精子和次级卵母细胞必须在限定的时间内相遇,若排卵12h后和射精 24h之后,卵子和精子即使相遇也失去了受精能力。
6.雌激素与孕激素是维持和调节生殖细胞发生、发育及其在生殖管道中正常运转的重要条件,如果这两种激素的水平太低,也会影响受精过程。
(三)受精的意义
1.受精标志着新生命的开始,受精卵经生长发育,逐渐形成一个新个体。
2.染色体数目恢复为23对,一半来自父方,一半来自母方,因此,受精卵具有双亲的遗传物质。
3.决定新个体的遗传性别,如果核型为23,X的精子与卵子(核型均为23,X)受精,受精卵的核型即为46,XX,由此发育成的新个体的遗传性别就是女性;如果核型为23,Y的精子与卵子结合,受精卵的核型便为46,XY,新个体的遗传性别就是男性。
卵 裂
受精卵进行的细胞分裂,称卵裂。卵裂产生的子细胞,称卵裂球。在受精后72h,受精卵分裂成12~16个细胞,形似桑椹,称桑椹胚。在卵裂的同时,受精卵逐渐向子宫腔方向移动,桑椹胚继续分裂,并由输卵管进入子宫腔。进入子宫腔的桑椹胚细胞继续分裂,数目逐渐增多,在受精后第7天形成囊泡状的胚泡(或囊胚)。胚泡由胚泡腔、滋养层和内细胞群3部分组成。胚泡腔内含液体;滋养层由单层细胞构成,可吸收营养,故名滋养层,其中与内细胞群相邻的部分又称极端滋养层,将来发育成胎盘;内细胞群将来发育成胎儿。
植入与蜕膜
一、植 入
(一)植入的概念
胚泡埋入子宫内膜的过程,称植入(也叫着床)。
(二)植入的时间
植入开始于受精后的第6~8天,至第11~12天完成。
(三)植入的过程
胚泡植入时,其极端滋养层先与子宫内膜接触,并分泌蛋白水解酶将与之接触的子宫内膜溶解,形成缺口,胚泡由此陷入子宫内膜,随着胚泡的逐渐陷入,缺口周围的上皮细胞增生,将缺口修复,至此胚泡即完全植入子宫内膜。
(四)植入的条件
植入的条件主要有:①子宫内膜必须处于分泌期,这依赖于母体性激素的正常分泌,以便为胚泡的植入创造适宜的内膜环境;②胚泡必须按时进入宫腔;③透明带必须按时消失。人为地干扰植入条件,如口服避孕药,在宫腔内放置节育器等,均可阻碍植入,达到避孕的目的。
(五)植入的部位
胚泡通常植入在子宫底或子宫体上部。
二、蜕 膜
胚泡植入后的子宫内膜功能层称为蜕膜,胎儿分娩时脱落。
根据蜕膜与胚胎的关系,蜕膜可分3部分:即位于胚泡深面的部分,称基蜕膜(或称底蜕膜);包被于胚泡表面的部分,称包蜕膜;其他的部分为壁蜕膜。而壁蜕膜与包蜕膜之间的部分为子宫腔。随着胚胎的逐渐生长发育,包蜕膜与壁蜕膜之间的子宫腔逐渐变窄,最后,壁蜕膜与包蜕膜融合,子宫腔消失。
三胚层的形成与分化
一、三胚层的形成
大约在受精后第7天,内细胞群就已分化为两层细胞,上方的一层柱状细胞,称外胚层,下方的一层立方细胞,称内胚层,二者紧密相贴,形成一个圆盘状的结构,称胚盘。胚盘是形成胎儿的原基。在内、外胚层形成的同时,外胚层的背侧出现一个腔,由羊膜上皮围成,称羊膜腔,羊膜环绕羊膜腔而形成的囊状结构叫羊膜囊。在内胚层的腹侧出现一个囊,称卵黄囊。胚胎发育至第3周,胚盘的外胚层细胞迅速增生,形成一条细胞索,称原条。原条的细胞分裂增殖,并向深部迁移进入内、外胚层之间形成了新的细胞层即中胚层。由此胚盘由原来的两个胚层变为三个胚层。
二、三胚层的分化
从第4周至第8周,三胚层的细胞不断增殖和分化,形成了人体的各种细胞、组织和器官原基。
胚盘的两侧缘向腹侧面卷曲,使平膜状的胚盘变成圆桶状的胚体。内胚层则被包入胚体内形成原肠。原肠将来主要形成消化管、消化腺、气管、肺、膀胱及尿道等处的上皮。
中胚层形成后,外胚层细胞增厚呈板状,称神经板。神经板中央沿长轴下陷,称神经沟。神经沟两侧边缘隆起,形成神经褶。两侧的神经褶逐渐靠拢愈合成头尾方向的管状,称神经管 。神经管的头端膨大发育成脑,尾端细长演变成脊髓。其余部分的外胚层将来分化形成皮肤的表皮及其附属结构等。
紧邻神经管两侧的中胚层不断生长增厚,呈节段状,称体节。体节主要形成椎骨、骨骼肌和真皮。体节外侧的中胚层,称间介中胚层,将来分化形成泌尿、生殖系统的主要器官;间介中胚层外侧的中胚层,称侧中胚层,侧中胚层内形成的腔隙,称胚内体腔。胚内体腔将来分化形成心包腔、胸膜腔和腹膜腔。
胎膜与胎盘
一、胎 膜
胎膜是胎儿发育过程中的附属结构,胎儿娩出时,胎膜即与胎儿脱离。胎膜包括绒毛膜、羊膜、卵黄囊、尿囊和脐带等,对胚胎起保护和与母体进行物质交换等功能。本节着重介绍绒毛膜、羊膜、脐带。
(一)绒毛膜
绒毛膜由滋养层和胚外中胚层发育而成。胚胎发育到第2周,滋养层和胚外中胚层的细胞共同向周围生长,形成许多细小的突起,称绒毛。此时胚泡的滋养层就称为绒毛膜。在绒毛膜内的胚外中胚层形成血管,血管内含有胎儿的血液。
胚胎早期,绒毛膜表面都有绒毛,后来与包蜕膜相接的绒毛由于供血不足而逐渐退化消失,故称平滑绒毛膜;而与基蜕膜相邻接的绒毛供血充足,发育旺盛,反复分支,呈树枝状,称丛密绒毛膜。
绒毛膜的主要功能是从母体子宫吸收氧气和营养物质供胎儿生长发育,并排出胎儿的代谢产物。
(二)羊膜
羊膜为半透明的薄膜。最初附于胚盘的周缘,羊膜腔位于胎盘的背侧,随着胚盘向腹侧卷曲,羊膜的附着缘移向胚体的腹侧面,羊膜腔也逐渐向腹侧扩展,最后,羊膜的附着线移到胎儿脐带根部,此时胎儿完全游离于羊膜腔内。由于羊膜腔的逐渐扩大,使羊膜和平滑绒毛膜逐渐接近,最终融合,胚外体腔消失。
羊膜腔内的淡黄色液体,称羊水。主要由羊膜不断分泌产生,其中也含有胎儿的排泄物。羊水不断产生又不断被羊膜吸收和被胎儿吞饮,所以羊水是不断更新的。羊水的含量足月胎儿约有1000 ml。若羊水少于500ml为羊水过少;若多于1500ml为羊水过多。羊水过少或过多常预示胎儿有某种先天性畸形。
羊水的功能是:①保护胎儿,免受外力的振动及挤压。②防止胎儿肢体与羊膜发生粘连。③分娩时扩张宫颈和冲洗、润滑产道。
(三)脐带
脐带是连于胎儿脐部与胎盘之间的条索状结构。由羊膜包绕体蒂、尿囊及卵黄囊等结构所构成,长约55厘米,是胎盘与胎儿之间物质运输的血管通道,内含有一对脐动脉和一条脐静脉。
功能:脐带是胎儿与胎盘的血管通道,也是胎儿与母体间物质交换的通道。
二、胎 盘
(一)胎盘的形态结构
足月胎儿的胎盘呈圆盘状,由胎儿的丛密绒毛膜和母体子宫的基蜕膜构成。胎盘的胎儿面覆盖着羊膜而平滑,其中央与脐带相连。胎盘的母体面粗糙。胎盘被不规则的浅沟分为15~20个稍为突起的胎盘小叶。小叶之间有基蜕膜形成的胎盘隔。胎盘隔之间的腔隙,称绒毛间隙,其内充满了母体血液,绒毛浸于血液之中。
胎儿血与母体血在胎盘内进行物质交换所经过的结构,称胎盘屏障。胎盘屏障由合体滋养层、细胞滋养层、基膜、绒毛膜内结缔组织、毛细血管基膜及内皮细胞构成。胎盘屏障能阻止母体血液内的大分子物质进入胎儿体内,对胎儿有保护作用,但对抗体,大多数药物、激素、部分病毒(如风疹、麻疹、水痘及艾滋病毒)和螺旋体等无屏障作用,故孕妇用药需慎重,并应预防感染。
(二)胎盘的功能
1.物质交换 当胎儿血液流经胎盘时,胎儿生长发育所需的营养物质和氧气通过胎盘屏障从母体血液中获得,同时又将自身的代谢产物和二氧化碳排泄到母体血液内,然后再由母体排出体外。
2.防御屏障 胎盘膜是分隔子体血和母体血的薄层结构,有选择性通透功能,在母体血与胎儿血之间进行物质交换时起到屏障作用。
3.内分泌功能 胎盘能分泌多种激素,对维持妊娠、保证胎儿正常发育起着重要作用。主要激素有:
(1)绒毛膜促性腺激素(HCG):能促进母体子宫内黄体的生长发育,从而维持妊娠。
(2)雌激素(P)和孕激素(E):妊娠第4个月开始分泌,以后逐渐增多,以便在母体的黄体退化后,继续维持妊娠。
(3)绒毛膜促乳腺生长激素(HCS):受精后2个月开始分泌,第8个月达高峰,直至分娩,其作用是促进母体的乳腺和胎儿的生长发育。
双胎、联体双胎和多胎
一、双 胎
一次分娩出生两个新生儿的现象,称双胎或孪生,发生率占1%。
(一)单卵双胎
由一个受精卵发育成两个胎儿称单卵双胎或真双胎。单卵双胎性别相同,容貌、性格也很相似。单卵双胎主要有以下几种情况。①受精卵分裂产生两个卵裂球,两者各自发育成一个胎儿。②形成两个内细胞群,各自形成一个胎儿。③形成两个原条,各自形成一个完整的胎儿,但易发生联胎。单卵双胎的遗传基因完全一致,他们之间若做器官移植,一般不会发生排斥反应。
(二)双卵双胎
卵巢排出两个卵子,分别受精后发育成两个胎儿的现象称双卵双胎或假双胎。两个胎儿的性别可相同、也可不相同,容貌、性格如同一般的兄弟姐妹。
二、联体双胎
双胎胚体的局部彼此相联的现象,称联体双胎。常见的有头部联胎、胸腹联胎、臀部联胎等。若两个联体胚胎中有一个很小且发育不完善,称寄生胎。
三、多 胎
一次分娩两个以上新生儿者称为多胎。多胎的形成原因可以是单卵多胎、多卵多胎和混合性多胎。三胎发生率约万分之一,四胎发生率约百万分之一,且不易存活。

