Размножение. Строение половых клеток. Гаметогенез. Мейоз. Оплодотворение

1.

Лекцию подготовила к. б. н. СМИРНОВА С.Н.

2.

Актуальность темы:
Размножение, или репродукция –
воспроизведение себе подобных.
Способность к размножению –
неотъемлимая
часть
живого.
Благодаря
размножению
сохраняются все биологические виды
и сама жизнь. В процессе эволюции
возникли
различные
формы
размножения,
которые
можна
объединить в два типа: половое и
бесполое.

3. Общая характеристика полового и бесполого размножения

Показатель
Типы
Бесполовое
размножения
Половое
Клеточные источники Многоклеточные:
для развития
соматические клетки;
потомка
Родители, которые
образуют половые
клетки
Родители
Одна особь
Две особи
Потомки
Генетически копия
родительского организма
Генетически
отличаются от
родителей
одноклеточные: клетка –
организм как целое.
Клеточный механизм Митоз
Мейоз

4.

5.

Формы бесполого размножения:
простое деление - характерно для простейших организмов. Из
одной клетки путем митоза образуются две дочерние, каждая из
которых становится новым организмом;
почкование - форма бесполого размножения, при которой от
родительской особи отделяется дочерний организм;
спорообразование - форма бесполого размножения, при которой
размножение происходит с помощью спор, специальных клеток,
образующихся в материнском организме. Каждая спора, прорастая,
дает начало новому организму;
вегетативное размножение -разновидность бесполого
размножения отдельными органами, частями органов или тела. Оно
основано на способности организмов восстанавливать недостающие
части тела – регенерации.

6.

7.

Половое размножение осуществляется при участии двух родительских особей
(мужской и женской), у которых в особых органах образуются специализированные
клетки — гаметы. Процесс формирования гамет называется гаметогенезом,
основным этапом гаметогенеза является мейоз. Дочернее поколение развивается
из зиготы — клетки, образовавшейся в результате слияния мужской и женской
гамет. Процесс слияния мужской и женской гамет называется оплодотворением.
Обязательным следствием полового размножения является перекомбинация
генетического материала у дочернего поколения.
В
зависимости
от
особенностей
строения
гамет,
можно
выделить
следующие формы полового размножения: изогамию, гетерогамию и овогамию.
Изогамия (1) — форма полового размножения, при которой гаметы (условно
женские и условно мужские) являются подвижными и имеют одинаковые
морфологию и размеры.
Гетерогамия (2) — форма полового размножения, при которой женские и мужские
гаметы являются подвижными, но женские — крупнее мужских и менее подвижны.
Овогамия (3) — форма полового размножения, при которой женские гаметы
неподвижные и более крупные, чем мужские гаметы. В этом случае женские
гаметы называются яйцеклетками, мужские гаметы, если имеют жгутики, —
сперматозоидами, если не имеют, — спермиями.

8.

1 – изогамия;
2 – гетерогамия;
3 – оогамия.
Изогамия
–
форма
полового
размножения, при которой гаметы
(условно женские и условно мужские)
являются подвижными и имеют
одинаковые морфологию и размеры.
Гетерогамия – форма полового
размножения, при которой женские и
мужские
гаметы
являются
подвижными, но женские – крупнее
мужских и менее подвижны.
Овогамия (оогамия) – форма полового
размножения, при которой женские
гаметы – неподвижные и более
крупные, чем мужские гаметы. В этом
случае женские гаметы называются
яйцеклетками, мужские гаметы, если
имеют жгутики – сперматозоидами,
если не имеют – спермиями.

9.

Партеногенез (Parthenogenesis - от греч. parthenos - девушка,
девственница + genesis-зарождение) - форма полового размножения,
при котором развитие организма происходит из женской половой
клетки
(яйцеклетки)
без
оплодотворения
ее
мужской
(сперматозоид). Партеногенез следует отличать от бесполого
размножения, когда развитие происходит не из половых клеток, а
из соматических клеток или органов делением, почкованием.
Это половое, но однополое размножение, возникшее в процессе
эволюции организмов у раздельнополых форм. В тех случаях, когда
партеногенетические виды представлены только самками, одно из
главных биологических преимуществ партеногенеза заключается в
ускорение темпа размножения вида, так как все особи подобных
видов способны оставить потомство. В случае если из
оплодотворенных
яйцеклеток
развивается
самка,
а
из
неоплодотворенных самец, партеногенез способствует регуляции
численности и соотношения полов (например, у пчел
партеногенетически развиваются самцы - трутни, а из
оплодотворенных - самки - матки и рабочие пчелы).

10.

Партеногенез - естественный нормальный способ размножения некоторых
видов животных и растений. Полный естественный партеногенез встречается у
беспозвоночных животных всех типов, но чаще всего - членистоногих. Из
позвоночных это – рыбы, некоторые виды амфибий, рептилий, отдельные виды
птиц (индейки) размножаются партеногенетически. У млекопитающих известны
только случаи зачаточного партеногенеза, единичные случаи полного развития
наблюдались у кролика при искусственном партеногенезе. У человека известны
случаи, когда под влиянием стрессовых ситуаций высоких температур и в других
экстремальных ситуациях женская яйцеклетка может начать делится, даже если
не оплодотворена, но в 99, 9% случаев она вскоре погибает (по некоторым
данным в истории известны 16 случаев непорочного зачатия имевшие место в
Африке и странах Европы).

11.

12.

Половое размножение
Преимущества:
1. Начало новому организму (гибриду) дают
два родительских организма
2. Идет обмен генетической информацией
3. Дает разнообразие потомства
Эволюционное значение - разнообразие
потомства - материал для естественного
отбора.

13.

В организме человека из одной зиготы в результате
митотических циклов образуется 247 = 1014 клеток

14.

мейоз

15.

Первое деление мейоза (редукционное)
Мейоз — это особый вид деления
клетки, при котором число хромосом в
дочерних
клетках
становится
гаплоидным. Это необходимо для
сохранения
постоянства
числа
хромосом при половом размножении.
Для примера рассмотрим созревание
половых клеток у человека. В каждой
клетке человеческого тела диплоидный
набор хромосом (2n) составляет 46.
Следовательно,
при
образовании
яйцеклеток и сперматозоидов необходим
особый тип деления клеток, при котором
в дочерних клетках будет гаплоидный
набор хромосом. Такой тип деления, во
время которого из одной диплоидной
(2n)
клетки
образуются
четыре
гаплоидные (n), и получил название
мейоза.

16.

Первое деление мейоза (редукционное)
Мейоз представляет собой два
следующих одно за другим деления
генетического материала и цитоплазмы,
перед которыми репликация происходит
только один раз. Энергия и вещества,
необходимые
для
обоих
делений
мейоза,
накапливаются
во
время
интерфазы I, при этом интерфаза II
практически отсутствует.
Во время первого деления мейоза
(редукционного) к полюсам клетки
расходятся гомологичные хромосомы,
каждая из которых состоит из двух
хроматид : у человека — 23 к одному
полюсу и 23 к другому. В профазу I
(2n4c)
происходит
конъюгация
хромосом, т. е. каждая хромосома
«находит»
гомологичную
себе
и
сближается с ней.

17.

Первое деление мейоза (редукционное)
Во время этого контакта между
отцовской и материнской хромосомами
может происходить обмен идентичными
участками.
Это
явление
получило
название кроссинговера.
Пару
конъюгирующих
хромосом
называют
бивалентом.
Биваленты
продолжают укорачиваться и утолщаться.
Каждый бивалент образован четырьмя
хроматидами. Поэтому его называют
тетрадой.
Важнейшим
событием
является
кроссинговер
—
обмен
участками
хромосом. Кроссинговер приводит к первой
во время мейоза рекомбинации генов. В
конце профазы I исчезают ядерная
оболочка и ядрышко.

18.

Первое деление мейоза (редукционное)
Профаза 1 (2n4с)
Самая продолжительная и сложная фаза мейоза. Состоит из ряда
последовательных стадий.
Лептотена (2n; 4с). Стадия тонких нитей. Хромосомы слабо
конденсированы. Они уже двухроматидные, но настолько сближены,
что имеют вид длинных одиночных тонких нитей. Теломеры хромосом
прикреплены к ядерной мембране с помощью особых структур —
прикрепительных дисков.
Зиготена (2n; 4с). Стадия сливающихся нитей. Гомологичные
хромосомы начинают притягиваться друг к другу сходными участками и
конъюгируют. Конъюгацией называют процесс тесного сближения
гомологичных хромосом. (Процесс конъюгации также называют
синапсисом.)

19.

Первое деление мейоза (редукционное)
Полагают, что каждый ген приходит в соприкосновение с
гомологичным ему геном другой хромосомы. Пару конъюгирующих
хромосом называют бивалентом, или тетрадой – четыре хроматиды
удерживаются вместе, количество бивалентов равно гаплоидному
набору хромосом.
Пахитена (2n; 4с). Стадия толстых нитей. Процесс спирализации
хромосом продолжается, причем в гомологичных хромосомах он
происходит синхронно. Становится хорошо заметно, что хромосомы
двухроматидные. В пахитене наблюдается особенно тесный контакт
между хроматидами. Важнейшим событием пахитены является
кроссинговер — обмен участками гомологичных хромосом.

20.

Первое деление мейоза (редукционное)
Кроссинговер приводит к первой во время мейоза рекомбинации
генов.
Диплотена (2n; 4с). Хромосомы в бивалентах перекручиваются и
начинают отталкиваться друг от друга. Процесс отталкивания
начинается в области центромеры и распространяется по всей длине
бивалентов. Однако они все еще остаются связанными друг с другом в
некоторых точках. Их называют хиазмы. Эти точки появляются в
местах кроссинговера. В ходе гаметогенеза у человека может
образовываться до 50 хиазм.
Диакинез (2n; 4с). Хромосомы сильно укорачиваются и утолщаются
за счет максимальной спирализации хроматид, а затем отделяются от
ядерной оболочки. Происходит сползание хиазм к концам хроматид.

21.

Первое деление мейоза (редукционное)
Биваленты
перемещаются
в
экваториальную
плоскость
образуя
метафазную
пластинку
(2n4c).
Центриоли
(если
они
есть)
перемещаются к полюсам клетки, и
формируется веретено деления.
Метафаза I (2n4с). Заканчивается
формирование
веретена
деления.
Спирализация хромосом максимальна.
Биваленты располагаются в плоскости
экватора. Расположение бивалентов в
экваториальной
плоскости
равновероятное и случайное, то есть
каждая из отцовских и материнских
хромосом может быть повернута в
сторону того или другого полюса. Это
создает предпосылки для второй за
время мейоза рекомбинации генов. Нити
веретена прикрепляются к центромерам
хромосом.

22.

Анафаза 1
Имеющиеся у каждого бивалента две центромеры еще не делятся, но
сестринские хроматиды уже не примыкают одна к другой. Нити веретена
тянут центромеры, каждая из которых связана с двумя хроматидами, к
противоположным полюсам веретена. В результате хромосомы
разделяются на два гаплоидных набора, попадающих в дочерние клетки.

23.

Телофаза 1
Расхождение гомологичных центромер и связанных с ними хроматид к
противоположным полюсам означает завершение первого деления
мейоза. Число хромосом в одном наборе стало вдвое меньше, но
находящиеся на каждом полюсе хромосомы состоят из двух хроматид.
Вследствие кроссинговера при образовании хиазм эти хроматиды
генетически неидентичны, и при втором делении мейоза им предстоит
разойтись.

24.

Подведем итоги:
Мейоз:
Особый вид деления клеток, при котором число хромосом в дочерних
клетках уменьшается в два раза.
Конъюгация:
Процесс тесного сближения гомологичных хромосом в профазу I.
Перекрест хромосом, кроссинговер:
Во время конъюгации в гомологичных хромосомах могут происходить
поперечные разрывы и хромосомы обмениваются одинаковыми
участками. Это явление получило название перекрест хромосом, или
кроссинговер.
Набор хромосом в клетках после 1-го деления мейоза:
Образуются две клетки с гаплоидным набором хромосом, но
хромосомы из двух хроматид.
Когда в первом делении мейоза происходит перекомбинация
генетического материала?
Во время профазы I, при перекресте хромосом, и во время анафазы I,
когда к каждому полюсу отходит гаплоидный, но случайный набор
отцовских и материнских хромосом.

25.

Второе деление мейоза (эквационное)
Второе
деление
мейоза
(эквационное)
включает
также
профазу, метафазу, анафазу и
телофазу. Она протекает так же, как
обычный митоз.
Интерфаза II (n2с). Репликации
ДНК не происходит.
Профаза II (n2с). Хромосомы
спирализуются, ядерная мембрана и
ядрышки разрушаются, центриоли,
если они есть, перемещаются к
полюсам
клетки,
формируется
веретено деления.
Метафаза II (n2с). Формируются
метафазная пластинка и веретено
деления, нити веретена деления
прикрепляются к центромерам.

26.

Второе деление мейоза (эквационное)
Анафаза II (2n2с). Центромеры
хромосом
делятся,
хроматиды
становятся
самостоятельными
хромосомами,
и
нити
веретена
деления растягивают их к полюсам
клетки. Число хромосом в клетке
становится диплоидным, но на каждом
полюсе
формируется
гаплоидный
набор.
Поскольку в метафазе II хроматиды
хромосом располагаются в плоскости
экватора
случайно,
в
анафазе
происходит третья рекомбинация
генетического материала клетки,
так как в результате кроссинговера
хроматиды стали отличаться друг от
друга и к полюсам отходят дочерние
хроматиды, но отличные друг от друга.

27.

Второе деление мейоза (эквационное)
Телофаза II (nс). Нити веретена
деления
исчезают,
хромосомы
деспирализуются,
вокруг
них
восстанавливается ядерная оболочка,
делится цитоплазма.
В результате мейоза из одной
диплоидной клетки (2n) образуется
четыре гаплоидных (n). Очень важное
значение имеет кроссинговер. Он
увеличивает
генетическое
разнообразие половых клеток, так как
в
результате
этого
процесса
образуются хромосомы, несущие гены
и отца, и матери.
Таким образом, мейоз лежит в
основе комбинативной изменчивости.

28.

Подведем итоги:
Какой набор хромосом и ДНК у
клеток перед вторым делением
мейоза?
n2c
Какой набор хромосом и ДНК у
клеток в различные периоды
второго деления мейоза:
профазу 2,
метафазу 2,
анафазу 2,
телофазу 2?
n2c
n2c
2n2c
nc

29.

Подведем итоги:
Когда во время второго деления мейоза происходит
перекомбинация генетического материала? Ответ поясните.
Во время анафазы II, к полюсам отходят сестринские
хроматиды, неодинаковые после кроссинговера.
Во время мейоза трижды происходит перекомбинация
генетического материала. Когда?
Во время профазы I, в результате кроссинговера, во
время анафазы I, при случайном расхождении отцовских и
материнских хромосом к разным полюсам клетки и во
время анафазы II.
В чем биологическое значение мейоза?
В результате мейоза происходит редукция хромосомного
набора, что сохраняет неизменным хромосомный набор
организма, мейоз лежит в основе комбинативной
изменчивости.

30. Механизмы рекомбинации генов и хромосом

• Результат случайного распределения разных
материнских и отцовских гомологов между
дочерними клетками при первом делении мейоза
(8 млн. комбинаций)
• Кроссинговер в профазе I мейоза ( у человека в
каждой паре гомологичных хромосом
кроссинговер происходит в среднем в 2-3 точках)

31.

Нарушения мейоза
Образование гамет с набором хромосом,
нехарактерным
для
данного
вида
( в результате нерасхождения хромосом,
из
таких
гамет
формируются
неполноценные эмбрионы, большая часть
погибает)
Образование
гамет
измененной структуры
с
хромосомами

32.

33.

1
ГАМЕТОГЕНЕЗ
2n2c
2n2c
2
2n4c
2n4c
n2c
3
n2c
nc
nc
nc
4

34. Cперматогенез

Сперматогенез
осуществляется в
семенниках и
подразделяется на 4 фазы:
1)размножение,
2) рост,
3) созревание,
4) формирование.

35. Cперматогенез

Во время фазы размножения
диплоидные сперматогонии
многократно делятся митозом.
Часть образовавшихся
сперматогониев может
подвергаться повторным
митотическим делениям, в
результате чего образуются такие
же клетки сперматогонии. Другая
часть прекращает делиться и
увеличивается в размерах, вступая
в следующую фазу сперматогенеза
— фазу роста.

36. Cперматогенез

Фаза роста соответствует интерфазе 1 мейоза,
т.е. во время нее происходит подготовка
клеток к мейозу. Главным событием фазы
роста является репликация ДНК. Во время
фазы созревания клетки делятся мейозом; во
время
первого
деления
мейоза
они
называются сперматоцитами 1-го порядка,
во время второго - сперматоцитами 2-го
порядка. Из одного сперматоцита 1-го
порядка возникают четыре гаплоидные
сперматиды.
Фаза
формирования
характеризуется
тем,
что
первично
шаровидные сперматиды подвергаются ряду
сложных преобразований, в результате
которых образуются сперматозоиды. В этом
процессе участвуют все элементы ядра и
цитоплазмы.

37.

У человека сперматогенез начинается в период полового созревания;
срок формирования сперматозоида — три месяца, т.е. каждые три
месяца сперматозоиды обновляются. Сперматогенез происходит
непрерывно и синхронно в миллионах клеток.

38.

39.

40.

41.

42. Сперматозоид млекопитающих

Длина сперматозоида человека 50–60 мкм. В строении
сперматозоида можно выделить «головку», «шейку»,
промежуточный отдел и хвостик. В головке находится
ядро и акросома. Ядро содержит гаплоидный набор
хромосом. Акросома — мембранный органоид,
содержащий ферменты, используемые для растворения
оболочек яйцеклетки. В шейке расположены две
центриоли, в промежуточном отделе — митохондрии.
Хвостик представлен одним, у некоторых видов — двумя
и более жгутиками. Жгутик является органоидом
движения и сходен по строению со жгутиками и
ресничками простейших. Для движения жгутиков
используется энергия макроэргических связей АТФ,
синтез АТФ происходит в митохондриях.

43.

44.

45.

ЧТО ТАКОЕ МУЖСКОЕ БЕСПЛОДИЕ?
Распространенная точка зрения — «если женщина не может
забеременеть, значит, сама в этом виновата» — глубоко ошибочна.
Ученые уже давно доказали, что мужское бесплодие встречается
не реже, чем женское.
Если не получилось зачать ребенка в течение года полноценной
половой жизни без предохранения, то вероятность, что проблемы
с репродуктивной системой имеются именно у мужчины,
составляет около 45%.
В основе мужского бесплодия лежат три проблемы:
•неполноценность сперматозоидов (нарушения их подвижности
и жизнеспособности);
•резкое снижение их числа;
•нарушение их продвижения по семявыносящим путям и выброса
наружу.
Вызвать их, по самым скромным подсчетам специалистов,
могут более десятка причин.

46.

Наиболее часто встречающиеся причины мужского бесплодия:
1.Варикоцеле (15% случаев) — расширение вен яичка и семенного
канатика
(специального
канала
для
вывода
спермы,
расположенного в мошонке). В результате варикоцеле повышается
температура в яичках, происходит нарушение их работы, а, значит,
повреждаются сперматозоиды.
2.Травмы и дефекты половых органов мужчин (неопущение
и перекручивание яичек) — 10-12%.
3.Инфекционные заболевания (10% случаев). В первую очередь те,
которые передаются половым путем: гонорея, сифилис, хламидиоз,
трихомониаз и др. Хуже всего действует ЭЭпидемический паротит
или «свинка».
4.Воспаление мужских мочеполовых органов, например,
предстательной железы (простатит) или мочеиспускательного
канала (уретрит).

47.

5. Иммунологические нарушения: при сбое иммунитета в организме
начинается выработка особых веществ, которые способны
повреждать собственные сперматозоиды.
6. Гормональные нарушения, например, дефицит мужского полового
гормона — тестостерона.
7. Наконец, мужское бесплодие может быть вызвано целым рядом
внешних причин:
психоактивные вещества (алкоголь, табак, наркотики, некоторые
медикаменты),
плохая экология (радиация, пестициды, недостаток витамина
С и цинка),
даже просто неаккуратное обращение с собственным организмом
(слишком тугая одежда, частое посещение сауны, чрезмерное
усердие в спортивных занятиях) и т.д.

48.

Андролог – это специальность врача, который занимается лечением
патологических процессов и заболеваний мужской половой сферы.
Андрология сформировалась как ответвление урологии, изучает
целый ряд проблем мужского здоровья и находится на стыке таких
дисциплин, как эндокринология, сексология, дерматология,
венерология, пластическая и сосудистая хирургия. По определению
ВОЗ основной задачей этой дисциплины является репродуктивное
здоровье мужчин. Врач андролог специализируется на диагностике,
лечении, профилактике заболеваний мужской половой сферы и
социальной адаптации пациентов.

49.

Профилактика мужского бесплодия
Обязательными в жизни мальчиков являются ежегодные осмотры у врачауролога и хирурга.
Также нужно соблюдать следующие рекомендации:
•избегать перегрева и длительного вибрационного воздействия в паховой области;
•соблюдать здоровый образ жизни;
•соблюдать режим труда и отдыха;
•вовремя проводить санацию очагов инфекции в организме;
•избегать беспорядочные половые связи;
•вести регулярную половую жизнь с одним партнером.
Современная медицина достигла хороших результатов в лечении мужского
бесплодия. В 70 % случаев недуг удается устранить полностью и мужчина в
скором времени становиться отцом.

50. Овогенез

Осуществляется в яичниках,
подразделяется на три фазы:
1) размножения,
2) роста,
3) созревания.

51. Овогенез

Во время фазы размножения диплоидные овогонии многократно
делятся митозом. Фаза роста соответствует интерфазе 1 мейоза,
т.е. во время нее происходит подготовка клеток к мейозу: клетки
значительно увеличиваются в размерах вследствие накопления
питательных веществ. Главным событием фазы роста является
репликация ДНК. Во время фазы созревания клетки делятся
мейозом. Во время первого деления мейоза они называются
овоцитами 1-го порядка. В результате первого мейотического
деления возникают две дочерние клетки: мелкая, называемая
первым полярным тельцем, и более крупная — овоцит 2-го
порядка. Во время второго мейотического деления овоцит 2-го
порядка делится с образованием яйцеклетки и второго
полярного тельца, а первое полярное тельце — с образованием
третьего и четвертого полярных телец. Таким образом, в
результате мейоза из одного овоцита 1-го порядка образуются
одна яйцеклетка и три полярных тельца.

52.

53.

Женская половая система включает два яичника, два яйцевода
(маточных трубы), матку, влагалище и наружные половые органы.
Ее органы вырабатывают женские половые клетки, или гаметы
(ооциты), обеспечивают полное развитие зародыша, начиная со
стадии оплодотворенного ооцита и далее в течение эмбрионального
и плодного периодов вплоть до рождения.

54.

Яичники представляют собой тельца миндалевидной формы длиной
приблизительно 3 см, шириной 1,5 см и толщиной 1 см. Их поверхность
покрывает однослойный плоский или кубический эпителий, известный как
герминативный эпителий. Под герминативным эпителием находится слой
плотной соединительной ткани — белочная оболочка, которая обусловливает
беловатый цвет яичника. Под белочной оболочкой располагается корковое
вещество — участок органа, в котором преобладают фолликулы яичника, —
структуры, содержащие ооциты. Соединительная ткань коркового вещества, в
которую погружены фолликулы, — строма — образована характерными
веретеновидной формы фибробластами, реагирующими на гормональную
стимуляцию иначе, чем фибробласты других органов. Самой внутренней частью
яичника является его мозговое вещество, содержащее богатую сосудистую сеть,
окруженную рыхлой соединительной тканью. Между корковым и мозговым
веществом резкие границы отсутствуют.

55.

Последовательные стадии развития фолликула:
Самый молодой (их очень много – 30-400 тыс.) – примордиальный
фолликул, образованный овоцитом первого порядка, вокруг
которого расположен один слой плоских фолликулярных
эпителиоцитов, которые выполняют защитную и трофическую
функции. Фолликулы располагаются на периферии. На разных
стадиях онтогенеза происходит гибель женских половых клеток —
атрезия.
Первичные фолликулы. Половые клетки несколько больше. На
периферии овоцитов первого порядка особая оболочка – блестящая.
Вокруг располагается один слой кубических или призматических
фолликулярных эпителиоцитов. Прозрачная (блестящая) оболочка
образована гликопротеидами. В образовании ее принимают участие
овоциты первого порядка. В блестящей оболочке находятся
радиально расположенные поры, в которые проникают
микроворсинки
овоцита
и
цитоплазматические
отростки
фолликулярных эпителиоцитов.

56.

Вторичные фолликулы. Их образование уже связано с гормональным фоном
(воздействие фолликулостимулирующим гормоном). Под его влиянием
фолликулярные эпителиоциты начинают усиленно делиться. Вокруг овоцита
первого порядка формируется многослойный фолликулярный эпителий.
Образование вторичных фолликулов наступает в период полового созревания.
Фолликулярный эпителий синтезирует фолликулярную жидкость, которая
содержит эстрогены. Образуется полость — пузырчатый фолликул, который
постепенно преобразовывается в третичный фолликул.

57.

Третичный фолликул. Имеет сложноустроенную стенку, содержит овоцит
первого порядка. Стенка состоит из 2 частей:
А. Многослойный фолликулярный эпителий — зернистый слой (гранулеза).
Располагается на хорошо выраженной базальной мембране (стекловидная
мембрана Славянского).
Б. Соединительнотканная часть – тека (покрышка). В зрелом фолликуле 2 слоя:
внутренний рыхлый (большое количество кровеносных сосудов, особые
гормонально-активные клетки – текоциты (разновидность интерстициальных
клеток), продуцирующие эстрогены являются источником образования опухолей;
фиброзный слой (плотный) состоит из волокон, полость фолликула заполнена;
фолликулярной жидкостью, которая содержит эстрогены, гонадокринин (гормон
белковой природы, синтезируется фолликулярными клетками, ответственен за
атрезию фолликула).
На одном из полюсов есть яйценосный холмик, на котором лежит овоцит первого
порядка, окруженный лучистым венцом. При образовании лютеинизирующий
гормон происходит разрыв фоллликула и выход из яичника половой клетки –
овуляция. Половая клетка устремляется в яйцевод, где происходит деление и
созревание ее, на месте лопнувшего фолликула происходит образование желтого
тела.

58.

Яичник (общий вид)
1 - поверхностный эпителий (мезотелий); 2 - белочная оболочка; 3 - корковое
вещество: 3.1 - примордиальные фолликулы, 3.2 - первичный фолликул,
3.3 - вторичный фолликул, 3.4 - третичный фолликул (ранний антральный),
3.5 - третичный (зрелый предовуляторный) фолликул - граафов пузырек,
3.6 - атретический фолликул, 3.7 - желтое тело, 3.8 - строма коркового вещества;
4 - мозговое вещество: 4.1 - рыхлая волокнистая соединительная ткань,
4.2 - хилусные клетки, 4.3 - кровеносные сосуды

59.

Различные стадии развития фолликула яичника:
а — примордиальный фолликул; б — преантральный фолликул;
в — антральный фолликул; г — преовуляторный фолликул
(1 — ооцит, 2 — гранулезные клетки; 3— базальная мембрана;
4 — текаклетки).

60.

Половая клетка устремляется в яйцевод, где происходит деление и
созревание ее, на месте лопнувшего фолликула происходит
образование желтого тела. Его клетки продуцируют прогестерон.
Различают 2 вида желтых тел –менструальное и желтое тело
беременности. Ментструальное тело меньших размеров (1-2 см в
диаметре, в то время как желтое тело беременности 5-6 см),
продолжительность жизни его меньше (5-6 дней против нескольких
месяцев). 4 стадии развития желтого тела:
1 стадия связана с пролиферацией и делением текоцитов –
васкуляризация.
2 стадия железистого превращения. Клетки зернистого слоя и
текоциты превращаются в клетки — лютеиноциты, продуцирующие
другой гормон. Цитоплазма содержит желтый пигмент.
3 стадия расцвета. Желтое тело достигает максимального размера,
максимально много продуцируемых гормонов.

61.

ГРААФОВ ПУЗЫРЕК (фолликул яичника), заполненная серозной жидкостью
пузырькообразная полость в яичниках млекопитающих, где находится созревающая яйцеклетка. Созревшая яйцеклетка выходит в фаллопиевы трубы.

62.

4 стадия — стадия обратного развития. Связана с гибелью железистых
клеток. На их месте образуется соединительно-тканный рубец — белое
тело, которое со временем рассасывается. Помимо прогестерона, клетки
желтого тела синтезируют в небольших количествах эстрогены,
андрогены, окситоцин, релаксин. Прогестерон тормозит образование ФСГ
и созревание нового фолликула в яичнике, влияет на слизистую матки и
молочную железу. Не все фолликулы достигают 4-й стадии развития.
Гибель фолликулов 1-й и 2-й стадии проходит незаметно. При гибели
фолликулов 3-й и 4-й стадии образуется атретический фолликул. Под
влиянием гонадокринина в случае атрезии фолликула сначала гибнет
овоцит первого порядка, а затем фолликулярные клетки. От овоцита
образуется прозрачная оболочка, которая сливается со стекловидной
мембраной и находится в центре атретического фолликула.
Интерстициальные клетки активно пролиферируют, их образуется
большое количество и образуется атретическое тело (интерстициальная
железа). Продуцируют эстрогены.
Биологический смысл – предотвращение явлений гиперовуляции,
достигается определенный фон в крови эстрогенов перед моментом
полового созревания.

63.

64.

65.

66.

67. Строение яйцеклеток

Форма яйцеклеток обычно округлая.
Размеры яйцеклеток колеблются в широких
пределах — от нескольких десятков микрометров
до нескольких сантиметров (яйцеклетка человека
— около 120 мкм).
К особенностям строения яйцеклеток относятся:
наличие оболочек, располагающихся поверх
плазматической
мембраны
и
наличие
в
цитоплазме
более
или
менее
большого
количества запасных питательных веществ.

68.

69.

70.

71.

72.

73.

74.

75.

В связи с накоплением питательных веществ, у яйцеклеток появляется
полярность. Противоположные полюсы называются вегетативным и
анимальным. Поляризация проявляется в том, что происходит изменение
местоположения ядра в клетке (оно смещается в сторону анимального
полюса), а также в особенностях распределения цитоплазматических
включений (во многих яйцах количество желтка возрастает от анимального
к вегетативному полюсу).
Яйцеклетка человека была открыта в 1827 году К.М. Бэром.
Строение яйца у гидры (1),
кольчатого червя из рода
Urechis (2), морского ежа (3),
дрозофилы (4, яйцо вскоре
после оплодотворения), окуня
(5), курицы (6), человека (7)

76.

77.

Что такое женское бесплодие?
Женское бесплодие более многогранно, чем мужское. Ведь
женский организм не только должен произвести полноценную
яйцеклетку, но и создать условия для зачатия и протекания
нормальной беременности. Любой, даже незначительный, сбой
в работе репродуктивных органов женщины может сделать зачатие
проблематичным.
Медики делят женское бесплодие на первичное и вторичное.
В первом случае беременность не могла наступить изначально,
во втором — способность к деторождению была, но по какимто причинам утеряна.

78.

Основные причины женского бесплодия
•На первом месте стоят проблемы с созреванием яйцеклетки. Они
встречаются в 39% всех случаев. Чаще всего такие нарушения
происходят в результате неправильной работы гормонов,
контролирующих развитие яйцеклетки. Правда, иногда виновато
повреждение самих яичников, например, когда в результате
воспаления или гормональных нарушений появляется киста.
•Второе место (30%) занимают дефекты маточных труб, которые
могут быть повреждены или закупорены. Привести к этому могут
спайки, появившиеся после операций органов брюшной полости,
а также абортов или внематочных беременностей или сами
воспалительные процессы маточных труб (воспаление придатков)
и
матки
(эндометрит).
В
норме
встреча
яйцеклетки
со сперматозоидом должна происходить в маточной трубе, а если
она перекрыта, то зачатие становится невозможным.

79.

•Проблемы с каналом шейки матки — еще одна причина бесплодия.
У здоровых женщин он полностью заполнен слизью, которая необходима
для того, чтобы сперматозоиды смогли легко преодолеть шейку матки
и добраться до яйцеклетки. Если слизь слишком вязкая или ее мало, если
ее химический состав нарушен, прохождение сперматозоидов в матку
будет затруднено. Обычно такое случается в результате половых
инфекций, при ухудшении работы слизеобразующих желез, эрозии или
воспалении шейки матки.
•Иммунологические проблемы: в слизи шейки матки появляются
вещества, способные повреждать и даже уничтожать сперматозоиды.
•Также бесплодие могут вызвать дефекты матки: пороки развития,
миомы, фибромы, фибромиомы, полипы и опухолевидные образования —
кисты.
•Эндометриоз — приводит к бесплодию в 40-50% случаев.
•К бесплодию могут привести некоторые болезни, напрямую не связаные
с половой сферой. Это нарушения обмена веществ, заболевания
щитовидной железы, надпочечников, сахарный диабет и т.п.

80.

Факторы, снижающие фертильность
Женщинам необходимо иметь в виду, что с возрастом вероятность забеременеть
постепенно снижается. Коварную роль может сыграть:
длительный стаж курения,
злоупотребление алкоголем,
плохая экология,
стрессы,
неправильное питание:
ожирение,
нехватка веса,
недостаток витаминов.

81.

Виды женского бесплодия: классификация по причинам нарушений в репродуктивной
системе
1. Трубное бесплодие
Причиной женского бесплодия, связанного с фаллопиевыми трубами, является
блокировка трубного канала, препятствующая транспортировке половых клеток. Чаще
всего перекрытие возникает за счет образования спаек внутри или снаружи маточных
труб. Причины образования спаек - воспалительные заболевания половой системы,
аборты, сложные роды или травмы, любые гинекологические операции.
2. Эндокринное бесплодие
Распространенным видом бесплодия у женщин является его эндокринная форма,
связанная с заболеваниями в гормональной системе. При эндокринном бесплодии в
организме женщины нарушается процесс образования зрелых яйцеклеток, готовых к
оплодотворению. Это значит, что овуляция не происходит, вследствие чего не может
возникнуть и беременность. В этом случае причинами бесплодия у женщин являются
гормональные нарушения в работе эндокринных желез: яичников, надпочечников,
щитовидной железы.
Наиболее частым заболеванием эндокринной системы, с которым женщины обращаются
за вспомогательной репродукцией, является поликистоз яичников. При поликистозе
яичников причиной женского бесплодия является отсутствие овуляции на фоне
превышения количества выработки андрогенов (мужских половых гормонов). Поликистоз
яичников характеризуется образованием внутри яичников множественных кист –
наполненных жидкостью. Эти кисты представляют собой незрелые фолликулы с
погибшими яйцеклетками, которые не смогли в свое время выйти из яичников.

82.

3. Виды женского бесплодия, связанные с гинекологическими
заболеваниями
Различные гинекологические патологии также могут быть
причинами бесплодия у женщин. Чаще всего, после излечения
заболевания, нарушенная фертильность восстанавливается.
При диагностировании пациенток часто выясняется, что причиной
женского
бесплодия
стал
эндометриоз.
Эта
патология
характеризуется разрастанием клеток эндометрия, которые должны
находиться только на внутренней поверхности матки, в других
органах, например, на яичниках, в мышечном слое матки, в трубах
или брюшной полости.
К развитию бесплодия могут привести заболевания шейки матки:
эрозия, дисплазия, цервицит (воспаление шейки), половые
инфекции и т.д. При этом может нарушиться количество или
структура вырабатываемой слизи в канале шейки матки. Если слизь
станет слишком плотной или уменьшится ее количество, то
сперматозоиды не смогут попасть в
маточные трубы и
оплодотворить яйцеклетку.

83.

4. Ранний климакс
Одной из нередких причин бесплодия может быть такая причина
как преждевременное истощение функции яичников или ранний
климакс. Обычный возраст женского климакса - 50-55 лет, но у
некоторых женщин резерв фолликулов (и яйцеклеток) по до конца
невыяснненным причинам исчерпывается раньше, менструации
прекращаются в 40-45 лет и даже ранее. В ряде случаев это
состояние удается преодолеть при помощи гормонального лечения.
5. Иммунологическое бесплодие
Наиболее малоизученной причиной бесплодия у женщин является
образование в цервикальной слизи антиспермальных антител,
которые уничтожают сперматозоиды. При таком виде бесплодия
часто предлагают процедуру, в процессе которой сперматозоиды
вводятся непосредственно в матку, не соприкасаясь с цервикальной
слизью.

84.

6. Психологическое бесплодие
Не всегда причиной бесплодия у женщины становятся физические
нарушения в репродуктивной системе. Стрессовые ситуации,
тревожность, негативные эмоции также могут снизить вероятность
зачатия или же полностью исключить его до тех пор, пока
психическое состояние не нормализуется.
7. Абсолютное, генетическое бесплодие
Причиной бесплодия у женщины репродуктивного возраста иногда
оказываются грубые генетические аномалии: отсутствие матки,
яичников или труб. Если бесплодие (обычно – первичное) вызвано
генетическими
причинами,
оно
сопровождается
полным
отсутствием созревания яйцеклеток, например, синдром Тернера,
при котором девочки рождаются с недоразвитыми яичниками, либо
с полным отсутствием (агенезией) яичников или их резким
недоразвитием (синдром дисгенезии гонад).

85.

8.
Идиопатическое
(неясного
происхождения)
бесплодие
Иногда причину бесплодия выявить не удается – ни у женщины, ни
у мужчины не обнаруживаются какие либо изменения в половой
сфере, а беременность не наступает. Очевидно, в этих случаях врачи
еще не научились выявлять существующими методами расстройства
в организме, нарушающие зачатие. В таких случаях говорят об
идиопатическом (неясного происхождения) бесплодии. Причем по
некоторым оценкам к этой категории относят до 25% случаев
бесплодия.

86.

Оплодотворение – слияние сперматозоида с яйцеклеткой,
завершающееся объединением их ядер в единое ядро
оплодотворенного яйца (зиготу). У подавляющего большинства
животных при нормальном развитии именно оплодотворение
служит толчком к выходу яйцеклетки из анабиотического
состояния, в котором она находится на последнем этапе стадии
созревания.
Оплодотворение осуществляет две разные функции:
• половую – включает передачу генов от родителей потомкам;
• репродуктивную – включает инициацию в цитоплазме яйца тех
реакций, которые позволяют продолжать развитие и создание
нового организма.

87.

Важная роль в процессе оплодотворения принадлежит
сперматозоиду, он необходим для:
• активации яйца, побуждения его к началу развития (данная
функция не специфична: в качестве активирующего фактора
сперматозоид может быть заменен рядом физических или
механических агентов, например при партеногенезе);
• внесения в яйцеклетку генетического материала отца.
Существует несколько принципов классификации процесса
оплодотворения: по месту проникновения сперматозоида в
яйцеклетку:
• наружное (оплодотворение происходит во внешней среде);
• внутреннее (оплодотворение происходит в половых путях самки).
по количеству сперматозоидов участвующих в оплодотворении:
• моноспермное (один сперматозоид);
• полиспермное (два и более сперматозоидов)

88.

Конкретные особенности оплодотворения очень сильно варьируют
у различных видов. Взаимодействие половых клеток (гамет)
канонически подразделяют на четыре стадии:
• дистантные взаимодействия;
• контактные взаимодействия;
• проникновение сперматозоида в яйцеклетку;
• слияние генетического материала.

89.

Оплодотворение — процесс слияния мужской и женской гамет,
приводящее к образованию зиготы. При оплодотворении
взаимодействуют мужская и женская гаплоидные гаметы, при этом
сливаются их ядра (пронуклеусы), объединяются хромосомы, и
возникает первая диплоидная клетка нового организма — зигота.
Начало оплодотворения — момент слияния мембран сперматозоида
и яйцеклетки, окончание оплодотворения — момент объединения
материала мужского и женского пронуклеусов.
Оплодотворение происходит в дистальном отделе маточной трубы и
проходит 3 стадии.

90.

Оплодотворение происходит в дистальном отделе маточной трубы и проходит 3
стадии.
I стадия — дистантное взаимодействие, включает в себя 3 механизма:
хемотаксис — направленное движение сперматозидов навстречу к яйцеклетке
(гинигамоны 1,2);
реотаксис — движение сперматозоидов в половых путях против тока жидкости;
капацитация — усиление двигательной активности сперматозоидов, под
воздействием факторов женского организма (рН, слизь и другие).
II стадия — контактное взаимодействие, за 1,5-2 ч сперматозоиды приближаются
к яйцеклетке, окружают ее и приводят к вращательным движениям, со скоростью
4 оборота в минуту. Одновременно из акросомы сперматозоидов выделяются
сперматозилины, которые разрыхляют оболочки яйцеклетки. В том месте, где
оболочка яйцеклетки истончается максимально, происходит оплодотворение,
оволемма выпячивается и головка сперматозоида проникает в цитоплазму
яйцеклетки, занося с собой центриоли, но оставляя снаружи хвостик.
III стадия — проникновение, самый активный сперматозоид проникает головкой
в яйцеклетку, сразу после этого в цитоплазме яйцеклетки образуется оболочка
оплодотворения, которая препятствует полиспермии. Затем происходит слияние
мужского и женского пронуклеусов, этот процесс носит название синкарион. Этот
процесс (сингамия) и есть собственно оплодотворение, появляется диплоидная
зигота (новый организм, пока одноклеточный).

91.

Условия, необходимые для оплодотворения:
•концентрация сперматозоидов в эякуляте, не менее 60 млн в 1 мл;
•проходимость женских половых путей;
•нормальная температура тела женщины;
•слабощелочная среда в женских половых путях.

92.

93.

Экстракорпоральное оплодотворение (ЭКО) – ведущее направление вспомогательных
репродуктивных технологий (ВРТ). ВРТ - это методы терапии бесплодия, при которых
отдельные или все этапы зачатия и раннего развития эмбрионов осуществляются вне
организма.
ЭКО используется в мировой практике в терапии бесплодия с 1978 года. В Беларуси ЭКО и
перенос эмбрионов (ПЭ) в полость матки практикуется нашими специалистами с 1995г.
Процедура ЭКО состоит из следующих этапов:
индукция суперовуляции (стимуляция яичников), включая мониторинг фолликулогенеза
и развития эндометрия;
пункция фолликулов яичников;
оплодотворение ооцитов и культивирование эмбрионов in vitro;
перенос эмбрионов в полость матки;
поддержка лютеиновой фазы стимулированного менструального цикла;
диагностика беременности ранних сроков.
Проведение ЭКО также возможно в естественном менструальном цикле, без индукции
суперовуляции.

94.

Показания для проведения ЭКО - бесплодие, не поддающееся терапии,
или вероятность преодоления которого с помощью ЭКО выше, чем
другими методами.
При отсутствии противопоказаний ЭКО может проводиться по желанию
супружеской пары (женщины, не состоящей в браке) при любой форме
бесплодия.
Противопоказания для проведения ЭКО:
соматические и психические заболевания, являющиеся
противопоказаниями для вынашивания беременности и родов,
врожденные пороки развития или приобретенные деформации полости
матки, при которых невозможна имплантация эмбрионов или
вынашивание беременности,
опухоли яичников,
доброкачественные опухоли матки, требующие оперативного лечения,
острые воспалительные заболевания любой локализации,
злокачественные новообразования любой локализации.

95.

10 ноября 1955 года, в нашей Alma Mater впервые в мире было проведено
искусственное оплодотворение.
Среди советских ученых эмбриологов и гистологов был только один человек, который еще в конце 3040-х годов заинтересовался оплодотворением вне тела млекопитающих животных и человека – этим
исследователем был профессор Крымского медицинского института Борис Павлович Хватов.
Г. Н. Петров последовательно и обоснованно описал все стадии оплодотворения и дробления женской
яйцеклетки in vitro. Итоги этого уникального эксперимента были представлены в его кандидатской
диссертации «Процессы оплодотворения яйцеклеток некоторых млекопитающих животных и
человека», защищенной в Крымском мединституте в 1959 году.
Впервые в мире советские ученые Борис Павлович Хватов и Григорий Николаевич Петров смогли
произвести оплодотворение овоцита in vitro и сделать заключение: « …о возможности успешной
трансплантации зародышей в матку после их культивирования в течение 2-3 дней вне организма», как
было написано в периодической научной прессе.
Несколько позже акушер-гинеколог, доцент Исаак Абрамович Брусиловский произвел подсадку
аналогичного эмбриона на стадии 8 бластомеров в матку женщины, которая уже отчаялась завести
ребенка.

96.

“Множественными есть чудеса мира,
но самое большое из них - человек”
(Софокл)

97. СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ