Что обязательно участвует в образовании плода
Плацента и ее роль в развитии беременности
УЗИ сканер HS60
Профессиональные диагностические инструменты. Оценка эластичности тканей, расширенные возможности 3D/4D/5D сканирования, классификатор BI-RADS, опции для экспертных кардиологических исследований.
С самого начала беременности и вплоть до ее окончания формируется и функционирует система мать-плацента-плод. Важнейшим компонентом этой системы является плацента, которая представляет собой комплексный орган, в формировании которого принимают участие производные трофобласта и эмбриобласта, а также децидуальная ткань. Функция плаценты, в первую очередь, направлена на обеспечение достаточных условий для физиологического течения беременности и нормального развития плода. К этим функциям относятся: дыхательная, питательная, выделительная, защитная, эндокринная. Все метаболические, гормональные, иммунные процессы во время беременности обеспечиваются через сосудистую систему матери и плода. Несмотря на то, что кровь матери и плода не смешивается, так как их разделяет плацентарный барьер, все необходимые питательные вещества и кислород плод получает из крови матери. Основным структурным компонентом плаценты является ворсинчатое дерево.
При нормальном развитии беременности имеется зависимость между ростом плода, его массой тела и размерами, толщиной, массой плаценты. До 16 недель беременности развитие плаценты опережает темпы роста плода. В случае смерти эмбриона (плода) происходит торможение роста и развития ворсин хориона и прогрессирование инволюционно-дистрофических процессов в плаценте. Достигнув необходимой зрелости в 38-40 недель беременности, в плаценте прекращаются процессы образования новых сосудов и ворсин.
Схема структуры плаценты и маточно плацентарного кровообращения
Межворсинчатое пространство с плодовой стороны образовано хориальной пластиной и прикрепленными к ней ворсинами, а с материнской стороны оно ограничено базальной пластиной, децидуальной оболочкой и отходящими от неё перегородками (септами). Большинство ворсин плаценты свободно погружены в межворсинчатое пространство и омываются материнской кровью. Различают также и якорные ворсины, которые фиксируются к базальной децидуальной оболочке и обеспечивают прикрепление плаценты к стенке матки.
Схема циркуляции крови в организме плода
Спиральные артерии, которые являются конечными ветвями маточной и яичниковой артерий, питающих беременную матку, открываются в межворсинчатое пространство 120-150 устьями, обеспечивая постоянный приток материнской крови, богатой кислородом, в межворсинчатое пространство. За счет разницы давления, которое выше в материнском артериальном русле по сравнению с межворсинчатым пространством, кровь, насыщенная кислородом, из устьев спиральных артерий направляется через центр котиледона к ворсинам, омывает их, достигает хориальной пластины и по разделительным септам возвращается в материнский кровоток через венозные устья. При этом кровоток матери и плода отделены друг от друга. Т.е. кровь матери и плода не смешивается между собой.
Переход газов крови, питательных веществ, продуктов метаболизма и других субстанций из материнской крови в плодовую и обратно осуществляется в момент контакта ворсин с кровью матери через плацентарный барьер. Он образован наружным эпителиальным слоем ворсины, стромой ворсины и стенкой кровеносного капилляра, расположенного внутри каждой ворсины. По этому капилляру течет кровь плода. Насыщаясь таким образом кислородом, кровь плода из капилляров ворсин собирается в более крупные сосуды, которые в конечном итоге объединяются в вену пуповины, по которой насыщенная кислородом кровь оттекает к плоду. Отдав кислород и питательные вещества в организме плода, кровь, обедненная кислородом и богатая углекислым газом, оттекает от плода по двум артериям пуповины к плаценте, где эти сосуды делятся радиально в соответствии с количеством котиледонов. В результате дальнейшего ветвления сосудов внутри котиледонов кровь плода вновь попадает в капилляры ворсин и вновь насыщается кислородом, и цикл повторяется. За счет перехода через плацентарный барьер газов крови и питательных веществ реализуется дыхательная, питательная и выделительная функция плаценты. При этом в кровоток плода попадает кислород и выводится углекислый газ и другие продукты метаболизма плода. Одновременно в сторону плода осуществляется транспорт белков, липидов, углеводов, микроэлементов, витаминов, ферментов и многого другого.
Схема строения плацентарного барьера
Плацента анатомически и функционально связана с амнионом (водная оболочка), который окружает плод. Амнион представляет собой тонкую мембрану, которая выстилает поверхность плаценты, обращенной к плоду, переходит на пуповину и сливается с кожей плода в области пупочного кольца. Амнион активно участвует в обмене околоплодных вод, в ряде обменных процессов, а также выполняет и защитную функцию.
Плаценту и плод соединяет пуповина, которая представляет собой шнуровидное образование. Пуповина содержит две артерии и одну вену. По двум артериям пуповины течет обедненная кислородом кровь от плода к плаценте. По вене пуповины к плоду течет кровь, обогащенная кислородом. Сосуды пуповины окружены студенистым веществом, которое получило название «вартонов студень». Эта субстанция обеспечивает упругость пуповины, защищает сосуды и обеспечивает питание сосудистой стенки. Пуповина может прикрепляться (чаще всего) в центре плаценты и реже сбоку пуповины или к оболочкам. Длина пуповины при доношенной беременности в среднем составляет около 50 см.
Плацента, плодные оболочки и пуповина вместе образуют послед, который изгоняется из матки после рождения ребенка.
УЗИ сканер HS60
Профессиональные диагностические инструменты. Оценка эластичности тканей, расширенные возможности 3D/4D/5D сканирования, классификатор BI-RADS, опции для экспертных кардиологических исследований.
Развитие эмбриона после ЭКО по дням
Эмбриологический лист отражает все этапы работы, которые эмбриолог провел с клетками и эмбрионами пациента. В него заносится информация с момента получения ооцитов и спермы до момента переноса или криоконсервации эмбрионов, а именно оценка полученных ооцитов в день пункции, данные спермограммы, метод оплодотворения, оценка оплодотворения и этапы развития каждого эмбриона до 6-го дня. По сути, это все, что происходит с вашими клетками и эмбрионами в лаборатории. Эта информация помогает эмбриологам контролировать программу ЭКО, а также в случае неудачной попытки правильно подготовить пациента к следующей: внести необходимые изменения в протокол.
Насколько подробная информация занесена в эмбриологический лист хорошо говорит о контроле качества в лаборатории. Чем больше информации занесено, тем лучше и качественнее эмбриологи могут провести статистический анализ данных, исключить ошибки на ранних этапах и в последующем улучшить протоколы процедур. История развития каждого эмбриона позволяет выбрать лучший эмбрион.
Что происходит в «0 день»?
В этот день у женщины на пункции получают яйцеклетки, которые окружены гранулезными клетками (кумулюсом). Из-за плотного слоя гранулезных клеток качество и зрелость яйцеклеток сразу определить точно невозможно, их не видно. Мужчины сдают сперму, и по показателям спермограммы эмбриолог принимает решение о методе оплодотворения: ЭКО, ИКСИ или ИМСИ. В зависимости от метода оплодотворения яйцеклетки либо очищаются от гранулезных клеток (ИКСИ, ИМСИ, ПИКСИ), либо нет (ЭКО). После чистки проводится точная оценка состояния ооцита.
Ооциты могут быть зрелыми (MII), незрелыми (MI и GV) или дегенеративными (Deg).
Стадии созревания ооцита в фолликуле
Возможные изменения в наружной оболочке ооцита
В зрелых, готовых к оплодотворению ооцитах определяется первое полярное тельце. В эмбриологическом протоколе зрелый ооцит обозначают MII. В ядрах зрелых ооцитов 23 хромосомы, в незрелых — 46 хромосом, поэтому их использование неэффективно. При нарушениях процессов созревания ооцита в фолликуле или при неправильно введенном триггере (ХГЧ) при стимуляции существует большая вероятность получения незрелых клеток, обозначаемых — MI и GV. Возможна и полная дегенерация ооцита (Deg).
При проведении ИКСИ или ИМСИ в каждую зрелую клетку эмбриолог вводит один сперматозоид. При ЭКО к неочищенным клеткам добавляют обработанные специальными растворами сперматозоиды. Затем оплодотворенные яйцеклетки ставят в инкубатор.
Оплодотворение при ЭКО и ИКСИ
Что происходит в «1 день»?
Через 18-20 часов после добавления сперматозоидов или ИКСИ (1-е сутки) оценивают произошло оплодотворение или нет. Если оплодотворение прошло нормально образуются два пронуклеуса. Это предшественники ядер будущих клеток-бластомеров, на которые начинает делиться оплодотворенная яйцеклетка. При правильном оплодотворении оба пронуклеуса четко различимы, их обозначают 2pN.
Если пронуклеусов не видно, то скорее всего оплодотворение не случилось (0pN). Иногда мы наблюдаем 1 пронуклеус (1 pN), в этом случае оплодотворение произошло, но за такими эмбрионами нужно пристально наблюдать, как правило, они имеют сниженный потенциал развития. Если мы наблюдаем 3 и более пронуклеусов, то оплодотворение произошло неправильно. «Неправильно» оплодотворенные ооциты не пригодны для дальнейшей работы и утилизируются.
Образование пронуклеусов у эмбриона 1-го дня
Что происходит на «2 день»?
Деление эмбриона на второй день
Что происходит на «3 день»?
Эмбрионы продолжают делиться. Оценка качества эмбрионов проводится через 72-74 часа после оплодотворения. В идеале дробление эмбриона должно быть симметричным (получаются бластомеры одинакового размера) и равномерным (все бластомеры претерпевают деление).
Для третьего дня культивирования перспективными считаются эмбрионы с восьмью и более бластомерами (8А, 8В, 9А, 9В, 10А, 10В).
Дробление эмбриона на 3 день
Эмбрион высокого и низкого качества
Что происходит на «4 день»?
Компактизация эмбриона на 4 день
Что происходит на «5 и 6 день»?
На пятые-шестые сутки, в идеале через 120 часов и более после оплодотворения эмбрион образует бластоцисту. Это стадия развития эмбриона, эмбрион на этой стадии похож на полый шар, внутри которого к стенке прикрепляется плотный комок клеток (внутриклеточная масса), стенки большого шара называют трофэктодермой. Впоследствии трофэктодерма участвует в образовании плаценты, а внутриклеточная масса — в образовании плода.
Оценка качества бластоцист учитывает ее размер, который отражается цифрами от 1 до 5; состояние внутренней клеточной массы (ВКМ) (от «A» до «С») (первая заглавная буква) и окружающих ее клеток – трофэктодермы (от «A» до «C»)(вторая заглавная буква).
Лучшими для переноса будут бластоцисты размера от 3 до 6, имеющие многоклеточную ВКМ и трофэктодерму – 5AA, 5AB, 5BB, 4AA, 4AB, 4BB, 3AA, 3AB, 3BB, 6AA, 6AB, 6BB.
Образование бластоцисты на 5-6 день
Оценка качества бластоцисты второго размера
Оценка качества бластоцисты третьего размера
Оценка качества бластоцисты четвертого размера
Оценка качества бластоцисты пятого размера
Оценка качества бластоцисты шестого размера
Когда делают перенос (обозначение ET)?
Перенос можно делать в любой день развития. Вероятность беременности выше при переносе на 5 день развития. Для успешной имплантации бластоцисте необходимо выйти из окружающей ее блестящей оболочки и закрепиться в эндометрии. Эмбриолог может помочь бластоцисте выйти из оболочки, сделав отверстие. Данная процедура называется хетчинг. Ее проводят непосредственно перед переносом.
Когда эмбрионы замораживают?
Обычно замораживают эмбрионы на 5-6 день развития, когда они достигают стадии бластоцисты. Таким образом, эмбрионы живут в лаборатории максимум 7 дней. В итоге, на эмбриологическом листе можно увидеть таблицу, в которой каждая манипуляция фиксируется. Судьбу и развитие каждого эмбриона можно проследить. Такое возможно, если в лаборатории не используется групповое культивирование эмбрионов, а каждый эмбрион занимает свою каплю со средой.
Видеоурок по биологии «Плоды и семена»
Плод — это генеративный орган покрытосеменных растений, который служит для формирования, защиты и распространения заключённых в нём семян. Плод является конечным этапом развития цветка, видоизменённого в процессе двойного оплодотворения.
Плод образуется из завязи пестика, при этом в формировании плода могут принимать участие и другие части цветка (например, цветочная трубка, разросшееся цветоложе).
У травянистых растений (особенно у однолетних) практически все синтезируемые органические вещества используются развивающимися семенами и плодами, что ведет к истощению других тканей растений.
Созревание плода начинается с прекращения его роста, разложения хлорофилла и дубильных веществ, накопления в вакуолях пигментов, определяющих характерную для данного вида окраску плодов, разрушение пектинов, содержавшихся в оболочках клеток, что приводит к смягчению стенок плода. В сочных плодах уменьшается содержание кислот и увеличивается содержание сахаров. Поэтому спелые съедобные плоды имеют более приятный вкус, чем незрелые.
Созревший плод начинает отмирать: в плод обычно не поступают новые вещества, не делятся и не растут его клетки, постепенно ткани плода разрушаются и сгнивают. У большинства цветковых растений созревший плод опадает, он отмирает уже на грунте.
В образовании плода принимают участие различные части цветка, но прежде всего завязь. Семена же формируются из семяпочек.
Стенка плода всегда состоит из трех слоёв, эти три слоя могут быть хорошо различимы: к примеру, в плоде персика тонкий кожистый наружный слой — экзокарпий, съедобная сочная мякоть плода — мезокарпий, твёрдая косточка из каменистой ткани, окружающая единственное семя — эндокарпий. Их совокупность называется перикарпием (околоплодником).
У разных растений строение стенок плода имеет свои отличительные особенности.
Производительность семян и плодов разных цветковых неодинакова. Относительное соотношение массы и количества семян к массе родительского растения больше у травянистых растений.
Масса семян и плодов широко варьирует у разных растений. Например, зерновка пшеницы весит меньше одного грамма, а масса одного плода тыквы может достигать сотен килограммов.
Плоды очень разнообразны. Если плод развился из цветка, у которого был один пестик, то он будет считаться простым. Например, простые плоды у пшеницы, гороха и вишни.
При развитии плода из цветка с несколькими пестиками он будет называться сложным или сборным. Как у малины, ежевики и земляники.
Если у растений цветки собраны в соцветия, то у них могут формироваться соплодия. Это происходит из-за срастания нескольких плодов и превращения их в единое целое.
Простые плоды могут быть сухими и сочными, вскрывающимися и невскрывающимися.
К сухим вскрывающимся относятся листовка, боб, стручок, стручочек и коробочка.
Листовка вскрывается и становится похожей на лист, отсюда и название. Если плод включает в себя не одну, а несколько листовок, он называется многолистовкой. Листовка может быть не только сухой, но и сочной.
Боб — сухой одно- или многосеменной плод, одновременно вскрывается по брюшной и спинной сторонам, благодаря чему его створки, раскрываясь, закручиваются, разбрасывая при этом семена в разные стороны, тем самым способствуя их расселению. Такими плодами обладают представители семейства бобовых.
Стручок — сухой, многосеменной плод, его семена расположены двумя рядами по обе стороны от тонкой ложной перегородки.
Коробочка — сухой плод, образованный в результате полного сращения нескольких плодиков.
К сухим невскрывающимся односеменным плодам относят ореховидные плоды: орех, орешек, желудь, семянку, крылатку и зерновку.
Орех — это плод с жестким деревянистым околоплодником. Такие плоды имеет, например, лещина.
Мелкие орехи называют орешками, они формируются, например, у гречихи.
Плод, состоящий из многих орешков, называется многоорешком или сборным орешком (например, у липы), такие плоды относят к сборным плодам.
Желудь отличается от ореха менее жестким околоплодником, который у своего основания окружен чашевидной плюской, образовавшейся из защитного покрова цветка.
Семянка имеет кожистый околоплодник, более мягкий, чем у ореха или желудя. Такие плоды характерны для представителей семейства сложноцветных (например, подсолнечника).
Крылатка представляет собой своеобразный тип плода, околоплодник которого по степени жесткости соответствует семянке, но, в отличие от нее, у крылатки по краям околоплодника имеется тонкий крыловидный кожистый или перепончатый вырост.
Зерновка имеет околоплодник, настолько тесно прилегающий к семенной кожуре, что срастается с ней. Злаковые (пшеница, рожь, ячмень и др.) имеют зерновку.
Сочные плоды — это костянка, ягода, тыквина, яблоко, земляничина.
Костянка и костянковидные плоды имеют околоплодник, дифференцированный на тонкий экзокарпий, толстый мясистый и сочный мезокарпий и многослойный деревянистый эндокарпий, образующий косточку.
Наиболее распространены однокосточковые костянки (персик, слива, вишня и др.), но существуют и многокосточковые костянки, которые называют сборными костянками (например, ежевика, малина и др.), их относят к сборным плодам.
Встречаются костянки не только сочные, но и сухие (например, плоды миндаля, грецкого ореха и кокосовой пальмы являются сухими костянками).
Ягода и ягодообразные плоды, в отличие от костянки, не имеют косточки. Индивидуальные особенности строения ягод различных растений (виноград, смородина, крыжовник и др.) весьма разнообразны.
Плод тыквина — одна из разновидностей ягоды, она характерна для тыквенных (огурец, дыня, арбуз и др.).
Яблоко — разновидность плода, в образовании которого, кроме завязи, участвуют другие части цветка: разросшееся цветоложе, основания чашелистиков, лепестков, нижние части тычинок.
Земляничина — разросшееся сочное цветоложе, на котором располагаются простые плодики — орешки.
К сборным плодам, как мы уже говорили, относится сборная костянка ежевики и малины, многоорешек или сборный орешек липы, плод лотоса, который представляет собой мясистое цветоложе, в которое погружены орешки; земляничина с многочисленными орешками.
В отличие от плодов, соплодия образуются из соцветий (ананас, инжир и др.), нередко соплодие включает в себя и ось соцветия.
Созрев, семена должны попасть в благоприятные условия и прорасти.
Для растения важно, чтобы созревшие семена оказались на большем или меньшем расстоянии от родительского растения и там проросли. Это важно по многим причинам. В первую очередь, этот фактор ограничивает или исключает внутривидовую конкуренцию, которая обычно более жесткая, чем межвидовая, поскольку особи одного вида нуждаются в одинаковых условиях произрастания, на ограниченной территории они мешают друг другу. Кроме того, это облегчает перекрестное опыление. Наконец, именно перенос семян обеспечивает расселение растения, что приводит к освоению ими новых территорий, а также обогащает видовое разнообразие растительных сообществ.
Относительно немногие растения распространяют свои семена самостоятельно. У большинства это осуществляют животные, человек или физические факторы (ветер или вода). Из-за специализированного приспособления к конкретному типу переноса и возникло такое разнообразие различных плодов.
Лишь у относительно небольшого числа покрытосеменных семена прорастают сразу после завершения созревания. Большая часть таких растений произрастает в условиях постоянно тёплого климата без резких температурных скачков.
Однако у подавляющего большинства цветковых растений перед прорастанием следует период покоя. Если условия неблагоприятны для прорастания, семена находятся в состоянии вынужденного покоя, который сопровождается максимальным замедлением физиологических процессов в структурах семени. Вынужденный покой позволяет семени дождаться сочетания благоприятных условий внешней среды и прорасти.
Для того чтобы вывести семена из состояния физиологического покоя, необходимо воздействие низких температур, что происходит при наступлении холодов. Если ранее низкая температура повышается, семена перестают готовиться к прорастанию и впадают в состояние вторичного покоя. Это предотвращает нежелательное преждевременное прорастание семян при кратковременном повышении температуры во время зимней оттепели.
Прорастание семян возможно только при благоприятном сочетании температуры, влажности и аэрации.
Для семян разных растений интенсивность этих факторов может быть различной, и она зависит от условий произрастания растений данного вида.
Период прорастания состоит из последовательных этапов — фаз прорастания. Всего можно выделить пять фаз: 1) фаза водопоглощения; 2) фаза набухания; 3) фаза роста первичных корешков; 4) фаза развития ростка; 5) фаза становления проростка.
Вначале из семени всегда появляется корешок. Вслед за корнем начинает развиваться побег, причем оба эти органа обладают противоположной реакцией на силу тяжести: у корня — положительный геотропизм, у побега — отрицательный. Это обеспечивает правильную ориентацию вегетативных органов в пространстве.
Все время, начиная с проклевывания семени и до формирования фотосинтезирующих вегетативных органов, развивающееся растение питается гетеротрофно за счет питательных веществ, запасенных в семени (гетеротрофный этап). Когда побег достигает поверхности почвы, под действием света в его тканях образуются хлоропласты, в результате чего молодой побег зеленеет и постепенно переходит к автотрофному (фототрофному) питанию.