Тема «Внезародышевые (провизорные) органы

Вопросы для самоконтроля:

1. Значение внезародышевых органов для обеспечения нормального развития эмбриона.

2. Особенности формирования, строения и функций желточного мешка рыб.

3. Туловищные и амниотические складки. Особенности формирования внезародышевых органов у птиц.

4. Строение и функции амниона, желточного мешка, аллантоиса и серозной оболочки у птиц.

5. Схемы строения внезародышевых органов птиц до и после смыкания амниотических и туловищных складок.

В ходе эмбрионального развития птиц, помимо образования собственно тела зародыша, формируются так называемые внезародышевые органы — амнион, серозная оболочка (хорион), желточный мешок и аллантоис.

Разделение зародышевых листков на собственно зародыше­вые и внезародышевые начинается на стадии нейрулы.

На этом этапе развития в области головного отдела зародыша в связи с его активным ростом в задне-переднем направлении образуется складка, названная туловищной, поскольку в дальнейшем она отделит туловище зародыша от желтка со всех сторон.

Связь зародыша с внезародышевыми органами сохранится только в одном месте — на брюшной стороне зародыша в виде желточного стебелька. Часть туловищной складки в переднем отделе зародыша называется головной складкой, в заднем отделе — хвостовой, а в боковых отделах зародыша — боковой.

Го­ловная складка закладывается раньше остальных. Она состоит из тонких пластов эктодермы и энтодермы. Мезодерма, движущаяся к головному отделу зародыша из области первичной бороздки, к этому моменту еще не достигла области, расположенной перед головой зародыша.

Важно отметить, что в ходе об­разования туловищной (головной) складки в головном отделе за­родыша образуется полость — головная кишка, дающая начало образованию кишки у зародышей птиц. Таким же образом с по­мощью хвостовой складки формируется задняя кишка. Боковые складки, являясь продолжением головной складки, формируют боковые отделы кишечной трубки. Кишка у птиц с начала ее фор­мирования полностью выстлана энтодермой.

Зародышевые листки, продолжая дифференцироваться в ходе нейруляции, образуют органы осевого комплекса: нервную трубку, хорду, сомиты. Из мезодермы боковой пластинки путем расслоения образуются париетальный(наружный) и висцеральный (внутренний) листки мезодермы, между которыми располагается полость — целом.

В это же время за пределами зародыша происходит обрастание желтка внезародышевыми листками. Вначале в этом принимают участие все зародышевые листки, позже, с образованием туловищных и амниотических складок, идет разделение направлений роста внезародышевых листков: Энтодерма и висцеральный листок мезодермы продолжают движение вниз, образуя стенку желточного мешка, а эктодерма и париетальный листок мезодермы в виде складки поднимаются над зародышем и после смыкания образуют стенку амниона. Зародыш оказывается заключенным в амнионе.

Терминальные части эктодермы и париетального листка мезодермы после смыкания амниотических складок продолжают свой рост вниз и окружают весь зародыш с образующимися внезародышевыми органами. При этом происходит отделение амниона от образующейся внешней оболочки, которая называется серозной (хорионом) и выполняющая защитную функцию.

Край клеточной массы, движущийся по желтку, называет­ся краем обрастания. Краевые клетки внезародышевой эктодермы в своем движении опережают клетки внезародышевого энтодермального слоя. От этих слоев значительно от­стает слой внезародышевой мезодермы в связи с более поздним формированием его в ходе гаструляции. При этом в области аrеа ораса образуются многочисленные скопления клеток внезароды­шевой мезодермы — кровяные островки. Вскоре в каждом скопле­нии появляется полость, и они приобретают строение пузырьков. В результате слияния пузырьков друг с другом возникают сосуды, которые, соединяясь между собой, постепенно формируют в стенке желточного мешка кровеносную систему — сосудистое поле жел­точного мешка.

Из задней кишки заро­дыша формируется дивертикул, разрастающийся в полость экзоцелома и вытесняющий его. Это аллантоис. У птиц аллантоис представляет собой боль­шой мешок, в котором накапливаются и хранятся до вылупления цыпленка токсические продукты метаболизма зародыша. В основном это продукты азотистого обмена, накапливающиеся в виде солей мочевой кислоты.

По мере разрастания аллантоиса висцеральная мезодерма, покрывающая его снаружи, прирастает к париетальной мезодерме хориона — формируется хориоаллантоис. В хориоаллантоисной оболочке из материала вис­церальной мезодермы формируется большое число кровеносных сосудов, образующих густую капиллярную сеть. Она осуществляет газообмен, т. е. выполняет функцию дыхания. Хориоаллантоис обеспечивает также растворение кальция скорлупы, который необходим для остеогенеза, и его транспорт к за­родышу.

Препарат № 1. Туловищные и амниотические складки зародыша курицы. Поперечный разрез (рис. 23).

Гистологический срез, окраска гематоксилином и эозином.

Амнион возникает в виде приподнимающихся складок в прилежащей к зародышу части внезародышевой экто­дермы и подстилающего ее париетального листка мезодермы. Сначала на стадии 12—15 пар сомитов (40—45 ч инкубации), когда голова зародыша в результате изгиба мозговой трубки несколько погружена в желток, появляется складка впереди зародыша (головная складка амниона), которая растет назад над головой зародыша, одевая ее в виде капюшона. Боковые стороны последнего вытягиваются, образуя боковые складки, растущие назад и навстречу друг другу, и постепенно слива­ются в направлении к заднему концу тела, где на стадии 27 пар сомитов образуется хвостовая складка амниона. Процесс слия­ния амниотических складок продолжается до стадии 31—34 пар сомитов (3 дня инкубации).

На поперечном срезе, который проходит примерно на уровне 20-й пары сомитов, виден осевой комп­лекс зачатков. Под эктодермой зародыша расположена нерв­ная трубка. Ее боковые стенки утолщены, а дорсальная и вентральная — тонкие, в результате чего просвет приобретает щелевидную форму. Под нервной трубкой располагается хорда, а еще ниже — парная дорсальная аорта. По бокам от нервной трубки и хорды лежат сомиты. К этому времени уже все со­миты дифференцированы на три участка: дорсо-латеральный — дерматом (зачаток соединительной ткани кожи), медио-вентральный — склеротом (скелетогенная мезенхима), и располо­женный между ними миотом (зачаток скелетной мускулатуры). Дерматом и миотом имеют вид зпителиоподобных пластов, со­стоящих из высоких клеток, тогда как склеротом представляет собой рыхлый зачаток, он сильно развит у птиц и заполняет пространство между миотомом, нервной трубкой и хордой. Нефротомы, прилегающие к сомитам, уже дифференцированы на почечные канальцы и выводной проток (вольфов канал) голов­ной и первичной почек, который лежит в вентро-латеральной части тела зародыша.

Париетальный и висцеральный листки спланхнотома ограничивают зародышевый целом и лежащую за пределами зародыша часть целома, получившую название экзоцелома. Кишка на этом уровне не замкнута. По бокам тела зародыша приподняты амниотические складки.

Зародыш несколько приподнят над поверхностью бластодиска и отделен от него кольцевидным перехватом — туловищной складкой, разрез которой виден справа и слева от нижнего края зародыша. В этом месте область перехода зародышевых частей во внезародышевые несколько прогнута вниз, в результате чего зародыш оказывается отграниченным от внезародышевых частей и обособленным от желтка, а кишечная пластинка приобретает вид желобка.

В месте, где амниотическая складка поднялась над бластодиском и отошла от остальных внезародышевых частей, стенка желточного мешка образована только внезародышевой висцеральной мезодермой и желточной энтодермой. В дальнейшем из туловищной складки формируется пупочный канатик, в котором проходят желточный проток и желточные сосуды.

Рис. 23. Туловищные и амниотические складки зародыша курицы. Фронтальный срез. Микропрепарат. Окр. гематоксилином и эозином.

При малом увеличении надо ориентировать препарат нервной трубкой (1) кверху, найти покровную эктодерму (2), кишечную энтодерму (3), хорду (4), сомиты (5), нефротомы (6), париетальный (7) и вис­церальный (8) листки спланхнотома, целом (9) и кро­веносные сосуды (10), туловищные (11) и амниотические (12) складки. Во многих закладках происхо­дит дифференцировка клеток, связанная с процессами гистогенеза и органогенеза.

Надо рассмотреть зародышевые закладки и внезародышевые оболочки при большом увеличении.

Препарат №2. Внезародышевые органы зародыша курицы после смыкания амниотических складок. Поперечный разрез (рис. 24).

Гистологический срез, окраска гематоксилином и эозином.

На данной стадии развития срез, сделанный на уровне смыкания амнио­тических складок, приходится на начало поворота. На препарате дорсовентральная ось тела эмбриона наклонена по отношению к стенке желточного мешка (и плоскости зародыше­вого диска) под углом примерно 45°, кишка эмбриона не замкну­та. Эктодерма в сопровождении париетального листка мезодермы образует две амниотические складки, которые сблизившись, смыкаются, образуя стенку амниона, накрывая при этом тело зародыша, и серозную оболочку (хорион), которая окружает зародыш и внезародышевые органы снаружи.

Наружный слой хориона представлен внезародышевой экто­дермой, а внутренний — париетальным листком мезодермы, ко­торый образует также наружный слой стенки амниона, тогда как внутренний его слой эктодермальный; таким образом, по­лость, возникшая при смыкании амниотических складок, пред­ставляет собой экзоцелом.

По мере развития сероза позднее плотно срастается с возникающим из задней кишки аллантоисом, обра­зуя хорио-аллантоис. Аллантоис разраста­ется по внутренней стороне скорлупы яйца и заполняет все пространство экзоцелома, оттесняя белок к острому концу яйца. Его внутренняя стенка представлена энтодермой (исключение составляют птицы из отряда Куриные, у которых задняя кишка выстлана эктодермой), а внешняя - висцеральным листком мезодермы. При дальнейшем разрастании серозы и ал­лантоиса стенка последнего своим мезодермальным слоем срастается с мезодермальным слоем хориона и окружает загустевшую белковую массу, формируя белочную камеру. Стенка белочной камеры образует ворсинки, увеличивающие ее поверхность. Ворсинки участвуют в ре­зорбции содержимого камеры, которое поступает по кровеносным сосудам висцерального листка мезодермы к зародышу и, тем самым, обеспечивается переход зародыша к внутрикишечному способу питания.

Стенка желточного мешка образована энтодермой гипобласта (внезародышевой энтодермой) и сопровождающего ее висцерального (внутреннего) листка мезодермы. В стенке желточного мешка лежат крупные сосуды. Самые большие из них, на границе заро­дышевой и внезародышевой области, — желточные вены. В заро­дышевой области вентральнее хорды лежит крупный непарный кровеносный сосуд — дорсальная аорта, которая, как и сердце, образовалась в результате слияния парной сосудистой закладки.

Рис. 24. Амнион зародыша курицы. Фронтальный срез. Микропрепарат. Окр. гематоксилином и эозином.

При малом увеличении микроскопа следует рассмотреть препарат и отметить на рисунке (фотографии) амнион, стенку желточного мешка, аллантоис и хорион. Обозначить зародышевые листки, образующие стенки этих внезародышевых органов (эктодерму, энтодерму, париетальную и висцеральную мезодерму). Указать полость экзоцелома. В обла­сти тела зародыша подпишите структуры, относящиеся к форми­рующимся внутренним органам.

Препарат №3. Поперечный срез зародыша курицы на уровне передних кишечных ворот (рис. 25).

Гистологический срез, окраска гематоксилином и эозином.

На срезах зародышей в области прохождения туловищной склад­ки (на уровне кишечных ворот) зародыш еще не отделен от желт­ка. О скором прохождении туловищной складки в этом отделе можно судить по форме изгибов зародышевых лист­ков. По мере формирования туловищных складок энтодерма и висцеральный листок спланхнотома приближаются друг к другу, начинается обособление передней кишки, а вход в нее называется кишечными воротами. В толще туловищных складок намечается формирование миоэпикардиальных пластинок, которые являются парными закладками сердца.

Кишечник зародыша не замкнут, полное разделение энтодермы на зародышевую и внезародышевую в этой области еще не произошло.

Рис. 25. Поперечный срез зародыша курицы на стадии формирования передних кишечных ворот. Микропрепарат. Окр. гематоксилином и эозином.

Срез можно рассматривать при малом увеличении микроскопа. На этом уровне нервные валики почти сомкнуты, в области нервных валиков края нейро-эктодермы переходят в кожную эктодерму. Под образующейся нервной трубкой располагается хорда. По бокам нервной трубки и хорды видны рыхлые скопления мезодермальных клеток, образующие сомиты, которые продолжаются в ножку сомита, имеющую вид узкого клеточного тяжа; послед­ний, в свою очередь, переходит в спланхнотом.

На препарате хорошо видны париетальный и висцеральный листки латеральной мезодермы, разделенные целомом. Париетальный листок спланхнотома (соматоплевра) примыкает к кожной эктодерме, а висцеральный листок (спланхноплевра) снизу подостлан тонким пластом энтодермальных клеток.

Ки­шечная энтодерма выгибается кверху по направлению к хорде в виде желобка, образуя переднюю кишку, которая на этом уровне еще не замкнута и открыта в сторону желтка. По обеим сторонам от зародыша располагается внезародышевая часть area pellucida и area opaca, куда продолжаются все три заро­дышевых листка. Ближайшая к зародышу часть area opaca представляет область желточного мешка. Более удаленная ее часть — участок зародышевого вала.

При малом увеличении микроскопа следует рассмотреть препарат и отметить на рисунке (фотографии) формирующуюся нервную трубку, хорду, кишечные ворота.

Препарат №4. Поперечный срез зародыша курицы на уровне передней кишки (рис. 26).

Гистологический срез, окраска гематоксилином и эозином.

Так как многие фор­мообразовательные процессы начинаются на переднем конце и постепенно распространяются назад, то на передних уровнях можно видеть более поздние стадии этих процессов.

На поперечном срезе, прошедшем на уровне головной кишки (рис. 26 ), при малом увеличении микроскопа видна узкая двуслойная полоска. Это нижняя стенка головной складки. В центральной части среза над этой полоской располагается перерезанный поперек головной конец зародыша. Только что произошло замыкание мозговой трубки в области переднего мозга. В результате сближения нервных валиков образуется нейральный гребень, расположенный над нервной трубкой (ганглиозная пластинка). Виден шов в месте схождения нерв­ных валиков. Клетки нервной трубки высокие и плотно расположены, так, что их ядра оказы­ваются на разных уровнях, создавая впечатление ложной многорядности. Под нервной трубкой находится хорда в виде ро­зетки плотно расположенных клеток, под ней — глоточный от­дел передней кишки в виде сплющенной в дорсо-вентральном направлении трубки. Эти зачатки окружены клетками рыхлой головной мезенхимы. Подстилает головной отдел нижний лис­ток головной складки, состоящий из эктодермального и энто-дермального слоев, мезодерма в него не заходит (проамнион), но в боковых частях среза видны целомические полости, огра­ниченные париетальным и висцеральным листками мезодермы. Энтодермальный слой под зародышем представляет собой тон­кий пласт сильно уплощенных клеток кишечной энтодермы. В области area opaca клетки энтодермы выглядят иначе: это крупные высокие клетки, набитые желтком. Их ядра оттеснены к основанию клеток и содержат большие хорошо видимые яд-рышки. Это клетки желточной энтодермы, которая вместе с вис­церальной мезодермой, распространяясь по поверхности желт­ка, образует желточный мешок. В боковых частях энтодермального слоя богатые желтком клетки лежат в не­сколько рядов.

Рис. 26. Фронтальный срез зародыша курицы на уровне передней кишки. Микропрепарат. Окр. гематоксилином и эозином.

При малом увеличении микроскопа следует рассмотреть препарат и отметить на рисунке (фотографии) сформированную нервную трубку, хорду, переднюю кишку, нижнюю стенку головной складки.

Препарат №5. Поперечный срез зародыша курицы на уровне хвостового отдела (рис. 27).

Гистологический срез, окраска гематоксилином и эозином.

На поперечном срезе на уровне хвостового отдела (рис. 27) можно видеть, что нервные валики еще более раздвинуты. Под нервной пластинкой видна хорда, по бокам от них располага­ется осевая мезодерма – сомиты, сомитные ножки, висцеральный и париетальный листки спланхнотома. Внезародышевые части имеют то же строение, что и на предыдущих срезах, но здесь мы видим в стенке желточного мешка (в висцеральном листке спланхнотома) островки кроветворения.

Рис. 27. Фронтальный срез зародыша курицы на уровне хвостового отдела во время начальной стадии формирования внезародышевых органов. Микропрепарат. Окр. гематоксилином и эозином.

При малом увеличении микроскопа следует рассмотреть препарат и отметить на рисунке (фотографии) валики нервной трубки, нервный желобок, хорду, эктодерму, энтодерму, листки спланхнотома, сомиты, сомитные ножки, образующиеся кровеносные сосуды.

Препарат №6. Зародыш форели с желточным мешком. Поперечный разрез (рис. 28).

Гистологический срез, окраска по методу Ван-Гизона.

На препаратах зародыша форели с желточным мешком могут быть представлены ранние (до формирования туловищных складок) или более поздние (со сформированными туловищными складками) стадии развития зародыша.

Рис. 28. Зародыш форели с желточным мешком. Образование резорбционных вакуолей в содержимом желточного мешка. Поперечный срез. Микропрепарат. Окр. гематоксилином и эозином.

На более ранних стадиях развития тело зародыша форели без резких границ переходит на стенку желточного мешка (рис. 28). Позднее, когда туловищные складки уже сформированы, виден узкий желточный стебелек, посредством которого желточный мешок соединяется с телом зародыша. На срезе он может присутствовать или отсутствовать.

На срезе тела зародыша видна небольшая нервная трубка с округлой полостью. Под нервной трубкой располагается крупная хорда, размеры которой превышают диаметр нервной трубки. Крупные, светлые клетки хорды имеют отчетливые границы, но ядра в них на срезе встречаются редко.

Сбоку от осевых органов располагаются соматические мышцы тела, снизу – внутренние органы и желточный мешок. Стенка желточного мешка состоит из четырех слоев и представлена эктодермой, энтодермой и висцеральным и париетальным листками спланхнотомической мезодермы. В полости желточного мешка находится трофический материал (желток), представленный гомогенной массой, по краям которой встречаются округлые полости различной величины. Это резорбционные вакуоли, образующиеся в результате расходования ферментативно-расщепленного желтка. Ферменты выделяются клетками энтодермального слоя стенки желточного мешка.

При малом увеличении микроскопа следует рассмотреть препарат и отметить на рисунке (фотографии) нервную трубку, хорду, желточный мешок, стенку желточного мешка, резорбционные вакуоли.