Таинство рождения - ПОСТОЯНСТВО ВНУТРЕННЕЙ СРЕДЫ ЕСТЬ УСЛОВИЕ СВОБОДНОЙ И НЕЗАВИСИМОЙ ЖИЗНИ - ТЕЛО ЧЕЛОВЕКА КАК САМОСТОЯТЕЛЬНЫЙ ОРГАНИЗМ

Постановка проблемы урока

Факт 1. Самая характерная особенность живого - способность к самовоспроизведению. Размножение обеспечивает сохранение и эволюцию вида.

Факт 2. В ДНК заключена и программа, необходимая для воспроизводства себе подобных. В соответствии с ней половые органы устроены таким образом, что обеспечивают встречу сперматозоидов и яйцеклетки, в результате чего появляется ребёнок.

Факт 3. Благодаря наследственной программе у человека обнаруживается желание к продолжению рода и возникают родительские чувства.

• Какой теме посвящены все эти факты? Чему будет посвящён параграф? Предложите свой вариант вопроса и сравните с формулировкой авторов (с. 333).

Повторение необходимых знаний

• Что такое гаметы и зиготы? (7 класс)

• Что такое внутреннее оплодотворение? (7 класс)

Решение проблемы

С помощью текста и рисунков ответьте на вопросы.

• Зачем нужно половое размножение?

• Как и где образуются зрелые яйцеклетки и сперматозоиды?

• Где и как происходит оплодотворение и эмбриональное развитие?

• Как протекают беременность и роды?

• Почему рождаются близнецы?

• Почему у человека столь продолжительное детство?

Половое размножение

В половом размножении принимают участие два организма — мужской и женский. Строение мужского и женского организма определяется ролью каждого из них в процессе размножения. Предназначение как мужской, так и женской половой системы заключается в том, чтобы произвести специализированную половую клетку — гамету — и обеспечить оплодотворение, то есть слияние половых клеток и образование зиготы — оплодотворённой яйцеклетки. Биологическое преимущество полового размножения состоит в том, что при образовании гамет происходит перераспределение наследственных признаков обоих организмов, в результате чего потомство имеет шанс оказаться более жизнеспособным, чем родители.

56.1. Женская половая система и путь яйцеклетки

В половых органах мужчины и женщины вырабатываются разные гаметы: мужские — сперматозоиды и женские — яйцеклетки. И яйцеклетки, и сперматозоиды несут половину наследственной информации будущего ребёнка. Образовавшаяся в результате оплодотворения (слияния мужской и женской половых клеток) зигота получает от них полную наследственную информацию. Женская репродуктивная система предназначена не только для производства яйцеклетки, но и для вынашивания оплодотворённой яйцеклетки до стадии плода и его защиты, пока не закончится беременность.

Созревание яйцеклетки

Ещё до рождения у каждой девочки в специальных парных органах — яичниках — формируется несколько десятков тысяч яйцеклеток. Из них в течение детородного возраста женщины успевает созреть не более 500 яйцеклеток.

Яичники выполняют две функции: производят яйцеклетки и выделяют женские половые гормоны эстроген и прогестерон. Яйцеклетка — самая крупная клетка организма размером с булавочную головку. Она — единственная различимая без микроскопа. Её цитоплазма содержит большое количество питательных веществ. В отличие от мужчин, у которых сперматозоиды образуются непрерывно, у женщин обычно созревает всего одна яйцеклетка в месяц. Её развитие контролируется гормонами гипоталамуса, гипофиза и половой системы. Месячный цикл созревания яйцеклетки называется менструальным. Созревающая яйцеклетка окружена эпителиальными клетками, образующими пузырёк - фолликул. Примерно один раз в 28 дней в яичнике созревает яйцеклетка и происходит овуляция — разрыв стенки фолликула и выход яйцеклетки из яичника прямо в брюшную полость. Яичник окружён пальцеобразными мягкими выростами маточной трубы. Слизистая оболочка маточной трубы выстлана ресничным эпителием, который создаёт ток жидкости, подхватывающий яйцеклетку и направляющий её в воронку маточной трубы. Маточные трубы впадают в верхние углы матки — полого мышечного органа, выстланного слизистой оболочкой, обильно снабжённого кровеносными сосудами. Перистальтика гладкой мускулатуры маточной трубы и ресничный эпителий постепенно продвигают созревающую яйцеклетку к матке. Тем временем матка готовится принять яйцеклетку в случае её оплодотворения: слизистая оболочка матки утолщается и разбухает, превращаясь в губчатое ложе, заполненное широкой сетью кровеносных сосудов, готовых к питанию оплодотворённой яйцеклетки. Если оплодотворение не наступает, яйцеклетка погибает, а слизистая оболочка матки отторгается и выходит наружу в виде кровянистых выделений через влагалище.

56.2. Менструальный цикл

Созревание сперматозоидов

Мужские половые органы должны быть способными вырабатывать сперматозоиды и доставлять их внутрь женского организма, где происходит оплодотворение и развивается новый организм. Основная часть мужских половых органов — внешняя. В парных железах — яичках, или семенниках, развиваются сперматозоиды и вырабатывается мужской половой гормон — тестостерон. Семенники находятся вне брюшной полости, в кожном мешке — мошонке, так как процесс созревания сперматозоидов идёт на 3 — 5 ^оС ниже температуры человеческого тела. Если температура внешней среды слишком низкая, мышцы втягивают яички в полость тела.

56.3. Мужская половая система

Яичко окружено белочной оболочкой, разделённой приблизительно на две сотни долек, содержащих 400 - 600 семенных канальцев. Канальцы производят ежедневно около 200 млн сперматозоидов, которые спускаются по канальцам и накапливаются в специальных полостях, называемых придатками семенников. Сперматозоид — мельчайшая клетка организма. Зрелый сперматозоид имеет длину 0,05 мм и состоит из головки, туловища и хвоста: в головке содержится наследственная информация, а хвостик помогает быстро двигаться. В туловище сперматозоида расположены митохондрии, обеспечивающие сперматозоид энергией при его перемещении. Хвост состоит из белковых волокон, которые сокращаются в разные стороны, производя характерное волнообразное движение.

Очевидно, что сперматозоиды, как и все клетки нашего организма, не могут существовать вне жидкой среды, поэтому железы мужской половой системы, самая крупная из которых предстательная железа, вырабатывают семенную жидкость. Она содержит белки, глюкозу и фруктозу, которые обеспечивают питание сперматозоидов, а также слизистые вещества, обеспечивающие “смазку” путей, по которым проходят сперматозоиды. Семенная жидкость со сперматозоидами называется спермой, в 1 миллилитре спермы содержится около 100 млн сперматозоидов.

Из придатка сперматозоиды попадают в семявыносящий проток, а затем в мочеиспускательный канал. У мужчин он проходит внутри полового члена, или пениса.

Оплодотворение

Оплодотворение — это слияние сперматозоида и яйцеклетки. С выходом животных на сушу единственно возможным способом обеспечить встречу гамет стало внутреннее оплодотворение. Оно позволяет в отсутствие водной среды уберечь сперматозоиды от высыхания и обеспечить им возможность движения. Суть внутреннего оплодотворения состоит в том, чтобы доставить сперматозоиды в семенной жидкости в половые пути самки. У людей это происходит во время полового акта, когда пенис вводится во влагалище. Семенная жидкость с сотнями миллионов сперматозоидов извергается в верхний конец влагалища около шейки матки. Все они стремятся пройти через влагалище, преодолеть вход в матку и проникнуть в маточные трубы, где их может ожидать готовая к оплодотворению яйцеклетка. Благодаря движению хвостиков сперматозоиды примерно за полтора часа преодолевают расстояние от влагалища до маточной трубы. Сокращения матки помогают им проталкиваться вперёд к маточным трубам. Энергично двигаясь, самые жизнеспособные сперматозоиды проникают через шейку матки в матку и маточные трубы. Всего несколько сотен из них достигают яйцеклетки в течение суток.

56.4. Оплодотворение

Окружив яйцеклетку со всех сторон, сперматозоиды выделяют особое вещество, разрушающее внешнюю оболочку яйцеклетки до тех пор, пока внутрь её не попадёт единственный сперматозоид. После этого изменения в мембране яйцеклетки не позволяют другим сперматозоидам проникнуть внутрь. Слившийся с яйцеклеткой сперматозоид утрачивает свой хвостик, а его головка смыкается с её ядром. Образуется зигота — оплодотворённая яйцеклетка. В результате слияния двух ядер возникает зародыш, обладающий наследственной информацией обоих родителей. Таким образом, крошечный эмбрион, размеры которого меньше булавочной головки, уже несёт всю необходимую информацию для того, чтобы сформировался новый человек.

Зигота движется к матке и примерно через 30 ч после оплодотворения ещё в маточной трубе начинает делиться сначала на две, затем на четыре, восемь клеток. Когда она достигает матки, делящаяся яйцеклетка представляет собой бугристый шарик более чем из 100 клеток, полый внутри. В матке он погружается в разбухшую, пронизанную кровеносными сосудами слизистую оболочку, где и происходит дальнейшее развитие. С этого момента начинается беременность женщины, созревание новых яйцеклеток в яичниках прекращается.

Образование плаценты

В матке зародыш окружён оболочкой, заполненной жидкостью, которая защищает его от внешних сотрясений. Со временем, по мере роста зародыша, из окружающих его оболочек и слизистой оболочки матки образуется плацента (рис. 56.5), имеющая форму диска и толщину около 5 см. В ней переплетаются, не сливаясь друг с другом, кровеносные сосуды матери и зародыша. Через тонкий эпителий сосудов плаценты и матки на протяжении всего развития зародыша происходит снабжение его питательными веществами и кислородом, удаление продуктов обмена. Сосуды зародыша, идущие к плаценте, формируют пупочный канатик.

56.5. Строение плаценты

Плацента выделяет гормоны, регулирующие ход беременности, поэтому её считают временной железой внутренней секреции. Она также служит непроницаемым барьером для многих чужеродных и вредных веществ. К сожалению, алкоголь, никотин, наркотики, многие лекарственные препараты проникают через плаценту и оказывают вредное воздействие на развивающийся организм.

Для того чтобы из крошечного зародыша развился ребёнок, готовый к появлению на свет, должно пройти 9 месяцев. Это сложное превращение происходит в утробе матери.

Беременность

Беременность — период вынашивания оплодотворённой яйцеклетки в матке до появления ребёнка на свет. Она длится 40 недель, и в течение этого времени женский организм претерпевает очень большие изменения. По мере роста плода матка растягивается, и живот беременной женщины увеличивается в размерах. Грудь, которая готовится к выработке молока для кормления младенца, также увеличивается.

Будущий младенец называется зародышем с момента погружения в матку до 8 недель беременности. В этот период происходит основная работа по закладке всех органов и систем будущего организма. С 9-й недели внутриутробного развития до рождения развивающийся организм называется плодом.

56.6. Эмбрион в возрасте около 8 недель

В конце первых трёх месяцев беременности зародыш превращается в плод с грубыми чертами лица, ручками и ножками, половыми органами. В последующие три месяца у плода появляются волосы, брови, ресницы. С помощью стетоскопа можно прослушать, как бьётся его сердце. Он иногда двигается, и мать ощущает толчки. Затем начинается стремительный рост тела и мозга. Будущий младенец спит и просыпается, легко вздрагивает, активно движется, сосёт большой палец.

Роды

В конце беременности изменения в организме матери свидетельствуют о том, что ребёнку пора появиться на свет. В течение беременности мышцы матки постоянно слегка сокращаются и расслабляются. В последние недели эти сокращения становятся сильнее.

Обычно плод к концу беременности лежит в матке головой вниз. Такое положение облегчает его выход через родовой канал. Вскоре начинаются схватки — сокращения мышц матки. Окружающая плод оболочка лопается, и происходит отход околоплодных вод. Начинаются роды. Шейка матки расширяется и утоньшается. Женщина тужится, напрягая мышцы брюшной стенки, и выталкивает ребёнка наружу.

У появившегося на свет ребёнка с первым криком расправляются лёгкие, и он начинает дышать самостоятельно. После рождения ребёнка его пуповину (пупочный канатик) перевязывают в двух местах, а затем перерезают между перетяжками. Место прежнего соединения с пуповиной остаётся у человека заметным на всю жизнь и называется пупком.

56.7. Роды

После появления на свет ребёнок ещё долго сохраняет тесную связь с матерью и во многом зависит от неё. Важную роль играет вскармливание младенца грудью. Материнское молоко содержит смесь питательных веществ, идеально подходящую для младенца, а также антитела, защищающие ребёнка от болезней. Молочные железы матери начинают увеличиваться ещё во время беременности. Сосательные движения, совершаемые ребёнком, стимулируют образование молока, которое может выделяться до тех пор, пока ребёнок не начнёт есть твёрдую пищу или пить молоко из бутылочки.

Близнецы

Многие беременности заканчиваются рождением не одного ребёнка, а двух - близнецов. Существует два типа близнецов. Однояйцевые близнецы всегда одного пола. Они развиваются благодаря делению одной уже оплодотворённой яйцеклетки. Каждый плод заключён в собственную оболочку, но используют они одну плаценту. Оба ребёнка имеют одинаковую наследственную информацию, и поэтому, когда вырастут, они будут выглядеть почти одинаково.

Разнояйцевые близнецы развиваются, когда в одном и том же менструальном цикле созревают, выходят в маточные трубы и оплодотворяются разные яйцеклетки. Каждый из таких плодов имеет свою плаценту. Наследственная информация разнояйцевых близнецов различна, и, конечно, они могут быть разнополыми.

56.8. Близнецы: А - однояйцевые; Б - разнояйцевые

Человек растёт

После рождения человек проходит несколько стадий раз вития. Новорождённым ребёнок считается в первый месяц жизни. В это время он привыкает к жизни вне материнского чрева. Он слаб и беспомощен. Благодаря врождённым рефлексам младенец сосёт грудь матери, хватает любой предмет, который касается его ладони, автоматически “переступает” ножками, если его ступни касаются твердой поверхности. Большую часть времени суток ребёнок спит.

Со второго месяца жизни до года — младенческий период развития. Это период бурного развития организма. Ребёнок учится пользоваться своими органами чувств, речевым аппаратом, двигаться.

Со второго года жизни у ребёнка начинается детство. Оно длится до начала полового созревания. Это период физического роста, формирования навыков, социального развития и обучения.

Затем наступает подростковый период — время полового созревания, второй период бурного роста. В это время организм приобретает способность к воспроизведению потомства. К моменту полового созревания у людей развиваются вторичные половые признаки, формируются особенности внешнего строения, отличающие мужчин от женщин.

У девочек подростковый период проходит между 11-м и 15-м годом. Все изменения в организме в это время связаны с подготовкой к зачатию, вынашиванию, рождению и вскармливанию будущего ребёнка. Развиваются вторичные половые признаки: изменяется распределение подкожного жира — бёдра и плечи становятся более округлыми, формируется грудь, растёт тело, появляются волосы на лобке и начинаются первые месячные (менструация).

56.9. Пропорции тела на разных стадиях развития человека

• Почему рост головы на ранних стадиях развития опережает рост туловища?

У мальчиков половое созревание про исходит в 12 — 16 лет. Плечи у них становятся более широкими, развиваются и крепнут мышцы, начинается рост яичек и полового члена, появляется растительность на лобке и лице, изменяется гортань, удлиняются голосовые связки, огрубляется голос. Половое созревание — явление индивидуальное и происходит у всех по - разному.

Примерно к 20 годам человек становится взрослым. Организм уже созрел полностью, однако физическое, интеллектуальное и эмоциональное развитие продолжается.

Наконец, примерно к 70 годам наступает старость. Причиной старения могут быть различные процессы, повреждающие или убивающие клетки. В пожилом и старческом возрасте снова происходит серьёзная перестройка организма. Обмен веществ замедляется, снижается работоспособность всех систем организма.

Формулирование вывода

В половых органах мужчины и женщины вырабатываются и созревают половые клетки - гаметы. Каждая из них несёт половину наследственной информации будущего ребёнка. Образовавшаяся в результате оплодотворения зигота - оплодотворённая яйцеклетка получает от гамет полную наследственную информацию; зигота растёт и развивается в женском организме.

Яичники, матка, влагалище, менструальный цикл, семенники, половой член (пенис), плацента, беременность, вторичные половые признаки

Применение знаний

1. Где происходит оплодотворение яйцеклетки?

2. Что такое менструальный цикл? Расскажите об этапах этого цикла.

3. В какой момент яйцеклетка становится зиготой?

4. Семенники развиваются внутри полости тела, но потом опускаются в мошонку. Почему?

5. Почему беременным женщинам особенно не рекомендуется курить, употреблять алкогольные напитки и злоупотреблять лекарственными препаратами?

6. По какой причине прекращается созревание новых яйцеклеток в яичниках во время беременности?

7. Бывают случаи внематочной беременности, когда зародыш прикрепляется не к стенке матки, а к маточной трубе, яичнику или в брюшной полости. Отчего это может произойти?

8. Какие болезни матери опаснее для плода: вирусные или бактериальные? С чем это связано?

9. Как вы собираетесь готовиться к роли матери или отца?