胚胎学(完整版)
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下篇胚胎学
第20章胚胎学绪论一、胚胎学的内容和意义
胚胎学(embryology)主要是研究从受精卵发育为新生个体的过程及其机制的科学,研究内容包括生殖细胞发生、受精、胚胎发育、胚胎与母体关系、先天性畸形等。
人胚胎在母体子宫中的发育经历38周(约266天),可分为两个时期:①从受精卵形成到第8周末为胚期(embryonic peri-od)Q在此期,受精卵由单个细胞经过迅速而复杂的增殖分化,历经胚(embryo)的不同阶段,发育为各器官、系统与外形都初具雏形的胎儿(fetus)。此时只有3cm 长,堪称“袖珍人”。②从第9周至出生为胎期(fetal period)。此期内胎儿逐渐长大,各器官、系统继续发育,
多数器官出现不同程度的
功能活动。胚期质变剧烈,
胎期量变显著。因此,胚期
是研究和学习的重点。
个体出生后,许多器官的结
构和功能还远未发育完
善,还要经历相当长时期的
继续发育和生长方逆成熟,
然后维持一段时期,继而衰
老死亡。出生后的这一过程
可分为婴儿期、儿童期、少
年期、青年期、
成年期和老年期。研究出生
前和出生后生命全过程的
科学则称为人体发育学
(devel-opment of human )
胚胎学包括以下分支学科。
1.描述胚胎学
(descriptiveembryology)
主要应用组织学和解剖学
的方法(如光镜、电镜技
术)观察胚胎发育的形态演
变过程,包括外形的演变、
从原始器官到永久性器官
的演变、系统的形成、细胞
的增殖、迁移和凋亡等,
是胚胎学的基础内容。
2.比较胚胎学(comparative
embryology) 以比较不
同种系动物(包括人类)的
胚胎发育为研究内容,为探
讨生物进化过程及其内在
联系提供依据,并有助于更
深刻地理解人胚的发育。
3.实验胚胎学
(experimentalembryology)
对胚胎或体外培养的胚胎
组织给予化学或物理因素
刺激,或施加显微手术,观
察其对胚胎发育的影响,旨
在研究胚胎发育的内在规
律和机制。
4.化学胚胎学
(chemicalembryology)
应用化学与生物化学技术
揭示胚胎生长发育过程中
诸多化学物质的质与量的
变化及代谢过程。
5.分子胚月台学(molecular
embryology) 用分子生物学的理论和方法探索胚胎发生过程中基因表达的时间顺序、空间分布与调控因素,研究基因表达产物即各种蛋白质在胚胎发育中的作用,以从根本上阐明胚胎发育的分子过程和机制。这是当前与今后胚胎学理论研究的前沿领域。
6.畸形学(teratology)在胚胎发育
过程中,由于遗传因素或环境有害因素的影响,可导致胚胎异常发育,从而引起先天性畸形。畸形学旨在研究各种先天性畸形发生的原因、机制和预防措施。
7.生殖工程学(reproductive
engineering) 这是胚胎学中新兴的研究领域,通过人工介入早期生殖过程,以获得人们期望的新生个
体。主要技术有体外受精、
早期胚胎培养、胚胎移植、
卵质内单精子或细胞核注
射、配子和胚胎冻存等。试
管婴儿和克隆动物是该领
域中最著名的成就。
本教科书的胚胎学部分,以
人体发生的描述胚胎学为
主要内容,并适当地介绍
了畸形学以及其他分支学
科的研究成果。
显然,胚胎学兼具重要的理
论意义和实用价值,是一
门内容丰富多彩的学科,
或者用著名的加拿大胚胎
学家摩尔(Moore)的话说,
是一^门充满魅力的学科。
其理论意义体现在,能帮助
人们用科学唯物主义的观
点理解生命个体的发生和
发育。对于医学生来说,
只有在学习了胚胎学之
后,才算真正完整地了解
人,了解作为个体的人是
如何来到人世间的,其外
形、体内各系统、器官、
组织、细胞是如何发生演
化的;才能更深人地理解解
剖学、组织学、病理学、
遗传学等学科中的某些内
容,如组织学中干细胞的
概念,病理学中按细胞的
胚层来源对恶性肿瘤进行
的分类。其实用价值主要
体现于临床应用方面。产科
医生只有掌握了有关胚胎
发育全过程以及胚胎和母
体关系的知识,才能对孕妇
进行正确的妊娠跟踪和保
健指导;先天性崎形的检
测和防治都需以畸形学作
为基础;生殖工程学更是
为不育症患者带来福音。
胚胎从一个细胞(受精卵)
发育为(5〜7) x 1012个细胞
构成的足月胎儿的过程
中,每一部分都在发生复杂
的动态变化。这是胚胎学的研究对象不同于组织学的显著特点。因此,学习者既要了解某一时期胚胎的立体形态(三维结构),也要掌握在不同时期这些结构演变的来龙去脉,即胚胎的时间与空间的结构变化。这不仅对于学好胚胎学十分必要,而且对于训练和培养动态的空间思维方法也很有裨益。
二、胚胎学发展简史与现代胚胎学
古希腊学者亚里士多德(Aristotle)最早对胚胎发育进行过观察,他推测人胚胎来源于月经血与精液的混合,并对鸡胚的发育做过一^些较为正确的描述。1651年,英国学者哈维(Harvey)发表《论动物的生殖》,记述了多种鸟类与哺乳动物胚胎的生长发育,提出“一切生命皆来自卵”
的假设。显微镜问世后,
荷兰学者列文虎克
(Leeuwenhoek )与格拉夫
(Graaf)分别发现精子与
卵泡,意大利学者马尔比基
(Malpighi)观察到鸡胚的体
节、神经管和卵黄血管。
他们提出“预成论”学说,
认为在精子或卵内存在一
微小个体,由此逐渐发育
长大为胎儿。
18世纪中叶,德国学者沃尔
夫(Wolff) 指出,早期胚胎
中没有预先存在的微小个
体,胚胎的四肢和器官是经
历了从无到有、由简单到
复杂的渐变过程而形成的,
因而提出了“渐成论”。
1828年,爱沙尼亚学者贝
尔(Baer)发表《论动物的发
育》一书,报告了多种动
物及人卵的发现;他观察到
人和各种脊椎动物的早期
胚胎极为相似,随着发育
的进行才逐渐出现纲、目、
科、属、种的特征(此规
律被称为贝尔定律)。他认
为,对不同动物胚胎的比较
比成体的比较能更清晰地
证明动物间的亲缘关系。
贝尔的研究成果彻底否定
了“预成论”,并创立了
比较胚胎学。1855年,德国
学者雷马克(Remark )根据
沃尔夫与贝尔的*些报告
及自己的观察,提出胚胎发
育的三胚层学说,这是描
述胚胎学起始的重要标志。
1859年,英国学者达尔文在
《物种起源》
中对贝尔定律给予强有力
的支持,指出不同动物胚
胎早期的相似表明物种起
源的共同性,后期的相异
则是由于各种动物所处外
界环境的不同所引起。至19
世纪60年代,德国学者穆