stringtranslate.com

Развитие человеческого тела

Развитие человеческого тела — это процесс роста до зрелости . Процесс начинается с оплодотворения , когда яйцеклетка, выделившаяся из яичника женщины, проникает в сперматозоид мужчины. Образовавшаяся зигота развивается путем митоза и клеточной дифференциации , а затем полученный эмбрион имплантируется в матку , где эмбрион продолжает свое развитие через фетальную стадию до рождения . Дальнейший рост и развитие продолжаются после рождения и включают как физическое , так и психологическое развитие, на которое влияют генетические , гормональные , экологические и другие факторы. Это продолжается на протяжении всей жизни : в детстве и юности вплоть до взрослой жизни . [1]

До рождения

Развитие до рождения, или пренатальное развитие (от лат. natalis  «относящийся к рождению») — это процесс, в котором зигота , а затем эмбрион , а затем плод развиваются во время беременности . Пренатальное развитие начинается с оплодотворения и образования зиготы , первой стадии эмбрионального развития , которая продолжается в фетальном развитии до рождения .

Оплодотворение

Сперма оплодотворяет яйцеклетку

Оплодотворение происходит, когда сперматозоид успешно проникает в мембрану яйцеклетки. Хромосомы сперматозоида передаются яйцеклетке, образуя уникальный геном. Яйцеклетка становится зиготой , и начинается зародышевая стадия эмбрионального развития. Зародышевая стадия относится ко времени от оплодотворения, через развитие раннего эмбриона, до имплантации. Зародышевая стадия заканчивается примерно на 10-й день беременности. [2]

Зигота содержит полный набор генетического материала со всеми биологическими характеристиками одного человека и развивается в эмбрион. Эмбриональное развитие имеет четыре стадии: стадия морулы , стадия бластулы , стадия гаструлы и стадия нейрулы . До имплантации эмбрион остается в белковой оболочке, zona pellucida , и претерпевает ряд быстрых митотических делений клеток, называемых дроблением . [3] Через неделю после оплодотворения эмбрион все еще не увеличился в размерах, но вылупляется из zona pellucida и прикрепляется к слизистой оболочке матки матери . Это вызывает децидуальную реакцию , при которой клетки матки размножаются и окружают эмбрион, тем самым заставляя его внедряться в ткань матки. Эмбрион, тем временем, размножается и развивается как в эмбриональную, так и в экстраэмбриональную ткань, последняя образует плодные оболочки и плаценту . У людей эмбрион называют плодом на поздних стадиях пренатального развития. Переход от эмбриона к плоду условно определяется как происходящий через 8 недель после оплодотворения. По сравнению с эмбрионом, плод имеет более узнаваемые внешние черты и набор прогрессивно развивающихся внутренних органов. Почти идентичный процесс происходит у других видов.

Эмбриональное развитие

Эмбриональное развитие человека относится к развитию и формированию человеческого эмбриона . Оно характеризуется процессом деления клеток и клеточной дифференциации эмбриона , который происходит на ранних стадиях развития . С биологической точки зрения развитие человека влечет за собой рост от одноклеточной зиготы до взрослого человека . Оплодотворение происходит, когда сперматозоид успешно проникает и сливается с яйцеклеткой ( яйцеклеткой ). [2] Затем генетический материал сперматозоида и яйцеклетки объединяется, образуя одну клетку, называемую зиготой, и начинается зародышевая стадия пренатального развития . Эмбриональная стадия охватывает первые восемь недель развития; в начале девятой недели эмбрион называется плодом .

Зародышевая стадия относится ко времени от оплодотворения через развитие раннего эмбриона до завершения имплантации в матку . Зародышевая стадия занимает около 10 дней. [2] На этой стадии зигота начинает делиться в процессе, называемом дроблением . Затем формируется бластоциста , которая имплантируется в матку . Эмбриональное развитие продолжается на следующей стадии гаструляции , когда три зародышевых слоя эмбриона формируются в процессе, называемом гистогенезом , и следуют процессы нейруляции и органогенеза .

По сравнению с эмбрионом, плод имеет более узнаваемые внешние черты и более полный набор развивающихся органов. Весь процесс эмбрионального развития включает в себя скоординированные пространственные и временные изменения в экспрессии генов , росте клеток и клеточной дифференциации . Почти идентичный процесс происходит у других видов, особенно среди хордовых .

Развитие плода

Плод — это стадия развития человека, которая, как считается, начинается через девять недель после оплодотворения. [ 4] [5] Однако с биологической точки зрения пренатальное развитие — это континуум со многими определяющими чертами, отличающими эмбрион от плода. Плод также характеризуется наличием всех основных органов тела, хотя они еще не будут полностью развиты и функциональны, а некоторые еще не будут находиться в своем окончательном месте.

Стадии внутриутробного развития

Материнское влияние

Плод и эмбрион развиваются в матке , органе, который находится в тазу матери . Процесс, который переживает мать во время вынашивания плода или эмбриона, называется беременностью . Плацента соединяет развивающийся плод со стенкой матки , чтобы обеспечить усвоение питательных веществ, терморегуляцию, выведение отходов и газообмен через кровоснабжение матери; для борьбы с внутренней инфекцией; и для выработки гормонов, которые поддерживают беременность. Плацента обеспечивает кислородом и питательными веществами растущие плоды и удаляет отходы из крови плода. Плацента прикрепляется к стенке матки, а пуповина плода развивается из плаценты. Эти органы соединяют мать и плод. Плаценты являются определяющей характеристикой плацентарных млекопитающих , но также встречаются у сумчатых и некоторых немлекопитающих с различными уровнями развития. [6] Гомология таких структур у различных живородящих организмов является спорной, а у беспозвоночных, таких как членистоногие , в лучшем случае аналогична .

После рождения

Младенчество и детство

Детство — это возрастной период от рождения до подросткового возраста . [7] В психологии развития детство делится на стадии развития: младенчество (обучение ходьбе), раннее детство (возраст игр), среднее детство (школьный возраст) и подростковый возраст (половое созревание через постпубертатный). Различные факторы детства могут влиять на формирование отношения человека. [7]

Приблизительная схема периодов развития ребенка

Стадии Таннера можно использовать для приблизительной оценки возраста ребенка на основе физического развития.

Половое созревание

Половое созревание — это процесс физических изменений, посредством которого тело ребенка созревает во взрослое тело, способное к половому размножению . Он инициируется гормональными сигналами от мозга к гонадам : яичникам у девочек, яичкам у мальчиков. В ответ на сигналы гонады вырабатывают гормоны, которые стимулируют либидо и рост, функционирование и трансформацию мозга, костей , мышц , крови , кожи , волос , груди и половых органов . Физический рост — рост и вес — ускоряются в первой половине полового созревания и завершаются, когда формируется взрослое тело. До созревания их репродуктивных возможностей препубертатные физические различия между мальчиками и девочками заключаются в наружных половых органах.

В среднем половое созревание у девочек начинается в возрасте 10–11 лет и заканчивается в возрасте 15–17 лет; у мальчиков половое созревание начинается в возрасте 11–12 лет и заканчивается в возрасте 16–17 лет. [8] [9] [10] [11] [12] Главной вехой полового созревания у женщин является менархе , начало менструации, которое происходит в среднем в возрасте 12–13 лет; [13] [14] [15] [16] у мужчин это первая эякуляция , которая происходит в среднем в 13 лет. [17] В 21 веке средний возраст, в котором дети, особенно девочки, достигают половой зрелости, ниже по сравнению с 19 веком, когда он составлял 15 лет для девочек и 16 лет для мальчиков. [18] Это может быть вызвано рядом факторов, включая улучшение питания, приводящее к быстрому росту тела, увеличению веса и отложению жира, [19] или воздействием эндокринных разрушителей , таких как ксеноэстрогены , что иногда может быть связано с потреблением пищи или другими факторами окружающей среды. [20] [21] Половое созревание, которое начинается раньше обычного, известно как преждевременное половое созревание , а половое созревание, которое начинается позже обычного, известно как задержка полового созревания .

Среди морфологических изменений в размерах, форме, составе и функционировании пубертатного тела следует отметить развитие вторичных половых признаков , «заполнение» тела ребенка: от девочки к женщине, от мальчика к мужчине. [ необходимо разъяснение ]

Взрослая жизнь

Биологически взрослый человек — это человек или другой организм, достигший половой зрелости. В человеческом контексте термин «взрослый» имеет дополнительные значения, связанные с социальными и правовыми концепциями. В отличие от несовершеннолетнего , совершеннолетний человек — это человек, достигший совершеннолетия и, следовательно, считающийся независимым, самодостаточным и ответственным. Типичный возраст совершеннолетия в большинстве контекстов составляет 18 лет, хотя определение совершеннолетия может различаться в зависимости от правовых норм и страны.

Взрослость человека охватывает психологическое взрослое развитие. Определения взрослости часто непоследовательны и противоречивы; подросток может быть биологически взрослым и демонстрировать взрослое поведение, но при этом считаться ребенком, если он не достиг совершеннолетия. И наоборот, совершеннолетний человек может не обладать ни зрелостью, ни ответственностью, которые, как предполагается, его определяют; доказано, что умственное и физическое развитие и зрелость человека во многом зависят от его жизненных обстоятельств.

Системы органов

Органы и системы органов человека развиваются в процессе, известном как органогенез . Он начинается на третьей неделе эмбрионального развития, когда гаструла формирует три отдельных зародышевых слоя : эктодерму , мезодерму и энтодерму . Эктодерма в конечном итоге разовьется в наружный слой кожи и нервной системы . Мезодерма сформирует скелетные мышцы , клетки крови , репродуктивную систему , мочевыделительную систему , большую часть кровеносной системы и соединительную ткань туловища. Энтодерма разовьется в эпителий дыхательных и желудочно-кишечных трактов и несколько желез . [22]

Линейный рост

В детстве кости подвергаются сложному процессу удлинения, который происходит в особой области, называемой эпифизарными пластинками роста (EGP). Этот процесс регулируется различными гормонами и факторами, включая гормон роста, витамин D и другие. Эти гормоны способствуют выработке инсулиноподобного фактора роста-1 (IGF-1), который играет ключевую роль в формировании новых костных клеток. Достаточное потребление питательных веществ необходимо для выработки этих гормонов, которые имеют решающее значение для правильного роста костей. Однако недостаток правильного питания может препятствовать этому процессу и привести к задержке роста .

Линейный рост происходит в эпифизарных пластинах роста (EGP) длинных костей. [23] В пластинке роста хондроциты пролиферируют, гипертрофируются и секретируют хрящевой внеклеточный матрикс. Новый хрящ впоследствии ремоделируется в костную ткань, заставляя кости расти длиннее. [24] Линейный рост — это сложный процесс, регулируемый осью гормона роста (GH) — инсулиноподобного фактора роста-1 ( IGF-1 ), осью тироксина/трийодтиронина, андрогенами, эстрогенами, витамином D, глюкокортикоидами и, возможно, лептином. [25] GH секретируется передней долей гипофиза в ответ на гипоталамические, гипофизарные и циркулирующие факторы. Он влияет на рост, связываясь с рецепторами в EGP, [23] и вызывая выработку и высвобождение IGF-1 печенью. [26] IGF-1 имеет шесть связывающих белков (IGFBP), которые оказывают различное воздействие на ткани организма, где IGFBP-3 наиболее распространен в кровообращении человека. [27] IGF-1 инициирует рост посредством дифференциации и созревания остеобластов и регулирует высвобождение GH из гипофиза посредством механизмов обратной связи. [28] Ось GH/IGF-1 реагирует на потребление пищи и инфекции. Эндокринная система, по-видимому, допускает быстрый рост только тогда, когда организм способен потреблять достаточное количество питательных веществ и присутствует сигнал от ключевых питательных веществ, таких как аминокислоты и цинк, чтобы вызвать выработку IGF-1. [25] В то же время воспаление и повышенная выработка провоспалительных цитокинов могут вызвать резистентность к GH и снижение циркулирующих IGF-1 и IGFBP-3, что, в свою очередь, снижает эндохондриальную оссификацию и рост. [25] [29] Однако EGP, по-видимому, сохраняет большую способность к росту, чтобы обеспечить догоняющий рост. [30] Были высказаны опасения относительно связи между догоняющим ростом и повышенным риском неинфекционных заболеваний во взрослом возрасте. [31] В крупном исследовании, основанном на 5 группах детей в Бразилии, Гватемале, Индии, Филиппинах и Южной Африке, более быстрый линейный рост в возрасте 0–2 лет был связан с улучшением роста во взрослом возрасте и успеваемости в школе, но также с повышенной вероятностью избыточного веса (в основном за счет мышечной массы) и слегка повышенным артериальным давлением в молодом возрасте. [32]

Смотрите также

Ссылки

 В данной статье использован текст Марианны Сэндсмарк Морсет, доступный по лицензии CC BY-SA 3.0.

  1. ^ Редакторы Encyclopaedia Britannica. "Человеческое тело/Основная форма и развитие". Encyclopedia Britannica . Архивировано из оригинала 2019-10-31 . Получено 2020-04-08 .
  2. ^ abc "Germinal stage". Медицинский словарь Мосби, 8-е издание . Elsevier. Архивировано из оригинала 28 апреля 2021 г. Получено 6 октября 2013 г.
  3. ^ Тортора, Г.; Дерриксон, Б. (2012). Принципы анатомии и физиологии (13-е изд.). Wiley. стр. 1183. ISBN 978-0470-91777-0.
  4. ^ Клосснер, Н. Джейн, Введение в сестринское дело в области родовспоможения (2005): «Фетальная стадия длится с начала 9-й недели после оплодотворения и продолжается до рождения»
  5. ^ "Первый триместр". Американская ассоциация беременности . 1 мая 2012 г. Архивировано из оригинала 23 апреля 2009 г.
  6. ^ Pough et al. 1992. Герпетология: Третье издание. Pearson Prentice Hall: Pearson Education, Inc., 2002.
  7. ^ ab Словарь Macmillan для студентов Macmillan, Pan Ltd. (1981), стр. 173. Получено 15 июля 2010 г.
  8. ^ Кайл, Р. В.; Кавано Дж. К. (2010). Развитие человека: взгляд на продолжительность жизни (5-е изд.). Cengage Learning . стр. 296. ISBN 978-0495600374. Архивировано из оригинала 10 января 2023 г. . Получено 11 сентября 2014 г. .
  9. ^ "У девочек половое созревание начинается в возрасте 10 или 11 лет и заканчивается около 16 лет. У мальчиков половое созревание наступает позже, чем у девочек, — обычно около 12 лет, — и длится примерно до 16 или 17 лет" . "Подростковый рост и развитие: от 11 до 14 лет". Palo Alto Medical Foundation /pamf.org. Архивировано из оригинала 2018-04-05 . Получено 2013-11-09 .
  10. ^ "Рост и развитие подростков: от 15 до 17 лет". Palo Alto Medical Foundation /pamf.org. Архивировано из оригинала 2018-03-17 . Получено 2013-11-09 .
  11. ^ "Половое созревание и юность". Университет Мэриленда . Архивировано из оригинала 2013-09-24 . Получено 8 декабря 2020 г.
  12. ^ Маршалл (1986), стр. 176–177 [ необходима полная цитата ]
  13. ^ Таннер, 1990. [ необходима полная цитата ]
  14. ^ Anderson SE, Dallal GE, Must A (апрель 2003 г.). «Относительный вес и раса влияют на средний возраст менархе: результаты двух общенациональных репрезентативных опросов американских девочек, проведенных с разницей в 25 лет». Pediatrics . 111 (4 Pt 1): 844–850. doi :10.1542/peds.111.4.844. PMID  12671122.
  15. ^ Аль-Сахаб Б., Ардерн CI, Хамаде М.Дж., Тамим Х. (2010). «Возраст менархе в Канаде: результаты Национального продольного исследования детей и молодежи». BMC Public Health . 10 : 736. doi : 10.1186/1471-2458-10-736 . PMC 3001737. PMID  21110899 . 
  16. ^ Гамильтон-Фэрли, Диана. Акушерство и гинекология (PDF) . Lecture Notes (Второе изд.). Blackwell Publishing. Архивировано из оригинала (PDF) 2018-10-09 . Получено 2013-11-09 .
  17. ^ Йоргенсен и Кейдинг 1991. [ нужна полная цитата ]
  18. ^ Аллейн, Ричард (2010-06-13). «Девочки теперь достигают половой зрелости до 10 лет — на год раньше, чем 20 лет назад». The Daily Telegraph . Лондон. Архивировано из оригинала 2010-06-14.
  19. ^ Guillette EA, Conard C, Lares F, Aguilar MG, McLachlan J, Guillette LJ (март 2006 г.). «Измененное развитие груди у молодых девушек из сельскохозяйственной среды». Environ. Health Perspect . 114 (3): 471–5. doi :10.1289/ehp.8280. PMC 1392245. PMID  16507474 . 
  20. ^ Buck Louis GM, Gray LE, Marcus M, Ojeda SR, Pescovitz OH, Witchel SF, Sippell W, Abbott DH, Soto A, Tyl RW, Bourguignon JP, Skakkebaek NE, Swan SH, Golub MS, Wabitsch M, Toppari J, Euling SY (февраль 2008 г.). «Факторы окружающей среды и сроки полового созревания: потребности в исследованиях экспертной группы». Pediatrics . 121 (Suppl 3): S192–207. doi : 10.1542/peds.1813E . PMID  18245512.
  21. ^ Моуритсен А, Аксглаеде Л, Соренсен К, Могенсен СС, Лефферс Х, Мейн К.М., Фредериксен Х, Андерссон AM, Скаккебек Н.Е., Юул А (апрель 2010 г.). «Гипотеза: воздействие химических веществ, нарушающих работу эндокринной системы, может повлиять на сроки полового созревания». Межд. Дж. Андрол . 33 (2): 346–59. дои : 10.1111/j.1365-2605.2010.01051.x. ПМИД  20487042.
  22. ^ Мур, Кит Л. (2020). «Третья неделя развития человека». Развивающийся человек: клинически ориентированная эмбриология (11-е изд.). Эдинбург: Elsevier. С. 47–63. ISBN 978-0-323-61154-1.
  23. ^ ab Гат-Яблонски Г., Филлип М. Догоняющий рост, вызванный питанием. Питательные вещества 2015; 7(1): 517–51.
  24. ^ Кроненберг Х. М. Регуляция развития пластинки роста. Nature 2003; 423(6937): 332–6.
  25. ^ abc Millward DJ. Питание, инфекция и задержка роста: роль дефицита отдельных питательных веществ и продуктов питания, а также воспаления как детерминант снижения линейного роста детей. Nutr Res Rev 2017; 30(1): 50–72.
  26. ^ Ле Ройт Д. Система инсулиноподобного фактора роста. Exp Diabesity Res 2003; 4(4): 205–12.
  27. ^ Раджарам С., Бейлинк Д.Дж., Мохан С. Инсулиноподобные факторы роста-связывающие белки в сыворотке и других биологических жидкостях: регуляция и функции. Endocr Rev 1997; 18(6): 801–31.
  28. ^ Догадей У. Х. Обзор оси гормона роста — гипотеза соматомедина. Pediatr Nephrol 2000; 14(7): 537–40.
  29. ^ DeBoer MD, Scharf RJ, Leite AM и др. Системное воспаление, факторы роста и линейный рост в условиях инфекции и недоедания. Nutrition 2017; 33: 248–53.
  30. ^ Луи Дж. К., Нильссон О., Барон Дж. Старение пластинки роста и догоняющий рост. Endocr Dev 2011; 21: 23–9.
  31. ^ Виктора К. Г., Адэр Л., Фолл К. и др. Недоедание матерей и детей: последствия для здоровья взрослых и человеческого капитала. Lancet 2008; 371(9609): 340–57.
  32. ^ Adair LS, Fall CH, Osmond C и др. Связи линейного роста и относительного увеличения веса в раннем возрасте со здоровьем взрослых и человеческим капиталом в странах с низким и средним уровнем дохода: результаты пяти исследований когорт по рождению. Lancet 2013; 382(9891): 525–34.