Базанова Т. І., Павіченко Ю.В. Біологія. 9 клас

Подождите немного. Документ загружается.

161

РОЗМНОЖЕННЯ І РОЗВИТОК ЛЮДИНИ

Невелику кровотечу, яка виникає внаслідок відторгнення тканин

і триває 3–7 днів, називають менструацією. З початком менструації

в яєчнику руйнується жовте тіло, і в новому фолікулі починається

дозрівання чергової яйцеклітини. Після закінчення менструації тка-

нини стінки матки знову починають нарощуватися. Період від пер-

шого дня однієї менструації до першого дня наступної називають

менструальним циклом, він триває 21–35 днів.

Під впливом гормонів у жінок перед менструацією дещо збільшу-

ються молочні залози, підвищується збудливість і втомлюваність.

У разі запліднення жовте тіло не руйнується, секреція прогестерону

зростає, менструації припиняються. Припиняється й дозрівання яй-

цеклітин у яєчниках.

1. Звертаючись до тексту, складіть загальний план повідомлення про

гаметогенез. Запропонуйте товаришеві зробити його докладнішим.

2. За мал. 46.2 і текстом проаналізуйте зв’язок між дозріванням яйцеклі-

тин і менструальним циклом. Складіть 4–5 запитань, щоб перевірити,

чи розуміє цей зв’язок ваш товариш.

1. Назвіть стадії гаметогенезу. 2. У чому відмінність між процесами ооге-

незу і сперматогенезу? 3. Які особливості будови гамет людини свідчать

про відмінність в їх функціях? 4. Розкажіть про події в яєчниках і матці

під час менструального циклу. 5. Як регулюється менструальний цикл?

6. Сперматогенез і оогенез відрізняються за продуктивністю. У чому біо-

логічний сенс цієї відмінності?

§ 47. Запліднення. Від чого залежить стать дитини?

Ембріональний розвиток

Запліднення. Заплідненню передує статевий акт, який закінчу-

ється виділенням близько 3 мл сперми. У результаті майже 300 млн

сперматозоїдів опиняються в піхві жінки і через матку піднімаються

до маткових труб. Кілька тисяч з них потрапляють до труб і досяга-

ють яйцеклітини (мал. 47.1).

Зазвичай яйцеклітину запліднює один сперматозоїд. Коли він

пророблює отвір в оболонці яйцеклітини, оболонка стає непроник-

ною для інших сперматозоїдів. Під час запліднення ядра гамет зли-

ваються. Утворюється зигота — клітина з диплоїдним набором хро-

мосом. Одна половина цього набору одержана від яйцеклітини,

інша — від сперматозоїда.

162

Від чого залежить стать дитини? Клітини-

попередниці й чоловічої, і жіночої гамет містять

подвійний набір з 46 хромосом, або 23 їх пари

(мал. 47.2). У цьому наборі лише від однієї пари

хромосом (23-ї) залежить формування в людини

первинних статевих ознак, тобто її стать. У жінок

обидві хромосоми цієї пари однакові, кожну з них

позначають символом Х, а їх пару — символом ХХ.

Ця пара і відповідає за статеві ознаки жіночого ор-

ганізму. У чоловіків одна з хромосом 23-ї пари

є Х-хромосомою — такою самою, як і в жінок,

а іншу називають Y-хромосомою. Пара хромосом

ХY спрямовує розвиток організму за чоловічим

типом.

Пригадаймо, як утворюються гамети. Перед поділом клітини-

попередниці набір хромосом у ній подвоюється — їх стає 46 пар.

Унаслідок подвоєння пари статевих хромосом у клітині-попередниці

яйцеклітини утворюються чотири Х-хромосоми. У результаті її двох

послідовних поділів кожна з гаплоїдних клітин отримує одну з чо-

тирьох Х-хромосом. Отже, єдина з цих клітин, що стає яйцекліти-

ною, може містити лише Х-хромосому. Подвоєння пари статевих

хромосом ХY у клітині-попередниці сперматозоїда приводить до по-

яви двох Х-хромосом і двох Y-хромосом. Зрозуміло, що внаслідок

поділів два сперматозоїди отримують по одній Х-хромосомі, два

інші — по одній Y-хромосомі.

Якщо яйцеклітину запліднить сперматозоїд, який має Х-хро-

мосому, у хромосомному наборі зиготи утвориться пара статевих

хромосом ХХ. Із цієї зиготи розів’ється жіночий організм. Якщо ж яй-

цеклітину запліднить сперматозоїд з Y-хромосомою, у зиготі утво-

риться пара статевих хромосом ХY. З такої зиготи буде сформова-

ний чоловічий організм.

Мал. 47.1. Яйцеклітина

в оточенні сперматозоїдів

Мал. 47.2. Диплоїдний набір хромосом

людини. 23-я пара хромосом

у чоловіків — XY (а); у жінок — XX (б)

163

РОЗМНОЖЕННЯ І РОЗВИТОК ЛЮДИНИ

Ембріональний розвиток (мал. 47.3) починається з утворення

зиготи й закінчується народженням дитини. Він триває 40 тижнів,

і за цей час з однієї клітини виростає організм, який складається з мі-

льярдів спеціалізованих клітин. Вони утворюють тканини й органи.

І порядок їх формування, і швидкість росту визначає програма, зако-

дована в хромосомному наборі зиготи.

Формування зародка із зиготи починається ще в матковій трубі.

У ній відбувається поділ зиготи, діляться й клітини, які утворилися

внаслідок цього. Так формується багатоклітинний зародок, що скла-

дається з диплоїдних клітин. Через деякий час клітини ембріона спе-

ціалізуються: одні з них утворюють його оболонки, які беруть участь

у забезпеченні умов існування зародка, інші формують тканини

й орга ни нового організму.

Протягом 6–9 днів зародок рухається до матки. У цей час він рос-

те і розвивається, використовуючи запас поживних речовин яйце-

клітини. У матці відбувається імплантація — проникнення ембріона

у внутрішній шар її тканин, до якого зародок прикріплюється вирос-

тами своєї зовнішньої оболонки. Прикріпившись, ембріон починає

отримувати поживні речовини з організму матері.

Закладання систем органів ембріона відбувається швидко: на

четвертому тижні розвитку в ембріона, довжина якого становить

близько 2 мм, вже є серце, кровоносні судини, зачатки органів чут-

тів, нервової системи тощо. Функціонують й оболонки зародка.

Клітини внутрішньої оболонки продукують навколоплідну рідину.

Вона створює середовище, у якому ембріон може рухатися, обері-

гає його від трясіння, стискання. Оболонки ембріона і навколо-

плідна рідина утворюють навколоплідний міхур. Зародок росте,

збільшується й навколоплідний міхур, що поступово заповнює

матку. Росте й розтягується і сама матка.

Потреби зародка в поживних речовинах весь час збільшуються.

Тому оболонки ембріона разом із тканинами матки в місті імпланта-

ції формують плаценту — орган обміну речовинами між кровоносними

Мал. 47.3. Ембріональний розвиток людини. Зигота (а); 1-й тиждень (б); 6-й тиждень (в)

164

системами ембріона й матері (мал. 47.4). У вирости зовнішньої обо-

лонки ембріона проростають його капіляри. Вони сполучені артері-

єю й веною, розташованими в пуповині, і є частиною кровоносної

системи зародка. Вирости, проникаючи в тканини матки, руйнують

їх капіляри й формують численні заглиблення. Вони заповнюються

материнською кров’ю, яка оточує капіляри ембріона. Через їх стінки

і здійснюється в плаценті обмін речовинами між кров’ю матері і

кров’ю ембріона. Зародок одержує з організму матері воду, поживні

речовини, кисень, антитіла, а віддає вуглекислий газ та інші кінцеві

продукти метаболізму.

На восьмому тижні закінчується закладання майже всіх органів за-

родка, він може рухатися й набуває форми тіла людини. З цього часу

зародок називають плодом. Далі зміни його організму пов’язані з рос-

том органів і удосконаленням їх функцій (див. табл. 3 на форзаці).

1. З’ясуйте, чим різняться пари статевих хромосом чоловічого й жіночого

організмів. Доповніть схему, яка ілюструє механізм успадкування статі

дитини.

Чоловіча гамета: Х Чоловіча гамета: У

Жіноча гамета: Х Жіноча гамета: ….

Зигота: …, стать … . Зигота: …, стать: … .

2. Знайдіть у тексті аргументи, які доводять, що в забезпеченні умов роз-

витку зародка беруть участь і структури організму матері, і структури

організму ембріона. Дізнайтеся, що з’ясував ваш товариш.

1. Як гамети потрапляють у місце запліднення? 2. Від чого залежить стать

дитини? 3. Яка пара статевих хромосом міститься в ядрах клітин вашого

тіла? 4. Чи є правильним твердження: «Ембріон отримує кисень і поживні

речовини з кров’ю матері»? Відповідь аргументуйте. 5. Побудуйте графік

залежності розміру ембріона від часу його розвитку. Позначте на графіку

основні «віхи» в розвитку нового організму.

Мал. 47.4. Пуповина

і плацента: 1 — пуповина;

2 — плацента; 3 — пупкові

артерія й вена; 4 — оболонка

ембріона; 5 — капіляри

кровоносної системи

ембріона; 6 — капіляри

тканин стінки матки;

7 — тканини стінки матки

165

РОЗМНОЖЕННЯ І РОЗВИТОК ЛЮДИНИ

§ 48. Вагітність і пологи

Вагітність — це стан організму жінки, який настає після запліднен-

ня яйцеклітини і триває протягом усього періоду ембріонального роз-

витку дитини, тобто близько 9 місяців. Під час вагітності утворюється

унікальна система дитина–мати, завданням якої є забезпечення росту

і розвитку ембріона. Провідна роль у цій системі належить організму

матері: він постачає плоду речовини, необхідні для життя, отримуючи

від нього кінцеві продукти метаболізму. Організм жінки працює за

двох, і це спричиняє зміни у всіх системах органів матері.

Щоб обмін речовинами між матір’ю і ембріоном у плаценті був

повноцінним, в організмі матері відбувається перерозподіл крові.

У материнській складовій плаценти проростають додаткові капіляри,

якими протікає майже 10% крові матері. У ній підвищується кількість

еритроцитів, які мають забезпечити потребу ембріона в кисні. Матка,

збільшуючись, діє на діафрагму й утруднює глибокий вдих, тому ди-

хання жінки частішає. Нирки матері обслуговують два організми,

тому кількість нефронів, що працюють одночасно, збільшується; їх ді-

яльність стає більш напруженою. Імунна система підвищує вироблення

факторів імунітету, щоб захистити дитину під час ембріогенезу і про-

тягом певного часу після пологів. Збільшуються молочні залози, готу-

ючись до вигодовування дитини молоком після народження.

Змінюється й робота ендокринної системи, що є головним регу-

лятором усіх процесів під час вагітності. Статеві залози зменшують

вироблення естрогенів, блокуючи дозрівання фолікулів. Жовте тіло

продовжує секрецію прогестерона: як наслідок, певний час нарощу-

ються тканини в матці, а менструації припиняються. Стає активні-

шими паращитоподібні залози, оскільки формування скелета ембріо на

потребує Кальцію, який постачає йому організм матері.

Розуміючи біологічний сенс змін, які відбуваються у власному

організмі, вагітна жінка має робити все, щоб допомогти системі

дитина–мати функціонувати нормально. Так, регулярні прогулянки

на свіжому повітрі компенсують нестачу кисню в організмі, яка при-

родно виникає під час вагітності. Їжа, яку вживає майбутня мати,

має містити багато поживних речовин, вітамінів і Кальцію. А от ужи-

вання солоної їжі необхідно обмежити, щоб не навантажувати нир-

ки. Слід пам’ятати: усе, що надходить до організму вагітної жінки,

опиниться в організмі дитини. Тому ліки можна вживати лише за

призначенням лікаря. У жодному разі не можна курити, уживати

алкоголь, продукти, що містять харчові добавки (барвники, аромати-

затори тощо). Необхідно стерегтися інфекцій: будь-які захворювання

дуже небезпечні для розвитку ембріона.

166

Як народжується дитина? Вагітність жінки закінчується із завер-

шенням ембріонального розвитку плода. Відбуваються пологи (мал.

48.1), дитина залишає організм матері й розпочинає життя в новому

середовищі. Пологам передує вихід слизової пробки, яка закривала

шийку матки під час вагітності. Пологи починаються внаслідок

впливу гормону гіпофіза окситоцину на гладенькі м’язи стінки мат-

ки, що викликає їх скорочення. Шийка розкривається: її діаметр

збільшується до 10 см. Стінки навколоплідного міхура розривають-

ся, і навколоплідні води витікають через піхву назовні.

Скорочення стінок матки посилюються, і плід просувається до шийки

матки, а потім у піхву. Зазвичай плід виштовхується голівкою вперед.

Протягом кількох хвилин після народження дитина залишається

зв’язаною пуповиною з організмом матері. Після того, як припиняється

пульсація судин пуповини, її перерізають. Одразу після народження ди-

тина робить свої перші вдих і видих — починає працювати її дихальна

система. Саме під час першого видиху й лунає крик новонародженого.

За 10–15 хвилин після виходу плода матка знов різко скорочуєть-

ся, і плацента із залишками пуповини відокремлюється від стінки

матки і виходить з організму жінки. На цьому пологи завершуються.

1. Обговоріть, на які запитання можна знайти відповіді в частині тексту

«Вагітність». Складіть чотири такі запитання.

2. Виокремте в тексті опис послідовності подій, що відбуваються під час

пологів. Занотуйте їх за допомогою ключових слів: гіпофіз — гормон

окситоцин — ….

1. Скільки часу триває вагітність? 2. Які зміни відбуваються під час вагітнос-

ті в організмі жінки? 3. Яким є біологічний сенс рекомендацій щодо пове-

дінки вагітної жінки? 4. Як регулюються процеси, що відбуваються в орга-

нізмі жінки під час пологів?

5. Чому з початком вагітності в жінки припи-

няються менструації?

Мал. 48.1. Етапи народження дитини (а, б); відділення плаценти (в)

167

РОЗМНОЖЕННЯ І РОЗВИТОК ЛЮДИНИ

§ 49. Дитинство. Підлітковий вік

Дитинство. У новонародженого сформовані всі системи органів,

проте рівень їх розвитку недостатній для самостійного задоволення

потреб організму. Вдосконалення систем органів потребує часу, протя-

гом якого всі умови, необхідні для життя дитини, створює дорослий.

Протягом першого року життя в малюка насамперед розвивають-

ся скелетні м’язи і вдосконалюються нервові зв’язки, які забезпечу-

ють їх роботу. До кінця першого півріччя дитина навчається сидіти,

до безумовних рефлексів (смоктального, хватального, ковтального,

орієнтовного) приєднуються прості умовні рефлекси, формуються

довільні рухи. У 9–12 місяців малюк починає ходити (мал. 49.1),

а в два роки робить це впевнено. За цей час у нього зростає м’язова

маса, збільшується сила м’язів.

Новонароджений може харчуватися лише материнським моло-

ком, оскільки в його травній системі відсутні ферменти, які дають

змогу перетравлювати іншу їжу. Вони синтезуються пізніше, і раці-

он дитини протягом 1,5–2 років змінюється. Починаючи з 6 міс. у ди-

тини з’являються молочні зуби, що дає їй змогу поступово переходи-

ти до споживання «дорослої» їжі. Усі 20 молочних зубів виростають

до 2,5 років, а в 6 років починається їх заміна на постійні.

Для активних рухів необхідна енергія, тому вдосконалюються ди-

хальна й серцево-судинна системи. У новонародженого дихання по-

верхневе й дуже часте (до 50 вд./хв.), у 3 роки малюк дихає значно

глибше, частота дихання знижується вдвічі. Частота серцевих скоро-

чень у новонароджених становить 140 уд./хв., у 1 рік — 120–125,

у 3 роки — 105–110 уд./хв.

Мал. 49.2. Гра — важливий етап розвитку дитиниМал. 49.1. Перші кроки

завжди складні

168

З моменту народження до року зріст дитини збільшується

в 1,5 рази, а маса — майже втричі. Змінюються пропорції тіла —

відносна довжина тулуба, кінцівок й голови. Після трьох років

темп росту дитини сповільнюється. У цей час дуже інтенсивно роз-

вивається головний мозок, формується мовлення й мислення, тому

великого значення набувають спілкування з дорослими та різнома-

нітні ігри (мал. 49.2).

У дошкільний і початковий шкільний періоди триває інтенсив-

ний фізичний і розумовий розвиток дитини. Дитина одержує багато

інформації про навколишній світ, учиться аналізувати, узагальнюва-

ти, багато фантазує, копіює форми поведінки дорослих.

Підлітковий вік — час статевого дозрівання, що пов’язане з акти-

вацією статевих залоз. Зазвичай у дівчаток цей процес починається

в 10–12 років і триває до 15–16 років, у хлопчиків — з 11–13 до 16–

18 років.

У хлопчиків значно підсилюються вироблення сім’яниками гор-

монів андрогенів, одним з яких є тестостерон. Сім’яники збільшу-

ються, починають продукувати сперматозоїди. Виникають полюції —

мимовільне виділення сперми. Зазвичай воно відбувається під час

сну і свідчить про нормальний розвиток організму підлітка.

Формуються вторинні статеві ознаки: фігура хлопчиків набуває

характерних обрисів — широкі плечі й вузький таз, починають рости

борода й вуса. Ріст посмугованих м’язів гортані змінює розташуван-

ня її хрящів — з’являється кадик. Відбувається мутація голосу:

голосові зв’язки подовжуються, голос стає нижчим.

У яєчниках дівчаток починається секреція естрогенів, стартує дозрі-

вання яйцеклітин, з’являються менструації. До кінця статевого дозрі-

вання вони стають періодичними. Виявляються вторинні статеві

ознаки: тіло набуває округлих форм, ширшими стають тазові кістки,

збільшуються розміри молочних залоз. У них розвиваються епітеліальні

клітини, здатні виробляти молоко, розростається жирова тканина.

Зовнішнім проявом статевого дозрівання в обох статей є ріст

волосся під пахвами і на лобку, поява вугрів. Це прикре для підлітків

явище є нормальним наслідком впливу статевих гормонів на сальні

залози. Вони у цей час виробляють дуже в’язкий секрет, і тому швид-

ко закупорюються, утворюючи вугри.

Зміни у взаємодії гіпоталамо-гіпофізарної системи й ендокрин-

них залоз впливають на роботу всіх систем органів підлітків.

Інтенсивно ростуть кістки й скелетні м’язи: зріст підлітків збільшу-

ється на 7–8 см за рік. Інколи координованість росту і розвитку

внутрішніх органів порушується. Так, серце може збільшуватися

швидше, ніж ростуть кровоносні судини: виникають різкі зміни

артеріального тиску, спазми мозкових судин, що супроводжуються

169

РОЗМНОЖЕННЯ І РОЗВИТОК ЛЮДИНИ

знедужанням і навіть непритомністю. По закінченні періоду статево-

го дозрівання такі порушення зазвичай зникають.

Унаслідок гормональних впливів на роботу нервової системи підліт-

ки стають дуже емоційними, у них часто змінюється настрій. Вони то

грубіянять, то плачуть, то занадто турботливі, то виявляють повну бай-

дужість до близьких. Нестійкість психіки інколи спричиняє вчинки, що

можуть негативно вплинути на все подальше життя. Саме тому так

важливо для людини, яка дорослішає, усвідомлювати особливості сво-

го фізіологічного стану. Навчившись їх враховувати, підліток зможе

успішно пережити цей складний етап переходу до юності й зрілості.

1. Складіть докладний план параграфа. Спочатку випишіть назви його

частин, а потім за допомогою ключових слів позначте, яка інформація

міститься в кожній з них.

2. Обміняйтеся з товаришем планами, які ви склали. Оцініть, чи зможете

ви скористатися його планом, щоб детально розповісти про особли-

вості розвитку в дитинстві та підлітковому періоді.

1. Які фізіологічні зміни відбуваються в організмі дитини від народження

до трьох років? 2. Назвіть чоловічі та жіночі вторинні статеві ознаки.

3. Як впливають статеві гормони на організм хлопчиків і дівчаток під час

статевого дозрівання? 4. Які явища, пов’язані з особливостями функціо-

нування нервової системи в підлітків, ви спостерігаєте в себе? 5. Дайте

кілька порад, які б допомогли вашим ровесникам запобігти конфліктів

з дорослими, що виникають у підлітків унаслідок нестійкості психіки.

§ 50. Зрілість. Літній вік і старість

Зрілість. Період статевого дозрівання закінчується, коли репродук-

тивна (дітородна) функція організму сформована. Щоб народжене

потомство було здоровим, і в чоловіків, і в жінок має розвинутися не

лише статева, але й усі інші системи органів. У людини дозрівання всіх

систем органів закінчується в 21–23 роки. Не менш важливою є й спро-

можність молодих людей забезпечити умови, за яких їх дитина може

повноцінно рости й розвиватися. Такі соціальні передумови створю-

ються також у 21–23 роки — у цей час людина здобуває освіту, оволоді-

ває професією, починає самостійно себе забезпечувати. Саме цей час

вважають початком періоду життя, який називають зрілістю.

Якою є основна фізіологічна ознака періоду зрілості? Пригадаймо:

на етапах життя, коли відбувається становлення систем органів, їх

170

функціональні показники з плином часу змінюються. З настанням

зрілості фізичні характеристики організму (зріст, маса) і показники

гомеостазу (артеріальний тиск, частота серцевих скорочень, склад

крові, частота дихання тощо) досягають певних значень, які залиша-

ються майже незмінними протягом десятиріч.

Сталість гомеостазу є проявом витривалості організму, його здат-

ності опиратися негативним впливам середовища. Навіть змінюю-

чись унаслідок захворювання або стресу, показники гомеостазу в пе-

ріод зрілості за короткий термін повертаються до нормальних зна-

чень. Причин такої стійкості кілька: це багатий імунний досвід орга-

нізму, який за роки дитинства та юності набув стійкого імунітету до

багатьох інфекцій, це й натренованість органів, і сталість системи гу-

моральної й нервової регуляції.

У період зрілості максимальною стає працездатність людини,

вона виявляє свої здібності, реалізує себе в обраній професії. Тому

саме зрілість і фізіологічно, і соціально, і психологічно є часом, коли

людина створює сім’ю (мал. 50.1), забезпечує повноцінний розвиток

своїх дітей.

Літній вік, старість. Період життя людини, під час якого почина-

ється процес старіння, називають літнім віком. Літній вік перехо-

дить у старість.

Старіння, як ріст і розвиток, — неминучий процес. Протягом усьо-

го життя людини зміни в її організмі йдуть одночасно у двох напря-

мах: утворюються й ростуть нові клітини, а зношені й ушкоджені

клітини руйнуються. На етапах росту й розвитку переважає процес

новоутворення, а на етапі старіння — загибелі клітин і зниження їх

здатності до поділу. Більшість учених вважає, що ці процеси запро-

грамовані у хромосомному апараті клітин людини.

Мал. 50.1. Зрілість — час створення родини Мал. 50.2. Зміни

зовнішності, характерні

для літнього віку