Typy łożysk. Wprowadzenie Przeczytaj Grafika interaktywna Sprawdź się Dla nauczyciela

(1)

Typy łożysk

Wprowadzenie Przeczytaj Graﬁka interaktywna Sprawdź się Dla nauczyciela

Modelem, który umożliwia badania nad pracą łożyska, jest mikrourządzenie nazwane „łożyskiem na układzie elektronicznym”. Zostało ono opracowane przez badaczy

(2)

Naukowcom z Uniwersytetu w Cambridge udało się wyhodować z komórek kosmówki maleńkie organoidy, które funkcjonują jak naturalne łożysko.

Narząd ten, tworzący się w czasie ciąży z kosmówki i błony śluzowej macicy, łączy zarodek z organizmem matki i jest niezbędny do jego prawidłowego rozwoju. Podobnie jak prawdziwe łożysko wyhodowane struktury mają zróżnicowane grupy komórek i wydzielają hormony oraz białka, które oddziałują na metabolizm matki. Modele te mają pomóc zrozumieć zaburzenia ciąży i opracować metody ich leczenia.

Twoje cele

Wymienisz typy łożysk.

Omówisz budowę łożyska żółtkowego i omoczniowego.

Wykażesz różnice w budowie łożyska żółtkowego i omoczniowego, bezdoczesnowego i doczesnowego.

Wskażesz na schemacie elementy budowy łożyska stanowiące części płodową i matczyną.

Wykażesz związek między żyworodnością a wytwarzaniem błon płodowych i łożyska.

Typy łożysk

z amerykańskich Narodowych Instytutów Zdrowia i pozwoli zgłębić wiedzę na temat wymiany substancji między organizmami matki i dziecka.

Źródło: Pixabay, domena publiczna.

(3)

Przeczytaj

Rozwój zarodka poza organizmem matki wymagał wytworzenia dodatkowego zabezpieczenia w postaci błon płodowych: kosmówki, owodni, omoczni i pęcherzyka żółtkowego. Zapewniło to sukces rozrodczy tym osobnikom, które wyszły na ląd.

Najbardziej rozpowszechnioną formą rozrodu płciowego jest jajorodność. Z niej wyewoluowała żyworodność. Pozwoliła ona na zmniejszenie wielkości komórek jajowych i przechowywanie ich w drogach rodnych samicy, jak również na uniezależnienie rozwoju zarodkowego od warunków środowiska. Zarodki podczas rozwoju są bowiem chronione i odżywiane przez matkę, a młode rodzą się w pełni ukształtowane.

Po lewej: zarodek zwierzęcia jajorodnego, po prawej: płód ludzki.

Zarodki zwierząt żyworodnych, do których należy człowiek, zachowują stały kontakt z organizmem matki, który za pośrednictwem łożyska dostarcza im wszystkich potrzebnych do rozwoju substancji. Rozwój zwierząt jajorodnych należących do owodniowców (ptaki, większość gadów, stekowce) odbywa się w obrębie osłon jajowych poza organizmem matki.

Źródło: ﬂickr.com, licencja: CC BY-SA 2.0.

Rozwój zarodka u zwierząt żyworodnych odbywa się w organizmie matki – w macicy. Obejmuje on nie tylko rozwój nowego organizmu, ale również tworzenie i rozwój narządów pomocniczych. Są nimi błony płodowe: pęcherzyk żółtkowy, owodnia, kosmówka i omocznia.

Pęcherzyk żółtkowy powstaje jako pierwsza błona płodowa i jest aktywny najkrócej. Później tworzą się kolejno: owodnia, kosmówka, omocznia.

Pęcherzyk żółtkowy

W ścianie pęcherzyka powstają pierwsze naczynia krwionośne i elementy krwi. W środku znajduje się żółtko zawierające substancje odżywcze, z których korzysta rozwijający się zarodek.

Owodnia

Okrywa zarodek od strony grzbietowej, zamykając się nad nim. Przestrzeń powstała między ścianą owodni a zarodkiem tworzy jamę owodni wypełnioną płynem owodniowym. Chroni on zarodek przed urazami mechanicznymi i amortyzuje wstrząsy.

Kosmówka

Najbardziej zewnętrzna błona płodowa, która obrasta pęcherzyk żółtkowy i owodnię. Wchodzi w bezpośredni kontakt z błoną śluzową macicy.

Osłania zarodek i pośredniczy w wymianie gazowej i substancji odżywczych.

Omocznia

Tworzy „pęcherz” wciskający się między kosmówkę i owodnię. W jamie omoczni gromadzą się zbędne i szkodliwe produkty przemiany materii zarodka. Omocznia rozrasta się w miarę, jak rośnie zarodek i kurczy żółtko.

Zadaniem błon płodowych u owodniowców jest stworzenie warunków potrzebnych do rozwoju zarodka. Ponadto u zwierząt żyworodnych, przez udział w tworzeniu łożyska, zapewniają kontakt zarodka z organizmem matki. Organ taki występuje u niektórych gatunków żyworodnych ryb, płazów i gadów oraz ssaków torbaczy i ssaków łożyskowych.

Łożysko jest narządem stanowiącym część wspólną zarodka i matki, umożliwiającą wymianę substancji bez mieszania się krwi obu organizmów.

W skład łożyska od strony zarodka (płodu) wchodzi błona płodowa, a od strony matki – błona śluzowa dróg rodnych lub macicy.

Ze względu na rodzaj błony płodowej wchodzącej w skład łożyska możemy wyróżnić łożysko żółtkowe, żółtkowo‑kosmówkowe i omoczniowe (kosmówkowo‑omoczniowe).

Łożysko żółtkowe i żółtkowo‑kosmówkowe

U niektórych gatunków kręgowców: ryb chrzęstnoszkieletowych, np. płaszczek, oraz gadów łuskonośnych, np. jaszczurki żyworódki, połączenie zarodka z organizmem matki zapewnia prymitywne łożysko powstałe z silnie ukrwionej błony woreczka żółtkowego i silnie ukrwionej ściany odcinka jajowodu. Jest to tzw. łożysko żółtkowe, które odegrało ogromną rolę w ewolucji zwierząt – pozwoliło na zmniejszenie rozmiarów komórki jajowej (jajo ma średnicę 0,5 cm) oraz osiągnięcie pełnej żyworodności.

W łożysku żółtkowym połączenie ze strony zarodka tworzy ściana woreczka żółtkowego, a ze strony matki – ukrwiona błona śluzowa jajowodu.

(4)

Ciekawostka

U krótkonosa brązowego (Isoodon obesulus), przedstawiciela rodziny jamrajowatych należących do torbaczy, ciąża trwa od 11 do 15 dni. W tym okresie zarodek przebywa w ciele samicy, zachowując z nim kontakt za pośrednictwem w pełni funkcjonalnego łożyska żółtkowego. U pozostałych torbaczy łożysko żółtkowe nie odgrywa większej roli w rozwoju zarodkowym.

Przedstawiciel jamrajowatych – krótkonos brązowy (Isoodon obesulus).

Źródło: Bertram Lobert, Wikimedia Commons, licencja: CC BY-SA 3.0.

U torbaczy część płodową łożyska tworzy kosmówka, silnie ukrwiona przez naczynia krwionośne przylegającej do niej ściany woreczka żółtkowego, a część matczyną – błona śluzowa macicy. Ten typ łożyska nazywamy żółtkowo‑kosmówkowym. U torbaczy ma ono charakter przejściowy – funkcjonuje krótko, gdyż młode rodzą się na wczesnym etapie rozwoju.

Łożysko żółtkowo-kosmówkowe.

Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Łożysko omoczniowe

Łożysko omoczniowe od strony płodu tworzy kosmówka, która na dużej powierzchni zrasta się z położoną pod nią omocznią i jest silnie unaczyniona przez naczynia krwionośne tej błony. Część matczyną tworzy silnie ukrwiona błona śluzowa macicy.

Łożysko jest narządem matczyno-płodowym. U człowieka ma średnicę ok. 25 cm, grubość od 2 do 4 cm i powierzchnię kosmków do 40 m . Waży ok. 600 g – jego masa jest proporcjonalna do wagi płodu.

Źródło: Wikimedia Commons, licencja: CC BY-SA 3.0.

Na powierzchni kosmówki rozwijają się liczne, różnie wykształcone palczaste wyrostki zwane kosmkami. Zagłębiają się one w śluzówkę macicy, uczestnicząc w tworzeniu łożyska. Łożysko łączy się z płodem za pomocą pępowiny (sznura pępowinowego), powstałej ze szczątkowej błony płodowej – omoczni. W pępowinie biegną trzy naczynia krwionośne: dwie tętnice, w których płynie krew żylna, oraz jedna żyła transportująca krew tętniczą.

Łożysko omoczniowe.

Łożysko zbudowane jest z kilku warstw komórek: elementów strukturalnych kosmówki oraz błony śluzowej macicy, dzięki czemu stanowi szczelną barierę zwaną łożyskową – oddziela ona krwiobiegi matki i płodu.

Naczynia krwionośne matki i płodu zbliżają się do siebie, aby ułatwić wzajemne przekazywanie substancji. Biorąc pod uwagę stopień połączenia ze sobą kosmków kosmówki i błony śluzowej macicy, możemy wyróżnić łożysko bezdoczesnowe i doczesnowe.

Łożyska bezdoczesnowe i doczesnowe

Kosmówka i błona śluzowa macicy przylegają do siebie. Gdy kosmki kosmówki są krótkie i nierozgałęzione, podczas porodu łatwo wysuwają się z zagłębień śluzówki i przebiega on bezkrwawo. Takie łożysko nazywamy bezdoczesnowym (inaczej nieinwazyjnym lub rzekomym).

Przekrój przez łożysko bezdoczesnowe. W łożysku tego typu kosmówka nie zrasta się z nabłonkiem macicy. Występuje ono u nieparzystokopytnych, wielbłądowatych, świń, przeżuwaczy, waleni i syren.

U niektórych gatunków zwierząt zarodek jest inwazyjny w stosunku do błony śluzowej macicy – zagłębiając się w nią, niszczy jej elementy

strukturalne i zmniejsza tym samym liczbę warstw komórek składających się na barierę łożyskową. Nabłonek kosmówki rozpuszcza nabłonek macicy i zrasta się z jej błoną śluzową. Przerosła i rozpulchniona błona śluzowa macicy tworzy w miejscu połączenia tzw. doczesną – w ten sposób powstają łożyska doczesnowe (inaczej inwazyjne lub prawdziwe).

2

(5)

Kosmki kosmówki są rozgałęzione i głęboko zanurzone w błonie śluzowej macicy, co powoduje, że poród jest krwawy. Ten rodzaj łożyska występuje u drapieżnych i naczelnych.

Łożysko psów i kotów określane jest jako śródbłonkowo-kosmówkowe, ponieważ barierę między krwią matki i płodu tworzy śródbłonek matczynych naczyń krwionośnych. Naczynia te kontaktują się z kosmówką – jest to więc łożysko śródbłonkowo-kosmówkowe. Z kolei u zajęcy i myszy nabłonek kosmówki jest zniszczony, a barierę między krwią matki a płodu stanowi jedynie śródbłonek naczyń włosowatych kosmków. Taki typ łożyska nazywany jest krwio-śródbłonkowym. Najcieńsza bariera łożyskowa występuje u człowieka i małp, u których nabłonek naczyń włosowatych płodu kontaktuje się bezpośrednio z krwią matki, ponieważ dochodzi do zaniku ścian niektórych naczyń krwionośnych w śluzówce macicy (kosmki są zanurzone we krwi matki). Ten typ łożyska określany jest łożyskiem krwio – kosmówkowym.

Naczynia krwionośne matki i płodu zbliżają się do siebie, jednak dzięki obecności bariery łożyskowej krew się nie miesza.

Bariera łożyskowa występuje u człowieka: nabłonek naczyń włosowatych ludzkiego płodu kontaktuje się bezpośrednio z krwią matki (kosmki są w niej zanurzone) – jest to tzw.

łożysko krwio‑kosmówkowe. Wymiana substancji odbywa się na drodze dyfuzji i transportu aktywnego. Rozwijający się organizm otrzymuje od matki tlen i substancje odżywcze, a oddaje zbędne i szkodliwe produkty przemiany materii.

Rodzaje łożysk.

Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Łożysko u bezkręgowców

Strategie rozrodcze chroniące jaja oraz młode wewnątrz ciała samicy spotykane są również wśród zwierząt bezkręgowych: owadów i pajęczaków.

Jak dotąd najlepiej poznanym przykładem tego typu gatunku są skorki (Arixenia esau). U ich samic rozwój zarodka odbywa się początkowo w jajniku.

W drugiej fazie rozwoju na odnóżach odwłokowych zarodków pojawiają się stożkowate wyrostki, które pozostają w ścisłym kontakcie ze ścianą macicy. Wyrostki odwłokowe tworzą z tkankami macicy strukturę zwaną pseudołożyskiem. Za jej pośrednictwem zarodek otrzymuje od organizmu macierzystego składniki pokarmowe.

Skorek z rodziny Arixeniidae. Owady te zamieszkują Półwysep Malajski, Sumatrę i Borneo. Żyją w jaskiniach i dziuplach, gdzie bytują bezwłose nietoperze, ponieważ żerują na stawonogach żywiących się guanem tych ssaków. Czasami wchodzą na nietoperze i korzystają z wydzielin produkowanych przez ich gruczoły skórne.

Źródło: P. Kocarek, V. John, P. Hulva, Wikimedia Commons, licencja: CC BY-SA 3.0.

Struktura analogiczna do łożyska powstaje również u żyworodnych pajęczaków – skorpionów. Ich zarodki rozwijają się w rozgałęzieniach macicy, które zrastają się z uchyłkami jelita. W ten sposób tworzy się struktura podobna do łożyska.

Funkcje łożyska

Łożysko pośredniczy w wymianie gazowej, substancji budulcowych, energetycznych, witamin i składników mineralnych oraz produktów przemiany materii między krwią matki i płodu. Wytwarza hormony i stanowi naturalną barierę immunologiczną.

(6)

Słownik

bariera łożyskowa

warstwa tkanek łożyska między układami krwionośnymi matki i płodu kontrolująca wymianę substancji między nimi błony płodowe

błony: kosmówka, owodnia, omocznia, które zapewniają ochronę zarodka gadów, ptaków, ssaków oraz odpowiednie warunki do jego rozwoju jajorodność

forma rozrodu płciowego polegająca na tym, że rozwój organizmu odbywa się w obrębie osłon jajowych poza organizmem matki kosmówka

zewnętrzna błona płodowa, która u ssaków łożyskowych łączy się z omocznią i wchodzi w skład łożyska; pośredniczy w wymianie gazów i substancji odżywczych między krwiobiegiem matki i płodu

łożysko

narząd powstający okresowo, funkcjonuje tylko w okresie ciąży; zbudowany z dwóch części: zarodkowej (kosmówka) i matczynej omocznia

jedna z błon płodowych, pełniąca funkcję okresowego zbiornika, do którego odprowadzane są produkty przemiany materii zarodka; u ssaków łożyskowych ulega przekształceniu w pępowinę

owodnia

jedna z błon płodowych, w postaci worka wypełnionego płynem owodniowym, który stanowi środowisko wodne dla zarodka, chroni go i amortyzuje wstrząsy

owodniowce

zwierzęta, których rozwój zarodkowy i płodowy odbywa się w obrębie błon płodowych pęcherzyk żółtkowy

błona płodowa znajdująca się w jamie pozazarodkowej, zawierająca u gadów i ptaków żółtko, u ssaków płyn surowiczy pępowina (sznur pępowinowy)

powstaje z przekształcenia omoczni i łączy płód z łożyskiem; zawiera trzy naczynia krwionośne, za pośrednictwem których dostarczane są do zarodka tlen i substancje odżywcze, a odprowadzane produkty przemiany materii zarodka

żyworodność

forma rozrodu płciowego polegająca na tym, że cały rozwój zarodka odbywa się w organizmie matki, która zaopatruje go w substancje odżywcze;

potomstwo opuszczające organizm matki jest w pełni wykształcone

(7)

Graﬁka interaktywna

Budowa łożyska żółtkowego i omoczniowego

Budowa łożyska żółtkowo-kosmówkowego i omoczniowego.

Polecenie 1

Przeanalizuj graﬁkę interaktywną i wyjaśnij, na czym polega rola omoczni w tworzeniu łożyska omoczniowego oraz dlaczego pęcherzyk żółtkowy u ssaków pełni funkcję narządu szczątkowego.

Polecenie 2

Porównaj funkcje błon płodowych: omoczni i kosmówki u gadów oraz ssaków łożyskowych.

(8)

Sprawdź się

Ćwiczenie 1

Łożysko jest narządem matczyno-płodowym. Przyporządkuj struktury wchodzące w skład łożyska do miejsc ich występowania.

Błona śluzowa odcinka jajowodu, Ściana woreczka żółtkowego Część matczyna

Część płodowa

輸

Ćwiczenie 2

Spośród wymienionych struktur wybierz te, które wchodzą w skład części płodowej łożyska człowieka.

błona śluzowa macicy kosmówka

owodnia

błona śluzowa jajowodu omocznia

ściana pęcherzyka żółtkowego

輸

Ćwiczenie 3

Na podstawie analizy schematów zaznacz poprawne dokończenie zdania – wybierz odpowiedź spośród A i B oraz jeden argument.

Łożysko doczesnowe przestawione jest na ilustracji:

A □ B □

Nabłonek kosmówki rozpuszcza nabłonek śluzówki macicy i zrasta się z nią, tworząc

wspólne połączenie. □

Nabłonek kosmówki ściśle przylega do nabłonka błony śluzowej macicy, tworząc

zwartą strukturę. □

輸

Ćwiczenie 4

Zaznacz błony, które zaopatrują w naczynia krwionośne część płodową łożyska u kangura i psa.

owodnia kosmówka omocznia pęcherzyk żółtkowy

醙

Ćwiczenie 5

Połącz w pary typy łożysk z ich opisem.

Kosmki wrastają w błonę śluzową macicy., Naczynia krwionośne powstałe w ścianie omoczni wnikają w kosmki kosmówki., Kosmówka i błona śluzowa macicy tworzą luźne połączenie., Z błoną śluzową macicy łączy się kosmówka, zaopatrzona w naczynia krwionośne ściany pęcherzyka żółtkowego.

Łożysko rzekome Łożysko omoczniowe Łożysko żółtkowo- kosmówkowe Łożysko prawdziwe

醙

(9)

Ćwiczenie 6

Przypisz elementy do komórek tabeli.

Płodowa, Błona śluzowa macicy, Błona śluzowa macicy, Omocznia, kosmówka, Kosmówka, Omocznia, Owodnia

Część łożyska Łożysko żółtkowe Łożysko żółtkowo-kosmówkowe Łożysko omoczniowe – łożysko prawdziwe

Płodowa

Błona śluzowa macicy

醙

Ćwiczenie 7

U zarodków niektórych żyworodnych owadów na odwłoku pojawiają się wyrostki, które wrastają w macicę matki. W ten sposób zarodek jest zaopatrywany w substancje odżywcze.

Wyjaśnij, dlaczego połączenie to można nazwać łożyskiem.

難

Ćwiczenie 8

Ciąża u torbaczy trwa bardzo krótko: od kilku do kilkudziesięciu dni. Formujące się prymitywne łożysko przypomina łożysko myszy

w początkowym stadium rozwoju. Łożysko omoczniowe nie powstaje. Noworodki torbaczy rodzą się na wczesnym etapie i przepełzają do torby.

Tu przyczepiają się do sutków matki i przechodzą dalszy rozwój. Naukowcy wykazali, że w gruczołach mlekowych matki aktywowane są geny, które mają związek z transportem substancji odżywczych wpływających na rozwój małych kangurów w torbie matki.

Podaj nazwę łożyska, które powstaje u torbaczy.

Wyjaśnij, dlaczego ciąża torbaczy trawa tak krótko, a dalszy rozwój odbywa się w torbie samicy. Uwzględnij budowę łożyska.

Na podstawie tekstu wyjaśnij, co oznacza stwierdzenie, że kangury wysysają łożysko z mlekiem matki.

難

(10)

Dla nauczyciela

Autor: Agnieszka Pieszalska Przedmiot: biologia Temat: Typy łożysk

Grupa docelowa: uczniowie III etapu edukacyjnego – kształcenie w zakresie rozszerzonym Podstawa programowa:

Zakres rozszerzony

Treści nauczania – wymagania szczegółowe XI. Funkcjonowanie zwierząt.

2. Porównanie poszczególnych czynności życiowych zwierząt, z uwzględnieniem struktur odpowiedzialnych za ich przeprowadzanie.

9) Rozmnażanie i rozwój. Uczeń:

q) przedstawia przebieg ciąży z uwzględnieniem funkcji łożyska; analizuje wpływ czynników wewnętrznych i zewnętrznych na przebieg ciąży; wyjaśnia istotę i znaczenie badań prenatalnych,

Kształtowane kompetencje kluczowe:

kompetencje w zakresie rozumienia i tworzenia informacji;

kompetencje matematyczne oraz kompetencje w zakresie nauk przyrodniczych, technologii i inżynierii;

kompetencje osobiste, społeczne i w zakresie umiejętności uczenia się.

Cele operacyjne:

Uczeń:

wymienia typy łożysk;

omawia budowę łożyska;

wykazuje różnice w budowie łożyska żółtkowego i omoczniowego, bezdoczesnowego i doczesnowego;

wykazuje związek między żyworodnością a wytwarzaniem błon płodowych i łożyska.

Strategie nauczania:

konstruktywizm;

konektywizm;

strategia operacyjna;

IBSE.

Metody i techniki nauczania:

burza mózgów;

SZS – samodzielnie, zespołowo, samodzielnie;

kosz i walizka.

Formy pracy:

praca indywidualna;

praca w grupach;

praca całego zespołu klasowego.

Środki dydaktyczne:

komputery z dostępem do internetu;

zasoby multimedialne zawarte w e‑materiale;

arkusze papieru A3.

Przebieg zajęć Faza wstępna:

1. Nauczyciel przeprowadza burzę mózgów, zadając pytania: „U jakich organizmów występuje łożysko?”, „Jaką funkcję w organizmie pełni łożysko?”.

2. Nauczyciel podsumowuje odpowiedzi uczniów.

3. Nauczyciel przedstawia temat i cele lekcji.

Faza realizacyjna:

1. Nauczyciel prosi uczniów o przypomnienie informacji dotyczących błon płodowych. Mogą w tym celu wykorzystać graﬁkę interaktywną znajdującą się w e‑materiale.

2. Nauczyciel rozdaje każdemu uczniowi zagadnienia do opracowania, określając czas na wykonanie zadania:

budowa łożyska;

łożysko żółtkowe, żółtkowo‑omoczniowe i omoczniowe;

rodzaje łożysk bezdoczesnowych i doczesnowych;

funkcje łożyska.

3. Praca samodzielna – studiowanie literatury, pozyskiwanie informacji.

4. Praca zespołowa – korzystanie z porad konsultantów (uczniowie wybrani przez nauczyciela przed zaplanowaną lekcją).

(11)

5. Praca samodzielna – opracowanie zagadnień w zeszycie, np. ujęcie treści w sposób graﬁczny, z użyciem symboli lub opisów.

6. Chętni uczniowie omawiają opracowany na lekcji materiał. Nauczyciel weryﬁkuje wiadomości, w razie potrzeby je uzupełnia.

7. Uczniowie wykonują ćwiczenia od 1 do 6 zawarte w e‑materiale.

Faza podsumowująca:

1. Nauczyciel rysuje na tablicy kosz i walizkę. Wskazani przez nauczyciela uczniowie losują zdania. Jeżeli zdanie uznają za prawdziwe, umieszczają je w walizce, jeżeli za fałszywe – umieszczają je w koszu (materiał dodatkowy).

Praca domowa:

Uczniowie wykonują ćwiczenia interaktywne nr 7 i 8.

Materiały dodatkowe:

Załącznik 1. Zdania do losowania.

Plik o rozmiarze 45.65 KB w języku polskim

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania graﬁki interaktywnej:

Graﬁka interaktywna powinna zostać wykorzystana w fazie realizacyjnej lekcji lub podczas przygotowania ucznia do zajęć.