Первые этапы сегментации эмбриона млекопитающего. Семидиаграмматика. zp Zona pellucida . стр. Полярные тела. а. Двухклеточный этап. б. Четырехклеточный этап. c. Восьмиклеточный этап. г, д. Стадия морулы .

Полярное тело является небольшой гаплоидной клеткой , которая формируется одновременно как яйцеклетки во время оогенеза , но , как правило , не обладает способностью быть оплодотворенными .

Когда некоторые диплоидные клетки животных подвергаются цитокинезу после мейоза с образованием яйцеклеток, они иногда делятся неравномерно. Большая часть цитоплазмы разделена на одну дочернюю клетку , которая становится яйцеклеткой или яйцеклеткой , в то время как более мелкие полярные тельца получают лишь небольшое количество цитоплазмы. Они часто умирают и распадаются в результате апоптоза , но в некоторых случаях остаются и могут играть важную роль в жизненном цикле организма.

Twinning

Двойникование полярных тел — это гипотетическая форма двойникования в мейозе, когда одно или несколько полярных тел не распадаются и оплодотворяются спермой .

В принципе, двойникование могло бы произойти, если бы яйцеклетка и полярное тело оплодотворялись отдельными сперматозоидами. Однако, даже если происходит оплодотворение, дальнейшего развития обычно не происходит, потому что зигота, образованная слиянием сперматозоидов и полярного тельца, не будет иметь достаточного количества цитоплазмы или накопленных питательных веществ для питания развивающегося эмбриона.

Впервые о полярных тельцах в 1824 году сообщил Карус у брюхоногих моллюсков, но их роль не была выяснена до работы Бутшли в 1875 году, Жарда в 1876 году и, наконец, Гертвига в 1877 году. Эти структуры часто путали с фрагментами яиц или выделенными массами желтка, но были в конечном итоге названы направленными телами (или Richtungskorper), термин, означающий место, где начинаются подразделения созревания. Общие названия «полоциты» и «полярные тельца» происходят от их полярного положения в яйцеклетках <Schmerler and Wessel, 2011- Polar Bodies — скорее непонимание, чем неуважение>. Полярные тела были охарактеризованы в начале 20 века О. Хертвигом, Т. Бовери и Э.Л. Марком как нефункционирующие яйцеклетки, которые распадались, потому что сперматозоиды , за редким исключением, не могли их оплодотворять и вместо этого химически запускали их растворение.

Полярные тельца служат для устранения одной половины диплоидного набора хромосом, образованного мейотическим делением в яйце, оставляя после себя гаплоидную клетку. Чтобы произвести полярные тельца, клетка должна делиться асимметрично, что подпитывается бороздками (формированием желоба) возле определенной точки на клеточной мембране. Присутствие хромосом вызывает образование актомиозинового кортикального колпачка, кольцевой структуры миозина II и набора волокон веретена, вращение которых способствует инвагинации на краю клеточной мембраны и отщепляет полярное тельце от ооцита .

Мейотические ошибки могут привести к анеуплоидии полярных тельцов, которая в большинстве случаев приводит к анеуплоидной зиготе. Ошибки могут возникать во время любого из двух мейотических делений, которые производят каждое полярное тело, но они более выражены, если они происходят во время формирования первого полярного тела, потому что образование первого полярного тела влияет на хромосомный состав второго. Например, предварительное разделение (разделение хроматид перед анафазой ) в первом полярном теле может вызвать образование анеуплоидного полярного тела. Следовательно, образование первого полярного тельца является особенно важным фактором в формировании здоровой зиготы .

Однако не гарантируется, что хромосомно-аномальные полярные тельца вызывают развитие аномальной зиготы . Эуплоидных зигота может быть получена , если анеуплоидии взаимны: один полярное тело имеет дополнительную хромосому , а другие не имеет ту же самую хромосому (см также uniparental дисомии ). Если дополнительная хромосома поглощается полярным тельцем, а не передается в ооцит, трисомии можно избежать. Неясно, является ли это случайным событием или на него каким-то образом влияет микросреда. По крайней мере в одном случае эта эуплоидная зигота прослеживалась от развития до рождения здоровым ребенком с нормальным количеством хромосом.

Медицинские приложения

Основная статья: Биопсия полярного тела

Полярная биопсия тела является выборка полярного тела в ооцит . После отбора пробы полярного тельца последующий анализ может быть использован для прогнозирования жизнеспособности и вероятности беременности ооцита, а также будущего здоровья человека, ставшего результатом такой беременности. Последнее использование делает его формой доимплантационного генетического скрининга (PGS). По сравнению с биопсией бластоцисты биопсия полярного тела потенциально может иметь меньшие затраты, меньше вредных побочных эффектов и более чувствительна при обнаружении отклонений. Основное преимущество использования полярных телец в ПГД состоит в том, что они не нужны для успешного оплодотворения или нормального эмбрионального развития, что гарантирует отсутствие вредного воздействия на эмбрион.

Одним из недостатков биопсии ПБ является то, что она предоставляет информацию только о материнском вкладе в эмбрион, поэтому случаи аутосомно-доминантных и Х-сцепленных расстройств, передающихся от матери, могут быть диагностированы, а аутосомно-рецессивные расстройства могут быть диагностированы только частично. . Другой недостаток — повышенный риск диагностической ошибки, например, из-за деградации генетического материала или событий рекомбинации, которые приводят к гетерозиготным первым полярным тельцам.

Дополнительные изображения

• 

  Диаграмма, показывающая уменьшение количества хромосом в процессе созревания яйцеклетки.

• 

  Схема, показывающая аналогии в процессе созревания яйцеклетки и развития сперматид.

• 

  Процесс оплодотворения яйцеклетки мыши.

• 

  Полярное тело, выступающее из анимального полюса ооцита морской звезды

Ссылки

Schmerler, S. Wesse, G. 2011. Полярные тела — больше непонимание, чем неуважение.

(Свидетельство о регистрации № 2018616808 )

Дата поступления заявки: 31.01.2018. Дата регистрации 6.06.2018

Программа «Виртуальная анатомия 4.0» является исключительно российской разработкой коллектива авторов ООО «АРТЕКСА», под научным руководством профессора В.И. Козлова (заведующего кафедрой анатомии человека Российского Университета Дружбы Народов (г. Москва)).

Впервые программа появилась в продаже осенью 2013 года и называлась «Виртуальная анатомия». Виртуальная анатомия (Virtual Anatomy)- 3D атлас по анатомии человека для индивидуальных занятий на домашнем компьютере. Что не мешает его применять в условиях учебного класса с помощью проектора.

АРТЕКСА Виртуальная анатомия» (Virtual Anatomy)- это учебная программа

Интерактивный виртуальный атлас анатомии человека в 3D, рассчитанный на студентов медицинских институтов и опытных практикующих врачей. Технологии отображения трехмерной графики на основе OpenGL или DirectX широко используются в игровой индустрии, которая к настоящему времени достигла больших высот вместе с этими технологиями.

Пришло время использовать весь потенциал данных технологий в образовательных целях. «Анатомия» нуждается в этом больше всех дисциплин. Изучение анатомии в настоящий момент требует от ученика, изучающего столь непростой предмет, больших усилий чтобы «уложить» в голове трехмерное понимание анатомии из текстовой информации в учебниках и двухмерных изображений различных атласов, ведь каждый из них отличается своим стилем составления и масштабом изображений, не дающих полного представления об изучаемом органе.

Виртуальная анатомия человека решает эти проблемы. Изучение анатомии на человеческом трупе не всегда дает ученику возможность видеть послойно, и кроме того на том же самом трупе нет никаких обозначений анатомических структур частей тела, которые так необходимы для ученика, изучающего какой-либо конкретный орган. Эта программа не первая в категории виртуальных атласов анатомии, но (на наш взгляд) единственная в своем роде, которая полностью приспособлена для того, чтобы показать полностью всю анатомию строения человеческого тела без преград и компромисов.

В нашем виртуальном атласе анатомии человека 3D вы сможете самым детальным образом ознакомиться с внутренним строением человека, его артериальной и нервной системой, мозгом, мышцами, а так же фасциями в трехмерной модели. У каждого органа и даже у его частей в нашей программе указано название. Она полноценна при изучении анатомии человека в медицинских вузах для студента или опытного врача, ведь нашем трехмерном атласе собрана вся информация об анатомии человека. Все названия даны в соответствии с Международной анатомической терминалогией (FICAT) и официальным списком русских эквивалентов.

Обновления программы появляются примерно раз в неделю. За 2016 год вышло 40!!! обновлений.

Компания Arteksa (Артекса) всегда готова подсказать и помочь в освоении программы. Так что если вы хотите задать какой-либо вопрос касательно программы или её оплаты, или высказать свои пожелания на счет будущего функционала программы, то мы всегда готовы Вам помочь!

Искусство анатомической иллюстрации следовало за развитием медицины и издательских технологий. За долгие пять веков гравюру вытеснила литография, а ей на смену пришла офсетная печать — это, конечно, существенные перемены, но такой прогресс может показаться смехотворным на фоне настоящей революции, которая произошла на наших глазах. Стало возможным трехмерное моделирование и создание пособий с любым уровнем детализации, в которых изображение можно приближать, вращать во всех плоскостях, заглядывать в любой уголок и разбирать по слоям. Выделяя и удаляя части 3D-изображений, можно увидеть человеческое тело с совершенно уникальной точки зрения.Сотрудники Института инновационного развития СамГМУ на сегодняшний день уже реализовали ряд проектов по созданию анатомических медицинских 3D-атласов человеческого тела, а также ряда образовательных интерактивных пособий по косметологии и хирургии.

Уже сегодня можно купить готовые анатомические 3D-атласы для учащихся медицинских лицеев, колледжей и классов, а также студентов медицинских и педагогических вузов, а также центров повышения квалификации медперсонала:

• 3D атлас человеческого тела «InBody Anatomy»
• Интерактивный анатомический стол «Пирогов»
• Интерактивное пособие по анатомии, физиологии и гигиене для учащихся средних образовательных школ
• Интерактивное пособие по косметологии головы и шеи «Sculptor»

В настоящий момент в разработке находятся проекты по созданию следующих пособий, которые будут выпущены СамГМУ в ближайшее время:

• 3D атлас по гистологии
• Интерактивное пособие по офтальмологии
• 3D атлас по патологической анатомии
• 3D атлас по рентгенологии
• Интерактивное пособие по акупунктуре

Разработками в данном направлении занимается лаборатория симуляционных технологий ЦПИ «IT-медицина».

Контакты

Назарян Айкуш Карлосовна – заведующая лабораторией симуляционных технологий ЦПИ «IT-медицина»

• Тел.: +7 927 702-47-43
• e-mail: aikush@samsmu.net, aikush312@mail.ru

Реализованные медицинские 3D-атласы

3D атлас человеческого тела «InBody Anatomy»

3D атлас «InBody Anatomy» – высокореалистичный трехмерный атлас нормальной и патологической анатомии человеческого тела. Интерактивный обучающий программный продукт позволяет более четко выстраивать логику обучения студентов и врачей на курсах топографической и патологической анатомии, хирургии, судебной экспертизы.

Использование 3D атласа позволяет выстроить полный цикл обучения от знакомства с обучающими материалами, визуальному сопровождению текста до проверки полученных знаний.

Разработанный атлас является уникальным по анатомическому, топографическому и клиническому наполнению. Включает в себя модели 12 слоев и систем человеческого тела (всего более 2 000 3D объектов), модели связочного аппарата, внутриорганные структуры объектов, включая кровеносные сосуды, иннервацию, пути оттока лимфы, протоки, долевое и сегментарное строение внутренних органов. В атласе смоделировано более 100 типичных патологических состояний основных органов.

Все модели в атласе представлены с естественными текстурами, полученными методом фотофиксации биоматериала. Атлас обладает существенно более высокой анатомической точностью и более широкими функциональными возможностями, чем лидеры рынка.

Интерактивный анатомический стол «Пирогов»

Интерактивный анатомический стол «Пирогов» – это аппаратно-программный комплекс для виртуальной работы с трехмерной моделью человеческого тела. Он предназначен для обучения широкому кругу естественнонаучных дисциплин, таких как анатомия, патологическая анатомия, оперативная хирургия, рентгенология. Он обеспечивает возможность визуализировать нормальную, топографическую и патологическую анатомию человека.

Интерактивный анатомический стол «Пирогов» представляет собой вклад российской академической науки в мировую практику изучения анатомии. Интеграция 3D-viewer, разработанного в ЦПИ «IT-медицина» СамГМУ, позволяет загружать цифровые данные в формате DICOM реальных больных, по которым программа автоматически строит трехмерную модель и выводит на экран интерактивного стола. Таким образом, данную разработку можно применять в клинической практике.

Интерактивное пособие по анатомии, физиологии и гигиене для учащихся средних образовательных школ

Основной целью данного проекта является обеспечение нового качества преподавания курса анатомии и физиологии человека за счет использования 3D технологий в процессе обучения.

Программа учебного пособия основывается на содержании и принципах построения базовой школьной программы по анатомии и физиологии человека, но включает в себя более глубокое и расширенное содержание. Пособие включает отдельные содержательные блоки, каждый из которых это круг вопросов, связанных со строением и функциями конкретного аппарата или системы, включая тканевый уровень.

К неоспоримым преимуществам программного продукта можно отнести следующие его функциональные характеристики:

Наличие трехмерной визуализации строения человеческого тела. Будут представлены основные системы человеческого тела (органная, покровная, кровеносная, нервная, лимфатическая и т.д.) в том объем, в котором данные темы изучаются в школе;

Анимационная визуализация основных физиологических процессов. Продукт будет содержать анимированный иллюстративный материал (3D видео-ролики) по основным физиологическим процессам организма, то есть школьники смогут наглядно увидеть, как происходит процесс пищеварения, дыхания, глотания, перистальтики, сердцебиения и тому подобное.

Интеграция базового текстового наполнения по дисциплине «Анатомия, физиология и гигиена», согласно учебному плану. Таким образом, ученики смогут не только просмотреть иллюстративный материал, но и прочитать пояснения педагога по теме (лекции, подборки образовательных статей, презентации). В будущем возможна интеграция конкретных наиболее распространенных учебников по указанной дисциплине в программный продукт.

Возможность создания и прохождения тестов по дисциплине «Анатомия, физиология и гигиена» с автоматической обработкой результатов. Продукт будет содержать подготовленный набор базовых тестов, согласно учебному плану. Однако каждый педагог будет иметь возможность создать собственный набор тестов по любым темам. Автоматическое подведение результатов тестов исключает возможность субъективного отношения педагога к ученику и повышает уровень доверия к системе со стороны конечных потребителей.

Наличие иллюстративного материала по наиболее социально-значимым патологическим состояниям (легкие курильщика, цирроз печени, состояние алкогольного опьянения, употребление наркотиков и тому подобное). Таким образом, благодаря использованию программного продукта будет проводиться пропаганда здорового образа жизни среди подростков, что позволит достичь повышения ответственного отношения к своему здоровью.

Наличие дополнительных функциональных возможностей. К таковым, например, относится аудио-функция, с использованием которой можно прослушивать текстовые материалы, содержащиеся в учебном пособии в виде аудио-записей.

Интерактивное пособие по косметологии головы и шеи «Sculptor»

Программный продукт, представляющий собой высокореалистичный трехмерный атлас нормальной анатомии головы и шеи. Пособие является уникальным по анатомическому, топографическому и клиническому наполнению. С высокой точностью смоделированы объекты костной, мышечной систем, клетчаточные пространства, сосудисто-нервные пучки и т.д.

Трехмерная модель, используемая в пособии, полностью интерактивна и анимирована. Благодаря разработке пособия с использованием только собственных трехмерных моделей, самостоятельной подготовке риггинга и скелетной анимации, мы получили уникальный продукт. Стало реальным управлением нескольких клавиш продемонстрировать процесс образования морщин на коже при работе мимических мышц.

В виде анимации показаны правильные техники выполнения манипуляций и ожидаемый результат, а также основные осложнения, которые могут возникнуть при неправильном проведении вмешательства.

Разрабатываемые в настоящий момент медицинские 3D атласы

3D атлас по гистологии

Атлассодержит изображения в соответствии с полным курсом эмбриологии общей и частной гистологии. Учебное пособие с применением 3D технологий будет содержать полный цикл обучения по программе:

• текстовый материал,
• визуализация гистологических препаратов,
• тестирование знаний студентов и автоматическое подведение итогов.

Рассмотрение каждого типа ткани включает вначале общие сведения о классификациях, значении, основных функциях и общем плане строения ткани. Затем на основе гистологического препарата излагается материал о клеточном составе, дифференцированной организации, и строении клеток и межклеточного вещества.

На каждом изображении гистологического препарата обозначены и расшифрованы основные структуры. Для лучшего усвоения материала к некоторым изображениям даются схемы и рисунки, переход к которым осуществляется через гиперссылки.

Представлено электронно-микроскопическое строение клеточных компонентов ткани в соответствии с выполняемой ими функциями. Имеется анимация межклеточных взаимодействий и обеспечения ими выполняемых функций.

Аналогов трехмерного атласа по гистологии нет на мировом рынке.

Интерактивное пособие по офтальмологии

Пособие предназначено для обучения студентов и врачей офтальмологов. Представлена следующая функциональность:

Обзорная работа со всеми слоями трехмерной модели человеческого глаза: работа с 3D моделями в интерактивном режиме, просмотр объектов с любого ракурса, приближение или удаление моделей, возможность скрытия и удаления, отображение человеческого глаза по слоям и оболочкам, подробное текстовое описание моделей.

Сравнение выбранных трехмерных моделей: имеется возможность сравнения глаза в нормальном и патологическом состоянии.

Анимация физиологии глаза: акт моргания, реакция зрачка на свет, слезопродукция и слезоотведение, движения глазных яблок, акт аккомодации, принципы фокусировки и восприятия света и др.

Режим проверки знаний: реализовано в виде системы тестирования.

3D атлас по патологической анатомии

Атлассодержит изображения в соответствии с полным курсом патологической анатомии: общей и частной патанатомии. Учебное пособие с применением 3D технологий будет содержать полный цикл обучения по программе:

• текстовый материал,
• визуализация патологических объектов на макроуровне,
• визуализация гистологических препаратов с патологиями,
• тестирование знаний студентов и автоматическое подведение итогов.

3D атлас по рентгенологии

Атлас содержит цифровые данные 2D рентгенографии, данные КТ и МРТ в формате DICOM. Представлена как норма, так и патология различных органов и областей человеческого тела при данных исследованиях.

Исследования КТ и МРТ представлены в 3-х плоскостях. При выборе одно из плоскостей мы видим ее проекцию на теле. При перемещении роликом плоскости, меняется картина в окне исследования. Также можно удалить кожные покровы, и посмотреть, какие органы соответствуют исследованию.

2D рентгенография позволит увидеть все тело или определенные области под рентгеновскими лучами. Можно будет сравнить нормальную рентгенологическую картину с различными патологиями.

Интерактивное пособие по акупунктуре

Акупунктура древний метод китайской традиционной медицины, основанный на воздействии на функции органов и их системы через активные точки человеческого тела.

Существует прямая связь между определенными точками на теле человека и внутренними органами, нервной системой организма, кровеносными и лимфатическими сосудами и множеством других систем организма.

Интерактивное пособие по акупунктуре программный продукт, представляющий собой высокореалистичный трехмерный атлас нормальной анатомии человека и акупунктурные точки. Пособие позволит увидеть тело человека послойно, а также понять на что именно воздействует та или иная точка.

Вопрос о том, как найти определенную точку, является ключевым в акупунктурной науке, потому что от этого во многом зависит, эффективным ли будет лечение и насколько. Именно поэтому упорное обучение основным умениям, атласу акупунктуры и навыкам определения местонахождения точек имеет самое важное значение для изучающих акупунктуру.

Патенты

• «Трехмерные компьютерные модели средств разработки программного обеспечения анатомических атласов человека», А.В. Колсанов, А.К. Назарян, А.В. Иващенко, Д.В. Сероватов, О.А. Петров, Свидетельство о государственной регистрации базы данных №2016620291 от 01.03.2016
• «Средства разработки программного обеспечения трехмерного атласа», А.В. Колсанов, А.К. Назарян, А.В. Иващенко, Д.В. Сероватов, О.А. Петров Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2015619021 от 21.08.2015г
• «Трехмерный атлас нормальной и патологической анатомии грудной и брюшной подлостей человеческого тела», Колсанов А.В., Чаплыгин С.С., Петров Е.С., Гусев В.Н., Рубан Е.О. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2014610258 от 09.01.2014г
• «Трехмерный атлас нормальной и патологической анатомии головы и шеи человеческого тела», Колсанов А.В., Чаплыгин С.С., Петров Е.С., Гусев В.Н., Рубан Е.О. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2014612336 от 25.02.2014г
• «Трехмерный топографо-анатомический атлас верхних и нижних конечностей человеческого тела», Колсанов А.В., Чаплыгин С.С., Петров Е.С., Гусев В.Н., Рубан Е.О. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2014617695 от 31.07.2014г
• «Программа трехмерного моделирования анатомических объектов», Колсанов А.В., Яремин Б.И., Назарян А.К., Чаплыгин С.С., Мурушиди М.Ю., Шорохов Е.С., Буканов В.О., Яремина Н.Е., Юнусов Р.Р. – Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2113616634 от 15 июля 2013г

Материалы конференций

• «3D-моделирование вариабельности ветвей внутренней подвздошной артерии», Колсанов А.В., Назарян А.К., Яремин Б.И., Чаплыгин С.С., Юнусов Р.Р. / Сборник материалов V Международной конференции SCIENCE4HEALTH 2013, Москва, с.133-135
• «Вариантная анатомия внутренней подвздошной артерии и ее визуализация методом трехмерного моделирования», Колсанов А.В., Назарян А.К., Яремин Б.И., Чаплыгин С.С., Юнусов Р.Р. / Фундаментальные исследования, №9, 2013,часть 2, ISSN 1812-7339, с. 247-252, Всероссийская конференция с международным участием «Доклинические исследования в инновационной медицине и биотехнологиях». Самара, 11-13 сентября 2013 г.
• «Новые возможности в деятельности кафедр оперативной хирургии и клинической анатомии в образовательной и медицинской сфере» / Колсанов А.В., Иванова В.Д., Петров Е.С., Юнусов Р.Р., Назарян А.К., Яремин Б.И., Чаплыгин С.С., Бардовский И.А. // Всероссийская научная конференция, посвященная 150-летию со дня основания первой российской кафедры оперативной хирургии и топографической анатомии «Анатомия и хирургия:150 лет общего пути», 4-6 июня 2015 года, Санкт-Петербург.
• «Изучение вариантной анатомии бассейна внутренней подвздошной артерии в эпоху развития инноваций» / Назарян А.К., Колсанов А.В. // Всероссийская научная конференция, посвященная 150-летию со дня основания первой российской кафедры оперативной хирургии и топографической анатомии «Анатомия и хирургия:150 лет общего пути», 4-6 июня 2015 года, Санкт-Петербург.

Периодические издания