Гаструляция и первичные зародышевые листки

Периоды пренатального развития

В пренатальном развитии человека выделяют начальный, зародышевый и плодный периоды.

Таблица. Периоды пренатального развития

Период	Продолжительность	Критическое событие
Начальный (концептус)	Первые 2 недели	Оплодотворение
Зародышевый (эмбрион)	От 3-й по 8-ю недели включительно	Образование первичной полоски
Плодный (плод)	До конца беременности	Плацентация

 

*Эмбрион – общность клеток или существо, формирующееся на стадии первичной полоски, но не ранее. По мнению А. McLaren [69], нельзя называть эмбрионом продукт дифференцировки зиготы до стадии первичной полоски. Автор предлагает называть этот продукт концептусом, проэмбрионом, предэмбрионом.

Для начального периода и раннего эмбриона (рис.306) выделены такие фазы развития и связанные с ними события: зигота - начало синтеза ДНК и белка; дробление - начало синтеза основных типов РНК; морула - клетки еще тотипотентны (эмбриональная стволовая клетка); бластоциста – утрата тотипотентности; клетки детерминированы к образованию зародышевых или внезародышевых структур; гаструла – наличие зародышевых листков и стволовых клеток; органогенез – формирование зачатков органов из клеточных клонов.

Половые клетки

Сперматозоид. В эякуляте человека содержится 3х10⁸ сперматозоидов (рис.3-2). В женских половых путях они сохраняют способность к оплодотворению до 2 суток, но до оплодотворения сперматозоиды должны пройти процесс капацитации. Сперматозоиды направленно мигрируют к воронке маточной трубы, где и происходит их встреча с яйцеклеткой. (см.позицию 2 на рис. 3-6)

* Направленная миграция сперматозоида. В феномене встречи сперматозоида и яйцеклетки важную роль играет хемотаксис – направленная миграция сперматозоидов по градиенту химических веществ, выделяемых овулировавшей яйцеклеткой. Хемоаттрактанты попадают в маточную трубу в составе фолликулярной жидкости лопнувшего фолликула, а также секретируются яйцеклеткой и фолликулярными клетками corona radiata.

* Капацитация. До того как сперматозоид встретится с яйцеклеткой, он в течение нескольких часов находится в женских половых путях. При этом на сперматозоид воздействуют факторы женского организма (рН, слизь, прогестерон, хемоаттрактанты и др.) Жизнеспособные и подвижные сперматозоиды не способны оплодотворить яйцеклетку, пока не пройдут окончательное созревание в женских половых путях. Процесс, при котором сперматозоид приобретает способность к оплодотворению яйцеклетки, называется капацитацией. Для успешной капацитации сперматозоиды должны примерно 7 часов находиться в женских половых путях.

* Акросома (см. рис.3-2) образуется в ходе сперматогенеза как продукт комплекса Гольджи и может рассматриваться как аналог лизосомы. Акросома расположена в головке сперматозоида, кпереди от ядра и тотчас под плазматической мембраной. Спереди мембрана акросомы (наружная) соприкасается с клеточной мембраной сперматозоида, а сзади (внутренняя мембрана) – с ядерной мембраной. При оплодотворении акросома участвует в акросомной реакции.

Яйцеклетка

При разрыве зрелого фолликула (овуляция) из яичника в брюшную полость выбрасывается овоцит второго порядка (рис. 3-3). Его окружают прозрачная оболочка (zona pellucida) и лучистый венец (corona radiata).

* Перемещение яйцеклетки. Перед овуляцией увеличение тонуса ГМК маточной трубы приближает воронку маточной трубы к поверхности яичника. Биение ресничек эпителиальных клеток фимбрий ампулы маточной трубы создает ток жидкости, способствующий перемещению яйцеклетки из брюшной полости в ампулу.

* Способность к оплодотворению. Для успешного оплодотворения яйцеклетки должна встретиться со сперматозоидом в течение одних суток после овуляции. Из практических соображений время, в течение которого овулировавшая яйцевая клетка может быть оплодотворена, оценивают в пять суток.

*Прозрачная оболочка. По мереразвития яйцеклетки в ней происходят синтез и последующая секреция гликопротеинов, постепенно формирующих zona pellucida. Зрелая прозрачная оболочка содержит густую сеть тонких нитей, состоящую из гликопротеинов (главным образом, белки ZP); один из них (ZP3) – главный рецептор сперматозоида, а ZP2 – вторичный рецептор, обеспечивающий дополнительное связывание гамет. Связывание сперматозоида с гликопротеинами ZP является сигналом к акросомной реакции.

Оплодотворение

Оплодотворение – слияние мужской и женской гамет – приводит к образованию одноклеточного зародыша – зиготы. При оплодотворении взаимодействуют мужская и женская гаплоидные гаметы; при этом сливаются их ядра (пронуклеусы), объединяются хромосомы, и возникает диплоидная клетка нового организма – зигота. Начало оплодотворения – момент слияния мембран сперматозоида и яйцевой клетки, о кончание оплодотворения - момент объединения материала мужского и женского пронуклеусов.

Для того, чтобы произошло оплодотворение, сперматозоид должен последовательно преодолеть три барьера (рис.3-4) лучистый венец, состоящий из нескольких слоев фолликулярных клеток, прозрачную оболочку и, наконец, плазматическую мембрану яйцеклетки. Сперматозоид легко проникает через лучистый венец между рыхло расположенными фолликулярными клетками и достигает прозрачной оболочки. При взаимодействии сперматозоида с прозрачной оболочкой происходят следующие события: связывание сперматозоида с его рецептором → акросомная реакция → расщепление компонентов zona pellucida ферментами акросомы → проникновение сперматозоида через образовавшийся в оболочке канал к плазматической мембране яйцеклетки.

* Акросомная реакция – экзоцитоз содержимого акросомы, предназначенного для разрушения прозрачной оболочки. Начало акросомной реакции – следствие взаимодействия олигосахаридов гликопротеина на ZP3 прозрачной оболочки с его лектин-подобным рецептором в мембране головки сперматозоида. При акросомной реакции наружная мембрана акросомы и клеточная мембрана сперматозоида сливаются и формируют мелкие пузырьки, отделяющиеся от головки. При этом из акросомы освобождаются гиалуронидаза, протеазы и другие ферменты, расщеплящие молекулы прозрачной оболочки.

* Слияние гамет. В результате акросомной реакции в прозрачной оболочке образуется узкий канал, черезкоторый проходит сперматозоид; плазматические мембраны сперматозоида и яйцеклетки вступают в соприкосновение и сливаются, а ядро сперматозоида оказывается погруженным в цитоплазму яйцеклетки.

* Активация яйцеклетки. Оплодотворение активирует яйцеклетку, в цитоплазме повышается концентрация Са²⁺, что служит сигналом для второго делений мейоза. Оплодотворенный овоцит второго порядка после метафазы второго деления завершает мейоз с образованием гаплоидной зрелой яйцеклетки и второго полярного тельца.

* Объединение пронуклеусов. В течение первых 12 часов после проникновения сперматозоида в яйцеклетку происходит перестройка ядер (пронуклеусов) слившихся гамет. Ядра набухают, появляются ядрышки. Пронуклеусы мигрируют в центр яйцеклетки и сближаются. Их ядерные оболочки исчезают, а материнские и отцовские хромосомы перемешиваются – образуется синкарион (♀ + ♂). Этот процесс (сингамия) и есть собственно оплодотворение.

* Кортикальная реакция. По периферии яйцеклетки расположены кортикальные гранулы. Их диаметр 200-600 нм; они содержат ферменты, в том числе различные гидролазы. Сразу после проникновения сперматозоида в яйцеклетку начинается кортикальная реакция - выделение содержимого кортикальных гранул в перивителлиновое пространство. Сигнал для кортикальной реакции – повышение концентрации Са²⁺ в цитозоле. Под действием ферментов кортикальных гранул происходят протеолиз ZP2 и модификация рецептора сперматозоида ZP3. В модифицированном состоянии молекулы ZP теряют способность к запуску акросомной реакции в других сперматозоидах. Тем самым блокируется полиспермия.

* Оболочка оплодотворения. В результате кортикальной реакции прозрачная оболочка подвергается существенным изменениям – происходит её стабилизация (оболочка оплодотворения). В стабилизированном состоянии оболочка оплодотворения защищает проходящий по маточной трубе концептус. Без оболочки оплодотворения дробление зиготы невозможно.

От зиготы до бластоцисты

Оплодотворенная яйцеклетка в результате дроблений формирует зародыш (концептус), состоящий из бластомеров. В дальнейшем (до начала гаструляции) зародыш проходит стадии морулы и бластоцисты.

Дробление

Дробление – митотическое деление диплоидных клеток без увеличения их суммарного объема. При дроблении происходит относительно быстрое увеличение количества клеток (бластомеров), от 2 до примерно 12-16 к третьим суткам после оплодотворения, когда концептус достигает стадии морулы и выходит в полость матки из маточной трубы (рис.3-6). Дробление отличается от обычного клеточного цикла отсутствием фаз G1 и G2 и очень короткой S-фазой, во время которой происходит синтез ДНК. Интервал между делениями дробления составляет примерно 12-24 часа. В ходе дроблений клетки уменьшаются в размерах, так что диаметр концептуса не превышает 100 мкм. На стадии бластоцисты дробления прекращаются и клетки возобновляют обычный клеточный цикл.

Характер дробления определяется количеством и распределением в цитоплазме желточных включений. У человека – плацентарного млекопитающего – в связи с внутриутробным питанием плода через плаценту – нет необходимости в создании больших запасов желтка. Поэтому желток распределен в цитоплазме равномерно (изолецитальная яйцеклетка). Зигота, образованная такой яйцеклеткой, совершает голобластическое дробление, т.е. полностью разделяется на два бластомера. Дальнейшие дробления – асинхронные и несколько неравномерные. При дроблении зигота окружена прозрачной оболочкой, сохраняющейся до стадии бластоцисты.

* Первое дробление (рис.3-6) начинается примерно через 30 часов после оплодотворения. Плоскость первого деления через область направительных телец. Область отделения направительных телец обычно рассматривают как анимальный полюс. Образующиеся два бластомера несколько различны по размерам.

В результате первого дробления нарушается симметрия зародыша и образуется два бластомера с различными потенциями развития: один бластомер дает начало «эмбриональной части» бластоцисты (полярный трофобласт и глубокая часть внутренней клеточной массы), а другой бластомер – «неэмбриональной части» бластоцисты (муральный трофобласт и поверхностный слой внутренней клеточной массы).

* Второе дробление (рис.3-6). Плоскость второго деления проходит перпендикулярно плоскости первого деления дробления, концептус формально переходит в стадию 4-х бластомеров, но дробление у человека асинхронно, поэтому при переходе от стадии 2-х бластомеров к стадии 4-х бластомеров в течение некоторого времени можно наблюдать трехклеточный концептус.

* Третье дробление. На этой стадии образуется концептус с различным количеством бластомеров; условно его можно отнести к стадии 8 бластомеров (рис. 3-6, рис. 3-7). До этого бластомеры расположены рыхло, но перед следующим (4-м) делением дробления эмбрион подвергается компактизации. Концептус уплотняется (компактизация), поверхность соприкосновения бластомеров увеличивается, а объем межклеточного пространства уменьшается.

Морула

По мере увеличения числа бластомеров концептус перемещается по маточной трубе и к третьим суткам достигает стадии морулы (рис. 3-6). Морула – группа клеток, возникших в ходе нескольких делений дробления и заключенных внутри прозрачной оболочки (рис.3-7). Центрально расположенные клетки морулы образуют щелевые контакты. Именно из этих клеток и возникает собственно эмбрион. Периферические клетки морулы соединяют плотные контакты; они формируют барьер, обособляющий внутреннюю среду морулы.

Бластоциста

Бластоциста возникает с появлением бластоцеля (заполненной жидкостью полости) к четвертым суткам после оплодотворения (рис. 3-7, рис. 3-9, рис. 3-21А). Объем бластоцеля увеличивается, и концептус приобретает форму пузырька. Прозрачная оболочка истончается и исчезает. Бластоцисту составляют трофобласт и внутренняя клеточная масса (эмбриобласт).

Трофобласт – покров зародышевого комплекса (рис. 3-7, рис. 3-9); образован периферическими клетками морулы. Крупные удлиненные клетки трофобласта соединены при помощи плотных контактов, что стабилизирует состав жидкости в бластоцеле. Клетки трофобласта «накачивают» жидкость в бластоцель.

Внутренняя клеточная масса (эмбриобласт) – компактная масса мелких клеток, выступающих в бластоцель (рис. 3-7, рис. 3-9). Клетки внутренней клеточной массы происходят из центральной части морулы и связаны при помощи щелевых контактов. В дальнейшем из внутренней клеточной массы образуются собственно зародыш и некоторые связанные с ним оболочки. Частичное или полное разделение внутренней клеточной массы приводит к развитию близнецов.

Гаструляция и первичные зародышевые листки

Гаструляция начинается в конце второй недели развития и характеризуется появлением у клеток способности к перемещениям. С началом гаструляции актьивируются первые тканеспецифические гены. Эмбриобласт расслаивается на эпибласт (слой цилиндрических клеток) и гипобласт (слой кубических клеток, обращенной к бластоцелю). Эпибласт и гипобласт вместе образуют двухслойный зародышевый диск (бластодиск). В дальнейшем на месте двухслойного зародышевого диска путем миграции и пролиферации клеток развиваются первичные зародышевые листки: эктодерма, мезодерма и эндодерма.

* Гипобласт. Формирование гипобласта (первичной эндодермы) происходит по каудально-краниальному градиенту. Обращенные к бластоцелю клетки вентральной части внутренней клеточной массы обособляются в тонкий слой – гипобласт (рис. 3-9). Клетки гипобласта выселяются из внутренней клеточной массы вследствие слабого адгезионного взаимодействия между ними. Интенсивно пролиферирующие клетки гипобласта перемещаются по внутренней поверхности трофобласта и формируют внезародышевую эндодерму прилегающей к трофобласту стенки желточного мешка.

* Эпибласт. Оставшиеся после образования гипобласта клетки внутренней клеточной массы формируют эпибласт (первичная эктодерма). Из него развивается зародыш, а также внезародышевые мезодерма и эктодерма (амниотическая).

* Зародышевый диск (рис. 3-9, рис. 3-10) – основная структура, участвующая в гаструляции. Зародышевый диск (более ранняя стадия – бластодиск) состоит из эпибласта, находящегося в контакте с гипобластом (фактически уже слоем клеток внезародышевый эндодермы эелточного мешка). Краниальный отдел зародышевого диска расширен. В дальнейшем (на 15-е сутки) в суженной каудальной части зародышевого диска вознркает вытянутое в кранио-каудальном направлении утолщение – первичная полоска. Через первичную полоску мигрируют клетки, участвующие в образовании первичных зародышевых листков и внезародышевых структур (рис.3-10, рис. 3-12).

* Зародышевая эндодерма происходит из части эпибласта, расположенной кпереди от первичной полоски.

* Зародышевая и внезародышевая мезодерма. Через заднюю часть первичной полоски мигрируют клетки эпибласта, образующие мезодерму. Сначала перемещаются клетки будущей внезародышевой мезодермы, а затем клетки для мезодермы зародыша. Хорду формируют мезодермальные клетки, расположенные вдоль срединной линии зародыша. Они мигрируют через головной конец первичной полоски в области первичного узелка по направлению к будущей головной части зародыша.

* Внезародышевая эктодерма. Из периферических участков эпибласта выселяются клетки, выстилающие изнутри полярный трофобласт.

* Эктодерма зародыша образуется за счет не выселяющихся из эпибласта клеток.

Нейруляция и сомиты

В результате гаструляции формируются зародышевые листки, части которых, влияя друг на друга, индуцируют образование новых структур. Пример подобного влияния – первичная эмбриональная индукция, её результат – развитие из дорсальной эктодермы нервной системы (ткани). Нейруляция – процесс закладки нервной системы и осевых структур. Нейруляция начинается с 16-х суток развития (первые признаки формирования нервной пластинки) и в основном завершается к 23-м суткам. Почти одновременно из мезодермы формируются сомиты и нефротом.

Нейруляция

Стадии нейруляции (рис.3-13) – индукция (первичная эмбриональная индукция) нервной пластинки → приподнимание краев нервной пластинки и образование нервного желобка → появление нервных валиков → формирование нервного гребня и начало выселения из него клеток → смыкание нервных валиков с образованием нервной трубки → срастание эктодермы над нервной трубкой. Некоторые структуры нервной ткани развиваются из нейрогенных плакод.

* Первичная эмбриональная индукция. Нейральная, или первичная эмбриональная индукция – образование нервной пластинки из дорсальной эктодермы. Этот процесс определяет организатор – хордомезодерма.

* Нервная пластинка – утолщенная часть дорсальной эктодермы, формирующаяся по кранио-каудальному градиенту. Плазматические клетки только что сформированной нервной пластинки расположены на базальной мембране, содержащей фибронектин, сульфатированные гликозаминогликаны и ламинин. Клетки нервной пластинки в апикальной части соединены при помощи плотных контактов, а в базальной части – щелевых.

* Нервная трубка. Вскоре после образования края нервной платинки приподнимаются, и формируются нервные валики (рис.3-13). Между валиками расположен нервный желобок. Позднее края нервных валиков смыкаются по срединной линии, и образуется замкнутая нервная трубка. Краниальный и каудальный участки нервной трубки долго остаются незамкнутыми, их называют соответственно передним и задним нейропором. Передний нейропор закрывается на 23-26-1 день развития, а задний – на 26-30-й день.

* Нервный гребень. После смыкания валиков и образования нервной трубки чатсь эктодермы, расположенная между нейральной и ненейральной (кожной) эктодермой (рис. 3-13), формирует новую структуру – нервный гребень (его производные см. в табл. 3-3).

Таблица. Производные нервного гребня

Чувствительные нейроны спинномозговых узлов и ганглиев черепных нервов: верхнего ганглия языкоглоточного нерва, яремного ганглия, часть нейронов ганглия тройничного нерва, часть нейронов ганглия коленца промежуточного нерва. Симпатические нейроны Парасимапатические нейроны Шванновские клетки и клетки-сателлиты спинномозговых узлов и ганглиев черепных нервов Меланоциты Клетки каротидного тельца Продуцирующие кальцитонин клетки Хромаффинные клетки Хрящ, кости, мышцы и соединительная ткань лица Окологлоточная мезенхима Верхне- и нижнечелюстной отростки Подъязычные дуги и 3-я глоточная дуга Одонтобласты Эндотелий роговицы

* Нейрогенные плакоды – утолщения эктодермы, расположенные латерально по обе стороны от формирующейся нервной трубки в краниальном отделе зародыша.

Мезодерма и сомиты

Клетки зародышевой мезодермы выселяются из эпибласта и формируют пресомитную мезодерму, из которой возникают сомиты – симметричные парные структуры по бокам от хорды и нервной трубки (рис. 3-16). Из мезодермы образуется еще два крупных зачатка: нефротом (промежуточная мезодерма) и латеральная мезодерма. Производные этих структур, а также всех зародышевых листков см. на 3-12.

* Пресомитная мезодерма. Клетки, прошедшие через первичную полоску, мигрируют в латеральном направлении и образуют непрерывный пласт толщиной в несколько клеток. В непосредственной близости от нервной трубки и хорды мезодермальные клетки образуют скопление – концентрические

* Сомиты. В результате пролиферации клеток, их миграции и последующей агрегации из сомитомеров формируется дорсальная мезодерма – сомиты (рис.3-16). Образование сомитов происходит от головного к хвостовому концу зародыша. Новая пара сомитов образуется примерно каждые 6,6 часов. В сомите существует полость, ограниченная клетками, связанными между собой при помощи плотных контактов. В каждом сомите различают склеротом, дерматом и миотом; их клетки имеют свои пути миграции и служат источником для различных структур.

* Склеротом. Под влиянием хорды и нервной трубки клетки вентро-медиальной области сомитов (склеротом) интенсивно размножаются и выселяются из сомита, окружая хорду и вентральную часть нервной трубки. Выселившиеся клетки дифференцируются в хрящевые и образуют позвонки, рёбра и лопатки.

* Миотом и дерматом. В оставшей дорсо-латеральной части сомита выделяют миотом (внутренний слой клеток, образующий впоследствии скелетную мускулатуру) и дерматом (наружный слой, зачаток соединительнотканной части кожи).

* Нефротом. Латеральнее сомита находится скопление клеток промежуточной мезодермы (нефротом) – зачаток мочевыделительной и половой систем.

* Латеральная мезодерма. Расположенная латеральнее нефротома (мезодерма латеральной пластинки) расщеплена на два листка: дорсальный и вентральный. Дорсальный (париентальный) листок – соматическая мезодерма (из неё образуются серозные оболочки). Вентральный (висцеральный) листок – спланхническая мезодерма (из неё образуются сердце, кора надпочечников, строма гонад, соединительная и гладкомышечная ткани внутренних органов и кровеносных сосудов).

ПРОВИЗОРНЫЕ ОРГАНЫ

На ранних стадиях развития закладываются провизорные органы: хорион, амнион, желточный мешок и аллантоис. Они образуют оболочки зародыша, связывают его с организмом матери и выполняют некоторые специальные функции. Источниками провизорных органов являются структуры бластоцисты, в том числе гипобласт и трофобласт.

* Гипобласт. Бластоциста состоит из внутренней клеточной массы (эмбриобласт) и трофобласта (рис. 3-9, рис. 3-21). На 8-9 сутки внутренняя клеточная масса расслаивается на эпибласт (первичная эктодерма) и гипобласт (первичная эндодерма). Клетки гипобласта не принимают участия в образовании структур плода, их потомки присутствуют исключительно в составе провизорных органов (см. 3-22, 3-23 и 3-24). Внезародышевая эндодерма формирует внутренний слой желточного мешка и аллантоиса. Внезародышевая эктодерма разделяется на внутренний и наружный листки. Внутренний листок вместе с трофобластом формируют хорион, при этом клетки внезародышевой мезодермы обрастают трофобласт, образуя эндоцеломическую полость, или полость хориона. Наружный листок внезародышевой мезодермы участвует в формировании наружных слоев амниона, желточного мешка и аллантоиса.

* Трофобласт (рис. 3-22). В трофобласте различают полярную область, покрывающую внутреннюю клеточную массу, и пристеночную (муральную) часть, образующую бластоцель. Клетки мурального трофобласта устанавливают контакт с материнской тканью в имплантационной крипте эндометрия матки. В трофобласте развиваются два слоя: внутренний (цитотрофобласт) и наружный (синциотрофобласт).

* Цитотрофобласт (слой Лангханса) состоит из интенсивно размножающихся клеток. Их ядра содержат хорошо различимые ядрышки, а клетки – многочисленные митохондрии, хорошо развитые гранулярную эндоплазматическую сеть и комплекс Гольджи. В цитоплазме содержится масса свободных рибосом и гранул гликогена.

* Синциотрофобласт - высокоплоидная многоядерная структура, образуется из клеток цитотрофобласта и служит источником плацентарного соматомаммотропина (плацентарный лактоген), хорионического гонадотропина (ХГТ) и эстрогенов.

Амнион.

Амнион (рис. 3-22, 3-23) – плодный пузырь – объемистый мешок, заполненный амниотической жидкостью (околоплодными водами). В области пупочного кольца амнион переходит на пуповину и далее на плодную часть плаценты, образуя их эпителиальный покров. Зародышевый (эмбриональный) и плодный периоды развития человека происходят внутри плодного пузыря.

* Образование амниона. Одновременно с расслоением внутренней клеточной массы на эпибласт и гипобласт образуется амниотическая полость, ограниченная эпибластом и внезародышевой (амниотической) эктодермой. В ходе гаструляции клетки зародышевой мезодермы обрастают амниотическую эктодерму, формируя наружный слой амниона.

* Амниотические складки. На краниальном конце амнион образует головную амниотическую складку. С увеличением размеров зародыша его голова растет вперед, в амниотическую складку. Боковые амниотические складки формируются по обе стороны зародыша за счет краев головной складки. Хвостовая амниотическая складка образуется на каудальном конце зародыша и растет в краниальном направлении. Головная, боковые и хвостовая амниотические складки сходятся над зародышем и замыкают амниотическую полость. Место соединения амниотических складок – амниотический шов; здесь образуется исчезающий впоследствии тканевый тяж.

*Амниотическая жидкость. Сформированный амниотический мешок наполняется жидкостью, защищающий зародыш при сотрясении, позволяющей плоду совершать движения и предотвращающейслипаниерастущих частей тела друг с другом и с окружающими тканями. На 99% амниотическая жидкость состоит из воды, 1% приходится на белки, жиры, углеводы, ферменты, гормоны, неорганические соли, а также эпителиальные клетки амниона, кожи, кишечника, дыхательных и мочевыделительных путей. К концу беременности объем жидкости составляет 700-1000 мл.

Желточный мешок

Желточный мешок – вынесенная за пределы зародыша часть первичной кишки. Стенка желточного мешка состоит из двух слоев: внутренний слой образован внезародышевой эндодермой, а наружный – внезародышевой мезодермой. В период наибольшего развития желточного мешка его кровеносные сосуды отделены от стенки матки тонким слоем ткани, что делает возможным поглощение из матки питательных веществ и кислорода. Внезародышевая мезодерма служит местом эмбрионального кроветворения (гемопоэза). Здесь формируются кровяные островки. Во внезародышевой эндодерме желточного мешка временно (на пути их миграции в зачатки гонад) располагаются примордиальные половые клетки. Позднее складки амниона сдавливают желточный мешок; образуется узкая перемычка, соединяющая его с полостью первичной кишки - желточный стебелек. Эта структура удлиняется и вступает в контакт с ножкой тела, содержащей аллантоис (рис. 3-23). Желточный стебелек и дистальная часть аллантоиса вместе со своими сосудами образуют пупочный канатик, отходящий от зародыша в области пупочного кольца. Желточный стебелек обычно полностью зарастает к концу 3-го месяца развития плода.

Аллантоис

Задняя стенка желточного мешка к 16-му дню развития формирует небольшой вырост – аллантоис (от греч.allas, колбасовидный), образованный внезародышевыми эндодермой и мезодермой. Устье аллантоиса открывается в клоаку, а его дистальная часть проникает в ножку тела (рис. 3-23). У человека аллантоис рудиментарен, он не функционирует как орган дыхания или резервуар для окончательных продуктов обмена, но имеет важное значение в эмбриональном кроветворении и ангиогенезе.

На 3-5 неделе развития в стенке аллантоиса происходит гемопоэз и формируются кровеносные сосуды пупочного канатика (две пупочные артерии и одна пупочная вена). На 7-й неделе эмбриогенеза уроректальная перегородка разделяет клоаку на прямую кишку и мочеполовой синус, соединенный с аллантоисом. Поэтому проксимальный отдел аллантоиса имеет отношение к образованию мочевого пузыря. На 2-м месяце эмбриогенеза аллантоис дегенерирует, а на его месте появляется урахус – плотный фиброзный тяж, тянущийся от верхушки мочевого пузыря к пупочному кольцу. В постнатальном периоде урахус организуется в срединную пупочную связку.

ПЛАЦЕНТА

Плацента связывает плод с организмом матери. Плацента состоит из материнской (базальная часть децидуальной оболочки) и плодной (ворсинчатый хорион) частей.

Имплантация

В полости матки бластоциста находится в течение 1,5-2 суток. Имплантация происходит на 20-21-1 день нормального менструального цикла, или через 5,5-6 суток после оплодотворения, когда функциональный слой эндометрия имеет наибольшую толщину (рис. 3-24). В ходе имплантации бластоциста вступает в тесный контакт с эпителием слизистой оболочки матки. Под действием маточного секрета прозрачная оболочка растворяется. После этого бластоциста прикрепляется к эндометрию, как правило, тем полюсом, на котором расположена внутренняя клеточная масса (полярный трофобласт). Через двое суток бластоциста оказывается полностью погруженной в слизистую оболочку матки.

Хорион

Соединение трофобласта и внезародышевой мезодермы приводит к образованию хориона. В формировании хориона различают три периода: предворсинчатый, период образования ворсинок и период котиледонов.

*Предворсинчатый период. В ходе имплантации клетки трофобласта пролиферируют и образуют цитотрофобласт (рис. 3-24, 3-25). По мере взаимодействия с эндометрием трофобласт начинает цитолитически разрушать ткани эндометрия, в результате появляются полости (лакуны), заполненные кровью матери. Лакуны разделены перегородками из клеток трофобласта, это первичные ворсинки. После появления лакун бластоциста может быть названа плодным пузырем.

* Ворсинчатый период. В этот период последовательно образуются первичные, вторичные и третичные ворсинки (рис. 3-25).

► Первичные ворсинки - скопления клеток цитотрофобласта, окруженные синцитиотрофобластом.

► Вторичные ворсинки. На 12-13-й день в первичные ворсинки врастает внезародышевая мезодерма, что приводит к формированию вторичных ворсинок, равномерно распределенных по всей поверхности плодного яйца. Эпителий вторичных ворсинок представлен светлыми клетками округлой формы с крупными ядрами. Над эпителием расположен синцитий с нечеткими границами, темной зернистой цитоплазмой, щеточной каемкой и полиморфными ядрами.

► Третичные ворсинки. С 3-1 недели развития появляются третичные ворсинки, содержащие кровеносные сосуды. Этот период называют плацентацией. Ворсинки, обращенные к базальной части децидуальной оболочки, кровоснабжаются не только из сосудов, происходящих из хориальной мезодермы, но и из сосудов аллантоиса. Период соединения ветвей пупочных сосудов с местной сетью кровообращения совпадает с началом сердечных сокращений (21-1 день развития), и в третичных ворсинках начинается циркуляция эмбриональной крови. Васкуляризация ворсинок хориона заканчивается на 10-1 неделе беременности. К этому сроку формируется плацентарный барьер. Не все ворсинки хориона развиты одинаково хорошо. Ворсинки, обращенные к капсулярной части отпадающей оболочки, развиты слабо и постепенно исчезают. Поэтому хорион в этой части нахывают гладким.

* Период котиледонов. Котиледон – структурно-функциональная единица сформированной плаценты – образован стволовой ворсинкой и её разветвлениями, содержащими сосуды плода. К 140-му дню беременности в плаценте сформировано 10-12 больших, 40-50 мелких и до 150 рудиментарных котиледонов. К 4-му месяцу беременности формирование основных структур плаценты заканчивается (рис. 3-26). Лакуны полностью сформированной плаценты содержат около 150 мл материснкой крови, полностью замещаемой 3-4 раза в минуту. Общая поверхность ворсинок достигает 14 м², что обеспечивает высокий уровень обмена между беременной и плодом.

Децидуальная оболочка

Децидуальная (отпадающая) оболочка образуется на всем протяжении эндометрия. К концу второй недели эндометрий полностью замещается децидуальной оболочкой, в которой различают базальную (decidua basalis), капсулярную (decidua capsularis) и пристеночную (decidua parietalis) части. Децидуальная оболочка, окружающая хорион, образует базальную и капсулярную части (рис. 3-27). В остальных областях полость матки выстлана пристеночной децидуальной оболочкой. В децидуальной оболочке выделяют губчатую (спонгиозную) и компактную зоны.

► Базальная часть децидуальной оболочки входит в состав плаценты (рис.3-27). Она отделяет плодное яйцо от миометрия. В губчатом слое много желез, сохраняющихся до 6-го месяца беременности.

► Капсулярная часть. К 18-му дню беременности капсулярная часть полностью смыкается над имплантированным плодным яйцом и отделяет его от полости матки. По мере развития плода капсулярная часть выпячивается в полость матки и к 16-й неделе срастается с пристеночной частью.

► Пристеночная часть. До 15-й недели беременности пристеночная часть децидуальной оболочки утолщается за счет компактной и губчатой зон. К моменту слияния пристеночной и капсулярной частей железы становятся неразличимыми. В конце доношенной беременности пристеночная часть децидуальной оболочки представлена несколькими слоями децидуальных клеток.

► Децидуальные клетки. Клетки рыхлой соединительной ткани вокруг сосудов компактной зоны резко увеличены. Это молодые децидуальные клетки, сходные с фибробластами. По мере дифференцировки децидуальные клетки приобретают округлую форму, их ядра становятся светлыми, клетки теснее прилегают друг к другу. Децидуальные клетки продуцируют пролактин и простагландины.

Ворсиначатый хорион.

Третичные ворсинки хорошо развиты на стороне, обращенной к миометрию. В ворсиначтом хорионе капилляры приближены к базальной мембране трофобласта и образуют поверхностную капиллярную сеть. Среди клеточных элементов стромы третичных ворсинок присутствуют макрофаги – клетки Хофбауэра. От вершины ворсинок в сторону децидуальной ткани отходят клеточные столбики (колонны). Состоящие из клеток цитотрофобласта, контактирующих с поверхностной компактной зоной децидуальной оболочки. В области контакта формируется зона коагуляционного некроза (слой Нитабух). Далее клетки цитотрофобласта проникают в губчатую зону эндомтерия, миометрий и стенку сосудов матки. Врастание цитотрофобласта на 6-й неделе беременности в стенку спиральных артерий приводит к вскрытию их просвета и установлению циркуляции материнской крови между ворсинками хориона. Ворсинки, тесно связанные с материнской тканью, называют якорными, или закрепляющими.

Функция плаценты

Функции плаценты многообразны. К ним относятся метаболический обмен между матерью и плодом, траспорт материнских антител, эндокринная функция (синтез ХГТ, прогестерона, хорионического соматомаммотропина, трансферрина, пролактика), детоксикация метаболитов.

Плацентарный барьер

В состав плацентарного барьера (материнская кровь - кровь плода) входят: синцитиотрофобласт → цитотрофобласт → базальная мембрана трофобласта → соединительная ткань ворсинки → базальная мембрана в стенке капилляра плода → эндотелий капилляра плода. Хорион защищает плод от влияния иммунной системы матери.