Зовнішньозародкові органи

Протягом фази гаструляції активно формуються зовнішньозародкові орга­ни, які забезпечують необхідні умови для розвитку зародка: 1) хоріон; 2) ам­ніон; 3) алантоїс; 4) жовтковий мішок. Ці провізорні органи утворюють обо­лонки зародка, об`єднують його з орга­нізмом матері, виконують деякі специ­фічні функції. Клітини позазародкового гіпобласта не беруть участі у формуванні струк­тур плода, їх нащадки є лише у вигля­ді зовнішньозародкових (провізорних) органів. В утворенні хоріона й амніона бере участь позазародкова ектодерма; позазародкова мезодерма формує внут­рішній шар жовткового мішка й алан­тоїса. Вона утворює порожнину хоріо­на. Позазародкова мезодерма поділяєть­ся на внутрішній і зовнішній листки (відповідно до внутрішнього шару хо­ріона і зовнішніх шарів амніона, жовт­кового мішка й алантоїса).

Трофобласт бере участь у формуван­ні амніона й хоріона і з часом стає час­тиною плаценти. Він складається з двох шарів: внутрішнього (цитотрофоблас-та) і зовнішнього (синцитіотрофобласта). Цитотрофобласт (шар Лангханса) містить клітини, що інтенсивно розмножуються. Синцитіотрофобласт є типовим синцитієм — високоплоїдною багатоядерною структурою, яка утво­рюється внаслідок злиття клітин цитотрофобласта.

Амніон — амніотична порожнина, заповнена амніотичною рідиною, утво­рює складки: головну, бічні й хвосто­ву. З черевного боку амніон прикріп­лений до тіла зародка. Амніон швидко збільшується, і до кінця 7-го тижня йо­го сполучна тканина починає контак­тувати зі сполучною тканиною хоріо­на. При цьому епітелій амніона пере­ходить на пупковий канатик і в ділянці пупкового кільця з`єднується з ектодер-мальним покривом шкіри ембріона. Ам­ніотична рідина захищає зародок від струсів, дає змогу плоду рухатись, за­побігає зрощенню частин плода з суміжними тканинами, перешкоджає проникненню до плода шкідливих аген­тів (мікроорганізмів тощо). Плід ков­тає амніотичну рідину, яка потрапляє до кишок; сеча плода також виділяєть­ся в амніотичну рідину. Збільшення кількості амніотичної рідини (багато­воддя) може поєднуватись з аненцефа­лією й атрезією стравоходу; зменшен­ня її кількості (маловоддя) — з агене­зією нирок, затримкою внутрішньоут-робного розвитку, синдромом амніотичних мембран (у випадку тяжкого три­валого маловоддя внаслідок утворення амніотичних зрощень може наставати навіть антенатальна ампутація частин тіла плода).

Жовтковий мішок — частина пер­винної кишки, що розміщена за межа­ми зародка. Стінка жовткового мішка складається з двох шарів: внутрішній шар — із позазародкової ендодерми і зовнішній — із позазародкової мезодер­ми. Складки амніона стискають жовтко­вий мішок; утворюється вузька перетин­ка, яка з`єднує його з порожниною пер­винної кишки, — жовткова ніжка. Ця структура видовжується і контактує із сполучною ніжкою (ніжкою тіла), що містить алантоїс. Позазародкова мезо­дерма є місцем ембріонального гемопоезу. У стінці жовткового мішка відбу­вається утворення кров`яних острівців, у деяких зі стовбурових кровотворних клітин диференціюються клітини крові і первинних кровоносних судин. Зв`я­зок тіла ембріона з хоріоном здійснює­ться за рахунок судин, які пророста­ють у стінку алантоїса, а також ворси­нок хоріона. Живлення і дихання ем­бріона відбуваються за допомогою хоріоалантоїса. Первинні ворсинки оми­ваються материнською кров`ю. Жовтковий мішок бере участь у жив­ленні і диханні ембріона короткий час; основна його роль — кровотворна. Жовтковий мішок зміщується в порож­нину між мезенхімою хоріона й амніо­тичною оболонкою. У ролі кровотвор­ного органа він функціонує до 7—8-го тижня, потім настає його зворотний роз­виток. У складі пупкового канатика за­лишок жовткового мішка пізніше вияв­ляється у вигляді вузенької трубочки. Позазародкова ендодерма є джере­лом первісних статевих клітин. Вони мігрують до зачатків статевих органів, де диференціюються у гамети.

Алантоїс. Задня стінка жовткового мішка на 16-й день розвитку формує невеликий виріст — алантоїс, що утво-рюється позазародковими ендодермою і мезодермою. Дистальна частина алан­тоїса поступово розширюється і пере­творюється на мішок, що сполучається з кишкою за допомогою ніжки. У лю­дини алантоїс швидко редукується на другому місяці ембріогенезу, але він бе­ре участь у формуванні судинної сис­теми плаценти. Проксимальний відділ алантоїса має відношення до формуван­ня сечового міхура, що потрібно вра­ховувати при аномаліях його розвитку.

Формування хоріона відбувається шляхом сполучення трофобласта й по­зазародкової мезодерми протягом трьох періодів: передворсинкового періоду (7—8-й день розвитку); періоду утво­рення ворсинок (до 50-го дня) і періо­ду часток (акушерських котиледонів) (50—90-й день). У передворсинковому періоді в процесі імплантації клітини трофобласта проліферують і утворюють цитотрофобласт, уздовж зовнішнього краю якого розміщується синцитіотро-фобласт — похідне цитотрофобласта. На ранніх стадіях імплантації трофо-бласт не має виразних цитолітичних властивостей, і бластоциста занурюєть­ся між клітинами поверхневого епіте­лію ендометрія без його руйнування. У подальшому цитолітична активність трофобласта збільшується, у тканині ен­дометрія утворюються порожнини — лакуни, що містять материнську кров. Лакуни розділяються перетинками, які складаються з клітин трофобласта (пер­винні ворсинки). Після появи лакун трофобласт бластоцисти стає хоріоном; настає ворсинковий період розвитку плаценти.

У період утворення ворсинок послі­довно виникають первинні (скупчення клітин цитотрофобласта, оточених синцитіотрофобластом), вторинні (рівно­мірно розміщені на протязі всієї поверх­ні плодового яйця) і третинні ворсин­ки (з кровоносними судинами). Період появи третинних ворсинок (з 3-го тиж­ня розвитку) називають плацентацією. Ворсинки, що повернені до основної від-падної (децидуальної) оболонки, кровопостачаються від судин не тільки хо-ріальної мезодерми, а й алантоїса. Пе­ріод сполучення гілок пупкових судин з місцевою сіткою кровообігу збігаєть­ся з початком серцевих скорочень (21-й день розвитку); у третинних вор­синках починається циркуляція крові. Васкуляризація ворсинок хоріона, як правило, закінчується до 10-го тижня вагітності. До цього терміну формуєть­ся плацентарний бар`єр. Розвиток ворсинок хоріона не є од­наковим: ворсинки, що повернуті докапсулярної частини відпадної оболон­ки, менше розвинуті і поступово зника­ють, тому в цій частині хоріон називає­ться гладким. Строма гладкого хоріо­на, повернутого до капсулярної части­ни децидуальної оболонки, містить ма­ло кровоносних судин. Ніжкова (стовбурова) ворсинка та її розгалуження утворюють частки (акушерські котиледони) — структур­но-функціональні одиниці сформованої плаценти.

Розуміння особливостей ембріонального періоду є дуже важливим у перинатології, оскільки численні аномалії розвитку плода беруть свій початок з порушень гаметогенезу, запліднення або імплантації. Так, наприклад, недостатня інвазія трофобласта до материнських кровоносних судин протягом імплантації може збільшувати в подальшому ризик прееклампсії і затримки внутрішньоутробного розвитку плода.

Ембріогенез — це розвиток організму від запліднення до народження. Багатоклітинний організм розвивається із заплідненої яйцеклітини (зиготи) не тільки шляхом збільшення кількості клітин, а й завдяки детермінації, тобто вибору одного з можливих шляхів розвитку. Детерміновані клітини спеціалізуються, інакше кажучи, набувають певної структури і здатності виконувати конкретні функції — відбувається диференціація, здійснюється морфогенез (гісто- і органогенез).

Внутрішньоутробний, або пренатальний, розвиток, що розпочинається від моменту запліднення яйцеклітини, триває 266—280 днів. В ембріогенезі людини визначають три основні пе­ріоди. Перший період — преембріональний (початковий) триває після запліднення протягом першого тижня вагітності. Критичними моментами цього періоду є запліднення та імплантація. Другий період — зародковий (ембріональний) триває з 2-го (утворення первинної смужки) до 8-го тижня вагітності. Зародок (ембріон) — це сукупність клітин, або істота — преембріон, що формується на стадії первин­ної смужки. Деякі автори вважають, що не можна називати ембріоном продукт диференціації зиготи до стадії первинної смужки, а кращими термінами є такі: передембріон, концепт, преембріон. Протягом зазначеного пе­ріоду відбувається дроблення зародкових клітин, їх міграція, починається диференціація органів (органогенез). Це найважливіший і найвразливіший період внутрішньоутробного життя. Екзогенні шкідливі чинники здатні порушувати нормальний морфогенез, що призводить до виникнення серйозних природжених вад розвитку. Наприкінці цього періоду ембріон стає плодом з характерною для дитини конфігурацією. Третій період — плодовий (фетальний) починається з 9-го тижня вагітності і триває до народження дитини, характеризується загальним ростом і органогенезом, зокрема розвитком центральної нервової системи. Критичним моментом цього періоду е плацентація.

Критичні періоди розвитку. Поняття критичного періоду розвитку введене у 1921 р. К. Стоккардом і розвинуте П. Г. Свєтловим. Індивідуальний розвиток, за П. Г. Свєтловим, складається з етапів, кожний з яких розпо­чинається критичним періодом, після чого йдуть стадії диференціації й росту. Критичні періоди характеризуються найвищою чутливістю до впливу не­сприятливих чинників зовнішнього се­редовища.

Найбільшу вразливість щодо впли­ву ушкоджувальних чинників має період запліднення і зародок під час імплантації, на 7-8-й день ембріогенезу (перший критичний період), і плацентації, на 2~8-й тиждень розвитку (другий критичний період, що збігається з періодом органогенезу). Для першого критичного періоду характерним є ембріотоксичний ефект ушкоджувальних чинників навколишнього середовища (хімічні агенти, іонізуюче випромінювання тощо), для другого критичного періоду — тератогенний вплив.

У період імплантації вплив шкідливих чинників або призводить до загибелі зародка, або не спричиняє порушень ембріонального циклу взагалі (при збереженні значної кількості бластомерів, здатних до поліпотентного розвитку). У разі ураження ембріона в пе­ріод імплантації та органогенезу утворюються аномалії тих органів, які в цей період перебувають у процесі активної диференціації й розвитку. Тому за на­явності короткочасної дії тератогенного чинника формуються окремі аномалії розвитку, а тривалої— численні.

До критичних періодів розвитку плода належать 15— 20-й тиждень вагітності (інтенсивний розвиток головного мозку) і 20-24-й тиждень (формування основних функціональних систем організму) вагітності.

Стать майбутньої дитини залежить від комбінації статевих хромосом у зиготі. Якщо яйцеклітина запліднена сперматозооном зі статевою хромосомою X, то в диплоїдному наборі (46 хромосом) будуть дві Х-хромосоми і розвинеться плід жіночої статі. Внаслідок за­пліднення сперматозооном зі статевою хромосомою У у зиготі утворюється комбінація статевих хромосом XV і буде розвиватися плід чоловічої статі. Кількість сперматозоонів з X - та У-хромосомами є однаковою, проте маса X - хромосоми більша, тому сперматозоони, що містять У-хромосому, є рухливішими. Однак у зв`язку з більшою вразливістю плодів чоловічої статі до ушкоджувальних чинників кількість новонароджених хлопчиків є меншою, ніж дів­чаток: на кожні 103 дівчинки народжується 100 хлопчиків.

На 4-му тижні закінчується нейруляція і починається органогенез. У цей час утворюються зачатки (бруньки) кін­цівок і закладаються основні системи органів, хоча процес їх росту і ста­новлення функцій триває у плодовому і постнатальному періодах. Згідно з клональною теорією розвитку, будь-яка тканина або орган беруть свій початок від невеликої групи клонів, кожен з яких утворюється зі своєї стовбурової клітини. На ранніх стадіях становлен­ня загального плану тіла важливу роль відіграє мезодерма, яка є первинним но­сієм позиційної інформації. Вирішаль­не значення в органогенезі мають індук­ційні взаємодії. Органогенез набуває розвитку від диференціації нервової трубки і сер­цевого зачатка (системи кровообігу). Форма ембріона внаслідок утворення сомітів стає виразнішою. Нижче від за­чатка голови ембріона — місце май­бутньої шиї, зайняте глотковою (зяб­ровою) системою, яка існує лише обме­жений час. Кров циркулює в надто тон­ких судинах. Скорочення серця прос­тежуються вже на 21-й день розвитку. До кінця 4-го тижня розміри ембріона збільшуються втричі, і в ньому вже можна розпізнати основні структури.

Ембріон у періоді органогенезу є найбільш вразливим до впливу тератогенних чинників. Більшість природжених вад розвитку виникає саме в цей час.

Протягом другого місяця вагітності відбуваються дуже важливі трансфор­мації шляхом швидкої клітинної пролі­ферації і диференціації. Розміри ем­бріона за цей час збільшуються при­близно в 5 разів, а маса його тіла зрос­тає у 40 разів. Дуже швидко розвиває­ться центральна нервова, травна систе­ми і система кровообігу. Протягом цьо­го періоду лице, що формується навко­ло ротової ямки, набуває вигляду об­личчя дитини. Кінцівки ростуть і роз­діляються на 3 сегменти, диференці­юються пальці. Кінцем ембріонального періоду і початком плодового (фе­тального), як правило, вважають закін­чення 8-го тижня після запліднення або 10-го тижня після останнього менстру­ального періоду. В цей час довжина плода становить 4 см. Приблизно на 56-й день розвитку у ембріона вже сфор­мовані основні органи, які надалі роз­виваються і дозрівають. Становлення функцій органів і систем плода розпо­чинається в ембріональному періоді, але інтенсивно відбувається у плодовому пе­ріоді розвитку.

Плацента, або дитяче місце, є над­звичайно важливим органом, що з`єд­нує функціональні системи матері і пло­да. Плацента людини належить до ти­пу відпадних дископодібних гемохорі-альних ворсинчастих плацент. Наприкінці вагітності плацента має масу 500—600 г, діаметр — 15—18 см, товщину —2—3 см. У плаценті розріз-няють материнську (повернуту до стін­ки матки) і плодову (повернуту до по­рожнини амніона) поверхні (мал. 32). Основною структурно-функціональною одиницею плаценти є частка (аку­шерський котиледон), утворена ніжковою (стовбуровою) ворсинкою та її гіл­ками (розгалужена — якірна, вільна, кінцева ворсинки). Зріла плацента має 40—70 часток. У кожній частці якірні хоріальні ворсинки прикріплюються до основної відпадної(децидуальної) обо­лонки, а ніжкові, вільні й кінцеві — омиваються материнською кров`ю, яка циркулює у міжворсинчастому про­сторі.

Міжворсинчастий простір складає­ться з трьох відділів: артеріального (в центральній частині частки), капіляр­ного (в основі частки) і венозного (хо-ріальний і міжчасточковий відділи). Із спіральних артерій матки кров під ве­ликим тиском надходить до централь­ної частини частки, потрапляє через ка­пілярну сітку в хоріальний і міжчас­точковий відділи, потім — у вени, роз­міщені в основі частки і на периферії плаценти. Материнський і плодовий кровообіг не сполучається один з од-:им і розділений міжкров`яною мембра­ною (плацентарним бар`єром). Міжкров`яна мембрана (плацентарний бар`єр) складається з таких компонентів: цитотрофобласта, базальної мембрани трофобласта, синцитіотрофобласта (строми), базальної мембрани ендотелію плодових капілярів, ен­дотелію капілярів. У цитотрофобластичному епітелії зі збільшенням термі­ну вагітності відбуваються певні зміни. У кінцевих ворсинах через плацентарний бар`єр здійснюється обмін між кров`ю матері і плода. Найсприятливі­ші умови для цього обміну створюються під час другої половини вагітності, ко­ли капіляри зміщуються до периферії ворсин і впритул прилягають до синцитіотрофобласта з утворенням синцитіо-капілярних мембран, у ділянці яких без­посередньо відбувається транспорт по­живних речовин і газообмін.