СПРАВОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ ПОДГОТОВКИ К СЕМИНАРСКИМ И ИТОГОВЫМ ЗАНЯТИЯМ И СДАЧИ КОЛЛОКВИУМОВ И ЭКЗАМЕНА ПО ТЕМЕ:
ЭМБРИОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА
г. Москва
2009 год
Онтогенез
Внутриутробное развитие человека
Материалы, приведённые в данном пособии, предназначены как для самостоятельной подготовки студентов, так и с целью текущего контроля знаний студентов. В сборнике приведены: краткий тематический материал, схемы, таблицы, цветные фотографии, электронограммы и рисунки для лучшего усвоения темы, а также элементы самостоятельного контроля – дифференциальная таблица и тестовые задания.
! При составлении данного пособия были также использованы не авторские публикации. Неавторские рисунки и схемы даны с изменениями!
ЭМБРИОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА.
«Гистология», в 4-ёх тематических сборниках.
«Эмбриология», № 2.
Раздел № 5 – «Онтогенез»,
Раздел № 6 – «Эмбриология человека»,
Права на данное издание принадлежат автору. Воспроизведение и распространение, в каком бы то ни было виде, части или целого издания не может быть осуществлена без письменного разрешения автора!
Составитель – Г.А. Демяшкин.
– это индивидуальное развитие особи (человека) от оплодотворённой яйцеклетки /зиготы/ и до смерти. Выделяют три этапа развития H. sapiens:
1 – прогенез (гаметогенез) – развитие мужских (сперматогенез) и женских (овогенез) половых клеток;
2 – эмбриогенез, или антенатальное развитие – внутриутробное развитие зародыша и плода, с момента оплодотворения и до рождения человека, способного к существованию и питанию во внешней среде. Клинически выделяют несколько стадий антенатального развития: 1) бластный (0-15 суток), 2) эмбриональный (16 – 75 сутки), ранний фетальный (76 – 180 сутки), поздний фетальный (с 180 суток и до рождения). Период родов именуется, как интранатальный и совместно с поздним фетальным и ранним неонатальным объединены в перинатальный период.
Беременность у H. Sapiens длится – 9 лунных (календарных) или 10 акушерских месяцев, или 40 недель, или 280 дней. Клинически беременность выражается как первая и вторая половины или 3 триместра. Беременность заканчивается родами.
3 – постнатальное развитие (собственно онтогенез) – с момента рождения и до смерти. Включает следующие периоды жизненного цикла*:
· 1. Неонатальный (Новорождённые): ранний – 1 – 10 суток и поздний – 10 – 28 (30) суток жизни;
· 2. Грудной (Младенцы)1 – 12 месяцев (до 1 года);
· 3. Детский (Дети, Детство) от 1 года и до пубертата (11 – 14 лет):
o 3.1. Ясельный – 1 год – 3 года;
o 3.2. Дошкольный – 3 года – 7 лет;
o 3.3. Младший школьный – 7 – 10 лет;
o 3.4. Средний школьный (препубертатный) – 10 лет и до пубертатного периода;
· 4. Подростковый (Подростки), или пубертат, или полового созревания, или старший школьный, или отрочество: ♂– 13 – 15 лет, ♀ – 12 –14 лет;
· 5. Юношеский возраст (Юноши и Девушки): ♂– 15 – 20 лет, ♀– 14 – 20 лет;
· 6. Половой зрелости: ♂– 20 – 60 лет, ♀– 20 – 55 лет;
· 7. Пожилой возраст, или пенсионный возраст: – ♂: 60-75 лет, ♀: 55-75 лет;
· 8. Старики: 75 – 90 лет;
· 9. Долгожители: от 90 лет и старше.
*среди морфологов, биологов, педиатров и других клиницистов существуют другие периодизации постнатального развития, о чём в тексте ниже.
Онтогенез, или жизненный цикл – одно из важных биологических понятий. Впервые этот термин использовал Э. Геккель при формулировании своего биогенетического закона. Термином «онтогенез» охватывают весь спектр последовательных преобразований организма от момента зачатия и до окончания жизненного цикла (смерти). Биологическое развитие человека – это сложное морфогенетическое событие, в основе которого лежат многочисленные морфофункциональные процессы: метаболические (катаболизм и анаболизм) – белковый, жировой, углеводный и водно-солевой обмены; деление соматических (митоз, амитоз) и половых клеток, с последующими увеличениями их размеров (физиологическая гипертрофия и гиперплазия), дифференцировка бластомеров и стволовых клеток, формообразования тканей (гистогенез), органов и их систем (органогенез, системогенез). При этом происходят как количественные изменения (собственно рост), так и качественные перестройки на всех уровнях организации живой материи – от генетического (активность ДНК) и до фенотипического (форма, структура и функции органов, их систем и организма в целом). Таким образом, именно в ходе роста и развития организма происходит реализация неповторимой наследственной программы (генотипа) в её внешнее проявление (фенотип) под воздействием и контролем разнообразных и всегда уникальных факторов среды. С преобразованиями, происходящими в процессе онтогенеза, связано "возникновение" всех видов изменчивости биологических признаков человека.
Индивидуальное развитие человека изучают различные науки: эмбриология и биология развития, физиология и биохимия, молекулярная биология и генетика, медицина, педиатрия, возрастная психология и множество других дисциплин. Этой же проблеме посвящено отдельное направление биологической антропологии - возрастная антропология или ауксология (от греч. auxano - расти).
Характерный для человека процесс роста называют в биологии аллометрическим (от греч. allos - иной). В отличие от изометрического роста (характерного для ряда многоклеточных), в ходе развития органы и части нашего тела увеличиваются непропорционально друг другу. Они растут с разными скоростями по сравнению с остальными соматическими параметрами и относительно друг друга, результатом чего является изменение пропорций тела.
Онтогенез человека характеризуется следующими признаками:
· Непрерывность – рост отдельных органов и систем организма человека не бесконечен, он идет по определённому ограниченному типу, что обусловлено генетически, то есть существует норма реакции. Организм человека представляет собой открытую биологическую систему – это субъект постоянного непрерывного развития на протяжении всей жизни.
· Цикличность – темпы развития (скорости изменений признаков) могут существенно отличаться во времени. У человека существуют периоды активизации и торможения роста. Существует цикличность, связанная с сезонами года (например, увеличение длины тела происходит в основном в летние месяцы, а веса – осенью), а также – суточная (например, наибольшая активность роста приходится на ночные часы, когда наиболее активна секреция гормона роста (СТГ) и ряд других.
· Гетерохрония, или разновременность (основа аллометричности проявляется в неодинаковой скорости созревания разных систем организма и разных признаков в пределах одной системы.
· Чувствительность к эндогенным и экзогенным факторам – темпы роста ограничиваются или активизируются под воздействием широкого спектра экзогенных факторов среды. Но их воздействие не выводит процессы развития за границы широкой нормы реакции, определенной наследственно. В этих пределах процесс развития удерживается эндогенными регуляторными механизмами. В этой регуляции существенная доля относится к собственно генетическому контролю, реализованному на уровне организма благодаря взаимодействию нервной и эндокринной систем (нейроэндокринная регуляция).
· Половой диморфизм – определённо выраженная характеристика развития человека, которая проявляется на всех этапах его онтогенеза
· Индивидуальность – отражает динамику онтогенетического развития отдельно взятого человека (особи).
Максимальная скорость роста плода характерна для первых четырех месяцев внутриутробного развития. Кстати, таким же образом изменяется и вес тела, с той разницей, что максимум скорости достигается чаще на 34-й неделе.
Первые два месяца внутриутробного развития - стадия эмбриогенеза, характеризующаяся процессами "регионализации" и гистогенеза (дифференцировки клеток с образованием специализированных тканей). В то же время благодаря дифференциальному росту клеток и клеточным миграциям части организма приобретают определенные очертания, структуру и форму. Этот процесс – морфогенез – активно идет вплоть до взрослого состояния и продолжается до старости. Но его основные итоги видны уже на 8-й неделе внутриутробного развития. К этому времени эмбрион приобретает основные характерные признаки человека. К моменту рождения (в период между 36 и 40 неделями) скорость роста плода замедляется, так как к этому времени полость матки оказывается уже целиком заполненной. Примечательно, что рост близнецов замедляется еще раньше – в тот период, когда их общий вес становится равным весу одиночного 36-недельного плода. Длина тела при рождении составляет в среднем около 50 см. После 60-ти лет происходит уменьшение роста, что связано в основном с потерей эластичности и сплющиванием межпозвоночных хрящевых дисков, понижением нервно-мышечного тонуса и изменениями гормональной секреции. Происходит изменение осанки тела, развивается плоскостопие и т.д.
Средние значения веса тела при рождении в настоящее время составляют 3,5 кг. Пик скорости увеличения веса тела у мальчиков приходится на 15-й год жизни (5,5-6,5 кг/год), у девочек - на 13-й (5,0-5,5 кг/год). В среднем вес тела постепенно увеличивается примерно до 25 лет, а после 60, наоборот. Это связано с атрофическими изменениями в тканях и уменьшения содержания воды. Соматотропный гормон (СТГ) – один из наиболее сильных стимуляторов биосинтеза большинства тканей организма. СТГ вырабатывается передней долей гипофиза, а сам его выброс в кровяное русло регулируется гормонами гипоталамуса (соматолиберины стимулируют секрецию СТГ, соматостатины - тормозят ее) и соматомединов печени. Секреция СТГ происходит круглосуточно, но максимум поступления его в кровь приходится на первые часы сна. Обычно это соответствует периоду времени с 22-ух вечера до 3-х часов утра ("Мы растем, когда спим). Непрерывное развитие можно представить как достаточно регулярное явление, обусловленное "включением" процесса роста в отдельные периоды и «выключением» в другие. Сама эта регуляция проходит «под контролем» спектра эндо- и экзогенных факторов - модификаторов развития. Среди них есть и очевидные стрессоры
Схемы периодизации онтогенеза. Многофакторное явление, каковым является процесс развития человека нелегко представить в виде простой схемы. Дело в том, что при строгом научном подходе, такая периодизация должна одновременно учитывать закономерности возрастной изменчивости комплекса разнородных признаков и явлений, относящихся к сферам биологии, психологии и социологии и др. И при этом она должна быть достаточно простой и наглядной, чтобы иметь применимость в практике той же биологии, психологии, медицины и педиатрии.
В педагогике нередко используется подразделение детского и подросткового периода на младенчество (до 1 года), преддошкольный возраст (1-3 года), дошкольный возраст (3-7 лет), младший школьный возраст (от 7 до 11-12 лет), средний школьный возраст (до 15 лет) и старший школьный возраст (до 17-18 лет).
Весьма успешно применяются в практике палеоантропологических исследований схемы, основанные на данных о развитии зубной системы, костей черепа и посткраниального скелета (периодизации по типу "Infantilis-Sinilis"). Впервые такая схема была представлена в фундаментальных трудах Р. Мартина (Martin R., 1928; Martin R., Saller K., 1956 и др.). Пять основных периодов развития были определены удачно, и в дальнейших модификациях уточнению подлежали только возрастные лимиты для отдельных этапов (см. например: Алексеев В.П., Дебец Г.Ф., 1964; Уайнер Дж., 1968). В исследовательской практике, как правило, особо оговаривается еще и период новорожденности (nb, условно – от рождения до 10 дней жизни).
Практическое применение находят системы А.В. Нагорного, И.А. Аршавского, В.В. Бунака, А.Ф. Тура, Д. Гайера и другие. В них выделяется от 3 до 15 стадий и периодов.
В 60-х гг. XX в. в работах А.В. Нагорного и учеников его школы была предложена общая фундаментальная схема, по которой полный цикл индивидуального развития млекопитающих и человека разделяется на два этапа: пренатальный (внутриутробный) и постнатальный (внеутробный), а последний подразделен на следующие периоды:
· период роста – формирование морфологических, физиологических и биохимических особенностей организма;
· период зрелости – все особенности организма достигают своего полноценного (дефинитивного) развития и остаются в основном неизменными;
· период старости – уменьшение размеров тела и ослабление физиологических функций.
Детальная схема онтогенеза человека представлена В.В. Бунаком в 1965 г. По ней всё развитие человека разделено на три крупные стадии (смотрите таблицу на странице 10).
· прогрессивная - включает в себя внутриутробный период, детство и юность, в течение прогрессивной стадии идет собственно продольный рост тела и функциональных параметров;
· стабильная - идет увеличение жирового слоя, продолжается нарастание веса тела, уровень функциональных показателей стабилен;
· регрессивная - происходит падение веса тела, снижение функциональных показателей, изменение покровов тела, осанки, скорости движений.
В свою очередь эти крупные стадии подразделяются на 24 этапа.
Наконец, пожалуй, наиболее широкое применение в отечественной науке нашла схема, принятая на VII Всесоюзной конференции по проблемам возрастной морфологии, физиологии и биохимии (Москва, 1965 г.) (таблица на странице 11).
Примеры модификации возрастной периодизации Martin R., Saller K:
Биологический и хронологический возраст. Период времени, прошедший в абсолютном выражении (то есть в годах, месяцах, днях и т.п.) с момента рождения человека до данного конкретного момента называется хронологическим, или паспортным, возрастом.
Возраст человека, оцененный по степени развития (или зрелости) отдельных признаков и систем признаков, получил название биологического возраста. Иначе говоря, биологический возраст – это достигнутый организмом уровень морфофункционального созревания, который мы получаем, сравнивая развитие по разным критериям. Среди них степень соматической и скелетной зрелости, зубной системы, показатели репродуктивной системы, физиологические и биохимические признаки и др. Логично, что чем больше критериев при этом рассматривается, тем более точной становится наша интегральная оценка морфофункционального статуса.
Введение в научный оборот термина "биологический возраст" связано с именами В.Г. Штефко, Д.Г. Рохлина и П.Н. Соколова (30-40 гг. XX в.). Биологический возраст отражает основные характеристики онтогенетического развития и, прежде всего, гетерохронность роста, созревания и старения на разных уровнях организации. Ясно, что эта категория - реалия не только биологического порядка, и можно говорить, например, о психологическом возрасте, его критериях.
Система общих требований к показателям биологического возраста сформулирована B.M. Дильманом и развита О.М. Павловским (Павловский О.М., 1987). Среди этих принципов есть ряд основных:
· измеряемость показателей – критерий (признак), по которому мы оцениваем биологический возраст, должен быть измеряем легко и точно;
· универсальность показателей и связь их с хронологическим возрастом – ценность критерия прямо пропорциональна ширине возрастного диапазона, в котором корректно и оперативно измеряется биологический возраст;
· прогрессирующий характер изменений, описываемых показателями - чем более простой характер имеет возрастное изменение признака, тем эффективнее оценка по нему. Изменение показателя не должно быть периодическим;
· закономерность изменения показателей и их скоррелированность – наличие связи критериев биологического возраста с определенными эндогенными механизмами развития и четкие предположения об их экзогенной обусловленности. Это проявляется во взаимном изменении показателей биологического возраста и связи этого изменения с общей причиной (ведущим фактором).
Основные критерии биологического возраста группируются по системам признаков:
· показатели морфологической зрелости - общее соматическое развитие; зубная зрелость; скелетный возраст; развитие репродуктивной системы;
· функциональные, физиологические и биохимические показатели - прежде всего, показатели основного, углеводного и липидного обмена; секреция ферментов и гормонов; особенности сердечно-сосудистой системы, нейродинамические и нейрофизиологические характеристики;
· показатели возрастной динамики психики - в принципе, любые изменяемые с возрастом и измеряемые "черты", относящиеся к сфере психологии, и соответствующие прочим упомянутым требованиям.
Зная закономерности возрастной и половой изменчивости в исследуемой группе, опытный антрополог сможет определить пол индивида, скажем, по отдельной кости или, даже, фрагменту кости. Но такое определение будет всегда очень осторожным – это вероятностная оценка (впрочем, как и оценка возраста). На практике ошибка половозрастной диагностики доходит до 10%.
Генетика пола. Люди имеют 23 пары хромосом, один член пары привносится сперматозоидом, а другой яйцеклеткой. У 22 пар оба члена каждой идентичны друг другу по форме (морфологии). У женщин 23-я пара также состоит из двух идентичных членов, а у мужчин две хромосомы 23-й пары совершенно не похожи друг на друга. Одна - Х-хромосома - совпадает по форме с женской парой, другая - Y-хромосома - значительно меньше. Таким образом, женщины имеют две Х-хромосомы (ХХ), а мужчины одну Х и одну Y (XY).
После формирования гамет (сперматозоидов и яйцеклеток), каждая из них содержит только половину всего набора хромосом, поэтому яйцеклетка всегда содержит одну Х-хромосому, а сперматозоид – одну Х или одну Y.
Определение пола будущего ребенка оказывается вероятностным процессом: если яйцеклетку оплодотворяет сперматозоид, несущий Х-хромосому, зигота имеет набор ХХ и пол ребенка будет женским, если сперматозоид несет Y, то зигота будет содержать набор XY и пол ребенка будет мужским.
Возраст созревания репродуктивной функции человека (половой зрелости, способности к беременности, длительность репродуктивного периода зависит от хода биологического развития и находится под контролем многочисленных эндо- и экзогенных факторов. Здесь также возможна акселерация и ретардация.
Первоначальное различие в строении хромосом направляет организм либо по мужскому, либо по женскому "пути" развития. Когда "механизм запущен", в дело вступает саморегулирующаяся система нейроэндокринной регуляции. Эта тавтология – регуляция регуляции – очень удачно подходит к описанию сути развития.
Период полового созревания, или перипубертатный период (от лат. pubertas - возмужание) с точки зрения масштабности биологических перестроек, является одним из наиболее значимых этапов онтогенеза. Он включает в себя две стадии: раннюю (препубертатную) и зрелую (собственно пубертатную).
Препубертатный период (adrenarche) начинается в 6-7 лет у девочек, 7-8 лет у мальчиков и длится 3-4 года.
Важнейшим событием этапа является созревание андрогенной зоны надпочечников, продуцирующей мужские половые гормоны (андрогены). Стимулятором этого процесса считают пролактин, рост уровня которого отмечен в ночные часы у здоровых девочек 6– 8 лет. Однако у мальчиков такой закономерности выявить не удалось.
Темпы этих морфологических изменений у девочек выше. С 9 – 10 лет у них начинается формирование вторичных половых признаков: намечается развитие грудных желез, матки и влагалища, затем происходит появление волос на лобке и, наконец, в подмышечных впадинах. Половое созревание у мальчиков начинается в среднем на 2 года позже, а сам процесс выражен слабее: только к самому концу периода у них намечается ускоренный рост наружных половых органов.
Весь цикл дальнейших изменений в репродуктивной системе связан с функционированием системы гипоталамус→гипофиз→гонады, под контролем которой находятся многие функции организма и, прежде всего, биологические ритмы.
Контроль осуществляется на основе саморегулирующегося процесса, по принципу отрицательной и положительной обратной связи. Характер процесса меняется на протяжении всего развития ребенка, начиная с внутриутробного периода, и, конечно, зависит от его пола. Само это развитие и состояние гипоталамических центров, а также регулируемый ими уровень гипофизарных и половых гормонов называют гонадостатом.
Созревание этой системы является ключевым событием пубертатного периода (gonadarche). Обычно, он начинается в 9 – 11 лет у девочек и 10 – 12 лет у мальчиков и завершается примерно в 17–18 лет.
По-видимому, весь комплекс предстоящих изменений подготавливается благодаря действию т.н. "гипоталамических часов" – наследственно обусловленному изменению чувствительности гонад и аркуатного центра гипоталамуса.
К началу пубертатного периода увеличивается секреция релизинг-факторов (РФ), которые поступают в переднюю долю гипофиза и стимулируют выделение гонадотропинов (ФСГ, ЛГ и ГСИК). Это увеличение имеет и обратное действие - гонадотропные гормоны стимулируют секрецию основных половых гормонов гонад: тестостерона (андроген) и эстрадиола (эстроген).
У мужчин тестостерон вместе с ингибином тормозят синтез гонадотропных гормонов. В результате устанавливается балансное состояние, но уже на новом уровне. Это так называемый тонический тип регуляции. Процесс может повторяться неоднократно и продолжается в течение жизни. Например, у половины мужчин в возрасте старше 50 лет отмечается андропауза –уменьшение тестостерона и компенсаторный рост секреции ЛГ.
С этими эндокринными переменами прямо связывается пубертатный ростовой скачок, характеризующийся быстрым увеличением размеров тела и изменением его пропорций. А сами показатели секреции являются надежными оценками хода развития.
У мужчин и женщин половые гормоны наряду с другими факторами (СТГ, ИФР и др.) регулируют развитие первичных и вторичных половых признаков, влияют на обменные процессы, морфогенез, половое поведение. Например, андрогены стимулируют синтез белка и костной ткани, актимиозиновый комплекс (развитие мышечной системы), обуславливают возрастное уменьшение щитовидной железы, прямо влияют на мышечную активность. Эстрогены усиливают выраженность "женских" черт в пропорциях тела и перераспределении жира, участвуют в регуляции функции мозга. В конце пубертатного периода СТГ, тестостерон и эстрогены начинают оказывать ингибирующее воздействие на линейный рост тела и его интенсивность падает. Окончательное созревание репродуктивной функции завершается к 18–20 годам.
Наиболее существенные морфофункциональные сдвиги растущего организма происходят под воздействием и контролем со стороны половых гормонов, соматотропина (СТГ), инсулина и инсулиноподобных факторов роста (ИФР1), кортизола, тиреоидных гормонов и других регуляторов, определяющих рост, обмен веществ, развитие половых признаков, пропорции, функциональные параметры, а также развитие мозга и многие характеристики поведения.
Критерии половой зрелости. Они разработанные в ауксологии и педиатрии, основаны на времени появления, последовательности и степени развития вторичных половых признаков, а также, что наиболее существенно, степени согласованности их появления и развития.
Общими компонентами для обоих полов являются:
· степень развития пубального (лобкового) обволошения (Р), с градациями от Р0 – волосы на лобке отсутствуют, до Р4 – распространение волос соответствует взрослому (по схеме Штефко В.Б., Островский А.Д., 1929). В схеме Дж. Тэннера степень обволосения описывается по более дробной шкале Р1 - Р6). Морфология этих признаков различна у мальчиков и девочек;
· степень развития аксилярного обволосения (развитие волос в подмышечной области) (Ах), с градациями от Ах0 – отсутствие волос, до Ах3 – полный волосяной покров (по В.Б. Штефко и А.Д. Островскому).
У мальчиков и юношей также оценивается:
· пубертатное набухание сосков (С) с тремя градациями от С0 до С2 по схеме В.Б. Штефко и А.Д. Островского,
· развитие гениталий (G) с пятью этапами G1 - G5 (по Дж. Тэннеру),
· перелом голоса и изменение конфигурации гортани (L) с градациями от L0 – детский голос и отсутствие сильного выпячивания щитовидного хряща и колец трахеи гортани, до L2 – мужской голос и отчетливое выпячивание элементов гортани (адамово яблоко) /по схеме Г. Гримма (Гримм Г., 1967)/,
· степень обволосения лица и третичный волосяной покров других частей тела.
У девочек и девушек, помимо пубального и аксилярного обволошения, учитывается:
· развитие грудных желез и соска (Ма) с четырьмя степенями развития от Ма0 до Ма4 (по схеме В.Б. Штефко и А.Д. Островского),
· возраст первой менструации (Ме) (факт менструации в том или ином возрасте отмечается как Ме(+) или Ме(-)),
· в некоторых схемах добавляется расширение таза, округление бедер, размеры крестцового ромба, реже учитываются структурно-анатомические изменения внутренних репродуктивных органов (Бунак В.В., 1941).
В результате таких оценок индивид в каждый момент развития описывается т.н. половой формулой: у девочек и девушек она имеет вид МаРАхМе (плюс дополнительные характеристики), у мальчиков и юношей - GCPAxL (плюс волосы на лице и на теле).
Сроки появления и степень развития отдельных признаков на протяжении пубертатного периода достаточно индивидуальны, но последовательность наступления этих изменений, в норме, высоко согласована.
Первые признаки полового развития появляются в 7 – 8 лет у девочек и в 10 – 11 лет у мальчиков. Нормальная последовательность появления признаков имеет вид:
· у женщин расширение таза - округление бедер - Ма - Р - Ах - Ме,
· у мужчин: G - C - Р - Ах - L - волосы на лице - волосы на теле (прежде всего, на груди).
Вообще, в норме, существует значительная согласованность между степенью развития вторичных половых признаков и другими показателями биологического возраста - эти показатели высоко скоррелированны. Например, у подростков размеры тела тем больше, а функциональные показатели у них тем выше, чем сильнее развиты признаки половой зрелости. Девочки с более ранними сроками менархе крупнее и морфологически более зрелы, чем девочки, начавшие менструировать поздно. Такие связи существуют между многими критериями биологического возраста.
Возраст менархе, конечно, не единственный показатель, изменчивый в зависимости от генетических (этнических, популяционных и т.п.) и средовых факторов (климато-географических, социальных, экономических и т.п.). Но, говоря о групповых различиях, мы снова напрямую подходим к вопросу о факторах, определяющих регуляцию процесса роста и развития - это все тот же знакомый вопрос о генетической и средовой детерминации явления биологической изменчивости. Относительно полового развития в этой связи накоплено колоссальное количество сведений, часто весьма противоречивых, а само явление, несомненно, представляется многофакторным.
Для целостного понимания хода индивидуального онтогенеза определяется согласованность развития не только репродуктивной, зубной и скелетной систем. Используются критерии соматического и физического развития (пропорции тела, конституция), различные функциональные, физиологические и биохимические показатели, наконец, разнообразные аспекты развития психической сферы. факторов (вследствие миграции населения, эпохальных колебаний периодов инсоляции, относительной увлажненности, температурного режима и т.п.);
Динамика онтогенетического развития каждого человека неповторима (индивидуальна).
Развитие человека характеризуется периодами активизации и торможения роста. Темпы роста ограничиваются или активизируются под воздействием широкого спектра экзогенных факторов среды. Но их воздействие не выводит процессы развития за границы широкой нормы реакции, определенной наследственно.
При нормальном течении, процессы роста и развития четко направлены и способны к самостабилизации, благодаря действию большого числа разнородных регуляторных механизмов. Эти механизмы запускаются благодаря генной экспрессии. Любое ростовое изменение в организме так или иначе связано с характером генетической активности.
Непосредственным каналом реализации наследственной программы являются ферменты, гормоны и другие эндокринные факторы. Изменение уровня их секреции в течение онтогенеза представляет собой ведущий фактор регуляции темпов индивидуального развития.
На всех этапах онтогенеза организм человека остается целостной и открытой биологической системой. Действие регуляторов и факторов развития начинается еще до момента зачатия. Затем уже другие механизмы продолжают контролировать процесс развития в течение всего пренатального периода и постнатального онтогенеза, определяя экспрессию, действуя непосредственно на клеточном и тканевом уровне.
Многие из этих механизмов обладают свойством саморегуляции, и большинство представляют собой сложные межсистемные комплексы, которые сами образуются в ходе онтогенеза. Они запускают и контролируют развитие отдельных систем организма. Мы же получаем хорошую возможность структурировать этот непрерывный процесс на условные этапы (периоды онтогенеза), регуляция в пределах которых оказывается более или менее жестко обусловленной генетически (чувствительные периоды).
В результате онтогенез представляет собой целостную и динамичную картину смены этапов, характеризующихся различными темпами роста. Каждый такой этап имеет свою возрастную норму реакции, обычно приближающуюся к среднегрупповой (популяционной) характеристике.
ВНУТРИУТРОБНОЕ РАЗВИТИЕ включает: эмбриональный и плодный периоды.
Эмбриональный период (8 недель, или 32 суток, или 2 месяца)— самый ответственный во внутриутробном развитии. В это время начинают свое развитие все эмбриональные и неэмбриональные структуры. Образовавшиеся три зародышевых листка в течение этого времени дифференцируются в различные ткани и органы. К концу эмбрионального периода все главные органные системы не только начинают свое развитие, но многие из них проявляют определенную функциональную активность. В развитии человека эмбриональный период является критическим; он особенно подвержен влиянию материнского организма и самых различных факторов внешней среды.
Спермий, войдя в половые пути, проходит процесс капацитации, который длится около 7 часов: гликопротеиновое покрытие и протеины семенной плазмы удаляются с плазматической мембраны вобласти акросомы спермия.
Оплодотворение – процесс слияния мужской и женской половых клеток (сперматозоида и яйцеклетки) и образование одноклеточного организма – зиготы. Зигота – тотипотентна – детерминирована на развитие всех клеток организма. Оплодотворение происходит в ампулярной части маточной трубе и длится около суток. При этом выделяют несколько фаз:
1. Дистантное взаимодействие. Половые клетки имеют гаплоидный хромосомный набор и приобрели способность узнавать друг друга. В основе дистантного влияния яйцеклетки на сперматозоид ведущую роль играет фактор положительного хемотаксиса: яйцеклетка выделяет гиногамоны, по увеличению градиента концентрации, которых двигаются спермии. Второй фактор – отрицательный реотаксис – это ток волн слизи в маточной трубе против которого сперматозоиды двигаются. А также движению спермиев способствует перистальтика маточной трубы.
2. Контактное взаимодействие. Это фаза иммунологического и рецепторного взаимодействия. Гидролизирующие ферменты (гиалуронидаза, протеаза) акромембраны акросомальной вакуоли головки сперматозоида растворяют фолликулярную оболочку (лучистый венец) яйцеклетки, а потом и прозрачную зону (зональная реакция прозрачной зоны). Один из множества спермиев проходит в перивителлиновое пространство — пространство между прозрачной зоной и мембраной овоцита. При контакте спермия с плазмалеммой яйцеклетки на ней образуется контактный холмик. Именно в этой области происходит слияние мембран половых клеток, и головка с телом сперматозоида поступает в цитоплазму яйцеклетки. Как только головка спермия проникнет в цитоплазму резко падает мембранный потенциал яйцеклетки и она теряет способность пропускать другие сперматозоиды. Этот быстрый блок полиспермии длится около 1 минуты и обеспечивает моноспермный тип оплодотворения. Далее в яйцеклетке наступает кортикальная реакция с выбросом кортикальных гранул, под действием которых теряется способность прикреплять спермии — т. е. утрачивается рецепторная активность.
3. Слияние пронуклеусов (на 16-18 час). Женская половая клетка (вторичный овоцит) находится в метафазе-2. Происходит слияние двух пар хромосом мужского и женского пронуклеусов, а отсутствие ядерных оболочек способствует формированию «метафазной звезды» и вторичный овоцит немедленно заканчивает второе деление мейоза, образуя второе полярное тельце. Таким образом, оплодотворение восстанавливает диплоидный набор хромосом, обеспечивает новые вариации в их структуре.
Результатом оплодотворения является инициация дробления зиготы. Без оплодотворения овоцит дегенерирует на 2-е сутки после овуляции.
Первая неделя развития
(7 суток, или 168 часов)
Дробление (Fertilisatio). Биологическая сущность этого процесса состоит в том, что в результате митотических делений из одноклеточного организма (зиготы) образуется многоклеточный. Оно начинается сразу же после оплодотворения в маточной трубе, где длится 3 суток, а затем ещё 3 суток в полости матки, в слизистую которой на 7 сутки имплантирует бластоциста. Процесс дробления напрямую зависит от количества виттелина и его распределения в яйцеклетке (у H. sapiens – олиголецитальный, изолецитальный тип). Первая борозда деления проходит меридианально, на месте внедрения сперматозоида. После второй меридианальной борозды идёт чередование меридианальных борозд с экваториальными (широтными) бороздами. Зигота делится на бластомеры. Ранние бластомеры (1 и 2 пара) являются также тотипотентные. При этом образующиеся дочерние клетки не увеличиваются до размеров материнских.
30 часов – первая меридианальная борозда, стадия 2 бластомеров;
40 часов – вторая меридианальная борозда, стадия четырёхклеточного зародыша;
72 часа (3 суток) – стадия морулы («тутовой ягоды»), в полости матки, 12-16 бластомеров;
96 часов (4 сутки) – стадия поздней морулы, или стадия бластоцисты (появление полости), в полости матки, 32-36 бластомеров. Происходят не только количественные, но и качественные преобразования: появляющиеся бластомеры всё больше отличаются от предыдущих по экспрессии генов (детерминированный процесс), создавая условия для дальнейшей дифференцировки.
У H. sapiens дробление – полное, неравномерное, асинхронное, то есть: меридианная борозда дробления полностью рассекает зародыш, в результате чего образуются неодинаковые по величине бластомеры, а скорость их образования в различных участках дробящейся зиготы не одинакова.
Прозрачная зона сохраняется на протяжении всего периода дробления и исчезает всего за несколько часов до имплантации.
Образовавшиеся клеточные популяции начинают дифференцироваться как тёмные и светлые. Светлые клетки – мелкие и располагаются по периферии бластоцисты, ограничивая полость, дробятся быстрее. Тёмные клетки – это скопление крупноклеточной массы в центральной части бластоцисты, их в 10 раз меньше чем светлых. Светлые клетки формируют – трофобласт, а масса тёмных – эмбриобласт.
120 часов (5 сутки) – 107 бластомеров; дифференцировка на эмбриобласт и трофобласт, свободное положение бластоцисты в полости матки, сбрасывание прозрачной зоны;
168 часов (7 сутки) – 1) погружная интерстициальная имплантация бластоцисты в собственную пластинку слизистой полости матки; 2) начало гаструляции.
В матке в этот период имеет место секреторная фаза. Артерии приобретают спиралеобразный (штопорообразный) вид, ткань эндометрия богато васкуляризована.
Чаще имплантация происходит на передней или задней стенки матки, в верхней её части. Погружение зародыша происходит «плашмя», вперёд будущей дорсальной стороной тела.
Трофобласт лизирует эпителий, соединительнотканную прослойку и стенку сосудов. За 24 часа бластоциста погружается на ⅔, а через 40 часов (2 сутки) – целиком. Имплантация (Nidatio) состоит из следующих фаз: адгезия (прилипание) и инвазия (проникновение). Происходят реакции обоюдного взаимодействия белков интегринов и трофобласта и эндометрия, а также фермента коллагеназы, синтезируемого трофобластом.
Вторая неделя развития
(8- 14 сутки, или 169-336 часов)
На 2-й неделе развития продолжается имплантация зародыша, разделяется внутренняя клеточная масса — эмбриобласт на эпибласт и гипобласт, формируются амниотический и желточный пузырьки, начинаются гаструляция, дифференцировка в трофобласте двух слоёв: цитотрофобласт и синцитиотрофобласт, и другие.
Гипобласт — мелкие кубоидальные пенистого вида клетки, граничащие с полостью бластоцисты. Его клетки пролиферируют и перемещаются в стороны, разрастаясь по внутренней поверхности трофобласта, формирует тонкую экзоцеломическую мембрану, которая окаймляет полость, известную как первичный желточный мешок (пузырёк) — экзоцеломическая полость (не содержит желтка). К концу 2-й недели развития клетки крыши первичного желточного мешка, мигрируя и пролиферируя, формируют новую полость— вторичный (дефинитивный) желточный мешок значительно меньших размеров, чем первичный. К концу 2-й недели в головной части гипобласта обнаруживается небольшое утолщение, известное как прехордальная пластинка (она указывает на место будущего рта). Эта область высоких клеток, которые тесно связаны с эпибластом.
Эпибласт — упорядоченно расположенные клетки, напоминающими псевдомногослойный призматический эпителий. Между клетками эпибласта появляются маленькие полости, которые, сливаясь, образуют общую полость — первичный амниотический пузырёк, будущую амниотическую полость.
Но затем боковые участки разрастающегося эпибласта образуют направленные вверх складки (амниотическая эктодерма), которые, сливаясь, формируют полный покров амниотической полости – амниотический пузырек. Остальная часть эпибласта, составляющая дно образованного амниотического пузырька – это зародышевый диск, который представляет собой материал всех зародышевых листков.
Гаструляция (2 недели, или 14 суток, или 336 часов). Это фаза манифестации дифференцировки, при которой из многоклеточной бластоцисты возникают вначале три разных зародышевых листка, преобразующиеся затем в зародышевые оболочки будущего зародыша. Биологическая сущность гаструляции в том, что клетки зародыша пролиферируют и направленно перемещаются в нём.
У Animals гаструляция происходит следующим из путей: инвагинация (одни клеточные массы погружаются в другие), эпиболия («наползание» одних клеточных масс на другие), деляминация (расщепление клеточных масс), миграция (активное выселение и перемещение клеточных масс). Для H. sapiens выделяют следующие фазы:
I – деляминация (7 суток). Эмбриобласт расщепляется на эпибласт и гипобласт;
II – иммиграция (7 суток). Формирование первичной полоски.
В период между 9 и 14 сутками в области зародыша уже начинается видимый процесс дифференцировки и перемещение клеточных элементов, образование первичной полоски. Это связано с неравномерной и асинхронной пролиферацией клеточных масс: накапливаясь в одних участках они должны перемещаться из зон более активной в зоны менее активной пролиферации. Перемещение клеточных масс осуществляется хорошо развитым цитоскелетом этих клеток. Наиболее активно пролиферируют клетки по периферии, они перемещаются к каудальному концу диска, встречаются и растут в краниальном направлении и сливаются с местными клеточными элементами, образуя первичный узелок (гензеновский узелок). Клеточные массы первичной полоски наползают на клетки узелка и вместе с ними мигрируют в область между эпибластом и гипобластом. После того как все клетки эпибласта (первичной полоски) уйдут в краниальный отдел, то оставшиеся клеточные массы диска будут участвовать в формировании зародышевой эктодермы.
В месте наибольшего напряжения происходит выселение «иммигрантов первой волны», то есть из гензеновского узелка, формируя головной отросток (нотохорд) будущей хорды. «Иммигранты 2-ой волны» встраиваются в гипобласт, замещая его клетки, формируя зародышевую энтодерму, а оставшиеся клетки гипобласта – внезародышевую мезодерму, занимает пространство между экзоцеломической мембраной и листком трофобласта, а затем в области будущей каудальной части зародыша формирует плотный тяж клеток – соединительный стебелёк, который свяжет амниотический и желточный пузырьки с трофобластом. «Иммигранты 3-й волны» формируют крылья зародышевой мезодермы (внутренний зародышевый листок). Хорда продолжает пролиферировать в каудальном направлении.
Значение процесса гаструляции. В результате гаструляции у позвоночных животных и H. sapiens образуются вначале зародышевые листки, а затем зародышевые органы и опорный орган.
Механика становления гаструлы:
1. только в гаструле бластомеры превращаются в клетки, то есть происходит их специализация, возникает ядерно-цитоплазматическое отношение. Если дезинтегрировать клетки гаструлы, то они всё равно узнают друг друга и начнут формировать зародышевые листки. Это объясняется тем, что эти клетки имеют на своей поверхности специальные рецепторы, а значит и есть специализированные органеллы для синтеза специфичной РНК;
2. таким образом, это образование клеток, достигших определённой степени дифференцировки;
3. возникают не просто специализированные клетки, а стволовые клетки для всех видов тканей. Есть ткани с открытым гистогенезом (кроветворение, сперматогенез, эпителий), есть стационарные ткани.
Во время контакта бластоцисты с эндометрием — активно разрастающийся трофобласт приобретает четко выраженное двухслойное строение.
Цитотрофобласт (внутренний слой)— идентифицируется по четким границам клеток. В цитотрофобласте видны митозы.
Синцитиотрофобласт (наружный слой) – представляет собой синцитий с беспорядочно расположенными ядрами. Синцитиотрофобласт вскоре приобретает вид массивных многоядерных протоплазматических масс, наиболее развитых в области эмбриобласта. В синцитиотрофобласте фигур митоза нет, однако его масса нарастает чрезвычайно быстро, что позволяет клеткам цитотрофобласта встраиваться в слой синцитиотрофобласта с потерей их собственных мембран.
В активно развивающемся синцитиотрофобласте появляются изолированные пространства — лакуны. К концу 2-й недели развития с лакунами синцитиотрофобласта затем соединяются расширенные капилляры эндометрия и материнская кровь входит в лакунарную систему. Процесс прогрессирует и постепенно устанавливается маточно-плацентарная циркуляция. Разрастающиеся слои трофобласта (будущий эпителий хориона) образуют выросты – первичные ворсинки, их центр занимают клетки цитотрофобласта, а периферию синцитиотрофобласта.
К 9-му дню бластоциста полностью погружается в строму эндометрия, где в области нидации развилась децидуальная реакция (отёк, васкуляризация, секреция гликогена и липидов) Дефект слизистой оболочки и имплантационный кратер заполняются массой фибрина с примесью свернувшейся крови и частиц материнских тканей. К 12—13-му дню эпителий эндометрия покрывает полностью дефект стенки матки.
Вывод: к 15 суткам уже имеются:
· амниотический пузырёк; желточный пузырёк;
· амниотическая, или зародышевая ножка; зародышевый щиток;
· производные эпибласта: зародышевая эктодерма, зародышевая мезодерма, зародышевая энтодерма;
· производные гипобласта: внезародышевая энтодерма, внезародышевая мезодерма;
· производное трофобласта – формирование хориона.
3 – 5 недели развития
(15 – 35 сутки, или 337 – 840 часов, 1-й месяц).
Третья неделя развития
(15 – 21 сутки, или 337 – 505 часов)
В этот период полностью образуются три зародышевых листка, формируются также важнейшие структуры, как первичная полоска, хорда, нервная трубка.
Зародыш в этот период превращается из плоской почти круглой структуры в вытянутую с широким головным (вследствие активного роста головной части нервной трубки) и узким каудальным концом.
В ходе процесса гаструляции на этой неделе при иммиграции клеточных масс из эпибласта образуется первичная полоска – источник материала энтодермального и мезодермального зародышевых листков и будущая эктодерма.
Уже с 17-го дня развития слой зародышевой мезодермы полностью разделяет верхний слой эпибласта (будущую эктодерму) и энтодерму, исключая область прехордальной пластинки и клоакальной мембраны в каудальном конце первичной полоски. Сама первичная полоска прогрессивно уменьшается в размере и полностью исчезает к концу 4-й недели.
Хорда продолжает расти и становится срединной осью и основанием осевого скелета (позвоночника, рёбер, грудины и так далее), то есть вокруг неё формируется позвоночный столб. Она дегенерирует и исчезает, когда окружается позвонками, а рудименты её обнаруживаются в виде пульпозных ядер межпозвоночных дисков.
Эктодерма, располагаясь над хордой, является зачатковым материалом для нервной системы и образует временный маленький нейрокишечный канал, соединяющий амниотическую полость и желточный мешок. На 18-й день нервная пластинка (утолщение эктодермы по направлению к прехордальной пластинке) инвагинирует, формируя нервный желобок с нервными валиками на каждой стороне. Последние к 21-му дню смыкаются (в будущей шейной области) и образуют нервную трубку, которая затем растёт в каудальном направлении. К концу 4-й недели нервная пластинка окончательно замыкается, и формируются: в головной части – передний нейропор, а в каудальной области – задний нейропор. Эктодерма также образуют нервный гребень (место соединения невральной и кожной частей эктодермы), клетки которого мигрируют по всему организму и дифференцируются в зачатки отделов периферической нервной системы.
Зародышевая мезодерма по бокам от хордального отростка в продольном направлении сегментируется на симметричные кубоидальные парные структуры – сомиты. Первые формируются к 21-му дню, и затем в сутки прибавляется по 2 – 3 сомита, определяя возраст зародыша. В каудальной области остаются несегментированные массы – нефрогенная ткань. Отходящие от сомитов сегментированные тонкие пласты мезодермальных клеток (ножки сомитов – нефротомы) соединяются с латеральной пластинкой мезодермы и образуют полость – эмбриональный целом, которая отделяет два слоя: наружный (в сторону эктодермы) – париетальная мезодерма, или соматоплевра и внутренний (в сторону энтодермы) – висцеральная мезодерма, или спланхноплевра. В течение 2-го месяца эмбриогенеза эмбриональный целом разделяется на три полости – перикардиальную, плевральную, брюшную.
С 15-х суток начинает формироваться пальцеобразный вырост из задней стенки желточного мешка – аллантоис. Он связан с внеэмбриональным формированием кровеносных сосудов и образованием крови (при развитии мочевого пузыря становится урахусом).
Прехордальная пластинка на третьей недели развития именуется как орофарингеальная мембрана, отграничивая эктодерму от энтодермы, Позже она прорывается, и будет связывать между собой амниотическую полость и первичную кишку.
В начале третьей недели во внезародышевой мезодерме желточного мешка и хориона, а также в соединительной ножке появляются первые кровеносные сосуды (изолированные кровяные островки ангиобластов, гемоцитобластов и первичных эритробластов).
В середине третьей недели верхняя часть желточного мешка впячивается в тело зародыша, образуя первичную кишку. В последующем происходит формирование передней и задней кишки.
В течение третьей недели развития уже выявляются закладки ряда систем и других структур:
· зачаток двухкамерного сердца и крупных сосудистых стволов;
· примитивная сердечно-сосудистая система;
· предпочка (пронефрос);
· начальные этапы формирования плаценты – из трофобласта и внезародышевой мезодермы образуются вторичные и третичные (с артериовенозной сетью) ворсинки, что способствует «привязыванию» хориона к тканям эндометрия;
· обеспечивается большая поверхность обмена между эмбрионом и матерью.
Четвёртая неделя развития
(22 – 28 сутки, или 506 – 672 часа), стадия 30 – 32 пар сомитов.
В этот период возникают характерные изменения внешней формы зародыша от плоской до цилиндрической, благодаря образованию складок (поперечных, боковых и продольных). Зародышевый щиток становится выпуклым (С – образный вид) и приподнятым в амниотической полости.
1. Дифференцировка вентральной и медиальной стенки сомитов на – склеротом, и дорсальной стенки на – миотом (будущая скелетная мускулатура своего сегмента), а выселяемые из него клетки к эктодерме – дерматом (будущая дерма и подкожная ткань).
2. 25 сутки – 20 сомитов, 27 сутки – 25 сомитов.
3. Выраженное разгибание головного мозга,
4. Формирование спинных нервов и ганглиев.
5. Сердце приобретает S – образную конфигурацию и начинает биться, выделяются правый и левый желудочки,.
6. Возникают выросты кишки – зачатки аденогипофиза, щитовидной и паращитовидных желез, развиваются зачатки лёгких и желудка, дорсальная закладка поджелудочной железы, печени в виде эпителиально-трабекулярной структуры.
7. Формирование клоаки.
8. Образование производных эктодермы – ушная и хрусталиковая плакоды, носовые ходы.
9. Развитие клубочков и канальцев мезонефроса.
10. Миграция гоноцитов вначале в каудальную кишку и затем в медиальную часть над мезонефросом.
11.Увеличиваются в числе ворсинки хориона, и нарастает сложность их ветвления.
12. В материнской ткани (decidua basalis) – материнской части плаценты – нарастает сосудистая сеть, открывающаяся в межворсинистое пространство, увеличивается число децидуальных клеток.
13. Прослеживаются зачатки верхних и нижних конечностей, 4 пары жаберных дуг.
Пятая неделя развития
(29 – 35 сутки, или 673 – 840 часов), стадия 42 – 44 пар сомитов.
1. Экстенсивный рост головы, связанный с быстрым развитием мозга, его разделение на отделы: мелэнцефалон, диэнцефалон, мезэнцефалон, метэнцефалон и миелэнцефалон.
2. Сформирование черепных и многих спинальных нервов.
3. Верхняя конечность становится лопатообразной, а нижняя – ластоподобной.
4. Железистая стадия развития лёгкого переходит в каналикулярную (зачатки вторичных бронхов и долей).
5. Начинается развитие метанефроса.
6. Тонкая кишка образует первичную кишечную петлю.
7. Трахея изолируется от пищевода.
8. Формируются половые валики.
9. В желудочках сердца выделяют – трабекулярный и компактный слои миокарда
Шестая неделя развития
(36 – 42 сутки, или 841 – 1008 часов, или 1½ месяца)
1. У зародыша вырисовывается первичное лицо, туловище и шея.
2. Конечности отчётливо отличаются и становятся определимыми.
3. Появление ушных бугорков (между 1 и 2 парами жаберных дуг) свидетельствует о начале развития ушной раковины и наружного слухового прохода.
4. Глаз становится более заметным, что связано с появлением пигмента в сетчатке.
5. Появляются зачатки моста мозга и мозжечка.
6. Формируются зачатки грудных желез.
7. Гонады отделяются от мезонефроса, их структура уже имеет половые отличия.
8. Бронхолёгочная сегментация лёгких.
Седьмая неделя развития
(43 – 49 сутки)
1. Связь между примитивной кишкой и желточным мешком редуцируется до относительно малого протока – желточного стебля.
2. Верхние конечности простираются под сердце, чётко определяются будущие пальцы.
3. Петли кишки входят во внеэмбриональный целом в проксимальной части пупочного шнура (умбиликальная грыжа).
Восьмая неделя развития
(50 – 56 сутки)
Эмбрион приобретает человеческий вид и находится в позе «боксёра».
1. Пальцы перепончатые, с выемками, а к концу недели приобретают отчётливый вид.
2. Ещё присутствует хвост, но он уже имеет вид обломка.
3. Веки встречаются друг с другом и закрывают глаза, выражаются надбровные дуги.
4. Появляется черепное сосудистое сплетение.
5. Пуповина уменьшается в размерах.
6. Между наружными гениталиями существуют различия, но внешне оно трудно определяется.
ГИСТОГЕНЕЗ и ОРГАНОГЕНЕЗ
Процесс гистогенеза и органогенеза начинается с конца 3-й недели эмбриогенеза. К этому моменту произошла закладка многих, особенно витальных органов (нервная трубка, сердце, лёгкие, первичная кишка, предпочка и мезонефрос, гонада). При этом происходит дифференцировка стволовых клеток в определённые (генетически обусловленные и детерминированные) диффероны, которые реализуются в основные тканевые группы (эпителиальная, соединительная, мышечная и нервная ткани). Ткани участвуют в формировании органов и систем органов. Начиная с 5 – 6-й недель эмбриогенеза начинается сложная специализация клеточных популяций, тканей многих органов, усложнение и реанжировка их оболочек (слоёв) и/или паренхимы.
Основная характеристика эмбриона в начале плодного периода (динамика развития):
Головной мозг. Его развитие начинается в конце 2-й недели эмбриогенеза. К 9-й неделе внутриутробного развития есть все (пять) мозговых пузырей, в телэнцефалон происходит расслоение материала нервной ткани. Рядом с головным мозгом развивается глаз (стадия глазной плакоды).
Спинной мозг. Орган уже содержит в центре спинномозговой канал. Эпендимоциты с длинными отростками служат «строительным» материалом. В плащевом слое нейроны группируются, то есть начинают образовываться ядра. Отростки нейронов, выходя за пределы плащевого слоя и краевой вуали, подвергаются миелинизации. В продольном срезе спинного мозга определяются мощные мозговые пузыри – это ганглиозные пластинки, которые в последствии дадут материал для мозгового вещества надпочечника (хромаффинные клетки). Наличие рефлекторной дуги способствует развитию скелетной мускулатуры.
Эндокринная система. Продолжается развитие гипофиза. После образования кармана Ратке, идёт пролиферация клеток двух зачатков – эктодермального (крыша ротовой полости) и нейрального (материал промежуточного мозга) и формирование передней и задней долей гипофиза. Щитовидная железа располагается перед трахеей. Её фолликулы структурированы, их полости содержат коллоид, идёт выработка гормонов (Т3, Т4, кальцитонин). Она является мощным индуктором развития многих органов, особенно центральной нервной системы. Рядом с верхними полюсами вторичных почек определяются больших размеров надпочечники. Они функционируют – вырабатывает стероиды для белкового анаболизма (накопление белка в фетальной коре).
Тимус (зобная железа). Орган имеет дольчатый вид. В пределах каждой дольки можно выделить корковое и мозговое вещество. Тимус заселяется Т – лимфоцитами (идёт активная антигеннезависимая дифференцировка и пролиферация). В этот период тимус выполняет множество фетально значимых функций.
Сердечнососудистая система. Сердце работает уже давно (прослушивается сердцебиение плода), сильнее развит правый желудочек, так как в нём высокое сопротивление из за сосудов мышечного типа. Значительная часть миокарда рыхлая, разбита на компактный и трабекулярный (хорошо выражен). Изменяется объём желудочков – полость увеличивается за счёт гибели (путём апоптоза) клеток. Перестройка мышечных элементов происходит за две недели. Сосуды малого круга кровообращения мышечного типа. Они обеспечивают поступление в лёгкие необходимого количества крови. Через Баталов проток кровь попадает в большой круг кровообращения. К рождению Баталов проток превращается в связку и просвет закрывается. Сосуды богаты большим количеством коллагеновых элементов, увеличивается становление эластического компонента стенки, что способствует минимизации гемодинамического сопротивления.
Кровь с ядерными эритроцитами впервые появляется ещё на 3-й неделе эмбриогенеза в стенке желточного мешка. До 3-го месяца происходит эндоваскулярное кроветворение эритроцитов, клетки сохраняют способность к размножению. В печень поступают стволовые клетки дефинитивного типа и начинают образовываться нормобласты. Появляются лейкоциты. При этом незрелые и дефектные клетки в кровоток не допускаются. Это гепато-лиенальный процесс.
Органы дыхания. После железистой стадии, лёгкие находятся на канальцевой стадии своего развития, то есть происходит развитие бронхиального дерева. Трахея визуализируется как слоистая трубочка, со всеми оболочками, в ней очень сильно развитии эпителий и перекрывает просвет. При патологии происходит реканализация с усиленным заселением мезенхимы, что приводит к порокам развития. При не зарастании протока между пищеводом и трахеей происходит формирование трахео-эзофагальных свищей.
Желудочно-кишечный тракт. Пищеварительная трубка уже замкнутая и слоистая. В ротовой полости имеется язык, покрытый многослойным эпителием, формируются сосочки. В пищеводе эпителий является инициатором развития всей стенки. Эпителий образует в просвете эпителиальные пробки – это свидетельствует о физиологической эмбриональной атрезии пищевода. Если в эти пробки врастает мезенхима, то это приводит к порокам развития. С запозданием развивается собственная пластинка слизистой, что придаёт возможность железам прорасти в подслизистую основу. В желудке можно увидеть первичные желудочные ямки, на дне которых располагаются железистые почки, их клетки напоминают клетки вкусовых почек слизистой языка. В привратнике формируются мышечные жомы. Желудок имеет брыжейку с закладкой в ней поджелудочной железы: вначале в виде канальца (будущий главный проток), а затем после врастания сюда мезенхимы, появляется стуктурированность железы. Дорзальная часть брыжейки служит для закладки селезёнки – она как бы «вышла» из желудка. Двенадцатиперстная кишка является прогрессивным отделом тонкого кишечника. Она большая и хорошо развита, в ней глубокие складки, что приводит к физиологическ
