Текст книги "Возрастная морфология. Часть I"

Плод растет и постепенно заполняет всю полость матки; он покрыт плодной – амниотической оболочкой, или плодным мешком. В этом мешке, наполненном околоплодной, или амниотической жидкостью, плод занимает определенное характерное положение, прикрепляясь к внутренней поверхности плаценты при помощи, пупочного канатика, или пуповины. Канатик содержит пупочные артерии и вену, обеспечивающие непрерывное снабжение плода питательными веществами и кислородом, а также выделение продуктов обмена веществ из его тканей и органов.

На 4-м месяце у плода появляются индивидуальные особенности строения. В этот период его длина составляет 12 – 13 см, а масса – 230 – 260 г.

В течение 5-го месяца плод приобретает способность двигаться. Голова его довольно велика по сравнению с другими частями тела. Сердце, печень и почки также непропорционально велики. На всем теле появляются тонкие пушистые волосы. Начинают функционировать сальные железы, выделения которых, смешиваясь с отпадающими клетками кожицы плода, образуют светло-желтую массу, или плодную смазку, покрывающую местами тело плода. Ноги становятся длиннее рук. Плод имеет длину около 20 см и массу в среднем, 0,5 кг.

На 6-м месяце кожа плода становится морщинистой и матовокрасной, она покрыта, особенно в подмышечных впадинах и в области паховых складок, сальной смазкой. Волосы темнеют, заметны ресницы и брови; ногти выходят за концы пальцев. В конце 6-го месяца длина плода составляет 30 – 32 см, масса – около 1 кг.

В течение 7-го месяца кости, образующие крышу черепа, становятся выпуклыми; веки, которые были сомкнуты, открываются, начинает откладываться подкожный жир, морщинистость кожи исчезает; на голове появляются более густые волосы. У мальчиков начинается опускание яичек в паховый канал. Плод имеет длину 35 – 36 см и массу, в среднем, около 1,5 кг. Рожденный в конце этого месяца плод жизнеспособен и при соответствующих условиях может продолжать свое развитие вне тела матери.

В течение 8-го месяца увеличивается подкожный жировой слой, кожа становится светло-красного цвета, полностью покрыта плодной смазкой. Одно яичко (чаще левое) уже прошло через паховый канал в мошонку, другое – еще в канале. В конце месяца длина плода от головы до копчика составляет около 28 см, а от головы до пяток – около 40 см. Масса тела колеблется от 2 до 2,5 кг.

В течение 9-го месяца продолжается отложение подкожного жира, волосы на голове становятся длиннее и гуще, пушок на теле начинает исчезать (рис. 4.8.). Оба яичка у мальчиков находятся в мошонке. Тело принимает более округлые очертания, изменяется соотношение частей тела. Ко времени рождения плод имеет длину от головы до копчика 35 см, от головы до пяток – 50 см, массу, в среднем, от 3 до 3,5 кг.

Во внутриутробном периоде темпы роста значительно выше, чем после рождения. Так, масса новорожденного в 32 000 000 раз больше массы оплодотворенного яйца – зиготы, а масса тела взрослого только в 20 – 25 раз превосходит массу новорожденного.

По истечении 9 месяцев (10 лунных месяцев) беременности плод становится полностью жизнеспособным и по выводящим половым путям изгоняется из материнского тела, при этом расширенные шейка матки и влагалище образуют единую трубку – родовой канал. В конце беременности плод обычно обращен головкой вниз, поэтому в родовой канал вступают сначала головка плода и соответствующая часть плодных оболочек. Изгнание плода из матки (роды) происходит вследствие повторяющихся непроизвольных сокращений мускулатуры матки, или схваток, и произвольных сокращений мышц брюшного пресса. Благодаря этим сокращениям плодный пузырь постепенно вытесняется в шейку матки, при этом оболочки его прорываются, амниотическая жидкость выливается через влагалище наружу и происходит освобождение ребенка из плодного пузыря, который остается висеть на пуповине. Новорожденный с первым криком вдыхает воздух, его легкие начинают функционировать, в связи с чем плацентарное кровообращение становится ненужным, пульсация в пуповине ослабевает и затем прекращается. Пуповину перерезают, оставшаяся культя пуповины новорожденного со временем отпадает. Место соединения пуповины с брюшной стенкой зарубцовывается и формируется пупок.

Рис. 4.8. Плод 9 месяцев

В процессе пренатального развития зародыш, а затем плод подвергается воздействию различных неблагоприятных факторов (тератогенов) внешней и внутренней среды, которые могут привести к развитию врожденных пороков органов или систем плода. Периоды наибольшей чувствительности зародыша к действию повреждающих факторов получили название критических периодов. В эмбриогенезе человека выделяют несколько критических периодов, к которым относятся: 1) гаметогенез (спермато– и овогенез); 2) оплодотворение; 3) имплантация (7-8 сутки эмбриогенеза); 4) развитие зачатков осевых органов и формирование плаценты (3-8 недели развития); 5) стадия усиленного роста головного мозга (15-20 недели); 6) формирование основных функциональных систем организма и дифференцировка половой системы (20-25 недели) и 7) рождение.

В зависимости от того, на какой стадии развития находится плод, он не одинаково реагирует на действие неблагоприятных агентов. На этом основании выделяют три периода его реакции: период резистентности, период максимальной чувствительности и период снижения чувствительности. Первые 11 дней после оплодотворения, когда под действием тератогена зародыш или погибает, или нормально развивается дальше, соответствуют периоду резистентности.

Период максимальной чувствительности к действию тератогенных факторов приходится на 12-56 день, когда у эмбриона отмечается закладка и образование органов.

Период снижения чувствительности начинается с 9 недели эмбрионального развития, когда органы сформированы. Действие тератогена в этот период может вызвать у плода уменьшение размеров органа и появление лишь функциональных расстройств.

Тип аномалий развития связан с конкретным сроком органогенеза. Так, воздействие тератогена на 26 день приводит к аненцефалии (отсутствие головного мозга), на 30 день – атрезии пищевода, экстрофии мочевого пузыря, на 36 день – к расщелине верхней губы, на 6 неделе – к атрезии и свищам прямой кишки, дефектам межжелудочковой перегородки сердца, синдактилии, на 7-8 неделе – к атрезии 12-перстной кишки, на 9-10 неделе – к расщелинам верхнейчелюсти и нёба и т.д.

Морфологические изменения, выходящие за пределы нормы, называются дисплазией. Они, в свою очередь, подразделяются на: 1) мальформации (неправильное образование структур зародыша под влиянием тератогенных или генетических дефектов), 2) деформации (аномалии, возникающие в результате механического воздействия), 3) дисрупции (врожденные пороки, появляющиеся вследствие инфекционной или сосудистой патологии), 4) стигмы дисэмбриогенеза, к которым относятся пороки развития, не требующие медицинского вмешательства (искривление мизинца, ямочки). Синдром представляет собой совокупность внешних и внутренних, морфологических и функционных врожденных пороков, вызванных единым этиологическим фактором.

В настоящее время число новорожденных с врожденными пороками составляет 3-5% от всех детей, родившихся живыми. Около 10-12 % причин смерти детей в первые годы жизни обусловлено врожденной патологией.

Основная масса врожденных пороков обусловлена воздействием факторов внешней среды, генетическими дефектами или их сочетанием.

С другой стороны, врожденные пороки развития классифицируются (Э.И. Валькович, 2003):

I. По степени распространения в организме эмбриона:

1) изолированные, с поражением одного органа;

2) системные, с поражением нескольких органов одной ситсемы;

3) множественные, характеризующиеся поражением органов разных систем;

II. По локализации: например, внутриутробные пороки развития центральной нервной системы, сердечно-сосудистой системы, мочевыделительной системы и т.д.

Врожденные пороки развития могут проявляться в виде:

1) отсутствия органа или части тела (агенезия, аплазия);

2) недоразвития органа (гипоплазия);

3) избыточного развития (гиперплазия), удвоения органа;

4) изменения формы органа (слияние, атрезия-заращение, стеноз-сужение) и его расположения (эктопия);

5) сохранения (персистенция) провизорных (временных) органов.

Среди факторов внешней среды различают: инфекционные агенты, медицинские препараты и химические вещества, высокие дозы радиации, метаболические нарушения у матери, механическое воздействие на плод и др.

Различные инфекционные агенты способствуют возникновению врожденных пороков. При токсоплазмозе нарушается рост плода и развитие мозга. Вирус краснухи вызывает катаракту, глухоту, врожденный порок сердца. При сифилисе нарушается рост плода, развитие мозга и скелета. Цитомегаловирус вызывает нарушение роста плода, аномалии со стороны центральной нервной системы.

Алкоголь нарушает рост плода, приводит к появлению аномалий головного мозга. Гидантоин вызывает аномалии скелета и центральной нервной системы, нарушает рост плода. Талидомид вызывает пороки развития конечностей и расщелины неба. При действии ретиноевой кислоты возникают пороки головного мозга, уха и сердца. Тетрациклин вызывает образование темных пигментных пятен на зубах. Тератогенным эффектом обладают и другие препараты: варфарин, антикоагулянты, антибластомные химиопрепараты, противозачаточные препараты, йодсодержащие вещества, свинец, литий, ртуть.

Высокие дозы радиации представляют собой тератогенный фактор, который нарушает деление клеток и органогенез, что может вызывать аномалии развития. Дети от матерей, страдающих метаболическими нарушениями (сахарный диабет, фенил-кетонурия), имеют во время беременности риск возникновения пороков сердца и дефектов центральной нервной системы.

Внутриматочные механические воздействия на плод приводят к деформациям лица и другим аномалиям, нарушают рост плода. Внешние механические воздействия могут привести к возникновению складок амниотического мешка, из-за чего может развиться гипоплазия конечностей.

Генетические факторы могут вызвать как единичные врожденные пороки, так и развитие многообразных синдромов. К наследственным болезням относятся болезни, для которых точно установлена генотипическая природа. Среди генетических нарушений выделяют следующие основные типы: моногенные, хромосомные и многофакторные.

Моногенные болезни представляют собой дефекты одного гена. Ген соответствует участку молекулы ДНК, кодирующему последовательность аминокислот в полипептидной цепи. Ген является единицей наследственности, занимающей специфическое место в хромосоме и способный к самовоспроизведению в клеточном цикле.

Геном соответствует полному набору генов в хромосомах. В геноме каждого человека не менее 50 тысяч пар структурных генов, находящихся в 44 аутосомах (22 пары) и в паре половых хромосом (XY– у мальчиков, XX – у девочек). Каждый ген представлен двумя аллелями (отцовским и материнским), за исключением генов в половых хромосомах мальчиков. Струк-турный (нормальный) ген в виде последовательности нуклеотидов содержит информацию о последовательности аминокислот пептидной цепи. Мутантный ген имеет отличия в последовательности нуклеотидов сравнительно с исходным геном.

Описано около 5000 наследуемых заболеваний с различным типом наследования: аутосомный доминантный, аутосомный рецессивный, сцепленный с Х-хромосомой, сцепленный с Y-хромосомой.

Аутосомно-доминантные синдромы являются обычно результатом мутации гена, кодирующего конкретный белок. Каждый ребенок при одном больном родителе имеет 50 %-й риск унаследовать заболевание. Тяжесть клинических проявлений аутосомно-доминантных синдромов у потомков, как правило, не зависит от тяжести заболевания у родителей. Мутантный ген оказывает влияние на несколько тканей или систем органов.

Типичным примером аутосомно-доминантных заболеваний является синдром Марфана, который встречается с частотой 1 на 20 000 новорожденных вследствие мутации гена фибриллина (структурного белка соединительной ткани). При синдроме Марфана отмечаются дилатация (расширение) устья аорты, пролапс митрального клапана, миопия, сколиоз и деформация грудной клетки, необычно длинные и тонкие пальцы и конечности.

Аутосомно-рецессивные заболевания возникают, когда мутация затрагивает оба аллеля. Часто это связано с мутацией гена, кодирующего фермент.

Наиболее распространенное аутосомно-рецессивное заболевание среди населения Северной Европы – муковисцидоз (кистозный фиброз) встречается у 1 на 2 000 новорожденных. При данной патологии дефект транспорта хлоридов через клеточные мембраны приводит к нарушению секреции в дыхательных путях и пониженной эндокринной функции поджелудочной железы. Другие аутосамно-рецессивные заболевания развиваются вследствие нарушений метаболизма аминокислот, аммониевых соединений, углеводов и мукополисахаридов.

Сцепленные с Х-хромосомой дефекты имеют место, если мальчик получает от матери мутантный ген Х-хромосомы. Мать гетерозиготна по данному гену, так как имеет две X-хромосомы: одну с нормальным, другую с мутантным геном. У такой матери существует 50 %-й риск передачи этого гена каждому ребенку: девочка также станет носителем, а мальчик будет поражен, так как не имеет второй Х-хромосомы для компенсации дефектов мутантного гена. Аномальный ген отца может передаваться только дочерям, а сыновья будут здоровы, так как Y-хромосома интактна. К распространенным заболеваниям разбираемой группы относятся гемофилия, дальтонизм, мышечная дистрофия. Часто встречается синдром ломкой Х-хромосомы – частая причина умственной отсталости.

Шесть из тысячи детей рождаются с различными хромосомными нарушениями. Хромосомные заболевания подразделяются на аномалии числа хромосом, аномалии структуры хромосом и мозаицизм.

Аномалии числа хромосом. Типичным примером заболеваний, связанных с аномалией числа хромосом, является трисомия, которая характеризуется наличием в клетке лишней хромосомы, тоесть вместо обычной пары гомологичных хромосом имеются три одинаковые хромосомы. Трисомия является следствием нерасхождения хромосом в мейозе при овоили сперматогенезе. Лишь несколько типов трисомий совместимы с жизнью.

Трисомия хромосомы 13 (синдром Патау) встречается у 1 ребенка на 4 новорожденных. При ней отмечается краниоцефальная дисплазия, анофтальм, колобома, незаращение губы и неба, полидактилия, пороки сердца, дефекты внутренних органов. 90 % больных умирает, не достигнув 1 года.

Трисомия хромосомы 18 наблюдается у 1 из 8 000 новорожденных. Она характеризуется ненормальной формой черепа, низкорасположенными и уродливыми ушными раковинами, пороками сердца, диафрагмальными и паховыми грыжами, задержкой умственного развития. 90 % больных не доживает до года.

Трисомия хромосомы 21 (синдром Дауна) имеет место у 1 ребенка из 700 новорожденных. У 50 % больных с синдромом Дауна встречаются пороки сердца (дефекты межжелудочковой и межпредсердной перегородки, утолщение эндокарда (фиброэластоз), наблюдается атрезия двенадцатиперстной кишки. У больных с синдромом Дауна часто встречаются маленькие раскосые глазные щели, плоская переносица, маленькие рот с высунутым языком, деформированные и низкорасположенные ушные раковины.

Аномалии числа половых хромосом наблюдаются при синдромах Тернера и Кляйнфелтера. Для синдрома Тернера, который встречается у одной из 2 500 новорожденных девочек, характерно наличие только одной нормальной Х-хромосомы. У всех пациентов наблюдается дисгенезия (недоразвитие) гонад, у 40 % больных выявляются аномалии развития почек, у 20 % больных обнаруживается стеноз (сужение) аорты, порок развития митрального клапана, Синдром Кляйнфелтера возникает вследствие появления дополнительной Х-хромосомы и встречается у 1 из 1 000 новорожденных мальчиков. У пациентов наблюдается дисгенезия семенных канальцев и гинекомастия.

Аномалии структуры хромосом. К ним относятся делеции, асимметричная транслокация, дупликации, инверсии и парциальные трисомии. Делеция представляет собой утрату части генетического материала, которая может регистрироваться цитогенетически (хромосомная делеция) или методами молекулярной генетики (точечная делеция). Размер делеции может варьировать от одного нуклеотида до целой хромосомы. Большинство делеций появляется в результате мутаций.

Различают концевые (терминальные) делеции и интерстициальные делеции. При концевых делециях утрачивается концевой участок хромосомы, интерстициальные делеции связаны с потерей генетического материала в середине хромосомы.

Терминальные делеции могут появляться из-за наследования асимметричной хромосомной транслокации, которая возникает в результате обмена между хромосомами неравными участками.

При концевой делеции хромосомы 5р имеет место синдром кошачьего крика, который встречается у 1 из 50 000 новорожденных. У таких детей наблюдаются врожденные пороки сердца, катаракта, атрофия зрительного нерва, глубокая задержка умственного развития.

При врожденном синдроме Прадер-Вилли у 70 % больных имеет место делеция хромосомы 15 (отцовский аллель). Синдром встречается у 1 из 15 000 новорожденных и характеризуется уменьшенными размерами конечностей, гипогонадизмом.

Инверсия – повреждение молекулы ДНК, вызванное удалением фрагмента, изменением его ориентировки и возвращением на место.

Парциальная трисомия предусматривает наличие в кариотипе дополнительного хромосомного материала, который может присоединиться к концу длинного или короткого плеча хромосомы или к любому ее участку.

Мозаицизм. К мозаицизму относятся хромосомные аномалии, характеризующиеся наличием двух и более клеточных линий с различным хромосомным набором. Мозаицизм является следствием нарушенного митотического деления клеток в постзиготной фазе.

Например, мозаицизм встречается при трисомиях хромосом 21, 18 и 13. В 5% случаев трисомии хромосомы 13 наблюдается мозаицизм, когда наряду с нормальными клетками, имеющими 46 хромосом, присутствует клеточная линия с 47 хромосомами. Мозаицизм наблюдается в 10 % случаев при трисомии хромосомы 18. У 1-2% детей с трисомией хромосомы 21 находят мозаицизм, так как наряду с нормальной клеточной линией с 46 хромосомами определяется 47 хромосом.

Возникновение многих врожденных пороков обусловлено комбинированным воздействием генетических и тератогенных факторов. Около 80 % всех врожденных аномалий обусловлены совместным действием факторов окружающей среды и генетических факторов. Частота для конкретного многофакторного заболевания составляет 1-1,5 на 1 000 человек. Характерным является различное соотношение пораженных лиц мужского и женского пола (врожденный вывих бедра чаще встречается у девочек, а пилоростеноз – (сужение привратника желудка) чаще наблюдается у мальчиков).

Примером врожденных пороков развития, имеющих многофакторную природу, являются косолапость, незаращение верхней губы и неба, менингоцеле, анэнцефалия, врожденные пороки сердца, врожденный вывих бедра, стеноз пилорического отдела желудка.

Экстракорпоральное оплодотворение у человека

Многие супружеские пары во всем мире страдают от невозможности иметь ребенка. В ряде случаев это может быть связано с женским бесплодием, обусловленным нарушением процесса овуляции, патологией строения маточных труб, или с олигоспермией (недостаточностью образования сперматозоидов) у мужчины. Чаше всего к бесплодию женщин и мужчин приводят последствия инфекционных заболеваний, которые передаются половым путем. В последние годы стало возможным получить беременность даже в случаях абсолютного бесплодия, например, отсутствия маточных труб и яичников у женщины или катастрофического снижения нормальных сперматозоидов у мужчины. Эта проблема может быть успешно решена благодаря разработке методов экстракорпорального оплодотворения (ЭКО).

Для этого необходимо получение жизнеспособной яйцеклетки женщины и ее оплодотворение in vitro спермой мужа или донора. Оплодотворенная яйцеклетка для дальнейшего развития должна инкубироваться в соответствующей среде, после чего развивающийся зародыш (проэмбрион, концептус) имплантируется в подготовленную матку матери или другой женщины (суррогатная мать), которая должна будет вынашивать плод в течение всей беременности.

К настоящему времени с помощью методов вспомогательных репродуктивных технологий, обеспечивающих оплодотворение яйцеклетки вне организма в случаях невозможности такового естественным путем, рождены многие тысячи детей. Вспомогательные репродуктивные технологии непрерывно совершенствуются и все большее число людей с их помощью решают проблему деторождения. Разработаны методы криоконсервации эмбрионов и половых клеток, срок хранения которых может быть от 5 до 10 лет.

Вопросы для самоконтроля:

1. Назовите основные периоды внутриутробного развития человека, дайте их характеристики.

2. Какова продолжительность эмбрионального периода развития зародыша человека?

3. Охарактеризуйте ранние стадии развития эмбриона.

4. Объясните строение мужской половой клетки – сперматозоида, этапы его развития.

5. Каково строение женской половой клетки – яйцеклетки, этапы ее развития?

6. Дайте характеристику процесса оплодотворения.

7. Какие факторы определяют пол будущего ребенка?

8. Каковы структурно-функциональные особенности зиготы?

9. Дайте характеристику процесса дробления зиготы. Каковы его отличия от митоза?

10. Укажите особенности строения бластулы, или бластоцисты.

11. В чем сущность процесса гаструляции?

12. Каковы структурные особенности строения зародыша на 3-ей неделе развития?

13. Объясните процесс формирования трех зародышевых листков и их роль в развитии зародыша.

14. Перечислите временные внезародышевые органы.

15. Расскажите о формировании осевого комплекса зачатков эмбриона.

16. Дайте характеристику эктодерме и ее производным.

17. Перечислите органы, развивающиеся из мезодермы.

18. Назовите органы, развивающиеся из энтодермы.

19. Охарактеризуйте роль хориона в развитии зародыша.

20. Какова роль амниона и аллантоиса в развитии зародыша?

21. Что такое плацента, ее строение и роль в развитии плода?

22. Каковы особенности внешней формы плода 6-7 месяцев?

23. Объясните морфологические особенности строения плода 8 месяцев.

24. Опишите плод на 9-м месяце развития.

25. Перечислите факторы, вызывающие нарушение нормального развития зародыша человека.

26. Назовите генетические факторы, вызывающие врожденные пороки развития.

27. Охарактеризуйте критические периоды в развитии зародыша человека.

28. Назовите основные хромосомные нарушения в развитии зародыша.

29. Расскажите о целях и методах экстракорпорального оплодотворения человека.