гиста / Эмбриология, тератология и основы репродукции человека _ В.Н. Запорожан, В.К. Напханюк, Е.Л. Холодкова. - О._ ОГМУ, 2000. - 378 с
.pdfкрываются на стоматодеумном крае между латеральным и медиальным носовыми отростками. Из углублений носовых ямок образуются носовые мешки, открывающиеся на поверхности ноздрями. Мешки — это будущие носовые полости. Прилежащие к ним поверхности латерального и медиального носовых отростков сливаются, формируя эпителиальную стенку — носовой плавник, который затем подвергается обратному развитию, кроме каудального конца — ротоносовой мембраны, — представленной перидермой.
Слияние мезенхимных клеток приводит к отделению носового мешка от ротовой полости. Первичное нёбо формируется из премаксиллярной и максиллярной мезенхимы. Ротоносовая мембрана вскоре разрывается, соединяя носовой мешок с полостью ротоглотки с каждой стороны при помощи хоан (задние носовые отверстия). Носовые мешки остаются разделенными частью лобно-носового выступа, из которого развивается носовая перегородка, где позднее появляются хрящевой и костный компоненты.
На медиальной стенке носовой полости заметна бороздка, представляющая собой вомероносовой орган, которая затем становится маленьким карманом, открывающимся на нижневентральной части носовой перегородки. В 7 недель на латеральной стенке каждой носовой полости появляются пластинки (носовые раковины). Углубление, расположенное под каждой из раковин, называется ходом. Носослезный канал возникает приблизительно вдоль линии слияния верхнечелюстного и лобно-носового отростков, но независимо от ее формирования. Он растет дистально и открывается в нижний носовой ход.
Нервный, или терминально-вомероносовой гребень, развивается в связи с носовой пластинкой и ямкой. Нервные волокна, будущий обонятельный нерв отходят от нейронов в эпителии носовой полости, и входят в стенку мозга в месте будущей обонятельной луковицы.
Околоносовые пазухи появляются в плодном периоде и ранней постнатальной жизни как дивертикулы латеральной стенки носовой полости. Все они непосредственно или опосредованно открываются в носовую полость. Пазухи проникают в окружающие кости в периоде детства. Самый крупный — верхнечелюстной синус — развивается из среднего носового хода в конце зародышевого или в начале плодного периода. Внедрение большинства пазух в кости происходит постнатально. Лоб-
189
ный синус представляет собой увеличенную переднюю решетчатую воздухоносную клетку, которая входит в кость после рождения, тогда как решетчатая пазуха — в 4–5 лет.
Гортань
Вопрос о возможном отношении развивающейся гортани к глоточным дугам и карманам еще дискутируется. Известно, что подъязычная кость развивается из хрящевых элементов второй и третьей глоточных дуг, а щитовидный и другие хрящи гортани, по-видимому, связаны с более каудально расположенными дугами.
Гортань начинает дифференцироваться в 4,5 недели. Вентролатеральные стенки глотки формируют черпаловидные выступы и располагаются друг напротив друга в медиальной плоскости, составляя, таким образом, эпителиальную пластинку. Вскоре после появления подъязычно-глоточного выступа надгортанник можно отделить от развивающегося языка. Уплотнения для будущей подъязычной кости и перстневидного хряща становятся видны к 6-ти неделям, когда гортань четко определена.
Латеральные расширения эпителиальной пластинки формируют поперечную щель. Теперь полость гортани на разрезе имеет Т-образную форму, а оба лимба (поперечный и медиальный) соответствуют преддверию органа взрослого человека. Ростральный конец трахеи продолжается в подъязычную полость. Начинают развиваться мышцы гортани, появляются уплотнения, из которых затем образуются пластинки будущего щитовидного хряща. Желудочки развиваются как латеральные отростки эпителиальных почек.
К концу собственно эмбрионального периода правый и левый листки эпителиальной пластинки начинают разделяться, а полость глотки продолжается в подъязычную полость и, следовательно, в трахею. Полость гортани у взрослых состоит из
преддверия, желудочков и подъязычной полости. Появляются черпаловидные хрящи, становится заметным большинство отдельных мышц гортани. Вход в гортань ограничен надгортанником и черпаловидными выступами.
Во время плодного периода щитовидные пластинки соединяются, развиваются голосовые, а затем и преддверные складки. Надгортанник приобретает хрящевое строение, а подъязычная кость начинает окостеневать. Гортань опускается в пренатальном периоде.
190
К рождению ребенка нижняя граница гортани находится высоко — на уровне четвертого шейного позвонка. Надгортанник расположен так близко к нёбу, что эти два образования путем давления друг на друга могут перекрывать ротовую полость. Другими словами, путь, по которому проходит пища, отделен от пути, по которому проходит воздух. Это очень важно для процесса сосания, когда дыхание и глотание могут происходить одновременно. Молоко проходит из ротовой полости через грушевидные карманы в пищевод. В периоде детства гортань продолжает опускаться.
Трахея
Сразу после появления правой и левой легочной почек трахея имеет вид полого энтодермального ствола. Место ее бифуркации на главные бронхи вскоре начинает опускаться с шейного уровня к верхнегрудному, и у взрослых достигает среднегрудного уровня. К концу собственно зародышевого периода из окружающей мезенхимы образуются хрящевые кольца и мышцы, из эпителия развиваются слизистые железы.
Бронхи и легкие
Энтодермальный респираторный зачаток имеет округлую форму и называется легочной почкой. К 4 неделям главные легкие представляют собой правую и левую легочные почки, которые берут начало от ствола (трахеи). Мезенхима и эпителий, расположенные между дыхательной и пищеварительной трубками, образуют трахеопищеводную перегородку. В этот период развиваются легочные артерии и вены.
Парные легочные почки становятся удлиненными легочными мешками, при этом правая обычно длиннее, и располагается каудальнее левой, также как и соответствующие бронхи у взрослых, поэтому инородные тела чаще попадают в правый бронх. Мешки изгибаются дорзально, окружая пищевод, начинают появляться долевые почки: обычно три справа и две слева. Сегментарные почки, т. е. те, что связаны с бронхолегочными сегментами, появляются в 6 недель. Дальнейшие деления происходят быстро, легкие растут латерально, хотя вентрально они еще не изогнулись. Изменения бронхиального дерева являются следствием митоза, клеточной смерти и клеточной миграции, а деление и рост идут в местах низкого сопротивления внутри мезенхимы (рис. 2.5.1).
191
респираторный |
легочная |
|
|
|
|
зачаток |
правая |
|
|
||
почка |
|
|
|||
|
|
пищевод |
|
||
печеночный |
|
легочная |
|
||
|
почка |
|
|
||
зачаток |
|
|
|
||
|
|
трахея |
|
||
пузырный |
|
|
|
||
|
зачаток |
|
|
|
|
А |
Б |
В желудок |
правый |
доле- |
|
|
|
легочный |
вые |
||
|
|
|
|
мешок |
почки |
Г
Д
Е
Ж
|
|
1 |
|
|
|
|
2 |
|
|
1,3 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
5 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
6 |
|
|
|
|
8 |
7 |
6 |
|
5 |
|
|
|
|||
|
|
|
8 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
9 |
10 |
10 |
|
9 |
Рис. 2.5.1. Развитие респираторного дерева. А–Е — последовательные стадии развития, рассматриваемые вправой латеральной и вентральной плоскостях. А — респираторный зачаток (3,5 недели). Б — легочная почка. В — правая и левая легочные почки. Г — легочные мешки. Д — долевые почки, на Е — их вид в 5 недель. З — схематические очертания (4,5; 5 и 6 недель). Десять сегментарных почек с каждой стороны соответствуют сегментарным бронхам взрослого
Правое и левое легкие растут латерально и вентрально, и проникают в соответствующие плевроперитонеальные каналы (будущие плевральные полости). Когда плевроперитонеальные каналы закрываются, образуются изолированные правая и ле-
192
вая плевральная полости. Пространство между плевральными полостями заполнено мезенхимой и называется средостением. В средостении пищевод и грудная аорта расположены сзади, а перикард и сердце — спереди.
Стадии развития легких
Ацинус — это терминальная бронхиола и ее разветвления,
всостав которых у взрослых входят респираторные бронхиолы, альвеолярные ходы, альвеолярные мешки и альвеолы. Предполагают, что проксимальная часть респираторной бронхиолы может относиться к воздухопроводящей системе легкого, тогда как дистальная часть является респираторной.
Развитие легких происходит в несколько стадий.
1.Псевдожелезистая стадия. Изначально легкое развивается по тому же принципу, что и обычные экзокринные железы, т. е. каждое легкое представляет собой эпителиальное дерево: ветки становятся бронхами и бронхиолами, соответствуя
вжелезах междольковым и внутридольковым протокам. Эта стадия развития легких начинается в зародышевом периоде и продолжается почти до 17 недель. К этому времени количество генераций (около 16–25) бронхов и бронхиол может быть уже полным (хотя это еще дискутируется). Примордиальная тубулярная система вначале выстлана цилиндрическим эпителием.
Враннем плодном периоде проксимальная, проводящая часть продолжается в дистальную, респираторную часть, кубический эпителий которой состоит из альвеолоцитов второго типа (или пневмоцитов) или их предшественников.
2.Канальцевая стадия. Развитие будущих проводящих компонентов продолжается в следующем периоде, канальцевой стадии, которая длится, вероятно, от 13-й до 25-й недели. Во время этой фазы происходят два важных процесса: 1) «канализация» — проникновение в кубический эпителий будущих воздухоносных путей капилляров, что начинается приблизительно в 17 недель, и 2) формирование респираторных единиц, названных ацинусами. Капилляры врастают в эпителий до тех пор, пока не сформируется аэрогематический барьер. Трубочки ацинуса теперь выстланы альвеолоцитами второго типа, из которых на 19-й неделе начинают развиваться альвеолоциты первого типа. Канальцевая фаза протекает во втором триместре и необходима для жизнедеятельности плода.
193
3. Стадия конечного мешка. Этот период, длящийся, по-ви- димому, от 24-й недели до рождения, характеризуется тем, что ветвления легочного дерева заканчиваются группами мешочков. Теперь ацинус состоит из терминальной бронхиолы, респираторных бронхиол, промежуточных каналов и мешочков. Мешочки представляют собой временные крупные тонкостенные пространства, выстланные плоским эпителием, в постнатальном периоде превращающиеся в альвеолярные ходы. Эпителиальная выстилка является непрерывным слоем альвеолоцитов первого и второго типов. К рождению мешочки дают начало альвеолам.
Секреторные (тип 2) клетки, вырабатывающие сурфактант, развиваются перед рождением. Главной составляющей сурфактанта является лецитин (насыщенный фосфатидилхолин). Сурфактант необходим при рождении для снижения поверхностного натяжения на границе воздушной и жидкой фаз. Это натяжение удерживает межальвеолярные перегородки вместе и приводит к спадению альвеол на выдохе. Продукция сурфактанта повышается по мере созревания легких.
Будущие воздушные пространства заполнены жидкостью, которую вырабатывают легкие. Дыхательные движения плода определяются в третьем триместре, что имеет важное значение для развития воздухоносных путей.
Фаза конечного мешка, начинающаяся после почти двух третей пренатальной жизни, связана с жизнеспособностью, т. е. способностью к продолжению жизни ex uterus. Это зависит от количества функционально готовых альвеол и респираторных бронхиол с их аэрогематическими барьерами и от стабильности воздушных пространств, обеспечивающихся сурфактантом. У взрослых людей аэрогематический барьер состоит из альвеолярного эпителия, базальной пластинки и эндотелия капилляров. С того момента, когда новорожденный ребенок начинает вдыхать воздух легочная жидкость постепенно всасывается в кровь.
Сурфактант в жидкости необходим для формирования первичной альвеолярной выстилки, а пузырьки воздуха входят в конечные воздушные пространства, улучшая функцию легких. Поверхностное натяжение снижается практически до нуля.
Если новорожденный умер после вдыхания воздуха, его легкие, полученные при аутопсии, должны плавать в воде. Этот метод используют в судебной медицине, чтобы отличить мертворожденных от рожденных живыми. Постнатальная аэрация,
194
Таблица 2.5.1. Стадии развития легких
Стадия |
Срок |
|
|
Псевдожелезистая |
Собственно зародышевый период — |
|
17 недель |
Канальцевая |
13–25 недель |
Конечного мешка |
24 недели — рождение |
Альвеолярная |
29 недель — постнатальная жизнь |
|
|
тем не менее, не приводит к раздуванию спавшихся альвеол, но быстро заменяет жидкость воздухом.
4. Альвеолярная стадия
Современные исследования показывают, что респираторные бронхиолы, мешочки и альвеолы присутствуют, как минимум, уже в 29 недель. В связи с тем, что четкие различия между пренатальными мешочками и поздними альвеолами не определены, некоторые авторы рассматривают в комплексе фазы конечного мешка и альвеолярную. Развитие альвеол происходит от периферии к центру, вдоль мешочков, альвеолярных ходов и респираторных бронхиол. Количество альвеол значительно увеличивается, особенно в первые два постнатальных года, затем темп роста замедляется и продолжается, как правило, до 8 лет. Только после этого легкие увеличиваются в размере
(табл. 2.5.1).
2.6. КОЖА И ЕЕ ПРОИЗВОДНЫЕ
Кожа состоит из эпидермиса и дермы, главными источниками развития которых являются: эктодерма и подлежащая мезенхима, ограниченная базальной мембраной. Как и во многих других органах, здесь важное значение имеют эпителиомезенхимные взаимодействия. Эпидермальный фактор роста, тесно связанный с фактором роста нервов, представляет собой пептид, в высоких концентрациях обнаруженный в подчелюстной железе. Считается, что многие факторы роста, включая эпидермальный и различные факторы роста фибробластов, принимают участие в заживлении ран. Однако в пренатальном периоде этот процесс больше зависит от гиалуроновой кисло-
195
ты и перемещения высокоорганизованного коллагена (отсутствие рубцов).
Дермальная мезенхима контролирует превращение эктодермы в эпидермис, а также его пролиферацию и формирование нескольких слоев. Морфология кожи и ее производных изменяется в зависимости от локализации. Значительную вариабельность развития имеют железы, волосы, пигментоциты, жир и чувствительные нервные окончания. Кожа ладоней и подошв имеет наибольшее количество слоев.
Эпидермис
Поверхностная эктодерма, представляющая собой вначале один слой кубических клеток, вскоре становится покрытой временным слоем полигональных клеток — перидермой (эпитрихий), которую называют эпидермисом на дефинитивной стадии развития. Клетки перидермы, имеющие многочисленные микроворсинки, образуют пузырьки, выступающие на поверхности. Между перидермой и базальным слоями развивается промежуточный слой клеток. Перидерма имеет сходное с амниотическим эпителием строение и, вероятно, функционально близка к амниотической жидкости.
Во время второго триместра перидерма исчезает, и начинает формироваться роговой слой (stratum corneum) так, что эпидермис становится непроницаемым для воды. Стволовые клетки базального слоя постоянно обновляют популяцию клеток эпидермиса (примерно каждые 4 недели у взрослых). Из нервного гребня в эпидермис мигрируют меланобласты, которые становятся пигментными клетками (меланоцитами). К 12-ти неделям эпидермис заселяют дендритные (Лангерганса) клетки из линии моноцит-макрофаг-гистиоцит. В конце второго триместра эпидермис — это уже многослойный плоский эпителий (рис. 2.6.1).
Клетки, которые слущиваются с рогового слоя вместе с секретом сальных желез, образуют сырообразную смазку (vernix caseosa), сохраняющуюся до рождения и защищающую кожу от амниотической жидкости. Площадь поверхности новорожденного составляет приблизительно 0,2 м2 увеличиваясь до 1,7 м2 у взрослого человека.
Дерма
Образование дермы индуцируется эпидермисом. Дерма формируется как соединительная ткань из мезенхимы, но включа-
196
Развитие |
В верти- |
Рис. 2.6.1. |
эпидермиса. |
З
кальных колонках показаностроениеэпидермиса в первом, втором и третьем триместрах беременности, у новорожденного (Н-Р) и у взрослого (Вз.), соответствен-
В
зародышевомпе- |
(З) видны пери- |
но. В |
риоде |
П
дерма(П) ибазальные клетки(Б).Напоследующихстадияхразвития кромеперидермыибазальногослояпоявляетсяпромежуточныйслой (П).Вовторомтриместреперидермаисчезаети становятсязаметными клетки,выстилающие |
волосянойканал(В).В третьемтриместрепоявляетсяроговойизернистыйслои, апромежуточныеклеткиформируютостистыйслой |
Н-Р |
Вз. |
В
Б ПР П
П
197
ет в себя нервы, кровеносные и лимфатические сосуды. Установлено, что одна часть ее — производное сомитов, другая — соматоплевральной мезодермы. В голове, тем не менее, мезенхима образуется из многих источников, но в основном — из нервного гребня. Клеточный состав представлен мезенхимными клетками, фибробластами, макрофагами, меланобластами и тучными клетками. Матрикс дермы состоит, главным образом, из структурных белков — коллагена и эластина. Линии дробления развиваются с начала плодного периода. Они показывают, что кожа сжимается нерегулярно. Толщина дермы увеличивается и в пренатальном, и в постнатальном периодах.
Рисунок кожи ладоней, подошв и пальцев называют дерматоглификой. В позднем зародышевом и раннем плодном периодах заметны субэпидермальные мезенхимные подушки, которые, однако, вскоре исчезают. Глубоко вдавленные в эпидермис дермальные борозды появляются на руках в раннем плодном периоде (приблизительно в 12 недель). Примерно в 19 недель возникают борозды на роговой поверхности эпидермиса, которые отличаются от таковых в дерме. Окончательный дерматоглифический рисунок устанавливается во втором триместре.
Некоторые исследователи полагают, что направление рисунка предопределяется непосредственно силовыми линиями, кроме того, определенную роль в этом процессе играют прилежащие сосуды и нервы. Бесспорное значение имеют генетические факторы, однако, механизм наследования, по-видимо- му, полигенный, еще не выяснен. Дерматоглифический рисунок у однояйцовых близнецов очень похожий.
Дерматоглифика имеет чрезвычайно важное значение в идентификации и медицинской диагностике, особенно хромосомных заболеваний, например синдром трисомии 21 (Дауна), при котором кожа ладоней имеет сглаженный рисунок, а дермальные борозды на пальцах нетипичны. Развитие придатков кожи регулируется подлежащей дермой.
Волосы
Первые волосы появляются на бровях, над верхней губой и на подбородке в конце собственно зародышевого периода. На всем теле и локально в начале конца первого триместра нежный пушок, вырастающий из эпидермиса, определяет места появления волос и сальных желез. В глубине такой росток уве-
198