гиста / Эмбриология, тератология и основы репродукции человека _ В.Н. Запорожан, В.К. Напханюк, Е.Л. Холодкова. - О._ ОГМУ, 2000. - 378 с

более зрелый и голова становится круглой. Шея сформировалась, поэтому голова стала больше выделяться. Лучше заметны веки и ушные раковины. Конечности стали длиннее, а пальцы обеих ног соприкасаются (“молящиеся стопы”). Желточный мешок, измеренный ультрасонографически, имеет диаметр

5,5 мм.

Плодный период

Как и в первом триместре, голова плода остается относительно большой и продолжает занимать 1/3 наибольшей длины плода. Через 10 недель наибольшая длина его удваивается (до 60 мм). Глаза, которые были направлены латерально, сейчас направлены более прямо. Развивается спинка носа, а также начинают появляться волосы в области бровей и губ и сменяются более тонкими волосами — лануго. Физиологическая пупочная грыжа редуцируется, т. е. кишка вправляется в живот. При длине плода 50 мм можно определить его пол. В это время начинают формироваться ногти и появляется ротовое отверстие, заметен выступ языка, могут определяться дыхательные движения. Длина плода в 90 дней — 90 мм. Приблизительно в этот период фиксируются сосательные движения (внезапно появляются движения челюстями), которые иногда сопровождаются заглатыванием амниотической жидкости.

Во втором триместре плод достигает половины длины новорожденного. Появляются волосы на голове. Лануго покрывает почти всю поверхность кожи, которая временно становится сморщенной. Легкие вступают в канальцевую стадию, и плод становится жизнеспособным. Отмечается шевеление (движения плода, ощущаемые матерью).

Во время третьего триместра накапливается подкожный жир, и кожа больше не морщится; она покрывается смазкой (смесь кожного “сала” и слущившихся эпителиальных клеток). Волосы на голове становятся заметнее, а лануго начинает исчезать. Яички обычно входят в мошонку.

Показателями состояния плода являются движения его глаз, поза, дыхание и сердечные сокращения.

Поза плода

В позднем плодном периоде плод приспосабливается к внутриутробной жизни, занимает удобную позу. Обычная “лежачая” поза такова, что продольная ось совпадает с аналогич-

59

ной у матери. Предлежащей частью, которая определяется при вагинальном исследовании через шейку матки, обычно (95 % случаев) является головка в позвоночном или затылочном положении. Это происходит, вероятно, потому, что матка имеет грушевидную форму, а нижняя часть плода (ягодицы и согнутые нижние конечности) объемнее, чем головка. По отношению к промежности матери предлежащая часть, например, затылок, может быть повернута лицом влево или вправо, а может находиться в более переднем или в более заднем положении, например, “левое переднезатылочное положение”.

Роды

Рождение ребенка (роды) — это процесс, во время которого происходит изгнание концептуса из матки через влагалище во внешнюю среду. Во время родов плодный, материнский и плацентарный факторы способствуют сокращению гладкой мускулатуры матки, сглаживанию и расширению шейки. Непосредственно перед родами (у овец, например) паравентрикулярные ядра гипоталамуса плода активизируют выделение большего количества АКТГ из гипофиза, следствием чего является повышенная секреция кортизола надпочечниками. Таким образом, гипоталамус, выступая в роли инициатора родов, осуществляет контроль длительности родов. Простагландины, синтезируемые, предположительно, амнионом, включены в инициацию и поддержание родового акта.

Роды обычно подразделяют на три этапа

1.Сокращения матки становятся интенсивными, регулярными и частыми; шейка расширяется и начинает сглаживаться; амниотический мешок (“водная оболочка”) открывается и вместе с гладким хорионом разрывается (“разрыв оболочек”). Если хорион разорвался, а амнион — нет, то головка плода может выступать из полости матки, будучи покрытой амниотической оболочкой (“рубашка”).

2.Роды продолжаются и головка движется к промежности; становится видимой волосистая часть головки (“прорезывание”) и плод изгоняется.

3.Вследствие сокращений матки, отделяется и рождается плацента. Плацента, гладкий хорион и амнион (“оболочки”) составляют “послед”.

60

Лицо

Лицо развивается из серии выпячиваний или центров роста, именующихся “отростками”. Это билатеральные верхнечелюстные и нижнечелюстные отростки и носолобный выступ, который становится хорошо виден в 5 недель. К тому же, вместе с носовыми ямками растут латеральные и медиальные носовые отростки, каждый медиальный носовой отросток заканчивается сферическим отростком. Большая часть мезенхимы лицевых отростков относится к эктомезенхиме. Они соединяются, мезенхима растет и мигрирует, вследствие чего эпителий между вдавлениями сглаживается. К 7-ми неделям лицевые отростки уже не разделены. Во время позднего эмбрионального и раннего плодного периода формирование лица происходит преимущественно в сагиттальном направлении.

Верхняя губа развивается из верхнечелюстных отростков латерально. Верхнечелюстные и латеральные носовые отростки сливаются и дополняются мезенхимой. Медиальная часть образуется из глобулярных, т. е. медиальных носовых, отростков, а чувствительная иннервация не рассматривается в качестве надежного ориентира для последующей миграции в медиальном направлении верхнечелюстной мезенхимы.

Нижнечелюстные отростки объединяются и дают начало нижней губе, которая позже отделяется от десен, зубов и языка. Губы новорожденного младенца имеют ворсинчатую зону, которая нужна для захватывания соска. Щеки развиваются из верхнечелюстных и нижнечелюстных отростков. Жировая подушка щек определяет округлость лица новорожденного и предотвращает втягивание ткани щеки во время сосания. Мускулатура губ и щек является производной мезенхимы — второй глоточной дуги и сопровождается лицевым нервом.

Формирование лица определяется и отдельными генами — аутосомными и связанными с Х-хромосомой, доминантными или рецессивными — и многими другими факторами, связанными с окружающей средой.

1.6. ЗАКЛАДКА И РАЗВИТИЕ ТКАНЕЙ

Во время развития зародыша на 2-й неделе становятся заметными три зародышевых пластинки — зародышевые листки: наружный, средний и внутренний (эктодерма, мезодерма и

61

энтодерма). К третьей неделе возникает еще одна структура

—нервный гребень.

Зародышевые листки дают начало определенным тканям и

органам. Так, эктодерма формирует эпидермис. Ее производными также являются большая часть нервной системы и многие органы чувств. Мезодерма участвует в образовании соединительных тканей, включая кровь, хрящи и кости. Большое количество ее распределяется в кровеносные сосуды, полости тела, почки и половые железы. Энтодерма образует выстилку большей части пищеварительной трубки и связанных с ней желез, а также большей части дыхательной системы.

Тем не менее, большинство органов образуется более, чем из одного зародышевого листка, а для успешного морфогенеза необходимо взаимодействие между ними. Хотя считается, что нервная система имеет эктодермальное происхождение, головной мозг содержит необходимые ему кровеносные сосуды, которые не являются производными эктодермы. Точно также и кишечник, который имеет энтодермальное происхождение постольку, поскольку его выстилка образуется из энтодермы, тогда как соединительная ткань и мышечная оболочка — производные мезодермы, а проходящие в нем нервы — производные эктодермы.

Клетки организма объединяются в группы, называемые тканями. Существует 4 основных вида тканей: 1) эпителий, 2) соединительная ткань (включая кровь, хрящевую и костную), 3) мышечная и 4) нервная. Процесс образования тканей называ-

ется гистогенезом.

Эпителий

Все виды эпителия состоят из одного или нескольких слоев плотно прилегающих друг к другу клеток, которые обычно покрывают наружную или внутреннюю поверхность тела. Два зародышевых листка — энтодерма и эктодерма — являются эпителиальными и дают начало большинству эпителиев, обнаруживаемых у взрослых. Некоторые эпителии, тем не менее, развиваются из третьего зародышевого листка (мезодермы), включая серозные выстилки полостей (например, брюшной) — мезотелий и кровеносных и лимфатических сосудов (эндотелий). Свободная поверхность эпителиев обычно покрыта микроворсинками. Эпителии лежат на соединительной ткани, а в

62

мышцы туловища, скелет (кроме черепа), дерма кожи, соединительная ткань

череп, мышцы и соединительная ткань головы

эпителиальные части трахеи, бронхов и легких

парааксиальная

головная

эпителий желу- дочно-кишеч- ного тракта,

печень, подже- энтодерма лудочная железа, мочевой пузырь, урахус

промежуточная

мочеполовая система, включая гонады, протоки и добавочные железы

соединительная ткань и мышцы внутренних органов и конечностей, серозная пластинка плевры, перикарда

и брюшины, форменные элементы крови и лимфы, сер- дечно-сосудистая и лимфатическая системы, селезенка, корковое вещество

латеральная	ПОВЕРХНОСТНАЯ
	ЭКТОДЕРМА

эпидермис, волосы, ногти, железы кожи и молочные железы,

эктодерма передняя доля гипофиза, эмаль зубов, внутренне ухо, хрус-

талик

мезодерма

эпителиальные части глотки, щитовидной железы, барабанной полости, миндалин, паращитовидных желез

трехслойный зародышевый диск

НЕЙРОЭКТОДЕРМА

нервный гребень нервная трубка

черепномозговые и	центральная
чувствительные	нервная сис-
узлы и нервы,	тема, сетчат-
мозговое вещество	ка, шишковид-
надпочечников,	ное тело, зад-
пигментные клетки,	няя доля гипо-
мезенхима головы	физа

Рис. 1.6.1. Схема образования и дальнейшего распределения трех зародышевых листков

63

месте их соединения располагается базальная мембрана (содержащая базальную пластинку, обнаруженную при электронной микроскопии). Базальная мембрана — пример внеклеточного матрикса, который содержит коллагены, протеогликаны и структурные гликопротеины.

Первым подтверждением клеточной дифференциации является возникновение полярного эпителия — трофобласта. Исследователи считают, что преобразование клеточной поверхности, цитокортекса и цитоплазмы зависит от влияния протеинов, определяющих контакты “клетка—клетка” и “клетка—суб- страт”. Межклеточные взаимодействия зависят от молекул клеточной адгезии. Большое значение имеет также образование базальных мембран. Развивающиеся эпителии подвержены влиянию морфогенетических движений, т. е. процессов, предопределяющих форму и состав органов. Примерами могут быть клеточная миграция, распространение, локальное утолщение, слияние и разделение, сгибание, вдавление и выпячивание. Морфогенетические изменения в эпителиях (и в мезенхиме) захватывают и цитоскелет, т. е. микрофиламенты и микротрубочки. Ярким примером является образование нервной трубки, когда сокращения цитоскелета стают причиной схождения верхушек клеток в нервной пластинке. Важное значение имеет также расхождение базальных частей.

Экзокринные железы, выделяющие секрет на внутренние или наружные поверхности и полости, развиваются как эпителиальные почки или тяжи, которые множественно ветвятся и становятся полыми, образуя протоки и альвеолы (паренхиму). Окружающая мезенхима формирует капсулу и перегородки (строму). Эндокринные железы, выделяющие секрет в кровь или лимфу, также образуются из эпителиальных выростов, но позже теряют свои связи с поверхностью.

Во всех эпителиях, особенно в эпидермисе и тех, что выстилают пищеварительный канал, клетки постоянно слущиваются и опять восстанавливаются, т. е. физиологическая потеря клеток компенсируется постоянной регенерацией.

Эпителио-мезенхимные взаимодействия

Многие структуры развиваются в результате взаимодействий между эпителием и мезенхимой, которое приводит к изменениям в одной или обеих тканях. Например, развитие нормальной конечности зависит от взаимодействий апикального

64

эктодермального гребня (эпителием) и подлежащей мезенхимы; почка развивается в результате взаимодействий мочеточникового зачатка (эпителия) и метанефральной бластемы (мезенхимы). Зародышевый эпителий, выросший при отсутствии его мезенхимного дополнения, прекращает морфогенез и проявляет только частичную цитодифференцировку. Точно также в мезенхиме, изолированной от эпителия, останавливаются процессы морфогенеза. В нормальных условиях из мезенхимы исходят индуцирующие стимулы на эпителий и таким образом определяется тип эпителиального ответа, например там, где эпителий должен быть бронхиальным или каким-либо другим. При взаимодействии тканей большое значение имеют межклеточные вещества, например, мукополисахариды.

Соединительная ткань

Соединительная ткань состоит из клеток и волокон, заключенных в основное вещество внеклеточного матрикса. Коллагеновые волокна образуются вне клеток из коллагена, синтезируемого фибробластами. Другими типами волокон соединительной ткани являются эластические и ретикулярные (последние состоят из коллагеновых фибрилл).

Самыми распространенными фиксированными клетками соединительной ткани являются фибробласты, т. е. клетки, образующие фибриллы межклеточного вещества. Фибробласты играют важную роль в заживлении ран. Факторы роста фибробластов — протеины, которые связываются с клеточными рецепторами и гепарином. Они стимулируют клеточную дифференцировку и рост. Соединительная ткань также содержит несколько видов мигрирующих клеток, таких, как фагоциты, плазмоциты, эозинофилы и тучные клетки. Различные виды фагоцитов образуют макрофагическую систему, к которой часто относят эндотелиальные клетки некоторых сосудов синусоидного типа.

Мезенхима — зародышевая соединительная ткань, формирующаяся, главным образом, из мезодермы. Она состоит из заключенных во внеклеточное вещество мезенхимных клеток, которые позднее дифференцируются в другие виды, такие, как фибробласты. Мезенхимные клетки имеют продолговатую или звездчатую форму, они не поляризованы, могут двигаться по межклеточному веществу при помощи межклеточных соеди-

65

нений типа щелевых контактов. Мезенхимные клетки вначале располагаются между эктодермой и энтодермой и считаются предшественниками многих видов клеток соединительной ткани, миокарда и большей части гладкой мышечной ткани, эндокарда и эндотелия, мезотелия и синовиальных мембран, лимфатических узлов и селезенки. Хотя клетки бурой и белой жировой тканей в каком-то периоде развития напоминают фибробласты и перициты, их предшественниками, по-видимому, являются другие клетки. Исследователи считают, что мезенхимные клетки являются предшественниками двух типов липобластов, которые дают начало мультилокулярной (жировые капли могут позже объединяться) и унилокулярной жировой ткани.

Предполагают, что клетки, имеющие потенциальные возможности мезенхимных, сохраняются во взрослом организме

игистологически имеют сходство с фибробластами. Часто они располагаются периваскулярно (вокруг кровеносных сосудов).

Мезенхима — плюрипотентная ткань, дающая начало широкому кругу соединительных и эпителиальных тканей у взрослых. Она служит как бы “упаковочной тканью”, помогая поддерживать органы и придавая им форму, а также необходима для правильного формирования нервных складок и их слияния, определения направления миграции клеток нервного гребня.

Мезенхима отсутствует в орофарингеальной, ороназальной

иклоакальной мембранах, которые впоследствии разрываются, в отличие от тимпанической мембраны, которая содержит мезенхимный компонент, и не разрывается.

Нервный гребень — переходная группа подвижных, нейроэктодермальных клеток, образующихся из нейросоматического соединения. Мезенхима, образующаяся из нервного гребня, называется эктомезенхимой (или мезэктодермой).

Образование мезенхимы можно кратко охарактеризовать следующим образом:

1.Вероятно из каудальной области внезародышевая мезенхима выделяется раньше, чем из трофобласта.

2.3ародышевая мезенхима образуется из четырех участков: а) первичной полоски, из которой выселяются клетки лате-

рально и рострально между эктодермой и энтодермой (отсюда название — мезодерма). Она вступает в контакт с мезенхимой желточного мешка и амниона. Покидая первичную по-

66

лоску, мезенхима превращается в 1) околоосевую (парааксиальную) мезенхиму, т. е. располагается по обеим сторонам оси зародыша, 2) промежуточную мезенхиму и 3) латеральную пластинку. Первичная полоска ограничивается областью, названной каудальным возвышением (или хвостовой почкой), которая дает начало задней кишке, нотохорде и каудальным сомитам.

Околоосевая мезодерма дает начало парным кубообразным образованиям (сомитам), которые возникают на каждой стороне оси зародыша в рострокаудальном направлении. Они вовлечены в образование скелетной мышечной ткани, возможно, подкожную ткань и позвоночный столб. Промежуточная мезодерма связана с образованием мочевой системы. Латеральная пластинка раскалывается полостями, которые объединяются и формируют целом. Париетальный слой (соматическая мезодерма) вместе с прилежащей эктодермой образует соматоплевру. Висцеральный слой (спланхническая мезодерма) вместе с прилежащей энтодермой образует спланхноплевру.

б) прехордальной пластинки, лежащей под крышей переднего мозга. Эта мезенхима формирует мышцы орбиты и, по-ви- димому, также сердца;

в) энтодермы. Считается, что небольшое количество мезенхимы формируется из энтодермы;

г) нервного гребня. Мезенхима, происходящая из мезэнцефальной части нервного гребня, играет важную роль в формировании лица.

Ксоединительной ткани относятся также кровь, хрящевая

икостная ткани.

Кровь. Гемопоэз

По многим признакам кровь может быть отнесена к высокоспециализированному виду соединительной ткани, в которой межклеточное вещество представляет собой жидкость.

Очень рано внезародышевая мезенхима начинает формировать кровеносные сосуды в ворсинах хориона. К тому же, в желточном мешке образуются кровяные островки. Развиваются сосудистые пространства, а мезенхима формирует эндотелиальные клетки. Ранние кровяные клетки обнаруживают в желточном мешке и соединительном стебельке. Пока не установлено, откуда они развиваются — из мезенхимы или из энтодермы. Позже кровеносные сосуды появляются в теле зародыша.

67

Клетки крови живут непродолжительное время. Окончательно формируются они из предшественников внесосудистого русла в процессе гемопоэза. В пренатальном периоде основными местами гемопоэза, вероятно, вследствие миграции стволовых клеток, являются: 1) кровяные островки желточного мешка

(внезародышевое кроветворение, начинается в 2 недели, обра-

зуются преимущественно ядерные клетки); 2) печень (печеноч- ное кроветворение, поздний эмбриональный период: образуются предшественники безъядерных красных кровяных телец; также гранулоциты и мегакариоциты), а позже селезенка, и наконец; 3) костный мозг (миелоидное кроветворение, начинающееся в плодном периоде).

Первыми формируются макрофаги, тогда как нейтрофилы не обнаруживаются в крови до второго триместра. Эритроидные (красные) клетки желточного мешка и печени продуцируют зародышевые, плодные и взрослые глобины. К моменту рождения гемопоэз преимущественно идет в красном костном мозге. У взрослых главными местами кроветворения являются костный мозг, селезенка, лимфатические узлы и тимус. Эти органы формируют важную часть иммунной системы.

Некоторые клетки — стволовые — способны как к самообновлению, так и к дифференцировке. Гемопоэз — результат взаимодействия этих клеток с окружающей их стромой. Стволовые клетки костного мозга — морфологически не дифференцируются при обычном окрашивании, одноядерные, напоминают лимфоциты. Вначале плюрипотентные, они становятся клетками-предшественниками, т. е. дифференцируются для образования одной линии клеток: эритроидных, мегакариоцитов, гранулоцитов—моноцитов—макрофагов и лимфоцитов. Вследствие кропотливых исследований (главным образом, на облученных мышах), было установлено, что ранние клетки относятся к колониеобразующим единицам (КОЕ). В процесс дифференциации различных клеток включены многие регулирующие, колониестимулирующие факторы (КСФ), а также окружающие клетки стромы. Предшественники гемопоэза (некоторые из которых остаются плюрипотентными) присутствуют в периферической крови взрослых людей. Происхождение кровяных клеток изучено, главным образом, на искусственно созданных системах, поэтому многие вопросы развития in vivo остаются невыясненными.

68