РЕПРОДУКТИВНОЕ ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА В РАЗЛИЧНЫЕ ПЕРИОДЫ ЖИЗНИ

ЭМБРИОГЕНЕЗ ЧЕЛОВЕКА

Наука, изучающая развитие человека, называется эмбриологией. Эмбриональный (внутриутробный) период является этапом индивидуального развития организма, который носит название онтогенез. Онтогенез включает три фазы: прогенез (образование и формирование половых клеток в гонадах родителей); эмбриональное развитие (от момента оплодотворения до формирования организма) и постэбриональное развитие (период от рождения до смерти) (рис. 2.1 (по кн.: [20])).

Эмбриональное развитие. Различают период оплодотворения и период формирования организма, в котором в свою очередь различают зародышевый (предплодный) (до 8-й нед беременности) и плодный (с 9-й нед) периоды.

Оплодотворение — процесс соединения двух гамет разного пола — сперматозоида и яйцеклетки — основа полового воспроизведения.

Для успешного оплодотворения яйцеклетка должна встретиться со сперматозоидом. Это происходит в результате попадания спермы в половые пути женщины. В практических целях принято считать, что оплодотворение происходит в течение пяти суток после овуляции.

Каждая половая клетка содержит одиночный набор хромосом (мужская — ХУ, женская — XX), в результате их соединения восстанавливается диплоидный набор хромосом и образуется качественно новая диплоидная клетка (зигота), которая дает начало развитию нового индивида. Этот момент называется зачатием. При этом объединяются наследственность матери и отца, так как набор хромосом зиготы сохраняется в дальнейшем во всех клетках тела нового организма.

Для оплодотворения наиболее оптимальным является момент овуляции. И если она не наступает, то яйцеклетка разрушается и начинается менструация.

Рассмотрим коротко, как происходит оплодотворение. Для этого необходимо, чтобы не менее 75% сперматозоидов имели нормальное строение и активную подвижность. При эякуляции

Схема оплодотворения яйцеклетки и начала беременности (а); плодное яйцо в начале (б) и в конце (в) беременности

Рис. 2.1. Схема оплодотворения яйцеклетки и начала беременности (а); плодное яйцо в начале (б) и в конце (в) беременности:

7 — развитие яйцеклетки в яичнике; 2 — выход яйцеклетки в маточную трубу; 3 — оплодотворение; 4 — деление яйцеклетки; 5 — внедрение в слизистую оболочку матки; 6 — полость амниона; 7 — оболочка амниона; 8, 15 — ворсинчатая оболочка; 9, 10 — зародыш; 7 7, 72 — будущие кровеносные сосуды пуповины; 13 — будущая пуповина; 14 — отпадающая оболочка; 16 — водная оболочка; 77 — плод; 18 — околоплодные воды; 79 — пуповина; 20 — плацента; 27 — стенка

матки

сперматозоиды, попадая во влагалище, продвигаются к наружному отверстию шейки матки и благодаря высокому содержанию эстрогенов в цервикальной слизи, щелочной реакции, попадают в цервикальный канал шейки матки, который является главным иммунным барьером на их пути. Именно в канале шейки многие дефектные сперматозоиды удаляются лейкоцитами. Далее сперматозоиды продвигаются в полость матки к тому месту, где находится яйцеклетка. Известно, что скорость движения сперматозоидов по женским половым путям составляет 2—3 мм/мин. Она определяется уровнем овариальных гормонов, pH окружающей среды, концентрации специального фермента — гиалуронидазы, который способствует проникновению единственного сперматозоида к яйцеклетке для слияния с ее ядром и другими факторами. После прохождения сперматозоидами цервикального канала они продолжают движение к ампулярной части маточной трубы и достигают ее через 45 мин или через несколько часов (по данным разных авторов). При перемещении сперматозоидов по женскому половому тракту они приобретают оплодотворяющую способность.

Оплодотворенное яйцо представляет собой смесь женских и мужских хромосом, его вес составляет до 9 г. Оплодотворенная яйцеклетка начинает двигаться по фаллопиевой трубе к матке за счет мышечных сокращений трубы и движений ворсинок мерцательного эпителия, при этом она продолжает делиться. В результате дальнейшего дробления яйца образуется комплекс клеток — бластомеры, наружный слой которых называется трофобластом. Эти клетки с помощью ферментов расплавляют слизистую оболочку матки, и яйцо погружается (имплантируется) в нее. Увеличивающееся в объеме яйцо на этой стадии получает название бластоцист. Примерно на четвертый день после оплодотворения яйцеклетка достигает полости матки. В последующие дни яйцеклетка движется внутри матки. Это происходит на 5—6-й дни после оплодотворения. Из трофобласта в дальнейшем образуются плацента, амниотическая жидкость и оболочки плодного яйца. Тем временем клетки продолжают деление и в центре клетки объединяются, образуя эмбриональный бугорок, из которого через несколько дней появятся амниотический мешок, пупочный канатик и собственно эмбрион.

Фолликул, из которого вышла яйцеклетка, превращается во временную железу — желтое тело.

Зародышевый (предплодный) период приходится на конец первого и весь второй месяц внутриутробного развития. В этот период начинается закладка всех органов и систем: пищеварительной, дыхательной, половой систем; органов мочевыделения, кроветворения, ряда эндокринных желез и т.д. После слияния двух гамет и восстановления диплоидного набора хромосом, которое продолжается около 24—30 ч, начинается дробление зиготы и образование бластоцисты. На седьмые сутки после оплодотворения бластоциста имплантируется в стенку матки и наступает период имплантации, который продолжается в течение семи—восьми суток после оплодотворения. Это сложный механизм, благодаря которому происходит прикрепление оплодотворенной яйцеклетки к слизистой оболочке матки. Нормальное протекание имплантации является важным моментом, так как в это время начинает формироваться плацента и другие плодно-зародышевые придатки, что составляет основу дальнейшего плодно-материнского обмена, обеспечивающего рост, развитие и защиту продукта зачатия.

Прогенез. Образование и формирование половых клеток начинается в раннем эмбриогенезе.

Женские половые клетки начинают формироваться на 5—6-й нед беременности. На 8-й нед гестации появляются овоциты первого порядка, которые вступают в фазу роста (мейоз). Фаза размножения приходится на 8—14-й нед эмбриогенеза, и в яичнике в это время формируются фолликулы. К 7 мес эмбриогенеза в яичнике находятся до 10 млн овоцитов, к рождению их остается не более 2 млн, а за период от рождения до менопаузы атрезии подвергаются 99,98% заложенных внутриутробно фолликулов. Только 0,02% созревают и овулируют (примерно 400 фолликулов) (по кн.: [7]). Для того чтобы фолликул продолжал расти, необходим более высокий уровень гонадотропных гормонов по сравнению с концентрацией их во внутриутробном периоде.

В пубертатном периоде в зависимости от концентрации фолликулостимулирующего гормона (ФСГ) в крови, который способствует синтезу эстрогенов в организме, созреванию «доминирующего» фолликула, что в свою очередь увеличивает выброс лютеинизирующего гормона (ЛГ) гипофизом и разрыв фолликула с последующим образованием желтого тела. Желтое тело секретирует прогестерон, эстрадиол и ингибин в течение его существования и в первую половину беременности при ее наступлении.

Яйцеклетка, способная к оплодотворению с хромосомным набором в 23 пары, образуется в результате мейотического деления овоцитов первого порядка. Вышедшая из яичника яйцеклетка имеет диаметр около 130 мкм.

Сперматогенез. С 7-й нед эмбрионального развития мужская гонада выполняет, в основном, эндокринную функцию. Известно, что У-хромосома, которая определяет мужской пол эмбриона, кодирует те факторы, которые отвечают за дифференпировку гонады по мужскому типу. Происходит образование клеток Сертоли, работа которых определяет дифференпировку фетальных клеток Лейдига. Клетки Сертоли и Лейдига выделяют гормоны, способствующие формированию мужской гонады. В случае если их функция недостаточна, то закладка гонады может пойти по женскому типу, под влиянием гормонов матери и плаценты.

В девять лет у мальчика происходит окончательная дифферен-пировка клеток Лейдига, функция которых заключается в синтезе тестостерона и эстрогенов.

К началу полового созревания в клетках Сертоли находятся половые клетки на разных стадиях развития. От функции клеток Сертоли зависит нормальное протекание сперматогенеза, которые обеспечивают транспорт, питание, защиту, гормональную поддержку гамет на разных стадиях развития.

Зрелый сперматозоид — это подвижная клетка, состоящая из головки, шейки и хвоста. Его длина составляет 60—70 мкм. В головке сперматозоида находится ядро, в котором сосредоточены наследственные отцовские признаки. Хвост сперматозоида способствует его продвижению к неподвижной яйцеклетке.

Таким образом, важно знать, что развитие женских половых клеток начинается в эмбриональном яичнике с 5—6-й нед эмбриогенеза, в то время как развитие мужских половых клеток начинается с наступлением половой зрелости.

Развитие зародыша и плода. С началом дробления оплодотворенной яйцеклетки начинается процесс развития зародыша (эмбриона). Зародышевым (предплодным) периодом у человека принято считать 4—8 нед его утробной жизни. В начале 4-й нед длина эмбриона составляет 2,0—3,5мм.

Для роста и развития эмбриона необходимо, чтобы имплантация прошла в соответствии с генетической программой, т.е. после прикрепления зародыша к стенке матки он постепенно погружается вглубь эндометрия, а над ним восстанавливается слизистая. На 2-й нед образуется хорион. Постепенно сосуды зародыша врастают в хорион, что обеспечивает обмен веществ между организмом матери и эмбрионом. После имплантации начинается плацентация (формирование плаценты). Однако послед достигает зрелости лишь спустя примерно 12 нед беременности.

Плодный период начинается с 9-й нед и продолжается до конца гестации. В это время продолжается рост и дифференцировка всех органов, сформированных в предплодный период. В плодный период развивающийся организм человека принято называть плодом (fetus) (рис. 2.2 [30]). К этому сроку плод приобретает характерные для человека черты: четко определяются отдельные части головы, туловища и конечностей. Если головка плода в эмбриональный период имеет такую же длину, как и туловище, то в дальнейшем эти соотношения изменятся. В плодный период происходит, главным образом, рост частей, уже образовавшихся в первые два месяца развития.

Сосудистое

сплетение

головы

Лучезапястный сустав

Пуповина

Пальцы

Стопа

Ушная раковина

Плечевой

сустав

Плечо

Локтевой

сустав

Коленный

сустав

Рис. 2.2. Схема строения плода в начале девятой недели

Веко Глаз

Нос

К концу III акушерского месяца (акушерский месяц — 4 нед, или 28 дней) масса внутриутробного плода составляет 20—25 г, длина — до 9 см. Почти половину его длины составляет голова. Средняя длина и масса тела плода в зависимости от срока беременности следующие: к концу IV мес — 16 см, до 120 г; к концу V— 25 см, 280— 300 г; к концу VI — 30 см, до 700 г; к концу VII — 35 см, 1000— 1200 г; к концу VIII — до 40 см, 1500—1600 г. Плод, родившийся при этом сроке беременности, имеет признаки недоношенности, но жизнеспособен. В течение IX и X мес происходит дальнейший рост длины и нарастание массы плода: к концу IX мес — 45 см и 2400—2500 г, а к концу X мес — 49—51 см и 3200—3500 г. При этом головка плода составляет уже четверть длины плода. Развитие органов кровообращения, дыхательной и пищеварительной систем обеспечивают плоду возможность внеутробного существования (см.: [6]).

Плодное яйцо имеет две оболочки: ворсинчатую (хорион) и водную. Полость, образованная водной оболочкой, наполняется околоплодными водами. Они играют важную роль во время беременности и родов. Накопление околоплодных вод способствует увеличению объема плодного яйца. Плод с пуповиной плавает в околоплодной (амниотической) жидкости, которая выполняет, как и плацента, многочисленные функции по отношению к плоду: в амниотической жидкости содержатся белок, гормоны, соли, мочевина, витамины, ферменты, которые обеспечивают нормальный гомеостаз плода, защищают плод от ушибов извне, позволяют ему активно двигаться и т.д. Нормальное количество околоплодных вод — от 1,0 до 1,5 л.

Плацента (детское место) — эндокринный орган. Плацента похожа на круглый плоский диск. В плаценте различают материнскую (прилегающую к стенке матки) и плодную (обращенную в полость амниона) части. Плацента обеспечивает транспортную, депонирующую, выделительную, питания плода, дыхательную, гормональную функции, выполняет иммунобиологическую защиту плода.

К плоду доставляются важнейшие микроэлементы (МЭ) (железо, медь, кобальт и др.), витамины, питательные вещества (аминокислоты, глюкоза, липиды и др.), необходимые для его развития. Дыхательная функция плаценты заключается в обеспечении развивающегося плода кислородом и удалении углекислого газа.

В плаценте происходит синтез гормонов и других биологически активных веществ, важных для нормального течения беременности и роста плода. Плацента вместе с плодом образуют единую эндокринную систему — фетоплацентарный комплекс. На ранних ста-днях беременности все гормоны синтезируются в организме женщины.

С конца первого триместра плацента секретирует большое количество прогестерона. Плацентой синтезируются эстрогены (эстрадиол, эстрон, эстриол). Среди гормонов белковой природы в развитии беременности важное значение имеет плацентарный лактоген (ПЛ), ХГ, синтезируемые только в плаценте.

Со второго триместра плод начинает синтезировать тиреоидные гормоны, тропные гормоны гипофиза и стероиды гонад. Уровень ряда гормонов характеризуют состояние беременной и плода.

Плацента, являясь иммунным барьером между матерью и плодом, предотвращает возникновение иммунного конфликта между двумя генетически чужеродными организмами. Плацентарный барьер обладает избирательной способностью пропускать от матери к плоду антитела класса IgG.

К концу беременности и началу родов масса плаценты — 500— 600 г, диаметр — 15—18 см, толщина — 2—3 см. Плацента соединена с плодом пуповиной, в которой проходят два кровеносных сосуда: две артерии и одна вена. К концу беременности длина пуповины достигает 50 см, а диаметр — 1,0—1,5 см. Плацента с пуповиной и оболочками образует послед.

Ребенок, рожденный в срок, имеет признаки, которыми определяется его зрелость. Признаки зрелости плода:

  • • длина доношенного новорожденного более 45 см, масса тела более 2500 г;
  • • пупочное кольцо находится посередине между лобком и мечевидным отростком;
  • • кожа бледно-розового цвета, подкожно-жировая клетчатка хорошо развита, на коже имеются остатки родовой смазки. Наличие пушка только на плечах и верхней части спины. Длина волос на головке 2 см, ногти доходят до конца ногтевых фаланг;
  • • у мальчиков — яички опущены в мошонку, у девочек — малые половые губы и клитор прикрыты большими половыми губами;
  • • ушные и носовые хрящи упругие;
  • • движения зрелого новорожденного активны, крик громкий, глаза открыты, сосательный рефлекс выражен. Постэбриональное развитие зависит от генетической программы, которая обеспечивает жизненный цикл индивидуального развития, последовательность переключения дерепрессии генов, контролирующих смену периодов развития в соответствующих условиях питания и воспитания ребенка. Прежде всего, это хроногены — гены, изменяющие свои функции по достижению клетками или тканями определенных этапов дифференцировки. Гены переключения детерминируют чередование фаз дифференцировки или пролиферации клеток органов растущего организма.

Критические периоды внутриутробной жизни. Мы коротко рассмотрели внутриутробный период развития человека, который является основным, ответственным за его будущее соматическое, психическое и репродуктивное здоровье. В этом периоде имеется несколько критических периодов, знание которых и, соответственно, целенаправленная профилактика, могут предотвратить нарушения в здоровье.

В 1950—1960-е гг. П.Г. Светловым была разработана теория критических стадий внутриутробного развития плода. Согласно теории о критических периодах эмбриогенеза реакция развивающегося плода человека и животных на влияние повреждающих факторов (химических веществ, ионизирующей радиации, нагревающего и охлаждающего микроклимата, гипоксии, лекарственных препаратов и т.д.) в значительной степени определяется стадией его внутриутробного развития в момент воздействия.

Для понятия рациональной профилактики нарушений, в частности, репродуктивного здоровья людей, работающих во вредных условиях или проживающих в неблагоприятных экологических регионах, необходимо знать не только этапы эмбрионального (внутриутробного, внутриматочного) развития человека, но и критические периоды, в которые могут наступить функциональные или органические нарушения.

В течение 11 дней после оплодотворения, в так называемый период резистентности, характерно проявление феномена «все или ничего», т.е. при воздействии тератогенных факторов зародыш или погибает, или остается жизнеспособным и продолжает нормально развиваться. Особенность этого периода связана с тем, что полипо-тентные клетки зародыша, способные к регенерации, еще не дифференцированы.

Самыми насыщенными по формированию органов и систем являются 6-я и особенно 7-я нед, так как именно в это время происходит формирование половых органов, т.е. закладка репродуктивного здоровья. А это, как правило, время, когда женщина еще не решила вопрос о прерывании или продолжении беременности и остается работать в условиях вредных и тяжелых не только для своего здоровья, но и для здоровья будущего ребенка.

Период эмбриогенеза (с 11-го по 57-й день гестации) является периодом максимальной чувствительности. В этот период у плода происходит органогенез. Именно в это время плод наиболее чувствителен к действию тератогенных факторов. Причем тип развития врожденных нарушений зависит от срока гестации. Способ и продолжительность воздействия тератогенного фактора обусловливает тип и выраженность порока развития.

Частота возникновения и тяжесть аномалий возрастает с увеличением дозы воздействующего фактора, скорости поступления химического агента и его концентрации в организме. Если действие тератогенного фактора приходится на период уже после окончания формирования какого-либо органа или системы, то патологии их развития не возникает, но вместе с тем возможна задержка развития, что в дальнейшем может проявиться, например, малой массой тела при рождении ребенка.

Период снижения чувствительности (плодный период) наступает после 57 дня гестации (8 нед). К этому времени органы сформированы и в дальнейшем происходит только их рост. На этой стадии развития воздействие вредного фактора может вызвать задержку роста органа, уменьшение его размеров, развитие функциональных расстройств. При этом важно помнить, что если воздействие вредных факторов произошло в плодный период, то результат этого воздействия, по мнению А.П. Кирющенкова, может проявиться в виде пороков развития половых органов у плодов женского пола, что связано с поздним завершением формирования наружных гениталий плода человека. Отдаленные эффекты могут развиваться спустя много лет, например в период полового созревания (см.: [16]). Известен факт развития аденокарциномы влагалища и шейки матки у девочек в период или после полового созревания, матери которых во время беременности принимали диэтил стильбестрол.

Критический период для половой дифференцировки, по мнению Г.С. Васильченко и И.В. Голубевой, приходится на 8—32 нед внутриутробной жизни. Причем, полагают авторы, половая дифферен-пировка затрагивает не только гонады и гениталии, но и мозговые структуры, ответственные за половое поведение, материнский инстинкт, агрессивность, двигательную активность и т.д. (см.: [8]). В этот период могут возникать нарушения половой дифференцировки под воздействием разных факторов, таких как стресс, острая асфиксия, нарушение маточно-плацентарного кровообращения, при введении андрогенов.

Критерии установления пола эмбриона:

  • • набор половых хромосом, т.е. генетический пол (набор 46 XX индуцирует дифференцировку первичной половой железы в женском направлении — развитии яичников; набор 46 ХУ — в мужском — формируются яички);
  • • гистологическая структура половых желез, т.е. гонадный пол, полноценность которого определяется по наличию генеративных элементов — примордиальных фолликул с яйцеклетками в яичниках или семенных канальцев, содержащих сперматозоиды в яичках;
  • • характерные для данного пола черты строения организма, т.е. морфологический или соматический пол.

Уже у 7—8-недельного зародыша отмечается одновременное наличие тех первичных форм, из которых в дальнейшем образуются мужские и женские половые органы, т.е. зачатки наружных половых органов одинаковы для обоих полов и располагают возможностью дифференциации по любому из этих типов. Структуры-предшественницы — мюллеровы канальцы являются предшественниками женских внутренних гениталий — маточных труб, матки, верхней части влагалища; вольфовы же канальцы впоследствии трансформируются в придаток яичка, семявыносящий проток, семенные пузырьки. Согласно законам эмбриогенеза только полноценно сформированное яичко сможет вызвать атрофию мюллеровых канальцев, из которых формируются женские гениталии. Если же эмбриональное яичко неполноценно сформировано, то независимо от генетического кода, наличия или отсутствия эмбриональных яичников мюллеровы канальцы не атрофируются, а под влиянием эстрогенов материнского организма трансформируются в матку, маточные трубы и верхнюю часть влагалища.

У человеческого зародыша начало секреторной функции яичка отмечается на 9-й нед, до происходящей на 13—18 нед дифференциации гипоталамуса. Существует мнение, что отдельные половые отклонения, такие как гомосексуальность у взрослого мужчины, порождаются аномалиями половой дифференцировки гипоталамуса за счет гормональных расстройств, возникающих в критический момент развития мозга.

К 10-й нед беременности пол эмбриона можно определить по набору половых хромосом (генетический пол) и гистологической структуре половых желез (гонадный пол).

У плода мужского пола дифференциация зачатков наружных половых органов происходит на 8-й нед внутриматочной жизни — несколько раньше, по сравнению с плодом женского пола: этот период начинается на 9-й нед и заканчивается на 3-м месяце внутриматочной жизни. На 10—12-й нед внутриутробной жизни формируются внутренние половые органы.

Таким образом, в пубертатном периоде в зависимости от уровня эстрогенов или андрогенов (тестостерона) в организме матери у плода происходит формирование женских или мужских половых признаков, т.е. соматического пола, зависящего от гормонального, что в дальнейшем определит гипоталамическую регуляцию гонадотропной функции гипофиза. Синхронизация овариального цикла (развитие фолликула, овуляция, формирование желтого тела) и гипоталамической гонадотропной регуляции также происходит в пубертатном периоде и завершается установлением присущего женскому организму циклического типа регуляции. У мужчин же гонадотропная функция постоянна.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ     След >