Періоди внутрішньоутробного розвитку плода

Заплідненням називається процес злиття зрілої чоловічої (сперматозоїд) і жіночої (яйцеклітина) статевих клітин (гамети), внаслідок якого утвориться клітина (зигота), що є початком нового організму.

Час, обчислений від моменту запліднення й утворення зиготи до народження плода, називається кіматогенезом, поділяється на три періоди: бластогенез, ембріогенез, фетогенез.

Перший період — бластогенез — триває з моменту запліднення до 15-го дня вагітності. Незабаром після запліднення починається дроблення зиготи. Після першого розподілу утворюються дві дочірні клітини — бластомери; далі процес сегментації (розподілу) відбувається асинхронно. Внаслідок подальшого дроблення утворюється комплекс бластомерів, що нагадують ягоду шовковиці, — морула. Бластомери значно менші за материнські клітини, тому зародок у стадії дроблення лише трохи перевищує розміри зиготи.

У процесі дроблення утворюються два види бластомерів: одні більш великі та темні, інші — дрібні й світлі. Скупчення більш великих і темних клітин, що розташовуються у центрі морули, дістало назву ембріобласт. З нього згодом утворюються клітини зародка і деяких позазародкових частин. Світлі дрібні клітини поступово розмножуються і оточують ембріобласт з усіх боків. Цей зовнішній шар дає початок трофоблас-ту — специфічній, що рано диференціюється, тканині, яка в подальшому забезпечує імплантацію і живлення зародка. При проходженні через маткові труби між зачатком трофобласта і ембріобласта виникає невеличка порожнина, заповнена рідиною, утворюється бластоциста. У період дроблення зародок пересувається по трубі в напрямку до порожнини матки. Міграція триває протягом 4-5 дн, після чого зародок потрапляє в порожнину матки.

Трофобласт виділяє протеолітичні, гліколітичні й інші ферменти, що розчиняють тканини слизової оболонки матки. Плідне яйце осідає на її поверхні, звичайно на передній або задній стінці на рівні труб, трофобласт розтоплює покривний епітелій, залози, клітини строми та судини слизової оболонки матки і поступово занурюється в глибину функціонального шару слизової оболонки. Імплантація відбувається швидко: протягом 24 год бластоциста занурюється в слизову оболонку більше ніж наполовину, а за 40 год — цілком (рис. 1). Коли яйце цілком проникає в слизову оболонку, отвір над ним заростає, процес імплантації закінчується. Повне загоєння дефекту в епітелії і сполучній тканині завершується протягом 4-5 дн. У міру занурення бластоцисти в слизову оболонку в навкружних тканинах відбувається посилення васкуляризації, збільшення сполучнотканинних клітин і скупчення в них глікогену. Слизова оболонка до моменту імплантації перебуває в стані секреції й містить усі необхідні речовини для живлення зародка. Коли сли-

12 3

Рис. 1. Імплантація яйцеклітини закінчена: 1—мезобласт;2 — екто-бластичшш пухирець; 3 — ентобластичний пухирець; 4—трофобласт (ци-тотрофобласт); 5 — синцитій; 6—клітини слизової оболонки матки, що розпадаються; 7 — слизова (децидуальна) оболонка; 8 — заросле місце проникнення яйця

зова оболонка розтоплюється трофобластом, навколо яйця утворюється ембріотроф, що містить білки, вуглеводи, ліпіди, вітаміни, солі й інші речовини, необхідні для живлення зародка на ранніх стадіях його розвитку.

Ушкодження зиготи в перші 2 тиж після запліднення, що призводять до загибелі зародка, позаматкової вагітності, вад розвитку з порушенням формування осі зародка (симетричні, асиметричні та не повністю розділені близнюки, циклопія, аплазія нирок тощо), називаються бластопатіями.

Другий період внутрішньоутробного розвитку від 16-го до 75-го дня — ембріогенез. Відбувається основний органогенез, утворюються амніон і хоріон. На трофобласті формуються вирости, що спочатку не мають судин і називаються первинними ворсинами. Ці вирости значно збільшують поверхню прилягання зародка до ембріотрофа. Зовнішній шар трофобла-ста, що утворює ворсини, позбувається клітинних меж, перетворюючись на плазмодіотрофобласт синцитій. Внутрішній шар трофобласта зберігає клітинну будову цитотрофобласт. Протягом перших тижнів розвитку синцитій має виразну здатність до проникнення в материнські тканини, тому він на-

зивається імплантаційним синцитієм. Згодом інвазивні властивості синцитія знижуються і зростає здатність до всмоктування поживних речовин (резорбційний синцитій). Зовнішня оболонка яйця називається ворсинчастою оболонкою, або хоріоном. Між ворсинами та слизовою оболонкою циркулює материнська кров, що вилилась зі зруйнованих судин слизової оболонки; звідси до зародка надходять поживні речовини і кисень.

Одночасно з трофобластом розвивається ембріобласт. У одному сегменті бластоцисти утворюється скупчення клітин, в якому виділяються два вузлики: ектобласт і ентобласт. У центрі цих вузликів незабаром утворюються порожнини, вони перетворюються на ектобластичний і ентобластичний пухирці. З ектобластичного пухирця, пов’язаного з допомогою ніжки з трофобластом, утвориться амніотична порожнина. Стінки цього пухирця перетворюються на амніон — водну оболонку. Ентобластичний пухирець перетворюється на жовткову порожнину. Клітини ектобласта й ентобласта, розміщені між амніоти-чним і жовтковим пухирцями, утворюють зачаток зародка.

У процесі розвитку формуються три зародкових листки: ектодерма, мезодерма, ентодерма, із яких утворюються всі тканини й органи плода. Амніотичний пухирець швидко збільшується внаслідок накопичення в ньому прозорої рідини, його стінка (амніон) наближається і потім примикає до ворсинчастої оболонки. Зародок починає занурюватися і поступово цілком занурюється в порожнину амніона. Жовтковий пухирець зменшується, його судини спустошуються, стінки атрофуються.

Одночасно з розвитком оболонок із заднього кінця первинної кишки зародка утвориться виріст — алантоїс (ковбасоподібна оболонка). По алантоїсу прямують судини з тіла зародка до ворсинчастої оболонки; вони вростають у кожну ворсинку хоріона, відбувається процес його васкуляризації. Розвивається алантоїдний кровообіг зародка. До цього моменту плід оточений трьома оболонками: децидуальною (материнською), ворсинчастою та водною (рис. 2, а). З базальної частини децидуальної оболонки і ворсин гіллястого хоріона, що дуже розрослися, формується плацента. Вона є найважливішим органом, з допомогою якого відбуваються дихання, живлення і виведення продуктів обміну плода. Материнська частина плаценти — це стовщення децидуальної оболонки, яке розміщується під ворсинами хоріона, що розрослися

Рис. 2. Схема співвідношень між целоміч-ною рідиною, амніотич-ною рідиною, ембріоном і плодом на ранніх термінах гестації;

а: 1 — ембріон; 2 — амніотична порожнина; 3 — ворсинки; 4 — де-цидуальна оболонка; 5

— алантоїс із черевною ніжкою; 6 — екстраемб-ріональний целом; 7 — жовтковий мішок; 8 — порожнина матки; 9 — пристінкова децидуа; 10 — цервікальний канал;

б: 1 — амніотична порожнина; 2 — екстра-ембріональний целом; 3 — поверхня хоріона; 4

— ворсинки; 5 — жовтковий мішок; 6 — хоріон; 7—порожнина матки; 8 — децидуальна оболонка

(плідна частина плаценти). У материнській частині плаценти утворюються заглиблення, у які занурені ворсини і де циркулює материнська кров, що їх омиває. Між цими заглибленнями є виступи (перегородки) децидуальної тканини, до яких прикріплюються якірні ворсини.

У перегородках проходять артерії, що приносять материнську кров у міжворсинчастий простір. Кров виливається з артерій внаслідок розтоплення їхніх стінок синцитієм ворсин. Венозна кров із міжворсинчастих просторів відводиться через крайовий синус плаценти і вени матки. Материнська кров, що омиває ворсини, не згортається і не змішується з кров’ю плода, що протікає по судинах, розміщених усередині ворсин. Між кров’ю матері, що омиває ворсини, і кров’ю плода, що протікає в судинах ворсин, відбувається постійний активний обмін речовин. З крові матері в кров плода проникають кисень, поживні й інші необхідні для розвитку речовини. У кров матері надходять продукти обміну і вуглекислий газ, що підлягають видаленню з організму плода.

В ембріональному періоді у зародка утворюються й інтенсивно розвиваються всі найважливіші органи і системи, відбувається формування тулуба, голови, обличчя, зачатків кінцівок. Ураження зародка від моменту прикріплення його до стінки матки (15-й день після запліднення) до сформування плаценти (75-й день внутрішньоутробного життя), що виявляються вадами розвитку окремих органів і систем, називаються ембріопа-тіями.

Третій період — фетогенез (від 76-го до 280-го дня). Сформувалася плацента, відбуваються диференціювання і дозрівання тканин плода. Період фетогенезу поділяють на ранній фетальний (від 76-го до 180-го дня), до кінця якого незрілий плід набуває життєздатності, і пізній фетальний (від 181-го до 280-го дня), коли відбувається дозрівання плода з одночасним старінням плаценти.

Зачаток нервової системи (нервова трубка, мозкові пухирці) утворюється в перші тижні внутрішньоутробного розвитку. Формування центральної та периферичної нервової системи відбувається швидко: рухові рефлекси, спричинені подразненням нервових закінчень, виявлені з 8-го тижня, з 10-го тижня починають функціонувати найпростіші сигнальні рефлекторні дуги, до 20 22-го тижня відбувається консолідація рефлексів і утворення функціональних систем. На 21-му тижні з’являють

ся спонтанні смоктальні рухи, на 23-му — пошукові реакції у відповідь на подразнення щоки. На V міс вагітності з’являються електричні потенціали мозку плода, від VI міс вони набувають регулярного характеру. До кінця внутрішньоутробного періоду в основному закінчується диференціювання кори великого мозку, утворюються всі борозни і звивини. Проте функції кори розвиваються головним чином після народження плода.

Зачатки залоз внутрішньої секреції утворюються на І II міс внутрішньоутробного періоду. Протягом першої половини вагітності відбувається розвиток їхніх структур і виявляються початкові функції. До часу народження ендокринну систему контролює ЦНС, уже функціонує єдина нейроендокринна система регуляції. Але і після народження нейроендокринні взаємодії інтенсивно розвиваються й удосконалюються.

Кровотворення починається незабаром після імплантації. Перші осередки кровотворення виникаюють в стінках жовткового мішка. З 5-6-го тижня цей процес починається в печінці (жовткове кровотворення припиняється). Печінкове кровотворення починає згасати з 20-го тижня внутрішньоутробного розвитку. З III міс вагітності виявляється кровотворна функція кісткового мозку, а з IV — починається кровотворення в селезінці. Еритроцити з’являються в периферичній крові на 7-8-му тижнях внутрішньоутробного розвитку, клітини мієлоїдного ряду — на 12-му, лейкоцити — на 16-му тижні вагітності. Фетальний гемоглобін має підвищену спорідненість із киснем. З 12 13-го тижня в крові плода визначаються альбумінова і глобу-лінова фракції білків. У його крові також утворюються білки, властиві тільки внутрішньоутробному періоду розвитку — ста-діоспецифічні білки. Виявлено альфа-фетопротеїн, кількість якого зростає до 20-го тижня, поступово знижується і зникає до 36-го. Він впливає на процеси росту і розвитку тканин. Значення бета-фетопротеїну з’ясовано недостатньо. Система згортання крові розвивається в другій половині вагітності (рис. 2, б).

У плода розрізняють три системи кровообігу, що формуються послідовно: жовткову (з моменту імплантації до кінця 2-го тижня життя зародка), алантоїдну (2-8-й тижні внутрішньоутробного розвитку), плацентарну (від 3-го місяця вагітності).

Розвиток серця в ембріона починається від 3-го тижня внутрішньоутробного розвитку з частини мезодерми, його формування закінчується на 2-му місяці вагітності. До цього ж часу

закінчується диференціювання судин. Кров, збагачена в плаценті киснем і поживними речовинами, потрапляє в організм плода по пуповинній вені. Вена пуповини прямує до воріт печінки, де утворює кілька гілок, що зливаються з ворітною веною. Велика частина артеріальної крові через венозну (аранцієву) протоку спрямовується в нижню порожнисту вену і змішується в ній із венозною кров’ю. У праве передсердя надходить кров із нижньої і верхньої порожнистих вен. Заслінка нижньої порожнистої вени (євстахієва) перешкоджає змішуванню крові. Вона спрямовує течію крові з нижньої порожнистої вени в ліве передсердя через овальний отвір. З лівого передсердя кров потрапляє в лівий шлуночок, потім в аорту. З висхідної аорти кров, що містить порівняно багато кисню, потрапляє в судини, які постачають кров’ю голову і верхню частину тулуба. Венозна кров із верхньої порожнистої вени в правому передсерді прямує в правий шлуночок, а з нього — до легеневих артерій. Невеличка частина крові надходить у нефункціонуючі легені, основна ж маса з легеневої артерії спрямовується через артеріальну (боталлову) протоку в низхідну аорту. Бідна на кисень кров надходить до артерій пуповини (гілки клубових артерій) і через них — до плаценти.

Скорочення серця виникають на 22-23-й день внутрішньо-утробного розвитку. При аускультації через черевні покриви та стінку матки серцебиття плода визначається з 18-20-го тижня вагітності. Частота серцевих скорочень плода — 120-140 уд/хв. При рухах плода відзначаються короткочасні (3-4 с) уповільнення скорочень серця.

Газообмін плода здійснюється через плаценту; його легені як орган не функціонують. Вони починають формуватися на 3-му тижні внутрішньоутробного розвитку. У перші місяці швидко розвиваються бронхіальне дерево і судинна сітка, пізніше диференціюються альвеолярні протоки й альвеоли. Після 20-24-го тижня внутрішньоутробного розвитку альвеолоцити II типу продукують сурфактант — тонку ліпопротеїдну плівку, що сприяє розправленню легенів після народження. Легеневий секрет змішується з амніотичною рідиною дуже повільно, бо цьому перешкоджає зімкнута голосова щілина. З 11-го тижня вагітності у плода з’являються дихальні рухи. Наприкінці вагітності дихальні рухи охоплюють 30-70 % усього часу. Розрізняють два типи дихальних рухів плода: 1) короткі з високою частотою (30-100 за 1 хв) із неправильним ритмом і 2) більш силь

ні та рідкі, з частотою 1-4 за 1 хв, схожі на «зітхання», спостерігаються рідше. Частота дихальних рухів збільшується вночі і вранці.

Формування системи травлення починається на 3-4-му тижні ембріонального періоду. На 4-5-му тижні формуються ротовий і клоаковий отвори. До кінця 2-го місяця виділяються стравохід, шлунок, кишечник, з’являються зачатки підшлункової залози і печінки. На зміну гістотрофному типу живлення приходить гемотрофне (через плаценту) і амніотрофне (заковтування навколоплідних вод). Після 4-5-го місяця внутрішньоутроб-ного розвитку починають функціонувати органи травлення. Плід заковтує навколоплідні води, рідка частина яких усмоктується, а щільні частинки входять до складу первородного калу. Меконій складається з води, жовчі, поглинутих пушко-вих волосків, лусочок епідермісу, секрету сальних залоз шкіри і клітин епітелію кишечнику, що відторгаються.

У шлунково-кишковому тракті плода виявлено травні ферменти. Проте поживні речовини, необхідні плоду, надходять із кров’ю з організму матері. У плаценті виробляються ферменти, що розщеплюють ці речовини. Білки, жири, вуглеводи захоплюються ворсинками плаценти з крові матері, піддаються складній ферментативній обробці і переходять до плода в стані, придатному для засвоєння їх організмом. Амінокислоти, глюкоза, неорганічні речовини, мікроелементи, вода проникають через плаценту шляхом дифузії.

Кінцеві продукти обміну плода виводяться у кров матері. Розвиток нирок у внутрішньоутробному періоді минає кілька стадій: переднирка, первинна нирка, остаточна нирка. Остаточні нирки (метанефрос) формуються з двох зачатків, розташованих уздовж хребта, на 5-му тижні вагітності. Нирки плода починають функціонувати з 6-7-го місяця внутрішньоутробно-го розвитку; сеча, що утворюється, виділяється в навколоплідні води.

Загальна назва хвороб плода з 76-го дня внутрішньоутроб-ного розвитку до початку пологів — фетопатії. Проявом фе-топатій є ЗВУР, природжені вади розвитку внаслідок персис-тування ембріональних структур (наприклад, кишковий свищ, відкрита артеріальна протока) або ембріональних щілин губи, піднебіння, хребта, уретри, зберігання початкового розташування органів (крипторхізм), гіпоплазії та дисплазії окремих органів і тканин (олігофренія, мікроцефалія, гідроцефалія), над

мірне розростання сполучної й інших тканин при інфекціях (фіброеластоз, катаракта); природжені хвороби. Фетопатії нерідко обумовлюють передчасні пологи, асфіксію, порушення адаптації новонароджених.

У внутрішньоутробному розвитку прийнято виділяти стадії онтогенезу, коли зародок має підвищену чутливість до дії ушкоджуючих факторів. Ці періоди дістали назву «критичних». Критичні періоди розвитку характеризуються переважанням процесів активного клітинного і тканинного диференціювання і значного підвищення обмінних процесів. У різних закладок органів критичні періоди не збігаються за часом, внаслідок чого дія ушкоджуючого фактора на різних стадіях органогенезу призводить до каліцтва різних органів зародка.

Специфічна дія ушкоджуючих факторів залежить від терміну гестації. У 20-х роках XX ст. Ц. Стокард сформулював основні принципи тератогенезу:

1) один і той же тератоген на різних стадіях розвитку зародка може спричинити розвиток різних аномалій;

2) одна і та ж аномалія може бути наслідком впливу різних тератогенів;

3) тип аномалії залежить від стадії розвитку зародка в момент дії тератогена.

Перинатологія, В. М. Запорожан М. Л. Аряєв, 2000