Развитие человека. 
Биология размножения и развития

В сравнении с животными эмбриогенез человека менее изучен. Особенно затруднено изучение ранних стадий развития человека. На основании исследований советских и зарубежных ученых были получены данные о процессе оплодотворения изолированной яйцеклетки человека и начальных моментах ее дробления, а также было установлено, что дробление яйцеклетки совершается в маточной трубе (яйцеводе), затем на 6−7-й день начинается имплантация, которая завершается позже. Поздние стадии развития человека изучены более детально.

Рассматривая развитие ранних стадий человека, нельзя обойти вниманием данные итальянского ученого Д. Петруччи (1961), которому удалось вне матки оплодотворить яйцеклетку, 29 дней (в первом опыте) и 60 дней (во втором опыте) поддерживать жизнь и заснять на кинопленку развивающийся зародыш человека. Важным достижением Петруччи является создание прибора, при помощи которого эмбриону и системе, в которую он был имплантирован, доставлялись питательные и энергетические вещества и обеспечивалось дыхание. Петруччи, сохраняя живым «искусственного» ребенка в течение 60 дней, преследовал цель получить индивидуально неспецифические зачатки жизненно важных органов — эндокринных желез, чтобы сделать попытку подсадить такие зачатки организму, страдающему гормональной недостаточностью.

Накопленные научные данные позволяют сделать вывод о том, что яйцеклетка у человека вторичная изолецитальная, оплодотворение в яйцеводе по типу полиспермии, дробление, как и у всех плацентарных млекопитающих, полное неравномерное. В результате возникает форма, подобная моруле, которая в маточной трубе наполняется белковой жидкостью и превращается в бластоцисту. Бластоциста на 4-й день развития состоит из трофобласта снаружи и эмбриобласта (зародышевого узелка), примыкающего к трофобласту изнутри. Трофобласт у приматов и человека содержит два слоя: внутренний — цитотрофобласт, или клеточный, и наружный — синцитиотрофобласт, или синцитиальный.

Имплантация начинается на 7-й день и завершается через 40 часов. При этом отмечаются такие стадии имплантации, как стадия адгезии (прилипания) бластоцисты к эндометрию (слизистой оболочки матки) и стадия инвазии (внедрения) бластоцисты в эндометрий. Перед имплантацией бластоцисты функциональный слой эндометрия разрыхляется и под действием прогестерона обильно васкуляризируется (кровоснабжается). К этому времени дробление заканчивается и начинается первая фаза гаструляции, когда от зародышевого узелка путем деламинации отделяется энтодерма (на 7-й день). Оставшаяся часть материала зародышевого узелка путем раздвигания клеток белковой жидкостью (продукт всасывания извне) превращается в амниотический пузырек, а энтодерма разрастается по кривой, смыкается концами и образует желточный пузырек (иммиграция).

После имплантации (с 9-го до 13−14-го дня) трофобласт плодного пузыря (бластоцисты) приобретает первичные ворсинки, состоящие из синцитиои цитотрофобласта (без мезенхимы) и превращается в хорион.

Внутри плодного пузыря имеются амниотический и желточный пузырьки, окруженные тяжами внезародышевой мезодермы, между которыми находится белковая жидкость. Приблизительно к 13−14-му дню оба пузырька смыкаются и в месте соприкосновения образуют зародышевый щиток, при этом в области контакта амниотический пузырек образует зародышевую эктодерму, а желточный — зародышевую энтодерму. Одновременно участки тех же пузырьков, не участвовавшие в образовании зародышевого щитка, дают начало соответственно внезародышевой эктои энтодерме.

На 15−17-й день внутриутробного развития наступает вторая фаза гаструляции с образованием первичной полоски, узелка Гензена. Этот процесс совершается в основном так же, как и у птиц и плацентарных млекопитающих. Расположение осевых зачатков у зародыша человека идентично наблюдаемому у названных животных. На 17-й день наступает период органогенеза. В периоде органогенеза выделяют пресомитную и сомитную стадии. Пресомитная стадия длится от 17-го до 20-го дня. Она характерна тем, что в дорсальной части мезодермы еще отсутствуют сегменты. На этой стадии зародыш вытягивается в длину и имеет грушевидную форму. Появляется туловищная складка, отделяющая внезародышевый материал от зародышевого. В возрасте 18 дней в области туловищной складки хорошо заметны кожная эктодерма, кишечная энтодерма и зародышевая мезодерма, которые переходят во внезародышевые органы.

Сомитная стадия начинается с 20-го и продолжается до 35-го дня. Со стороны первичной полоски продолжается образование мезодермы, которая сегментируется и дифференцируется. Ее дорсальные части — сомиты — образуют мезенхиму и скелетную мускулатуру. Количество сомитов достигает 43−44 пар (4 затылочных, 8 шейных, 12 грудных, 5 поясничных, 5 крестцовых и 8−10 копчиковых).

У 22-дневного зародыша наблюдается 7 пар сомитов. В средней части зародыша происходит нейруляция (смыкание краев нервного желобка), а в передней и задней частях зачатка нервной пластинки имеются нейральные бухты. В головном отделе около первого сомита выступает глазная плакода (зачаток хрусталика глаза).

У 25-дневного зародыша уже имеется 14 пар сомитов. На головном конце находятся верхнеи нижнечелюстной отростки, которые ограничивают первичный рот. Хорошо выступают гиоидная дуга, глазная и слуховая плакоды.

К 30-му дню количество сомитов достигает 30 пар и более. У 35-дневного зародыша их число равно 43- 44 парам. Под передним мозгом находится щечно-глоточная мембрана. Ее прорыв приводит к соединению рта с передним отделом кишки. На месте слуховой плакоды образуется впадина, а потом слуховой пузырек.

На 40-й день происходит значительная дифференцировка головного отдела. Образуются зачатки верхних и нижних конечностей. К двум месяцам зародыш приобретает черты человека и достигает значительных размеров. К этому времени происходит формирование головы, туловища и конечностей.

Одновременно с развитием зародыша образуются и внезародышевые органы: амнион, желточный мешок, аллантоис и хорион. Зародышевые листки и их стенки дифференцируются и подобно тому, как это наблюдается у птиц и плацентарных млекопитающих, превращаются в провизорные ткани.

Образованию аллантоиса предшествует закладка амниотической ножки — тяжа внезародышевой мезодермы (позже мезенхимы) от задней части зародыша к хориону. В результате разрастания заднего конца крыши желточного мешка образуется вырост в виде трубки — аллантоис, который врастает в амниотическую ножку. Желточный мешок (аналог этого органа у птиц и рептилий) и аллантоис быстро подвергаются обратному развитию, а мезенхима их стенки способствует образованию соответственно кроветворного аппарата и пупочных сосудов.

Амнион разрастается, охватывает остатки желточного мешка (точнее стебелька) и аллантоиса, образуя вместе с пупочными сосудами (две артерии и одна вена) пупочный канатик, который окружен амниотическим эпителием. Соединительнотканную основу пупочного канатика составляет студенистая соединительная ткань — вартонов студень — с особыми свойствами рыхлая волокнистая соединительная ткань, представляющая собой продукт дифференцировки внезародышевой мезенхимы.

Хорион к двум месяцам внутриутробного развития видоизменяется. На большой части его поверхности, обращенной в полость матки, ворсинки перестают образовываться и вскоре исчезают. На остальной части поверхности хориона (в виде диска), обращенной в сторону мышечной оболочки матки, ворсинки усиленно развиваются, ветвятся, причем в них, кроме эпителия и мезенхимы, имеются кровеносные сосуды (вторичные ворсинки). Хорион делится на гладкий и ворсинчатый. Ворсинчатый хорион вступает в тесный контакт со слизистой оболочкой матки и образует гемохориальную плаценту. В составе плаценты различают ворсинки якорные, прикрепляющие хориальную пластинку к тканям матки, стволовые и конечные, омываемые материнской кровью.

Плацента слагается из нескольких частей: базальной — основная часть отпадающей оболочки матки, расположенной между плодным пузырем и миометрием (мышечная оболочка); капсулярной — часть эндометрия между плодным пузырем и полостью матки; париетальной — остальная часть отпадающей оболочки матки, не имеющей контакта с плодным пузырем.

В базальной части плаценты цитотрофобласт хориона вступает в соприкосновение с так называемыми децидуальными клетками слизистой, богатыми гликогеном. Кроме того, в этом месте отмечают массивные скопления фибриноида — межклеточного аморфного вещества. Полагают, что цитотрофобласт и фибриноид содействуют устойчивому защитному равновесию в системе мать — плацента — плод.

Плацента выполняет трофическую, дыхательную, экскреторную, защитную, барьерную и эндокринную функции.

Таким образом, развитие человека имеет общие черты с эмбриогенезом представителей различных групп животных и особенно позвоночных. Общими являются и однообразные в принципе процессы эмбриогенеза, начиная от прогенеза и кончая органогенезом. Родство с приматами отчетливо выражено в характере плаценты (гемохориальной), чрезвычайно раннем и мощном развитии трофобласта и, наконец, в раннем обособлении внезародышевой мезодермы.

Наряду с общими чертами эмбрионального развития с животными у человека наблюдаются черты, типичные только для него. Это более раннее, чем у человекообразных обезьян, развитие внезародышевой мезодермы, более мощное развитие центральной нервной системы, несоответствие известному принципу зависимости размеров тела от длительности внутриутробного развития и, наконец, относительное функциональное несовершенство новорожденного, который непосредственно не способен к самостоятельному передвижению. Эта последняя особенность объясняется запаздыванием так называемой миелинизации пирамидных путей, проводящих нервные импульсы от коры головного мозга к скелетной мускулатуре.

ЛЕКЦИЯ 8