Эмбриональный онтогенез человека

Процесс внутриутробного развития зародыша человека продолжается в среднем 280 суток. Эмбриональное развитие человека можно разделить на 3 периода:

- начальный (1 неделя развития);

- зародышевый (собственно эмбриональный, 2-8 недели развития);

- плодный (фетальный, с 9-1 недели развития до рождения ребенка).

В процессе эмбрионального развития человека сохраняются общие закономерности развития и стадии, характерные для позвоночных животных, но есть и некоторые особенности.

Оплодотворение у человека происходит в фаллопиевой трубе. После этого завершается второе деление мейоза в яйцеклетке. Образуется ядерная мембрана, окружающая материнские и отцовские хромосомы. Спустя несколько часов два пронуклеуса сливаются, и начинается первое деление дробления.

Путь оплодотворенной яйцеклетки до матки занимает около 4 дней. За это время происходит полное неравномерное дробление, образовавшийся зародыш напоминает тутовую ягоду (морула). Дробление продолжается. Образовавшиеся бластомеры располагаются по периферии, образуя стенку вокруг бластоцеля, наполненного жидкостью из фаллопиевой трубы.

Наружный слой бластомеров, называемый трофобластом, в одном участке дифференцируется, образуя внутреннюю клеточную массу (эмбриобласт), из которой разовьётся зародыш. Эта стадия развития (спустя 4-5 дней после овуляции) называется бластоцистой.

В течение 2-3 дней бластоциста находится в полости матки в свободном состоянии, а затем имплантируется в стенку матки. Имплантация происходит через неделю после оплодотворения. Гаструляция осуществляется в ходе имплантации путем деляминации.

Клетки трофобласта дифференцируются на два слоя. Из клеток наружного слоя образуются ворсинки трофобласта, врастающие в эндометрий. Трофобласт принимает участие в образовании плаценты.

Наружные клетки бластоцисты, из которых состоит трофобласт, растут, развиваются, образуя наружную оболочку, называемую хорионом. Хорион играет важную роль в питании развивающегося зародыша и удалении ненужных продуктов обмена.

Во внутренней клеточной массе появляются 2 полости. Клетки, выстилающие эти полости, дают начало двум оболочкам – амниону и желточному мешку. Амнион – тонкая оболочка, которая выполняет защитные функции, её клетки выделяют амниотическую жидкость, заполняющую амниотическую полость, расположенную между амнионом и зародышем. По мере роста зародыша амнион расширяется, так что он всегда бывает прижат к матке. Амниотическая жидкость поддерживает зародыш и защищает его от механических повреждений.

Желточный мешок закладывается на ранних стадиях эмбриогенеза, выполняет функции питания, дыхания, кроветворения, но не развивается и постепенно редуцируется. В стенке желточного мешка формируются первичные половые клетки, затем мигрирующие в зачатки половых желез. Остатки желточного мешка обнаруживаются в пупочном канатике.

Клетки, составляющие внутреннюю клеточную массу и желточный мешок, образуют зародышевый диск. Клетки диска на ранней стадии дифференцируются на экто- и энтодерму, на более поздней стадии образуется мезодерма, а затем происходит формирование тканей и органов.

Обмен веществ между зародышем и материнским организмом на ранних стадиях происходит через выросты трофобласта, но в дальнейшем из задней кишки зародыша образуется оболочка – аллантоис. Аллантоис растет в наружном направлении до тех пор, пока не соприкоснется с хорионом и не образует богатый кровеносными сосудами хорио-аллантоис, участвующий в формировании плаценты.

Функцию наружной зародышевой оболочки выполняет хорион, или ворсинчатая оболочка, имеющая на поверхности большое число выростов – ворсинок. Ворсинки хориона врастают в слизистую оболочку матки. Место наибольшего разветвления ворсинок хориона и наиболее тесного контакта их со слизистой матки называют плацентой (детским местом).

Плацента – временный орган, имеющийся только у плацентарных млекопитающих. Этот орган состоит из клеток плода и матери. Часть плаценты, происходящая из плода, представлена ворсинками хориона. Материнская часть плаценты состоит из выростов поверхностных слоёв эндометрия. Основные функции плаценты – трофическая, экскреторная, эндокринная, защитная. Связь тела зародыша с плацентой осуществляется через пуповину или пупочный канатик, содержащий кровеносные сосуды. Сосуды образуются в аллантоисе, идут от плода к стенке матки, находясь в пуповине – плотном тяже 40 см длиной, покрытом клетками, происходящими из амниона и хориона. Кровь матери и плода не смешивается. Между ними существует плацентарный барьер, состоящий из определенных тканей плода. Питательные вещества и кислород, растворенные в материнской крови, диффундируют через плацентарный барьер в кровь плода, обеспечивая жизнь и рост плода до его рождения. Конечные продукты метаболизма плода проходят через плацентарный барьер в кровь матери и выводятся ее выделительной системой. Через плацентарный барьер проникают антитела, гормоны, лекарства, наркотики, яды и другие вещества. При родах плод некоторое время сохраняет связь с плацентой через пуповину. В момент рождения ребенка акушер перевязывает пуповину. После изгнания плода отторгается плацента.

К концу зародышевого периода заканчивается закладка основных эмбриональных зачатков тканей и органов, и зародыш приобретает основные морфологические черты, характерные для человека.

К 9-й неделе развития длина зародыша достигает 40 мм, а масса – около 5 г. С начала 3-го месяца беременности человеческий зародыш называют плодом. На 12-й неделе беременности у плода сформированы все основные органы, и остальное время занимает рост.

Развитие организма – это сложный комплекс процессов, таких, как деление клеток, их миграция, взаимодействие, генная регуляция и дифференцировка. Развитие характеризуется сменой активности различных генов (дифференциальная активность генов в онтогенезе). Например, четкая упорядоченность в связи со стадиями индивидуального развития установлена для смены функционирования генов гемоглобина у млекопитающих.

Во время развития организма группы клеток постепенно занимают предназначенные им участки, где происходит их дальнейшее развитие и деление. Этот процесс составляет основу морфогенеза, который приводит к формированию тканей и органов, придает форму и структуру зрелому организму.

На всех стадиях онтогенеза организм представляет собой единую целостную систему, все части которой находятся во взаимозависимости. В процессе эмбриогенеза одни части зародыша влияют на характер развития других. Части зародыша, направляющие развитие связанных с ними структур, называют индукторами, а процесс влияния одних частей зародыша на характер развития других – эмбриональной индукцией. Большое влияние на развитие зародыша оказывает среда, в которой формируется организм.