Становление нейроэндокринной системы

Гипоталамус и гипофиз, хотя функционируют как единая интегрированная система с момента своего образования и до конца жизни, имеют различное эмбриональное происхождение. Закладывается гипоталамус и гипофиз одновременно на 5-й неделе гестации.

Передняя доля гипофиза (аденогипофиз) развивается из кармана Ратке непосредственно под гипоталамусом.

Задняя доля гипофиза в действительности является продолжением гипоталамуса и имеет исключительно невральное происхождение. Расположены гипоталамус и гипофиз снаружи от ГЭБ, который полностью формируется к 22 нед беременности. В гипоталамо-гипофизарной системе осуществляется интеграция нервной и эндокринной функций.

В среднефетальном периоде усложняется строение сосудов мозга. К 20—21 нед развития сформирована сосудистая система головного мозга, полностью обеспечивающая потребности его интенсивного развития.

Гипоталамус секретирует рилизинг-гормоны. В гипофизе высвобождаются гонадотропины: статины и либерины. Мозговые структуры продуцируют нейротрансмиттеры (дофамин, серотонин) и нейропептиды.

Содержание ФСГ в крови плода мужского и женского пола различно. Уровень ФСГ в 3 раза выше у плодов женского пола. В ответ на продукцию гонадотропных гормонов яичника происходят процессы образования фолликулов.

Тестостерон, продуцируемый яичком плода, определяет формирование мужской дифференцировки гипоталамо-гипофизарной области мозга. Нарушение гормонального равновесия между эстрогенами и андрогенами может привести ко многим патологическим состояниям, которые клинически проявятся через 20—30 лет жизни.

В раннем и среднефетальном периодах у плода мужского пола интенсифицируется продукция тестостерона. Андрогены необходимы для преобразования полового центра гипоталамуса в мужской, который с этого времени осуществляет только тонический тип секреции гонадотропинов. Из тестостерона частично образуется эстрадиол (Э₂). При нормальном развитии плода развивается специфический механизм защиты от избыточного содержания Э₂. АФП также частично связывает Э₂, препятствуя его избыточному накоплению.

Недостаточная продукция фетального тестостерона и дегидротестостерона может привести к крипторхизму (неопущению яичка), снижению чувствительности к андрогенам, риску развития опухолей яичка, гипоспадии, мужскому псевдогермафродитизму.

Мужской псевдогермафродитизм — это состояние, когда имеются яички, но фенотип наружных и/или внутренних половых органов — женский. Это патология редкая, ее причины крайне разнообразны:

• синдром нечувствительности к андрогенам;

• недостаточность 5а-редуктазы, трансформирующей тестостерон в дегидротестостерон;

• врожденная липоидная гиперплазия надпочечников;

• мутация гена ФДМП.

Новорожденного идентифицируют как девочку, потому что наружные гениталии сформированы по женскому типу. Но в пубертатном возрасте диагностируют первичную аменорею. При обследовании выявляют короткое влагалище, отсутствие матки и яичников. Полная нечувствительность к андрогенам составляет около 10 % от всех случаев первичной аменореи. Нечувствительность к андрогенам — это результат мутации генов, кодирующих эти рецепторы.

В головном мозге формируются множественные межнейронные связи (20—23 нед). Запись биоэлектрической активности мозга фиксирует циклы сна и бодрствования.

Развитие нервной системы происходит в течение всего внутриутробного периода с 3-й недели беременности вплоть до ее окончания, а также продолжается после рождения еще 2 года. Для развития головного мозга необходимо нормальное функционирование щитовидной железы. Способность воспринимать звуки и свет, реагировать на них появляется у плода в 24 нед гестации.

В генетической программе внутриутробного развития предусмотрено последовательное переключение и депрессия тех или иных генов, контролирующих смену периодов развития плода, чередование фаз дифференцировки и пролиферации клеток, сохранение запрограммированного числа клеток в каждом органе, в том числе в головном мозге плода. Воздействие повреждающих факторов (гипоксия, инфекция, токсические радикалы) могут задерживать процессы переключения генов, что может привести к гипоплазии отдельных органов и физиологических систем. Могут сохраниться клетки эмбрионального типа (гетерохромная дисплазия мозга, почек, гонад).

Плод реагирует на недостаточность содержания того или иного гормона матери. При сахарном диабете у матери поджелудочная железа плода усиленно продуцирует инсулин, тем самым провоцируя ее преждевременную гиперсекрецию, которая через несколько лет (или даже месяцев) перейдет в гипофункцию. То же происходит и при гипофункции щитовидной железы. Интенсивная продукция ТТГ у плода временно компенсирует гипотиреоз матери, но затем происходит срыв механизмов секреции этих гормонов, что особенно опасно из-за повреждающего влияния на клетки мозга. В этих случаях нередко плод предпочитает родиться преждевременно.

6.3.4. Развитие плаценты

Во II триместре беременности (13—20 нед) продолжает увеличиваться масса плаценты за счет роста новых ворсин. Еженедельно масса плаценты возрастает на 10 г. Начинают образовываться дольки — котиледоны. В 16 нед гестации масса плаценты и плода выравниваются, далее масса плода начинает обгонять массу плаценты.

С ростом плода требуется большее количество крови в межворсинчатом пространстве, поэтому в плаценте увеличивается количество капилляров, а в каждой ворсине капилляр приближается от центра к периферии для лучшего обмена с кровью матери. Капилляры ворсин пульсируют ритмично, ворсины то удлиняются, то укорачиваются. Объем крови в межворсинчатом пространстве составляет 300—350 мл. Но с ростом плода крови плаценте нужно еще больше и тогда возникает феномен гестационной перестройки маточно-плацентарных сосудов, обеспечивающий 12-кратное увеличение объема МПК.

Сущность гестационной перестройки спиральных артерий субплацентарной зоны матки под воздействием клеток трофобласта заключается в исчезновении мышечных клеток из сосудистых стенок. Из узких извитых сосудов они превращаются в широкие сосуды с податливой стенкой.

Напомним, что в результате первой волны инвазии трофобласта (первые 12 нед беременности) децидуальные сегменты спиральных артерий замещаются прорастающим в них трофобластом и формирующимся фибриноидом. К концу I триместра беременности клетки трофобласта, занимающие просвет спиральных артерий, покидают его, что сопровождается значительным притоком крови к межворсинчатому пространству.

При второй волне инвазии трофобласта (14— 20 нед) последний внедряется в стенки артериальных сосудов, расположенных в миометральном сегменте. Процесс гестационной перестройки сосудистой системы матки сопровождается интенсивной продукцией простагландинов класса Е₂, снижением общего сосудистого сопротивления и соответственно снижением системного артериального давления у матери (в среднем на 10—12 мм рт. ст.).

Трансформированные спиральные сосуды обеспечивают улучшение перфузии плаценты и, поскольку они лишены гладкомышечных клеток, то становятся неспособными реагировать на действие сосудосуживающих факторов. Весь процесс гестационной сосудистой перестройки спиральных артерий матки завершается к концу 20-й недели беременности.

С 20 нед начинается активный рост незрелых промежуточных ворсин и смена типа стромы на более плотную. Недостаточность второй волны инвазии цитотрофобласта нарушает процесс дальнейшего формирования ворсин плаценты. Развивается вариант хаотичных и склерозированных ворсин, ветвление мелких ворсин принимает беспорядочный характер, снижается образование новых капилляров, в ткани плаценты преобладает стромальный компонент при отсутствии сосудистого и эпителиального покрова ворсин. Все это повышает патологическую проницаемость плацентарного барьера.

Плаценту считают внезародышевым органом плода, хотя в ее состав входят кровеносные русла как плода, так и матери, тесно прилегающие одно к другому. Из всех органов плода плацента кровоснабжается наиболее интенсивно (40 % от сердечного выброса плода). К концу беременности она конкурирует с плодом за питательные вещества, потребляя большую часть глюкозы и кислорода, доставляемых в матку. Функциональная единица плаценты — котиледон. В зрелой плаценте их насчитывается около 120, они группируются в видимые невооруженным глазом дольки. Каждый котиледон представляет собой стволовую ворсину, отходящую от хориальной пластинки и делящуюся на многочисленные ветви. Стволовые ворсины, разделяясь, образуют ворсины второго и третьего порядка, которые в свою очередь дают начало терминальным ворсинам, непосредственно участвующим в обмене веществ между матерью и плодом. Котиледоны формируются вокруг спиральных артерий, вступающих в децидуальную оболочку матки. Центр каждого котиледона содержит полость, куда поступает кровь из спиральной артерии. Вначале кровь движется вертикально к поверхности хориальной пластинки, затем распространяется в латеральном направлении, проникая между терминальными ворсинами (на этом этапе происходит обмен веществ между материнской и плодовой кровью).

При этом кровь обедняется кислородом и питательными веществами, насыщается углекислым газом и продуктами жизнедеятельности плода. Затем кровь попадает в узкие венозные каналы между котиледонами, по которым движется обратно к децидуальной оболочке, где попадает в маточные вены и возвращается в материнский кровоток. Таким образом, материнский и плодовый кровоток разделены тремя слоями ткани: клетками трофобласта, соединительной тканью ворсины и эндотелиальными клетками капилляров плода. Однако при ультрамикроскопическом исследовании терминальных ворсин, расположенных внутри котиледона, выявляются многочисленные участки, в которых клетки эндотелия и трофобласта сливаются, образуя тончайшую сосудисто-синцитиальную мембрану, через которую в основном и происходит диффузия газов и питательных веществ.

Приток материнской крови к плаценте увеличивается в течение беременности с 50 мл/мин в I триместре до 600 мл/мин к моменту родов.