Критический период в онтогенезе человека

В конце четвертого месяца беременности плод имеет длину 16 см и массу 110-120 г, в это время формируется  лицо, происходит окостенение черепа, заканчивается формирование мышечной системы, движения становятся более  активными, но беременной еще не воспринимаются. В этот период пол вашего малыша можно ясно различить.

В конце пятого месяца длина  плода – 25-26 см, масса 280-300 г. Плод имеет  красную кожу, покрытую пушковыми волосами. Начинают функционировать сальные железы, секрет которых участвует в образовании смазки плода. В кишечнике образуется меконий (первородный кал). Женщина начинает воспринимать движения плода. Первобеременная воспринимает движения с 20 недели, повторнобеременная немного раньше – с 18 недели.

Становится возможным  выслушивание сердцебиения плода через  брюшную стенку (18-20 недель), их частота  значительно больше, чем у взрослого  человека - 120-140 ударов в минуту.

В конце шестого месяца беременности длина плода - 30 см, масса 600–680 г, его движения становятся еще  более активными. Плод уже может  дышать (во внутриутробном периоде  развития плода происходят нерегулярные дыхательные движения – так ваш  малыш готовится к будущему внеутробному дыханию, но эти дыхательные движения не сопоставимы с внеутробным: легкие плода не расширяются, голосовая щель закрыта).

С шестого-седьмого месяца беременности начинают функционировать почки  плода, у него образуется моча, которая  выделяется в околоплодные воды.

В конце седьмого месяца (28 недель беременности) длина плода -35 см, масса 1000-1200 г. Подкожный жир  плода развит слабо, кожа покрыта  смазкой и пушковым волосом. Ушные и носовые хрящи очень мягкие, ногти недоразвиты. Однако плод на этом этапе развития рождается живым.

После окончания седьмого месяца внутриутробного развития плод считается недоношенным, но жизнеспособным; ребенку, родившемуся в эти сроки  необходима квалифицированная медицинская  помощь и тщательный уход.

В конце восьмого месяца беременности длина плода 40–42 см, масса - 1500 – 1700г.

В конце девятого месяца внутриутробного развития длина  плода равна 45 –48 см, масса 2400 – 2500 г, подкожно-жировой слой увеличивается, кожа плода становится гладкой, розовой, уменьшается количество пушковых волос на теле, удлиняются волосы на его головке. Плод, родившийся в этот срок, способен к внеутробной жизни, он громко кричит, открывает глаза, у него выражен сосательный рефлекс.

К концу десятого акушерского  месяца признаки недоношенности исчезают, плод рождается зрелым.

При неблагоприятных условиях развития, которые могут сопровождать беременность, у доношенного ребенка  могут быть признаки незрелости. Иногда может наблюдаться противоположное  явление: ребенок рождается раньше срока, но зрелым.

На ранних стадиях эмбриогенеза критические периоды относятся  к развитию всего организма, позднее  они выявляются в развитии отдельных  органов — тех, которые в данный момент претерпевают наиболее активные формообразовательные процессы. Внешние  факторы, к которым организм (или  отдельный орган) весьма чувствителен в определенные периоды, могут существенным образом влиять на его развитие. Причем различные факторы, действующие  в одном и том же периоде, могут  вызывать сходные отклонения. И наоборот, один и тот же фактор, действующий  на различных этапах, вызывает различные  изменения.

 

 

Три основных положения  Стоккрада

1. Один и тот же тератоген при воздействии на разных стадиях развития может вызывать различные аномалии;

2. Одна и та же аномалия может быть следствием действия разных тератогенов;

3. Тип аномалии зависит от стадии развития плода.

Можно также утверждать, что на ранних этапах развития повреждаемость закладок различных органов зародыша очень высока, но со временем, после  формирования органов, она понижается в плане анатомических уродств, но повышается в плане функциональных нарушений.

Весьма важным обстоятельством  является тот факт, что понижение  это не монотонное: на общем фоне падения чувствительности к действию альтерирующего (лат. alteratio — изменение) фактора обнаруживаются короткие периоды (обычно называемые критическими), когда чувствительность зародыша к такому фактору резко возрастает.

Краткосрочное возрастание  чувствительности в эти периоды  эмбриология объясняет тем, что  именно в данные моменты в зародыше происходят важнейшие формообразовательные процессы, определяющие судьбу зачатков отдельных органов или зародыша в целом. Это, например, первые деления  дробления зиготы, имплантация, плацентация, начало образования нервной системы или закладка других крупных систем органов.

Согласно современным  представлениям, внешние факторы-тератогены, действующие в периоды раннего эмбрионального развития, приводят либо к гибели зародыша, либо к аномалиям его строения. Антенатальная (то есть до рождения) гибель у человека, вызванная нарушениями внутриутробной жизни, достигает 70 процентов. То есть из каждых десяти зачатий семь заканчиваются смертью зародыша. К счастью (если здесь вообще уместно это слово), большинство зародышей гибнет в первые дни своего существования; в качестве основной причины этого называют патологию первых делений дробления зиготы и нарушения имплантации.

 Аномалии развития, уродства, возникают главным образом в период органогенеза, то есть тогда, когда согласно теории критических периодов, закладки органов наиболее активно развиваются: когда они возникают из группы малоспециализированных клеток, устанавливаются их форма, соотношения частей. Органогенез заканчивается в основных чертах примерно к началу третьего месяца беременности; это обстоятельство позволило одну из статей, посвященных тератологии и опубликованную в научном журнале, назвать "Эмбриогенез: два хороших месяца для хорошей жизни".

Формулировка, может быть, излишне категоричная и односторонняя, но, безусловно, первые два месяца являются важнейшими в развитии эмбриона человека. Здесь нельзя не отметить и то, что первые две-две с половиной недели развития, которые играют, пожалуй, главную роль в судьбе зародыша, обычно еще не воспринимаются женщиной как беременность, поэтому в этот период для нее особенно велика опасность подвергнуться нежелательному воздействию — безвредному для взрослого и поэтому не принимаемому всерьез, но пагубному для зародыша.

Односторонность представлений  о "двух хороших месяцах" заключается  в том, что и последующие месяцы чрезвычайно важны для нормального  развития плода. Не подлежит сомнению, что тератогенные воздействия в  плодном периоде приводят к различным  функциональным отклонениям, в том  числе к нарушениям психики и  поведенческих реакций, к нарушениям обмена веществ и другим отклонениям, не носящим выраженный анатомический  характер. Об этом не следует забывать. В последние годы даже появилась  новая ветвь науки об уродствах  — тератология поведения.

Более того, крайне важным является и период, предшествующий "двум хорошим  месяцам": от того, в каких условиях созревают половые клетки, будет  зависеть очень многое. Формирующиеся  гаметы легко подвергаются патологическим воздействиям. Более подробно это  рассмотрено в связи с действием  одного из самых доступных и добровольно  используемых тератогенов — алкоголя.

 

Формирование  плода под действием ложного  сигнала.

Согласно современным  представлениям биологии развития, в  каждой клетке зародыша подавляющая  часть генетической информации, закодированной в ДНК, находится в неактивном состоянии; "работают" лишь немногие гены — контролирующие синтез тех  белков, которые в данный момент нужны клетке для выполнения определенных функций. Естественно, что в ходе эмбриогенеза происходит изменение  выборочной активности генов: только что  работавшие — "замолкают", нередко  навсегда, другие, наоборот, включаются в активную деятельность. Смысл этих процессов понятен: зачем зародышу, например, синтезировать белки хрусталика, если еще и глаза-то нет? И зачем  хрусталиковые белки нужны в  клетках, которым суждено стать, допустим, зачатком мышечной системы? Белки хрусталика начнут синтезироваться  только там и только тогда, где  и когда в этом возникнет необходимость (хотя гены этих белков есть в каждой клетке организма).

Таким образом, начало образования  новых для зародыша систем органов  связано с реализацией новых  объемов генетической информации. В  относительно коротком временном интервале (который и называют критическим  периодом) решается судьба группы клеток, определяется путь их дальнейшего развития (в объяснении происходящих в клетке процессов допущены некоторые упрощения, но это не принципиально для понимания  сути явления). Данные процессы неразрывно связаны с возрастающей способностью группы клеток воспринимать внешние по отношению к ней сигналы, которые, как полагают, исходят от других клеток и необходимы для возникновения качественных различий между частями развивающегося организма.

A теперь представим себе, что ожидаемый клетками сигнал  окажется не тем, которым определяется  нормальный ход событий. Клетки  могут воспринять и его, в  том случае, когда восприятие  внешнего сигнала не отличается  высокой специфичностью, поскольку  клетки эмбриона не в состоянии  отличить изменяющий их сигнал  от нормального. Но даже если они такой сигнал и различают, то не могут ему противодействовать, если действие внешнего фактора превышает некий физиологический порог, физиологическую норму. Таким образом закладывается начало аномалии развития или анатомического уродства.

Возникновения дефектов в  закладке того или иного органа будет  зависеть от "сродства" этих клеток к конкретному альтерирующему (от лат. alteratio - изменение) фактору, т.е., например, клетки нервной системы должны иметь "сродство" к сигналу конкретного тератогена, к которому клетки, например, сердечной мышцы такой чувствительности не имеют. В таких случаях у зародыша поражаются не все закладки, а только те, которые воспринимают сигнал этого тератогена, вызывающего уродства преимущественно в определенных системах. Критические периоды в таком случае не будут совпадать по времени.

Не исключен и вариант, когда сигнал альтерирующего фактора обладает широким спектром тератогенного действия и поражает все закладки, находящиеся к моменту действия тератогена в стадии активного формирования. Судя по всему именно с этим связано проявление эмбриотоксического действия (гибели зародыша).

В зависимости от того на какой стадии закладки органов придет родственный клеткам альтерирующий сигнал, будет поражен тот или иной орган и сформируется, соответственно, уродство в той или иной системе. Например, сигнал, влиящий на процесс закрытие нервной трубки, поступивший к клеткам в период формирования нервной системы, приведет а анатомическим уродствам нервной системы. Однако если этот же сигнал поступит к зародышу после смыкания нервных валиков, то "разомкнуть" он их уже не сможет, то есть анатомического уродства не будет, но это не значит, что нервная система не будет поражена. В закладках и головного, и спинного мозга еще долго будут проходить сложные формообразовательные процессы, которые в неменьшей степени подвержены тератогенезу, но сам тип уродства будет, конечно, иной.

В других случаях воздействие  альтерирующего фактора может проявляться только в определенный, относительно короткий промежуток времени, за пределами которого эмбрион будет нечувствителен к его влиянию.

Известны варианты, когда  альтерирующие факторы вызывали различные уродства на той стадии развития, когда наблюдалось воздействие данного тератогена.

Для талидомида, например, определены такие критические периоды:

- применение этого вещества на 21—22-й дни беременности приводит к недоразвитию или полному отсутствию ушей и параличу черепно-мозговых нервов у человеческого зародыша;

- прием талидомида на 24—27-й дни вызывает максимальную фокомелию рук, а еще через два дня — ног;

- 34—36-дневный зародыш отреагирует на талидомид недоразвитием пальцев и сужением некоторых отделов кишечника.

При длительном приеме лекарства  беременной женщиной у зародыша могут  возникнуть все эти аномалии. Если же талидомид применялся изредка, от случая к случаю, то ребенок приобретает лишь отдельные "талидомидные" пороки: пострадают органы, морфогенез которых во времени совпал с употреблением препарата.

На поздних сроках беременности, когда все основные органогенезы уже практически окончены, плод на тератогены будет реагировать иначе. Анатомические aномалии у плода в это время не возникают — тератогены не могут разрушить уже сформировавшийся орган, их действие связано, как уже говорилось, с вмешательством в процесс формирования, но даже незадолго до рождения альтерирующие факторы небезопасны для плода: они могут не только осложнить течение родов, это было бы еще полбеды, гораздо хуже то, что повреждения в конце плодного периода зачастую приводят к нарушениям нормальной работы сердечно-сосудистой, нервной, эндокринной и половой систем плода, то есть к возникновению функциональных нарушений.

Ситуация усугубляется еще  и тем, что выявить эти нарушения  обычно удается не скоро. Например, отклонения в высшей нервной деятельности обнаружатся только ко времени, когда  ребенок должен будет совершать  довольно сложные поведенческие  акты; аномалии репродуктивной системы  проявят себя с наступлением половой  зрелости.

Таким образом, на начальных  этапах беременности альтерирующие воздействия преимущественно вызывают либо гибель зародыша (особенно это характерно для первых двух-трех недель), либо анатомические аномалии, уродства.

Чем ближе срок наступления  родов, тем меньше вероятность возникновения  грубых структурных нарушений, но выше опасность появления нарушений  функциональных.

Каким же образом поступает  альтерирующий сигнал тератогена к эмбриональным тканям?

Предполагается, что пути эти определяются природой воздействующего  фактора.

Тератогенным называется действие химического вещества на организм матери, отца или плода, сопровождающееся существенным увеличением вероятности  появления структурно-функциональных нарушений у потомства. Вещества, обладающие тератогенной активностью, называются тератогенами. Существует представление, согласно которому практически любое химическое вещество, введенное в организм отца или матери, в тот или иной период беременности, в достаточно большой дозе, может вызывать тератогенез. Поэтому тератогенами в узком смысле слова следует называть лишь токсиканты, вызывающие эффект в концентрациях, не оказывающих заметного действия на организм родителей. В ходе лабораторных и эпидемиологических исследований установлено, что многие ксенобиотики имеют достаточно высокий потенциал репродуктивной токсичности. Из обследованных примерно трех тысяч ксенобиотиков около 40% обладают свойствами тератогенов.