Формирования системы в пренатальный период развития ребенка

ПРЕНАТАЛЬНЫЙ ПЕРИОД РАЗВИТИЯ

В результате изучения данной главы студент должен:

знать

• • стадии пренатального развития человека и их краткую характеристику;
• • специфику формирования структур мозга в пренатальный период развития;
• • особенности рефлекторной деятельности и двигательной активности;
• • особенности проявлений сенсорных способностей;
• • основные факторы риска пренатального развития и влияние на плод тсрато- генов;
• • критические периоды пренатального развития человека, их специфику и обусловленность внутренними и внешними факторами развития;

уметь

• • выявлять основные закономерности роста и развития организма в период пренатального развития;
• • определять роль наследственности и среды в формировании организма;

владеть

• навыками оценки внутренних и внешних факторов развития организма в пренатальный период с целью выявления природы возможных девиаций развития ребенка.

Стадии пренатального развития человека

Пренатальный период внутриутробного развития (утробное детство) начинается с момента оплодотворения яйцеклетки, длится 266—270 дней и заканчивается рождением ребенка.

В этом периоде выделяют три стадии:

• 1) предзародышевую — длится две недели и соответствует развитию оплодотворенного яйца во время его перемещения в матку;
• 2) зародышевую (эмбриональную) — охватывает период с начала третьей недели после оплодотворения до конца 2-го месяца развития; характеризуется закладкой, анатомической и физиологической дифференцировкой различных органов (отсюда ее другое название — стадия органогенеза);
• 3) стадию плода — начинается с конца 2-го месяца развития и заканчивается родами; в этот период осуществляется развитие функций и систем, обеспечивающих выживание организма после рождения.

Параллельно с анатомическим развитием органов происходят становление их функциональной активности, формирование сложных взаимоотношений между органами и системами. При характеристике внутриутробного развития следует учитывать особенности созревания отдельных анатомических органов и динамику созревания функциональных систем и рассматривать зародыш, а затем плод, как активно функционирующий организм.

Первый период развития начинается с момента соединения сперматозоида (мужская половая клетка) и яйцеклетки (женская половая клетка) и образования зиготы (оплодотворенная яйцеклетка). Процессы, следующие за оплодотворением, чрезвычайно сложны и упорядочены. Через 30 ч после зачатия оплодотворенная клетка начинает делиться (дробиться), образуя две новые (этот процесс длится примерно 6 ч). Затем через 10 ч каждая из них дает следующие две и т.д. К концу четвертого дня образуется скопление из 60—80 клеток. В начале процесса дробления клетки плотно примыкают друг к другу (морула), затем они расходятся в стороны, к периферии, образуя полый пузырек — наполненный жидкостью шар, называемой бластулой. К этому времени начинается клеточная дифференциация. Внутренний слой клеток, называемый зародышевым узелком (эмбриональным диском) дает начало новому организму, внешний слой клеток (тро- фобласт) — тканям, функциями которых будут питание и защита развивающегося зародыша. Процесс дробления сопровождается продвижением бластулы по фаллопиевой трубе (места, где произошло оплодотворение) к матке. Процесс длится до 10—14 дней. При приближении бластулы к внутренней поверхности матки начинается ее имплантирование (внедрение) в стенку матки. Этим процессом заканчивается предзародышевая стадия и начинается стадия зародыша.

Только около половины оплодотворенных клеток имплантируется в стенку матки. Это может быть связано с неправильным соединением сперматозоида и яйцеклетки и (или) отсутствием процесса дробления яйцеклетки. Примерно 50% от общего количества имплантатов имеют генетические дефекты, неспособны развиваться или прикрепляться к стенке матки и в дальнейшем погибают в результате выкидыша. Таким образом, на начальной стадии пренатального развития погибают примерно три из четырех зигот, в том числе несущие серьезные генетические аномалии.

При нормально прошедшем процессе имплантации начинается активное мейотическое деление клеток. Быстрее всего увеличивается внешний слой — трофобласг, из которого формируются оболочки — амнион и хорион.

Амнион представляет собой герметичный мешок, наполненный жидкостью, поступающей из материнского организма, в который заключен развивающийся организм. Он обеспечивает эмбриону постоянную температуру среды, защиту от ударов и возможность активного движения. Другая структура-оболочка — желточный мешок, который снабжает эмбрион клетками крови до тех пор, пока развивающиеся печень, селезенка и костный мозг не созреют настолько, чтобы самостоятельно взять на себя эту функцию. Желточный мешок крепится к третьей оболочке — хориону, которая окружает амнион. Из хориона вырастают тонкие ворсинки, дающие начало развитию плаценты (детского места). Плацента образуется с 3-й недели после зачатия, ее формирование завершается к концу 3-го месяца беременности. Основная функция плаценты заключается в обеспечении поступления к развивающемуся организму питательных веществ и кислорода из крови матери и вывода вторичных продуктов его жизнедеятельности.

В плаценте осуществляется синтез гормонов и веществ, приводящих к перестройке метаболизма и гормонального фона матери, что обеспечивает настройку ее организма на долгий период беременности.

Плацента соединяется с эмбрионом посредством временного вспомогательного органа — пуповины (пупочного канатика), который формирует еще одну оболочку — аллантоис. Внутри пуповины расположены широкая вена, доставляющая плоду кровь, насыщенную питательными веществами, и две артерии, через которые удаляются вторичные продукты.

Развитие зародыша осуществляется с огромной скоростью. Зародышевый узелок формирует три слоя клеток — эктодерму, мезодерму и эндодерму. Эктодерма — наружный слой, из него развиваются нервная система, кожа и волосы. Мезодерма — средний слой: дает начало мышцам, костям, кровеносной и лимфатической системам. Эндодерма — внутренний слой, из него формируются пищеварительная система, легкие, мочевыводящие пути, миндалины и такие жизненно важные внутренние органы, как поджелудочная железа и печень.

Эмбриональный период — самый удивительный и загадочный в жизни будущего ребенка. В это время, как в ускоренной съемке, проходит вся история развития позвоночных животных. Происходит закладка некоторых, казалось бы, несвойственных для человека органов (атавистических): жаберных дуг (как напоминание о системе дыхания низших позвоночных) и хвоста. Затем жаберные дуги дадут начало челюстям и некоторым другим образованиям (например, слуховым косточкам, входящим в состав структуры среднего уха, и небольшой гиоидной кости, расположенной иод языком); хвостик становится окончанием позвоночника — копчиком.

Закладка основных органов начинается на третьей неделе внутриутробной жизни. Нервная система развивается из эктодермы (из дорсальной мозговой пластинки, которая в дальнейшем формирует нервную трубку (рис. 11.1). (Подробнее об этом см. главу 2, параграф 2.3.)

Начиная с 4-й недели, нервная система влияет на развитие организма как единого целого, регулируя и контролируя рост и созревание отдельных органов и систем. Недостаточность нервных влияний, их понижение ниже некоторого критического уровня (критическая масса нервной ткани) приводит к нарушению программы созревания иннервируемой ткани, возникновению аномалий развития, в тяжелых случаях — уродств.

Человеческий эмбрион в течение 1-го месяца внутриутробной жизни достаточно быстро растет. На 17-й день его длина составляет 2,5 мм (тельце дугообразно изогнуто и напоминает букву С), к концу 1-го месяца развития новый организм достигает длины 4—5 мм. У него хорошо различимы голова и туловище, по бокам головного отдела просвечивают глазные бокалы (к середине 5-й недели оба глаза будут иметь роговицу и хрусталик), появляются почки конечностей (по форме напоминают ласты). К концу 4-й недели у эмбриона сформировано сердце, похожее на расширенную трубку, но оно уже начинает биться, появляются первые кровеносные сосуды; начинает закладываться скелет в виде хрящевой ткани, появляются хрящи лица.

В период с 5-й по 8-ю неделю внутриутробной жизни формируются внутренние органы. В сердце образуются четыре полости, развиваются желу-

Рис. 11.1. Закладка нервной системы (по: Коуэн, 1990)

док, печень, кишечник, поджелудочная железа, половые железы, почечный аппарат, и хотя в большинстве случаев это только закладки, некоторые начинают функционировать на ранних стадиях развития эмбриона или плода. К 7—8-й неделе кровеносная и лимфатическая системы начинают работать самостоятельно, так как в организме произошла закладка печени, которая начинает производить клетки крови. Необходимость в желточном мешке отпадает, и он отмирает. К этому времени закладываются половые железы, поэтому начинают формироваться половые признаки эмбриона: появляется половой гребень, носящий название индифферентной гонады.

Параллельно образуются мышцы и нервы, костный мозг. К 8-й неделе хрящевой скелет рук и ног оказывается сформированным; интенсивно развивается позвоночник. На 2-м месяце у эмбриона формируется первичный хрящевой череп, процесс его окостенения завершится к 3—4 годам жизни ребенка. Темпы роста эмбриона в этот период очень высокие: с 4-й по 6-ю неделю он растет со скоростью 1 мм в день, в последующем еще быстрее — в 8 недель эмбрион имеет размеры 3—4 см и весит 2—3 г. В этот период эмбрион приобретает черты человеческого существа. Формируются пальцы, затем различные сегменты конечностей. На 7-й неделе головной и туловищный отделы эмбриона соединены шеей; намечается и конфигурация лица (просматриваются губы, нос, глаза, щеки, ушные раковины). В почках конечностей намечаются своеобразные бороздки, которые затем углубляются, обеспечивая разделение пальцев на руках и ногах.

На 3-м месяце пренатального развития развивающийся эмбрион называют плодом. Стадия плода характеризуется развитием, ростом и функционированием органов, формированием систем, развитием мозга, формированием внутриутробных рефлексов и двигательной активностью. Внутренние органы плода развиты и готовы к выполнению свойственных им физиологических функций. Совершенствуется кровеносная система, обеспечивающая своевременное поступление в формирующийся организм кислорода и питательных веществ из организма матери. Наряду с печенью начинают функционировать костный мозг (12 недель) и селезенка (14 недель). В 9 недель плод уже заглатывает околоплодную жидкость, которая попадает в желудок, что приводит к началу функционирования пищевой и выделительной систем. Дифференцируются половые органы, и с помощью ультразвукового исследования (УЗИ) по наружным половым органам можно установить пол будущего ребенка, ориентировочно измерить размер его головы. По этому измерению можно рассчитать с точностью до нескольких дней срок окончания беременности и дату родов. При помощи УЗИ можно услышать сердцебиение будущего ребенка.

Меняется внешний вид плода. Этот период знаменуется ускорением процессов роста развивающегося организма. Темпы роста увеличиваются в 6 раз. К концу 3-го месяца плод имеет длину 12 см, голова непропорционально велика и составляет около половины всей длины тела; весит он 65 г. На теле появляются зачатки волосяного покрова, на пальцах рук и ног формируются ногти.

Быстрыми темпами развиваются мозг и периферическая нервная система, что обеспечивает интенсивное развитие органов чувств. В 9 недель появляются вкусовые почки на языке — начинает формироваться вкусовая сенсорная система. Развивается проприоцептивная (мышечная) сенсорная система. Раннее возникновение вестибулярной, кожной, вкусовой и проприоцептивной чувствительности обеспечивает развитие систем восприятия, что необходимо для прогрессивного развития мозга и поддержания его в активном состоянии.

В период с 4-го по 6-й месяц плод интенсивно растет и развивается. Сила мышц нарастает, движения становятся более активными. На 4-м месяце руки полностью сформированы, имеются рецепторы кожной чувствительности на пальцах рук, т.е. развивается чувство осязания. В 21—24 недели сосательный рефлекс представлен в виде целостной двигательной активности, функционирует и вкусовой аппарат. Плод знакомится со вкусом жидкости, в которой плавает и которую может глотать и поглощать через кожу. Наполнение желудка и опорожнение мочевого пузыря происходят регулярно, т.е. идет отработка пищеварительной и выделительной систем. Плод растет по 2 мм в день. На лице появляются брови, вырисовывается нос, ушные раковины становятся более заметными, видна шея. К концу 5-го месяца (20-й недели) длина плода достигает 25 см (половины длины тела новорожденного), хотя вес в этот период (227—255 г) составляет 1/10 от веса ребенка при рождении.

Движения плода могут ощущаться матерью. Па 6-м месяце он много двигается, совершает от 20 до 60 движений за полчаса, но в разное время дня неодинаково — у него появляются фазы сна и бодрствования. С конца 6-го месяца плод начинает «набирать в весе». К началу 7-го месяца жизни его рост составляет 37 см, вес — 1 кг, к концу месяца рост достигает 42 см при весе около 1,5 кг. Таким образом, в течение 7-го месяца вес плода удваивается по сравнению с предыдущим периодом. Тенденция прибавки в весе сохранится до рождения: в период с 8-го месяца до рождения вес плода увеличивается на 250%, длина — на 50%.

Дыхательная система начнет самостоятельно функционировать с момента рождения ребенка, но от ее предварительной готовности к работе зависит его выживание в случае преждевременного появления на свет.

Определение

Возрастом жизнеспособности называется возраст от 22 до 26 недель беременности, начиная с которого ребенок способен выжить.

Рожденный между 7-м и 8-м месяцем ребенок будет иметь трудности с дыханием, так как хотя респираторный центр в головном мозге уже созрел, но альвеолы в легких еще не функционируют (не происходит газообмен). В этом случае ребенка подключают к аппарату искусственного дыхания.

На 8-м месяце уменьшается двигательная активность плода, ему становится тесно в матке. Кости продолжают расти в длину и утолщаться. Под кожей откладывается тонкий слой жира. В этот период будущий ребенок весит 2,5 кг, его рост достигает 47 см. Завершается подготовка к рождению. В последние педели большинство плодов принимают положение в матке головой вниз, со скрещенными и согнутыми в коленях ножками — поза эмбриона. Частично причиной этого является непосредственно форма матки (грушевидная), частично — гравитация (голова ребенка весит больше, чем ноги).

На 9-м месяце плод продолжает прибавлять в весе и расти. Он значительно меньше двигается (но при выраженной недостаточности кислорода может быть беспокойным и подвижным). Кожа становится более гладкой. Кости черепа еще очень тонкие, в местах стыковки представлены эластичной хрящевой тканыо, образующей роднички. К моменту рождения плод при росте 50 см весит примерно 3 кг. Перед рождением происходит коррекция всех систем мозга — так, нейроны, не образовавшие достаточного (критического) количества дендритных ветвей и не обеспечившие себя полноценным информационным входом, «выключаются» из работы и разрушаются. К концу внутриутробного периода все основные системы жизнеобеспечения ребенка работают или готовы подключиться к работе в новых условиях.

Существуют определенные закономерности развития человека в пренатальный период. Головной отдел формируется раньше туловищного. Эта закономерность получила название «развитие в цефалокаудальном направлении». Кровеносная система развивающегося организма функционирует таким образом, что кровь, обогащенная кислородом и питательными веществами, сначала поступает в передние части тела и к голове, что обусловливает их прогрессивное развитие. Верхние конечности закладываются и начинают функционировать примерно на неделю раньше нижних. Часть отделов и органов созревают и начинают функционировать раньше остальных. Биологический смысл такого «опережения» заключается в том, что определенные жизненно важные функции должны осуществляться уже на ранних стадиях развития, до окончательного созревания той или иной системы. Согласно теории системогенеза П. К. Анохина, система «в период консолидации своих компонентов, становится уже в какой-то степени продуктивной задолго до того, как все ее звенья получат окончательное структурное оформление» (Анохин, 1968, с. 96).