Критические периоды развития ребенка гистология

Развитие организма представляет собой сложное, хорошо скоординированное сочетание таких процессов, как деление клеток, их рост, миграция, дифференцировка, взаимодействие, гибель. Любое воздействие, нарушающее эти процессы, может вызвать пороки развития организма. Агенты различной природы, вызывающие аномальное развитие, называются тератогенами.

Решающим фактором, от которого зависит тяжесть повреждения, является период развития, во время которого действовали те- ратогены. Периоды более высокой чувствительности развивающегося организма к действию повреждающих факторов называются критическими периодами развития (КПР). Впервые понятие критического периода предложил У.Р Стоккард (1907). Советский эмбриолог П.Г. Светлов (1960) сформулировал теорию критических периодов развития.

Современная интерпретация этой теории заключается в том, что в развитии отдельных органов и организма в целом существуют периоды детерминации (окончательная экспрессия одной и репрессия другой части генома), пролиферации (перемещение генетического материала) и дифференцировки (образование специфических структур) клеток. Эти процессы отличаются такой точностью, что даже несущественное отклонение приводит к каскаду нарушений и в последующем к грубым поломкам всей системы. Именно поэтому в эти периоды развивающийся организм наиболее восприимчив к любому воздействию, выходящему за пределы физиологического оптимума. Во время роста система находится в более стабильном состоянии, менее подвержена внешним влияниям.

Следовательно, начало эмбриогенеза — более чувствительный период, чем его конец, так как за относительно короткий промежуток (1—8 недель) сменяются несколько этапов детерминации и дифференцировки, а после 24-й недели основным процессом является рост отдельных органов и организма в целом. В первые две недели большинство тератогенов действуют по принципу «все или ничего», в эмбриональном периоде их влияние ведет к множественным порокам, в плодном периоде — последовательно от грубых нарушений отдельных органов, незначительных пороков до функциональных нарушений, задержки внутриутробного развития.

Критическими периодами являются:

? прогенез — нарушение в геноме половых клеток приводит к развитию наследственных заболеваний;
? оплодотворение — в этот период происходит сегрегация цитоплазмы, активизируются обменные процессы, т.е. происходит самая ранняя детерминация и дифференцировка развивающегося материала (оотипическая дифференцировка и бластомерная детерминация);
? имплантация — этот период является критическим потому, что зародыш меняет тип питания с аутотрофного на гистиотрофный;
? плацентация (3—8-я неделя, это также период смены типа трофики на гематотрофный) и закладка основных органов (4—8-я неделя) — в это время начинают анатомически обособляться и гистологически формироваться основные органы. Для любого органа наиболее критическим периодом является время образования специфических структур. Различные органы имеют различные критические периоды, хотя период между 15 и 60-ми сутками беременности — критический для многих органов. Вместе с тем мозг и скелет чувствительны к вредным факторам постоянно, начиная с 3-й недели после зачатия до конца беременности;
? стадия усиленного роста головного мозга (15—20-я неделя) — существенное значение имеет повреждение нервной системы как регулирующей. Нарушение других регулирующих систем (эндокринной, иммунной) в эмбриогенезе может компенсироваться со стороны материнского организма и в полной мере проявиться лишь после рождения;
? начало функционирования основных систем (20—24-я неделя);
? рождение — с момента рождения организм переходит в новую среду обитания, начинают функционировать органы дыхания и малый круг кровообращения;
? период новорожденности (0—28 дней) — это период, в течение которого (в особенности в первую неделю — период адаптации) организм ребенка впервые сталкивается с огромным количеством новой информации, инфекционными агентами, начинает самостоятельно осуществлять пищеварение;
? период полового созревания (11—16 лет) — в это время включаются новые гуморальные факторы регуляции.

Факторы, влияющие на развитие организма, разделяют на эндо- и экзогенные.

Эндогенными факторами считают соматические заболевания матери, чаще возникшие до наступления беременности и влияющие на ее ход: эндокринные заболевания, нарушения со стороны органов дыхания, сердечно-сосудистой, мочеполовой систем и пр.

Классическими тератогенами между тем принято считать факторы, которые попадают в организм женщины извне, поэтому и называются экзогенными: лекарственные препараты, бытовые наркотики, индустриальные и сельскохозяйственные тератогены, микроорганизмы (вирусы краснухи, простого герпеса, цитомега- ловирус, возбудители токсоплазмоза, сифилиса и пр.), радиационное влияние.

Так, установлено, что причиной возникновения примерно 2 % врожденных аномалий является прием лекарственных препаратов. Применение любых препаратов во время беременности — рискованный шаг.

Курение беременных — точно установленная причина задержки внутриутробного развития (ЗВУР). Никотин сужает сосуды матки, приводя к снижению маточного кровотока, что вызывает недостаток кислорода и питательных веществ в крови плода. Высокий уровень карбоксигемоглобина влияет на способность крови транспортировать кислород. В результате хроническая гипоксия плода ведет к нарушению роста и развития плода. Особенно заметно снижение массы плода на последних 6—8 неделях беременности. Низкий вес плода (2000 г и менее) часто является причиной смерти.

Алкоголь — один из наиболее распространенных тератогенов. Количество потребляемого алкоголя коррелирует со степенью вредного воздействия на плод. Алкоголь влияет на сигнальные пути, контролирующие клеточную пролиферацию. Снижение пролиферативной активности затрудняет и дробление, и органогенез. Алкоголь нарушает рост плода, приводит к развитию аномалий сердца, скелета, но особой тропностью обладает в отношении органов нервной системы. В настоящее время прием алкоголя беременными женщинами является основной причиной задержки интеллектуального развития и умственной отсталости среди населения развитых стран. Развитие мозга занимает продолжительный период, в настоящее время нет данных о безопасной дозе потребления алкоголя во время беременности, поэтому наиболее безопасным является полный отказ от алкоголя на протяжении всей беременности.

Источник

Содержание:

Период бластогенеза
Эмбриональный период
Фетальный (плодный) период

Отдельные ткани и органы формируются в различные периоды роста эмбриона и плода. При этом ткани организма в момент максимальной интенсивности процессов дифференцировки становятся высоко чувствительными к повреждающим воздействием внешней среды (ионизирующая радиация, инфекции, химические агенты).

Такие периоды, для которых характерна повышенная чувствительность к воздействию повреждающих факторов, называют «критическими периодами эмбриогенеза». Вероятность формирования отклонений в развитии в критические периоды наиболее высока.

Период бластогенеза

По данным ВОЗ первый критический период развития приходится на первые 2 недели развития — период бластогенеза. Ответная реакция в этот период реализуется по принципу «всё или ничего», то есть зародыш либо погибает, либо, в силу своей повышенной устойчивости и способности к восстановлению, продолжает нормально развиваться. Морфологические нарушения, возникающие на этом сроке, называют «бластопатиями». К ним относят анэмбрионию, формирующуюся вследствие ранней гибели и резорбции эмбриобласта, аплазию желточного мешка и др. Некоторые исследователи к бластопатиям относят эктопическую беременность и нарушения глубины имплантации развивающегося зародыша. Большая часть зародышей, поврежденных в период бластогенеза, а также те, которые образовались из дефектных половых клеток, несущих мутации, в этот период элиминируется путем спонтанных абортов. По данным научной литературы частота прерывания беременности на этом сроке составляет около 40% от всех состоявшихся беременностей. Чаще всего, женщина даже не успевает узнать о ее наступлении и расценивает эпизод как задержку менструального цикла.

Эмбриональный период

Второй критический период внутриутробного развития продолжается от 20-го до 70-го для после оплодотворения — это время максимальной ранимости зародыша. Весь эмбриональный период — с момента имплантации до 12 недели, — является очень ответственным периодом в развитии человека. Это время, когда происходит закладка и формирование всех жизненно важных органов, формируется плацентарный круг кровообращения, зародыш приобретает «человеческий облик».

Фетальный (плодный) период

Фетальный период длится с 12 недели до момента рождения. В это время происходит созревание организма — тонкая дифференцировка органов и тканей, сопровождающаяся быстрым ростом плода. При влиянии неблагоприятных факторов на развивающийся организм во время эмбрионального периода формируются так называемые «эмбриопатии», которые проявляются пороками развития. Те же вредности, влияющие на плод во время фетального периода, провоцируют развитие фетопатий, для которых морфологические пороки не характерны. Частота эмбриопатий достаточно высока — спонтанными абортами в эмбриональном периоде заканчивается не менее 10% зарегистрированных беременностей.

В первые 2-3 месяца внутриутробной жизни происходит интенсивное деление клеток и формирование тканей и органов. Благодаря делению, росту и переселению клеток каждая часть тела приобретают определенные очертания — осуществляется процесс морфогенеза. В основном процессы морфогенеза завершаются на 8-ой неделе развития. Основываясь на знаниях о сроках формирования органов, можно делать заключения о развитии врожденных пороков в связи с воздействием на эмбрион конкретных вредностей. Например, в литературе накоплено много данных о тератогенном действии противосудорожных препаратов, в частности, вальпроата. Этот препарат может индуцировать комплекс врожденных аномалий, в том числе, сочетание спинномозговой грыжи с дефектом межжелудочковой перегородки сердца. Такие пороки могут наблюдаться при вальпроатном синдроме, однако для этого необходимо, чтобы женщина принимала препарат до 8 недели беременности, так как к этому сроку завершается смыкание межжелудочковой перегородки и формирование позвоночного канала.

Нарушения развития в плодном периоде называет фетопатиями (от лат «fetus» — плод). Пороки развития в этот период могут возникнуть лишь в органах, не окончивших своего формирования (ткань головного мозга, зубы, гениталии, лёгкие). Для этого периода характерно формирование так называемых «вторичных» пороков развития — то есть искажения развития нормально сформированных органов вследствие воспалительных процессов (например, токсоплазмоз, вирусные инфекции) или нарушений созревания, приводящих к формированию дисплазий или гипоплазий органов и тканей.

Способность реагировать воспалительными процессами на инфекционное повреждение у плода формируется после 5-го месяца развития. Также свой вклад в патологию плодного периода вносят нарушения обмена веществ и хронические интоксикации у матери, в качестве примера можно привести диабетическую и алкогольную фетопатию. Из нарушений внутриутробного развития наибольшее клиническое и социальное значение имеют врожденные пороки развития (ВПР).

Современная наука считает, что не менее 50% всех ВПР имеют комплексную многофакторную природу, то есть образуются под влиянием наследственных и средовых факторов, тогда как 5% ВПР индуцировано тератогенными воздействиями. К тератогенным воздействиям относят любую вредность, под влиянием которой может сформироваться ВПР.

Известно несколько сотен тератогенных факторов, однако практическое значение у человека имеют всего лишь несколько:

Эндокринные заболевания матери (сахарный диабет);
Физические воздействия (температурные или ионизирующие);
Химические вещества, к которым относятся некоторые медикаменты (ретиноиды, вальпроевая кислота, талидомид и др.) и алкоголь;
Биологические факторы (инфекции — токсоплазмоз, краснуха и др.)

Часть этих факторов способны индуцировать определенные тератологические синдромы, хорошо известные врачам во всем мире. Эти синдромы могут реализовываться как эмбрио- или фетопатии, в зависимости от конкретного фактора и срока беременности, на котором он воздействует.

Реализация тератогенного эффекта зависит от многих составляющих, часть из которых определяется биологией зародыша. Вот наиболее весомые составляющие, определяющие степень повреждающего действия тератогена:

природа тератогена;
доза тератогена;
продолжительность воздействия;
возраст зародыша или плода;
генетическая предрасположенность формирующегося организма;
генетические особенности организма матери, а именно: функционирование системы детоксикации ксенобиотиков, нейтрализации свободных радикалов и др.

В развитии человеческого организма наиболее уязвимыми являются 1-ый и 2-ой критический период онтогенеза — это конец 1-ой начало 2-ой недели после оплодотворения и 3-6 недели беременности. Воздействие вредностей именно в течении 2-го периода приводит к формированию наибольшего количества ВПР.

Кроме критических необходимо учитывать терминационные периоды действия тератогена — то есть предельный срок беременности, в течение которого неблагоприятный фактор может индуцировать аномалии развития. Этот период определяется сроками завершения формирования органа и отличается для различных органов и тканей, например, грубый порок развития мозга — анэнцефалия, может сформироваться под воздействием тератогенных влияний до 8 недели беременности, тогда как дефекты межжелудочковой перегородки сердца — до 10-ой недели.

Значение генетической составляющей формирующегося организма можно продемонстрировать на примере талидомидного синдрома и алкогольной фетопатии. Талидомидный синдром сформировался лишь у 20% детей, матери которых во время беременности на одних и тех же ее сроках принимали одинаковые дозы талидомида.

Влияние тератогенных факторов чаще всего реализуется в виде развития множественных пороков и аномалий развития, формирование которых зависит от дозы повреждающего агента, продолжительности его воздействия и срока беременности, на котором произошло неблагоприятное влияние.

Статья предоставлена службой «ЭМБРИОТОКС»

Источник