Современная эмбриология накопила достаточно знаний о развитии человека во внутриутробном периоде. Большой научный, философский и клинический интерес представляют знания, полученные о самом первом периоде жизни человеческого зародыша – о первых дроблениях слившихся материнской яйцеклетки и отцовского сперматозоида. Именно здесь, когда речь идет о первых днях и даже часах после оплодотворения, возникает много интересных промежуточных структур у зародыша человека.
Трофобласт и эмбриобласт — это две отличающиеся друг от друга области дробления человеческого зародыша буквально на первых сутках его развития. Приоткроем завесу тайны над этим сложным и очень четким механизмом, который, в конце концов, приводит к появлению на свет полноценного нового существа. Но прежде всего, что такое дробление?
Особенности
Если бы речь шла о просто клеточном делении, которое происходит в тканях взрослого человека, мы бы не называли этот процесс дроблением. Дробление — это максимальное быстрое деление клеток, при котором они не увеличиваются в размерах, и поэтому не растут. Только что, разделившись, и немного отдохнув, они делятся вновь, не теряя время на рост.
Так накапливается определенное количество бластомеров, которые представляют собой множество последовательных поперечных делений оплодотворенной яйцеклетки. При этом размеры первичного комочка клеток совпадают с размером исходной оплодотворенной яйцеклетки, при увеличении их числа. Говоря иными словами, дробление — это увеличение числа клеток, но уменьшение размеров каждой новой клетки, которые сообща продолжают оставаться в пределах первоначального объема.
Бластомеры так спешат, что у человека они делятся не одновременно, а каждый в своем ритме. Такое деление называется асинхронным. Также каждая пара бластомеров имеет разные размеры, и это говорит о неравномерном делении.
Почему так происходит? Да просто потому, что из двух бластомеров впоследствии полностью формируются все органы и ткани зародыша, и бластомеры просто сами не знают, как они выглядят во взрослом виде, потому что взрослый организм не имеет таких клеток — бластомеров у нас нет. Ведь бластомер – это уникальное состояние, когда каждая из 8,16, 32 последовательно делящихся клеток содержит практически все органы и ткани в потенциале.
Но затем крохотный комочек клеток перестает выглядеть однородным, и в нем происходят изменения. Формируется эмбриобласт, и одновременно – трофобласт. В целом они и составляют организм зародыша на исключительно важном этапе его развития, когда пока нет ни рук, ни ног, ни головы, и еще неизвестно направление головного конца, поскольку будущий малыш является шариком из клеток.
Время развития
Многие ученые считают, что уже самое первое деление оплодотворенной яйцеклетки пополам, происходящие в течение первых суток после оплодотворения, в итоге дает 2 разных, неодинаковых клетки.
Впоследствии потомство одной из них делятся более медленно, и эту популяцию называют эмбриобластом. Потомство второго бластомера делится быстрее, и обгоняет первую популяцию. Оно получило название клеточной группы — трофобласта. Под микроскопом, при изучении эмбрионального материала можно заметить, что клетки эмбриобласта темнее, и значительно крупнее, а трофобластический слой зародыша состоит из более мелких и более светлых клеток.
Такой неравномерный темп деления приводит к тому, что клетки трофобласта дробятся быстрее, и после ряда делений они оказываются снаружи, а клетки более медленно делящегося эмбриобласта оказываются внутри, как косточка в персике. Они окружены трофобластом снаружи.
Это мудрый ход природы. Эмбриобласт — это не что иное, как будущее тело малыша, а также некоторые особые органы, которые называют внезародышевми. Это желточный мешок, аллантоис и амнион. Эмбриобласт — что это такое? Это ткани будущего ребенка, то, из чего он будет состоять целиком и полностью.
Что касается трофобласта, то из него вырастают органы, которые связывают зародыша с матерью — такие, как хорион и плацента. Поэтому они обязательно должны окружать тело будущего зародыша, и обгонять его в развитии. Только тогда это преимущественное положение позволит им напрямую связаться с клетками материнского организма. А когда будет налажена бесперебойная подача кислорода и питательных веществ.
Бластула
Оплодотворение приводит к постепенному увеличению клеточного материала, и уже где-то через 55 часов после оплодотворения возникает плотный комок клеток, который называется морулой. Спустя еще сутки морула превращается в бластулу — пузырек, который заполнен жидкостью и является полым внутри.
Жидкость образуют клетки зародыша, причём так, что эмбриобласт плотно прилипает к трофобласту. В результате бластула состоит из:
- наружного слоя трофобласта, который является ее стенкой;
- из внутреннего слоя – эмбриобласта;
- и из полости, которая заполнена жидкостью.
Всё это время бластоциста потихоньку транспортируется по маточной трубе в полость матки, и на 4 день после оплодотворения попадает на нужное место. Два дня бластоциста находится в полости матки свободно, и к этому времени как эмбриобласт, так и клетки трофобласта дробятся, их количество доходит до 100 и более.
Клетки трофобласта при этом всасывают секрет маточных желез и делятся, а также активно вырабатывают жидкость сами. Эмбриобласт же на этом этапе развития представляет собой внутренний узелок зародышевых клеток. Этот узелок изнутри прикреплён к слою трофобласта.
Затем эмбриону уже не хватает питательных веществ, которые он получает в свободном плавании, при помощи диффузного всасывания. Наступило время имплантации в стенку матки.
Имплантация
Для того чтобы укорениться в стенке матки, трофобласту нужно проделать большую и координированную подготовительную работу. Его клетки накапливаются, а внутри них образуется большое количество лизосом, в которых наработано значительное количество протеолитических ферментов. Они призваны разрушить ткань матки и проникнуть зародышу в толщу слизистой.
Далее трофобласт образует неровности на своей поверхности, или первичные микроворсинки на наружной стенке зародыша. Внедрение зародыша в стенку матки происходит в течение 40 часов. Этот период можно назвать критическим, поскольку при неудачной имплантации возникает гибель эмбриона.
Развитие
Трофобласт — это не что иное, как первичный прообраз примитивной плаценты. Если не формируется правильного трофобласта, то не будет и нормальной плаценты, и жизнь эмбриона будет под угрозой. Поэтому, говоря об этой эмбриональной области, имеют в виду прямого предшественника плацентарной ткани. Именно трофобласт и играет ключевую роль в прикреплении, или имплантации зародыша в слизистую оболочку матки.
После прикрепления трофобласта к слизистой оболочке, он превращается в два особых слоя, продолжает расти и формировать ворсинки, и углубляясь в матку, эти микроворсинки не просто разрушают эпителий, но также прорастают кровеносные сосуды матери.
В первые 15 дней своего развития эмбриону хватает для питания всего, что плавает вокруг в тканевой жидкости и что выделяют железы. Но затем он меняет этот, так называемый гистиотрофный (тканевой) тип питания на гематотрофный (через кровь) тип, и в дальнейшем кислород и все питательные вещества эмбрион получает с током материнской крови.
Одновременно с этим активизируется и эмбриобласт, из узелка он превращается в плоский зародышевый щиток, и в нем происходит образование трех зародышевых листков – источников тканей, но как только гистиотрофный тип питания сменится на гематотрофный.
Итак, после того, как зародыш получил возможность снабжаться из крови, можно заняться и производством его тканей, поскольку это требует много сил и энергии. Теперь главным «запевалой» становится эмбриобласт, который образует зародышевые листки и возникает гаструляция.
Гаструляция
Слово гаструляция происходит от слова «гаструм», или желудок. Этот процесс завершается созданием многослойного зародыша, и протекает с помощью расщепления групп клеток на отдельные пластинки, они формируют зародышевые слои. Также отдельные группы клеток переселяются, или мигрируют на другое место.
Гаструляция — сложный процесс, и заканчивается он на третьей неделе развития. В результате эмбриобласт, как единая группа клеток, перестает существовать – он преобразовался в зародышевые листки, мезенхиму, возникли примитивные ткани и органы будущего зародыша, образовался головной его конец, кровеносные сосуды, и примитивная хорда, как будущий осевой скелет эмбриона.
Что такое эмбриобласт? Внутренняя группа идентичных, митотически делящихся клеток в эмбрионе. Уже на самом первом этапе гаструляции эмбриобласт перестал существовать как единая клеточная группа. Одна его часть превращается в зародышевый диск, или щиток, а остальные его клетки формируют так называемую первичную внезародышевую мезенхиму.
Она стремится врасти в трофобласт, что приводит к появлению ворсинок хориона. От появления хориона до появления плаценты уже «один шаг». В дальнейшем образуется много тканей, и вспомогательных, но крайне важных образований. Появляется энтодерма и эктодерма, образуется амнион, желточный мешок и другие, так называемые провизорные органы. Финалом гаструлы является нейрула, в которой «просматривается» первичная нервная ткань и элементы рсевой дифференцировки.
В заключении нужно сказать, что зародыш человека и окружающие ткани не формируют ни одного лишнего, или второстепенного органа. Не может появиться на свет полноценный, или даже ущербный ребенок без трофобласта или без эмбриобласта. Эти клеточные группировки одинаково важны для развития будущего зародыша, и можно с уверенностью заявить, что совокупно из них формируется полностью детский организм и становится возможной беременность.
Кроме всего прочего, существует и серьезная патология беременности – трофобластическая болезнь, которая может привести к гибели плода. Поэтому регулярное посещение гинеколога является обязательным условием нормальной беременности, так же как и сдача всех необходимых анализов, а в некотором случае – и выполнение таких исследований, как кариотип супругов.
