Его уже не называют эмбрионом
...Третий месяц. Рост интенсивно продолжается, и эмбрион достигает 9 см длины. На пальцах появляются ногти, голова выпрямляется, и обозначается шея. Глаза закрываются благодаря развивающимся и срастающимся векам. Во второй половине третьего месяца появляются наружные половые органы. С третьего месяца развития наступает плодный пе-
' Здоровье, 1966, № 6, с. 4.
риод, который продолжается вплоть до появления новорожденного на свет. Теперь уже неудобно называть его (или ее?) эмбрионом, с этого времени речь идет о плоде. Его тело в это время быстро растет, он набирает массу, которая к моменту рождения в среднем бывает у мальчиков около 3400 граммов и у девочек - около 3250 граммов.
Наследственность и окружающая среда могут вызывать различные отклонения от нормы, о них мы поговорим в дальнейшем.
Характерными для плодного периода являются соотношения между размерами головы плода и его длиной (от темени до копчика). В начале третьего месяца голова огромна, она около половины его роста. На пятом месяце она уже около одной трети, а у новорожденного - примерно одна четверть его роста.
Схематическое изображение зародыша человека в возрасте около 26
дней (из книги Л. Барта «Эмбриология»)
К концу третьего месяца лицо плода похоже на человеческое, уши заняли свое нормальное место. По наружным половым органам легко определить, мальчик это или девочка. Начинает появляться мышечная активность, но слабые движения рока еще для матери незаметны. Движения плода начинают отчетливо ощущаться к концу четвертого месяца, когда его мышцы сформировались.
На пятом месяце своего существования плод достигает длины от темени до пяток 230 мм, весит около 500 граммов. Движения его энергичны и легко улавливаются. На теле и на лице появляется волосяной покров, кожа смазана так называемой первородной смазкой.
Шестой месяц. Длина плода от темени до пяток 300- 350 мм, масса около 800 граммов- В это время на его лице появляются брови и ресницы, разрывается спайка между веками. На всем тепе увеличивается подкожный жировой слой, пушок, покрывающий тело, исчезает. Когда ему исполняется 28 недель, он уже способен к самостоятельной жизни вне организма матери. Благодаря достижениям современной медицины рождение семимесячного ребенка не угрожает его жизни. Но в возрасте семи месяцев он еще совсем мал, его рост 355 мм, масса тела 1300 граммов.
Восьмой месяц помогает ему стать больше, масса приближается к 2 кг, длина 42 см. Количество жира увеличивается, и на девятом месяце тело принимает законченный вид. В среднем продолжительность его внутриутробной жизни -280 дней (40 недель), но бывают отклонения, от 245 до 325 дней.
В последние годы появились данные о том, что акселерация - ускорение темпов биологического развития организма - коснулась всех стадий, в том числе эмбриональных. Так, масса новорожденного во всех странах мира в среднем увеличилась с 3200 до 3390 г за период с 1937 по 1972 г. Срок внутриутробной жизни удлинился на 4 дня, а масса плаценты достигла 500-550 г, а то время как раньше была 450-
500 г.
■ * * *
Мы очень бегло познакомились с развитием человека до рождения. Как будто перед мысленным взором прошел некий конвейер, на котором происходила сборка, например, авто-
мобиля. Кто-то производил эту сборку, а мы не особенно глубоко вникали в детали...
3. ЕСЛИ РАЗОБРАТЬ ЕГО НА ЧАСТИ И...
...Посмотреть поближе, как устроена каждая из систем и что происходит с ней в процессе становления организма будущего ребенка.
Первое, с чем мы сталкиваемся, когда хотим познакомиться с зародышем более детально, это кожа, покрывающая всю его поверхность.
На третьем месяце внутриутробной жизни она прозрачная, розовая, первородный пушок еще не появился, он пока только закладывается. Дальше (на 4-м месяце) кожа становится плотнее, первородный пух покрывает ее в полную силу. Подкожной жировой клетчатки еще нет, поэтому сквозь кожу просвечивают кровеносные сосуды и мышцы, плод сморщенный и красный.
Наконец, внешне он становится более привлекательным. Это происходит на 5-6-м месяцах. Подкожная жировая клетчатка уже образовалась, в ней начинает откладываться жир, и морщины исчезают. Но он еще красненький. Волоски {первородный пух) темнеют, он весь покрывается смазкой, но начинают ли работать сальные железы кожи, точно неизвестно.
К девятому месяцу он становится упитанным и более симпатичным. Краснота кожи исчезает, волосы на голове отрас-тают длиннее...
Так как человеческий зародыш принадлежит к позвоночным, уже с первого месяца своего существования его не назовешь бесформенной медузой. Начинает формироваться каркас будущего скелета, он закладывается в виде хрящевой модели. Череп образован отдельными плоскими костями, между которыми есть несколько пространств - родничков. Поэтому головной мозг может беспрепятственно расти, а объем черепа - увеличиваться. На четвертой неделе закладываются хрящи, из которых будут формироваться кости лица. Они характерны у каждого индивида, он начинает становиться индивидуальностью, или похожей, или непохожей на своих родителей.
У 6-недельного эмбриона в наметившихся конечностях
имеются хрящи, из которых разовьются некоторые будущие крупные кости. К 8-й неделе полный хрящевой сколет конечностей уже сформировался. Также интенсивно в этот период развивается позвоночник.
Удивительные результаты в тридцатые годы были получены Д. П. Филатовым и Б. И. Балинским. Опыты проводились в то время, когда в эмбриологии существовало направление, названное механикой развития.-Д. П. Филатов задался целью выяснить роль покровных клеток и эмбриональной соединительной ткани - мезенхимы - в процессе дальнейшего формирования зачатка конечности. Для своих опытов Филатов использовал зародышей аксолотля (земноводного животного, похожего на тритона). Покровная ткань (эпителий), снятая с зачатка конечности и пересаженная на бок зародыша, давала начало добавочной конечности. Если мезенхиму пересаживали на бок или на голову, то из нее тоже вырастала добавочная конечность. Б. И. Балинский пересаживал слуховой пузырек зародыша тритона ему же на бок, в место между закладкой передней и задней конечностей. Ухо на этом месте не возникало, а происходило образование добавочной пятой ноги. Что вызывало изменение направления в развитии органа?
В последнее время наблюдения с помощью электронного микроскопа обнаружили наличие субмикроскопических тяжей, соединяющих ткани раннего зародыша. Возможно, направляющее действие в развитии оказывают вещества, проникающие через клеточные мембраны, распространяющиеся от клетки к клетке по этим тяжам? До сих пор эти явления до конца не расшифрованы.
...Первые дни зародыш питается желтком яйцеклетки и теми питательными веществами, которые могут проникать к нему из содержимого яйцевода и матки. Однако вскоре этих питательных веществ становится мало, и он начинает добывать их из организма матери. Образуется система кровеносных сосудов, которая осуществляет транспортировку питательных веществ по пуповине.
Первые кровеносные сосуды возникают в середине третьей недели. У 23-дневного зародыша сердце представляет собой трубку, но оно уже бьется. Между первым появлением кровеносных сосудов и формированием сердца проходит
всего три дня. С этого момента в сердце начинается образование полостей, перегородок и клапанов. Этот процесс завершается у зародыша 40-миллиметровой длины.
Уже на третьей-четвертой неделе развития, когда длина зародыша всего 4 мм, у него функционируют артериальная и венозная системы сосудов. Причем вначале так, как у рыб, образуется 6 дуг аорты, а затем очень быстро наступает их обратное развитие или преобразование в другие кровеносные сосуды (см. «Индивидуальное развитие и эволюция»). Но путь кровотока у плода иной, чем у новорожденного. До рождения легкие не функционируют, кислород идет к плоду с кровью матери. После рождения, когда пуповина перерезается, меняется направление кровотока. Новорожденный дышит легкими, и начинает функционировать легочный круг кровообращения. Сосуды, направлявшие кровь к пуповине и обратно, отмирают.
Наиболее насыщенную кислородом кровь получает печень. Лучше снабжаются кровью голова, верхние конечности и вся верхняя половина тела. Может быть, поэтому они быстрее и лучше развиваются по сравнению с нижней половиной тела и ногами.
Эта неравномерность в кровоснабжении особенно выражена в первую половину жизни до рождения, потом она несколько сглаживается.
Все органы плода получают от матери смешанную кровь. Каждая порция артериальной крови плода (то есть крови, идущей от его сердца) теряет кислород более интенсивно и быстро, чем у взрослого человека. Наибольшую работу выполняет правый желудочек сердца, так как именно он гонит кровь на большее расстояние - через нижние отделы туловища.
Современная медицинская техника позволяет записать электрокардиограмму плода, когда обычными приборами сердцебиения еще не прослушиваются. Они начинают прослушиваться на 15-й неделе беременности. Вначале «сердце стучит, как у воробья»,-130-150 ударов в минуту. Потом пульс становится реже, но все же к концу беременности может достигать 128 ударов.
Кровь плода по многим показателям отличается от крови взрослого. Основным органом кроветворения с 5-й по 20-ю
неделю внутриутробной жизни является печень. С 12-й недели кроветворную функцию уже выполняет костный мозг. Селезенка начинает вырабатывать лимфоциты в возрасте 14 недель. В кровотоке плода красные кровяные тельца, эритроциты, появляются на 8-й педеле, а лейкоциты - на 12-16-й. Количество гемоглобина и клеток крови у плода еще меньше, чем у новорожденного, и к моменту рождения оно постепенно повышается.
Сердечно-сосудистая система плода не только транспортирует кровь. Она обеспечивает дыхание и питание его тканей, так как кровь несет им и кислород, и питательные вещества.
Дыхание в том смысле, как мы его себе представляем (то есть с помощью легких), начинается только после рождения. Поэтому развитие легких задерживается. Однако закладка основных структур, из которых разовьются легкие и бронхи, происходит в первой половине развития. К28-Й неделе система органов дыхания морфологически и функционально достигает такого уровня, что могла бы самостоятельно функционировать, если бы произошли преждевременные роды.
У плода были зарегистрированы дыхательные движения. К 6-7 месяцам их частота 50-60 в минуту. Они могут на некоторое время прерываться, но затем, через 20-70 минут, возобновляются вновь. Эти движения являются дыхательными только внешне. Легочная ткань не расправляется, легкие не поглощают кислород. При таких движениях в легкие плода могут попасть околоплодные воды. Но он не захлебывается и не погибает, это не причиняет ему никакого вреда.
Формирование пищеварительной системы начинается на той стадии развития, которая, если помните, внешне напоминала плохо надутый резиновый мяч. У этого «мяча» (гастру-лы), оказывается, уже есть первичный рот, головной и хвостовой конец. У человека, как и у других хордовых, ротовое отверстие в дальнейшем образуется в другом месте, да и сама гаструла имеет другую форму. В самом теле зародыша образуется кишечная трубка. На четвертой неделе развития эмбрион, «если пожелает», может «ртом» заглатывать вещества из окружающей среды. В этот же период образуется язык (то
есть он может даже «попробовать пищу на вкус», хоть кажется совсем невероятным, что такое желание может у него возникнуть). На неделю позже появляется желудок (всего лишь расширившаяся кишечная трубка) и двенадцатиперстная кишка. С трехнедельного возраста можно обнаружить зачаток печени и желчного пузыря, а несколько позже - левую и правую части формирующейся поджелудочной железы. Остальные отделы кишечника также интенсивно развиваются.
Длительный и сложный путь эмбрионального развития проходит орган выделения - зародышевая почка. У крохотного зародыша 2 мм длины закладывается предпочка, которую вскоре сменяет первичная почка, а затем появляется окончательная почка, занимающая свое постоянное место у плода, который к этому времени уже достиг 12-18 см длины. Все это происходит симметрично с двух сторон: почки - парный орган, у всех позвоночных их две.
Ткани, из которых были построены предпочка и первичная почка, частично подвергаются обратному развитию (попросту - исчезают), а отчасти идут на построение половых органов. Почему же так сложно и необычно осуществляется образование почки у плода? Возможно, это отражение длительного эволюционного пути, который прошел человек. В эмбриональном развитии рыб, птиц и амфибий тоже наблюдается сначала образование предпочки, а потом первичной почки.
У зародыша человека смена почек происходит не на одном и том же месте, а в разных участках тела: предпочка закладывается выше, затем она деградирует, ниже появляется первичная почка, затем еще ниже - окончательная. Мочу образует окончательная почка.
К концу эмбрионального развития в мочевом пузыре обнаруживали до 80 мл мочи. Правда, выделение мочи не является обязательной функцией почек плода. Даже без почки жизнь плода не нарушается, так как выделительную функцию выполняет плацента. Моча плода по своему составу отличается от мочи ребенка и взрослого. Функционируют ли у плода потовые железы кожи, тоже являющиеся органами выделения, достоверно неизвестно.
' 4. КОГДА НАЧИНАТЬ ВОСПИТАНИЕ?
Мы разбираем на части сложнейший механизм, который вначале представляет собой зародыш, потом становится эмбрионом, а далее его именуют плодом, хоть он устроен гораздо сложнее, чем яблоко или груша. Чувствует ли он что-нибудь? Или это бесчувственная и безмозглая масса клеток (особенно в начале развития)? Оказывается, уже на третьей неделе внутриутробной жизни у зародыша появляется утолщение в области средней части наружного зародышевого листка, так называемая нервная пластинка. Именно из нее сначала образуется желобок, потом нервная трубка, из которой развиваются все отделы центральной нервной системы. У четырехнедельного зародыща можно обнаружить три мозговых пузыря, зачатки глаз и спинного мозга. А несколько позже готовы все отделы центральной и периферической нервной системы.
Нервная система, как уже говорилось, возникает очень рано, но головной мозг не заканчивает своего развития до рождения. Он еще будет долго развиваться на протяжении многих лет после рождения ребенка. Однако функционировать органы центральной нервной системы начинают еще в утробе матери. На многие воздействия извне плод способен реагировать совершенно определенным образом. Как об этом узнали?
Шведский фотограф Леннарт Нильсон сумел снять на пленку в утробе матери развитие зародыша человека до рождения. Некоторые из его уникальных фотографий приводит в своей книге «Занимательная биология» Игорь Акимушкин.
Нильсон приспособил микрокамеру и микроосветитель на конец трубки цистоскопа, которым обычно осматривают внутренность мочевого пузыря, и снял тысячи кадров в недрах матки. Рассказ об этом звучит как фантастика:
«...Пять месяцев. Человек весит около фунта и проявляет свой дурной или хороший нрав. Он уже слышит громкие крики из шумного мира, в котором живет его мать, по-своему их пугается или, напротив, если характер у него агрессивный, сердится и грозит. Он уже чутко реагирует на мамины настроения и, по-видимому, на ее нежные слова и ласки.
...Одна пятимесячная девочка родилась в Дании в весе цыпленка - 675 граммов! Ее сразу уложили в купель с питательным раствором, и она выжила.
Шесть месяцев - человеку уже тесно в маме, и он готовится покинуть ее. Поворачивается вниз головой - так удобнее выбраться. Но впереди еще восемь-девять долгих и беззаботных недель полного, не омраченного насилием удовольствия (так уверяет Фрейд). Потом начнутся всякого рода подавления инстинктов и желаний, а пока, в не покинутом еще раю, безмятежно блаженствуя и предвкушая радости удовлетворенного аппетита, будущий младенец... сосет большой палец.
Семь месяцев - плод открывает глаза! И хотя там, где он живет, очень темно, смотрит, не смыкая век, словно не терпится ему увидеть красочные картины, которые скоро откроет перед ним жизнь...»*.
Английским ученым удалось доказать с помощью чувствительного микрофона, что извне в матку доносится много звуков (опыты проводились на овцах). Недавно на Западе была издана книга американского ученого Т. Верни «Скрытая жизнь ребенка до его рождения», отрывок из которой опубликовала «Литературная газета» 2 июня 1982 года. В этой книге профессор Т. Верни утверждает, что личность человека формируется задолго до его появления на свет. Мысли, переживания, ощущения его матери передаются ребенку. Он не только чутко воспринимает их, но и запоминает. Эти впечатления определяют потом его характер, поведение, степень психического здоровья.
...«Начиная с 24-й недели ребенок постоянно реагирует на шумы, которых вокруг него очень много,- пишет Т. Верни.- Он даже слышит голоса матери, отца и другие звуки, доносящиеся извне. Но ритмичное биение сердца матери доминирует над всеми шумами. Пока этот ритм не меняется, он чувствует себя в безопасности. Подсознательное воспоминание о биении материнского сердца, по-видимому, служит причиной того, что после рождения ребенок успокаивается, как только его берут на руки или когда он слышит тиканье часов.
'И. Акимушкин. Занимательная биология. - М., Молодая гвардия, 1972, с. 90-91.
...Зрение неродившегося ребенка развивается более медленно, чем слух, хотя нельзя сказать, что ребенок ничего не видит. Начиная с шестой недели он реагирует на свет. Например, солнечный. Он знает, когда его мать загорает на солнце, хотя в целом ему этот свет не мешает. Он реагирует на отдельный световой луч, направленный на живот его матери, чаще всего отворачивая голову или подпрыгивая».
В 1925 году американский биолог и психолог У. Кэннон доказал, что страх и беспокойство ведут к появлению в крови животных и человека особых химических веществ - катехола-минов. Если страх или беспокойство испытывает беременная женщина, эти вещества проникают через пуповину с ее кровью к ребенку. В результате ребенок тоже начинает испытывать беспокойство.
Т. Верни утверждает, что одновременно эти вещества играют роль стимуляторов и пробуждают у ребенка примитивное самосознание и эмоциональное восприятие действительности. «Каждая волна материнских гормонов резко выводит ребенка из его обычного состояния и придает ему обостренную восприимчивость. Он начинает ощущать, что произошло что-то необычное, беспокоящее, и пытается «понять», что же именно...»
В отрывке из книги Т. Верни почти нет рассказа о наблюдениях или научных экспериментах, которые могли бы это подтвердить. В комментариях наших ученых к этой публикации «Это еще надо проверить!» многое из сказанного профессором Верни подвергается сомнению.
Так или иначе, задолго до появления его книги народная мудрость советовала будущей матери быть спокойной и ровной, а окружающим - не волновать ее.
Однажды на вопрос родителей 10-дневного младенца, когда надо начинать его воспитывать, древний мудрец ответил: «Вы опоздали на десять дней». Теперь, возможно, он ответил бы иначе: «Вы опоздали на несколько месяцев!»
В «Занимательной биологии» И. Акимушкина есть фотография 4-месячного плода человека. Он смотрит на нас сквозь прозрачную внутреннюю оболочку зародышевого мешка и парит в околоплодных водах, словно космонавт в космическом корабле. И он улыбается! Чему он радуется, кто знает...
У 28-недельного плода наблюдали соответствующие реакции мимики на разные вкусовые ощущения: отрицательные гримасы на соль и горькое, выражение удовольствия -на сладкое, а также выражение плача, крика, гнева.
Строгие научные исследования показали значение высшей нервной деятельности в развитии зародыша. Если почему-либо мозг у него поврежден, уменьшаются его длина и масса, может погибнуть во время родов. Все его движения в утробе матери обусловлены деятельностью органов нервной системы. Он делает не только движения конечностями, но и глотательные, и хватательные. Хватательный рефлекс, так хорошо развитый у новорожденных, впервые проявляется в возрасте 11,5 недели. Сосательный - в 13 недель. Плод жмурит глаза в 17 недель, делает дыхательные движения в 20 недель.
Запись электрических импульсов мозга плода на последних месяцах внутриутробной жизни показала, что у него есть такая же смена ритмов, которая характерна для состояния сна, то есть две фазы сна, сменяющие одна другую: «медленный сон» - со спокойными медленными волнами на записи и «быстрый сон» ~ с мелкими частыми зубчиками и быстрыми движениями глаз. (Последние наблюдаются после рождения в фазах «быстрого» сна, от которых он и получил свое название.)
Французский физиолог Мишель Жувэ предположил, что в фазах «быстрого сна» у неродившегося младенца «проигрываются» те безусловные рефлексы, с которыми он появляется на свет. Но это- гипотеза, проверить которую весьма сложно.
Как развиваются органы чувств? Множество экспериментов с переездами зачатков глаза и уха проделали специалисты в области «механики развития» в 20-е и 30-е годы. Объектом исследований служили зародыши разных видов амфибий. Был накоплен огромный материал, позволивший сделать заключение о способности отдельных частей органов чувств к самодифференцировке или к влиянию на развитие соседних частей.
Первые признаки формирования глаз можно обнаружить у 22-дневного зародыша. В это время глаза представляют
всего-навсего два желобка в переднем отделе мозга. Глазные желобки вскоре превращаются в два симметричных выроста - глазные пузыри. Каждый глазной пузырек вскоре стягивается при основании, превращаясь в полый шар, сек общающийся с мозгом с помощью трубочки-стебелька. Наружная стенка пузыря приходит в соприкосновение с покровным эпителием (внешней кожицей) и сначала становится плоской,, но вскоре вдавливается. После этого глазной лузырек превращается в глазной бокал или чашу. Кто-то из ученых образно назвал глаза «мозгом, выдвинутым наружу», и это в буквальном смысле так.
В том месте, где глазной бокал соприкасается с покровным эпителием, последний утолщается. Это утолщение отделяется от внутренней поверхности кожи, и образовавшийся эпителиальный пузырек дает начало хрусталику.
В процессе развития глаза после того, как начал образовываться хрусталик, эпителий, покрывающий глаз, просветляется и дает начало роговице. Глаза плода реагируют на яркий свет, начиная с 6-месячного возраста.
Если пересадить глазной бокал под кожицу туловища зародыша, тоже образуется роговица. Тот же результат дает пересадка хрусталика или кашицы из сетчатки, куска радужной оболочки. Просветление, напоминающее образование роговицы, получается даже тогда, когда под эпителий тела зародыша пересаживают половинки стеклянных бусинок. В чем тут дело? Опыты проводились более 50 лет назад, но до сих пор это - одна из эмбриологических загадок.
В возрасте семи недель зародыш человека уже имеет все составные части глаза. К этому же времени у него развиваются уши. Сначала появляются слуховые пузырьки, затем все компоненты наружного, среднего и внутреннего уха. После этого он не только воспринимает звуки, но и отвечает на них толчками в переднюю стенку живота матери.
Ученые заметили, что плод сохраняет положение в матке независимо от изменений положения тела матери по отношению к центру тяжести Земли. Вестибулярный аппарат внутреннего уха начинает функционировать уже у 6-месячного плода. С его помощью он сохраняет равновесие и быстро восстанавливает изменившееся положение тела.
Двухмесячный эмбрион уже обладает тактильной чувствительностью. Он реагирует на давление, отстраняясь от него, на боль, на прикосновения к подошвам ног.
В течение третьего месяца на его языке закладываются вкусовые почки - орган вкуса.
Позже других органов чувств развивается орган обоняния: образование обонятельных рецепторов завершается к концу пребывания во чреве матери.
Могут показаться фантастическими сообщения о том, что плод способен издавать звуки. В зарубежной литературе сообщалось о 82 случаях крика неродившегося младенца. Причины этого явления неизвестны. Механизм возникновения крика объяснить трудно. Скорее это похоже на слуховые галлюцинации родителей. Во всяком случае, подобные сообщения нуждаются в проверке.
ЧУДЕСА ПРЕВРАЩЕНИЙ
Нервная регуляция развития имеет огромное значение, но не менее важна гуморальная регуляция. Термин «гуморальная регуляция» (от «гумор» -жидкость) подразумевает то или иное влияние растворов различных веществ в жидкой среде организма (крови, лимфе, тканевой жидкости, цитоплазме клеток). В этой связи немалый интерес представляет развитие и формирование у зародыша таких органов, которые способны сами вырабатывать различные вещества,- желез внутренней и смешанной секреции. Такие железы называют органами эндокринной системы. Они все функционально связаны между собой: гормоны одной железы влияют на секрецию гормонов другой. А гормоны осуществляют связь между функциями клеток и тканей. В организме существует тонко сбалансированное равновесие между клетками всех органов эндокринной системы.
Щитовидная железа закладывается у ничтожно маленького зародыша, длина его в это время всего 10-13 мм. Признаки ее функционирования (то есть гормоны, которые она выделяет) обнаруживаются уже у 3-4-месячного плода. В этот период в ее клетках накапливается йод.
В начале второго месяца эмбрионального развития появляются околощитовидные и вилочковая железы. На третьей
неделе в мозгу зародыша можно найти гипофиз. Он начинает функционировать у плода длиной 22-27 мм.
Женщина, страдающая диабетом, во время беременности начинает себя настолько лучше чувствовать, что снижает суточные дозы инсулина или вообще прекращает его инъекции. Это доказывает, что поджелудочная железа плода выделяет инсулин в достаточном количестве, чтобы обеспечить им не только свой, но и материнский организм.
Уже в 4,5 месяца половые железы начинают вырабатывать гормоны, оказывающие большое влияние на плод. Рано начинается развитие надпочечников и выделение ими адреналина.
Вы, конечно, помните, что пол будущего младенца определяет 23-я пара хромосом. Существует гипотеза, предполагающая, что роль генетического механизма, определяющего пол, заключается в том, чтобы «запустить» образование соответствующих гормонов. Дело в том, что у зародышей всех позвоночных на ранних стадиях развития половые железы бисексуальны (то есть двуполы). У самцов мужской гормон вызывает подавление и регрессивное развитие женских компонентов половых желез, и наоборот. В железах начинает преобладать тот или иной компонент, в зависимости от генетического пола зародыша.
Когда начинают вырабатываться половые гормоны? На этот вопрос помог ответить эксперимент, поставленный самой природой. Иногда у коров начинают развиваться телята-двойни. Их кровь перемешивается через общие сосуды плодных оболочек до начала структурной дифференцировки пола или примерно к этому времени. Если плоды разного пола, то генетическая самка изменяется, превращаясь в бесплодный организм, так называемый фримартин. Значит, мужские половые железы формируются раньше и оказывают влияние на развитие яичников самки.
Этот природный эксперимент удалось повторить в лабораторных условиях с помощью парабиоза (перекрестного кровообращения). Когда двух зародышей тритонов разного пола сращивали путем парабиоза, обычно, как в случае с телятами, преобладал мужской пол. Однако в лаборатории можно было комбинировать зародышей: брать самца от мелкого,
медленно растущего вида, а самку - от крупного и быстрорастущего. В этом случае удавалось добиться преобладания женского пола - фримартин не получался.
Когда хотели установить гормональное влияние на развитие пола у зародышей кур, с ними поступали иначе. Участки половой железы будущего петуха пересаживали во вторичную полость тела (целом*) зародыша курицы на стадии развития 10 часов. Если пересаженный участок содержал мужской половой гормон, курица превращалась в петуха (Дж. Иберт). Эксперименты, связанные с развитием пола у зародыша млекопитающих, в 60-х годах нашего века провел польский эмбриологАК. Тарковский. Он брал восьмиклеточные мышиные зародыши и соединял их попарно, создавая таким образом химеры.
На основании чисто случайных сочетаний можно было бы ожидать, что половина химер должна содержать клетки мужского и женского пола, то есть с сочетаниями ХХ-и XY-хромо-сом в 23-й паре. Значит, половина химер должна оказаться гермафродитами, или интерсексуальными особями. Но на самом деле этого не происходило. Только один из десяти зародышей оказывался гермафродитом. Женские половые клетки при росте в мужском организме не могли развиваться в сперматозоидов. Все сперматозоиды «смешанного самца» принадлежали к той же линии мышей, к которой принадлежал мужской эмбрион.
Иное явление наблюдалось у амфибий. У них женская половая клетка в организме самца может превращаться в сперматозоид, и наоборот.
* Целом - полость тела зародыша, образующаяся после стадии пастру-лы из среднего зародышевого листка - мезодермы, со всех сторон ограниченная ее тканями.
ПРЕПЯТСТВИЯ, КОТОРЫЕ НАДО ПРЕОДОЛЕТЬ
Родила царица в ночь
Не то сына, не то дочь,
Не мышонка, не лягушку,
А неведому зверюшку.
А. С. Пушкин, «Сказка о царе Салтане».
1. ПЕРВЫЙ В ЖИЗНИ БАРЬЕР
У неродившегося младенца помимо «частей», о которых мы рассказали, есть один очень важный орган - плацента. Это - плодный мешок, в котором, как в колбе чародея, идет «сотворение Гомункулюса». Плацента состоит из временных органов. Они уйдут навсегда из организма матери сразу же после рождения ребенка. Поэтому в народе их называют «последом».
Иногда о человеке говорят, что он родился в рубашке, когда хотят отметить его редкую удачливость в жизни. Видимо, тому, кто на самом деле «родился в рубашке», то есть появился на свет в оболочках последа, действительно невероятно повезло с самого начала, если он остался жив. Ведь «в рубашке» можно было и погибнуть.
Но рождение «в рубашке» - явление исключительно редкое. Обычно последовательность процессов такова: плодный мешок надрывается, околоплодные воды, которые окружали плод, вытекают, ребенок появляется на свет, и следом рождается «детское место», «послед», плацента со всеми оболочками, которые окружали плод.
В начале книги мы рассказывали о поверьях, связанных с этим загадочным органом. Оболочки привлекали внимание издавна, но лишь теперь их роль раскрылась в полной мере.
На кафедре гистологии и эмбриологии Крымского медицинского института в конце 50-х годов нам было поручено изучать плаценту новейшими методами: цитохимическими, морфологическими, количественными (последний имеет в
виду исследование размеров структур, разделяющих кровь матери и плода).
Так как можно было сопоставить данные наших исследовании с теми, которые были получены Ю. Н. Шаповаловым при изучении тканей зародыша на ранних стадиях развития и плода в плодный период, то, суммируя все это и наблюдения других исследователей, стало возможным получить довольно полную картину строения и функций плаценты.
Но прежде - некоторые общие сведения о плаценте. Она осуществляет между матерью и плодом всестороннюю сеязь,
Зародыш человека второго месяца развития (длина 10 мм). 1 -тело зародыша; 2,3,4 - временные органы плода человека, функционирующие только во внутриутробной жизни и обеспечивающие его развитие; 5 - кровеносные сосуды внезародышевых органов.
обеспечивает контакт тканей и обмен потоками различной информации. Сама структура плаценты способствует этому. В ней различают две части: материнскую, возникающую из измененной слизистой оболочки матки, и плодную, образующуюся из клеток наружной стенки бластоцисты (очевидно, вы помните эту раннюю стадию развития зародыша). Клетки бластоцисты образуют хорион - одну из оболочек, окружающих
Плод человека перед рождением. 1,2,3,6 - временные органы человека, обеспечивающие его внутриутробное развитие и формирующие стенку плодного мешка; 4 -околоплодная жидкость, 5 - пуповина, обеспечивающая связь плода через плаценту 3 с организмом матери.
снаружи вместилище плода. На поверхности хориона есть много ворсинок-выростов, похожих на ветви деревьев. Кустики ворсинок погружены в материнскую кровь, вернее, в заполненные кровью впадины-лакуны материнской части плаценты. В каждой ворсинке хориона располагаются кровеносные сосуды плода. Кровь матери и плода нигде не смешивается, так как кровь плода не выходит за пределы мелких сосудов - капилляров. Капилляр хотя и тоньше волоса, но нигде не обрывается. Он сливается с таким же капилляром, постепенно русло кровотока расширяется. Кровообращение плода везде замкнуто, поэтому автономно. Вещества из крови матери могут проникать через структуры хориона и поры между клетками, образующими клеточную стенку капилляра плода. В его стенке всего один слой клеток, и они иногда раздвигаются, давая возможность протиснуться сквозь отверстие лейкоциту.
Плацентарный барьер, словно таможня, многое пропускает, но кое-что задерживает. Он начинает работать активно к 12-недельному возрасту плода. Тут работает целая система, как шлюзы в канале: два слоя покровного эпителия, клетки капилляров и соединительная ткань ворсинки хориона. (Функции отдельных «шлюзов» не однозначны.)
До сих пор неясно, сколько и каких веществ проникают через барьер без изменений и какие перерабатываются самим барьером. В результате плод синтезирует из тех и других соединения, специфические для него самого. Способность веществ проникать через барьер зависит от его толщины. Постепенно он становится тоньше, так как на многих ворсинках хориона исчезает внутренний слой покрова. Благодаря этому кровеносные сосуды плода оказываются ближе к истонченному покрову ворсинок.
Иногда проницаемость барьера меняется в результате какой-нибудь патологии. В норме она становится наибольшей к 35-36-й неделе беременности.
Вещества могут поступать к плоду по законам диффузии, то есть двигаться из раствора с большей концентрацией в сторону раствора, где их концентрация меньше. Они могут активно транспортироваться, или проникать с помощью пи-ноцитоза. Пиноцитоз - поразительное свойство плазматичес-
ких мембран клеток. Они сами могут захватывать вещества, находящиеся снаружи. Мембрана образует небольшие выпячивания, которые окружают капельку наружной среды и потом смыкаются так, что эта капелька оказывается в клетке. Образовавшаяся при этом маленькая вакуоль погружается в более глубокие слои цитоплазмы, где ее содержимое обрабатывается ферментом.
« Пиноцитоз, таким образом,- одна из форм активности клеточной мембраны, связанная с избирательным поглощением из растворов определенных веществ. Он позволяет объяснить быстрый перенос через плазматическую мембрану крупных водорастворимых молекул, например, белков и нуклеиновых кислот. Пиноцитоз требует затраты энергии. Возможно, «активный транспорт» веществ в некоторых случаях осуществляется путем пиноцитоза.
Клеточные мембраны могут использовать энергию для переноса определенных молекул в клетку или из клетки. Через мембраны клеток могут транспортироваться ионы различных химических элементов: калия, натрия, водорода, хлора и других. Об активном (требующем затраты энергии) поглощении клетками незаряженных молекул Сахаров стало известно еще в 20-30-е гг. XX столетия. В результате активного переноса Сахаров концент