Краткие данные о развитии человеческого зародыша

Возникновение тканей и органов человеческого тела происходит в эмбриональный период. Эмбриональный период начинается с момента оплодотворения и заканчивается рождением ребенка. Оплодотворение - это взаимное слияние (ассимиляция) мужской и женской половых клеток. Мужские половые клетки - сперматозоиды человека - по форме напоминают жгутики, в которых различают головку с перфораторием, шейку и хвост (рис. 86). Они способны самостоятельно перемещаться благодаря движению хвостовой части. Женская половая клетка - яйцеклетка человека - шаровидной формы, во много раз крупнее сперматозоида. В отличие от других клеток (клеток тела), которые у человека содержат в ядре двойной набор хромосом (23 пары), каждая зрелая половая клетка имеет непарный набор хромосом (23 хромосомы), из них одна - половая хромосома. Половые хромосомы условно обозначаются как X-хромосомы и Y-хромосомы. В каждой яйцеклетке имеется по одной Х-хромосоме, половина сперматозоидов содержит X-хромосому, другая половина - Y-хромосому. Зрелая яйцеклетка, как отмечалось выше, попадает из яичника в маточную трубу. Если в начальном отделе трубы произойдет соединение яйцеклетки со сперматозоидом, наступает оплодотворение. С момента оплодотворения начинается беременность. В оплодотворенной яйцеклетке содержится 46 хромосом (23 пары): 23 из ядра мужской половой клетки и 23 - из женской. При этом оплодотворение женской половой клетки сперматозоидом с X-хромосомой определяет развитие девочки, оплодотворение сперматозоидом с Y-хромосомой - развитие мальчика.

Оплодотворенная яйцеклетка (зигота) во время передвижения по маточной трубе в матку делится на дочерние клетки - бластомеры. Это деление называется дроблением. В результате дробления образуется комок клеток, напоминающий по внешнему виду тутовую ягоду, - стерробластула. В период дробления питание зародыша осуществляется за счет питательных веществ, находящихся в самой яйцеклетке. Процесс дробления заканчивается примерно на 5 - 6-й день беременности. К этому времени зародыш попадает в полость матки. При этом внутри стерробластулы скапливается жидкость, в результате чего она превращается в пузырек - бластоцист (рис. 87). Стенка бластоциста человека состоит из одного слоя клеток, который носит название трофобласта и представляет собой зачаток зародышевых оболочек. Под трофобластом в виде небольшого комка располагаются клетки, из которых разовьется в дальнейшем собственно зародыш. Это скопление клеток получило название зародышевого узелка.

Рис. 86. Сперматозоид человека. А - с плоскости; Б - вид сбоку; 1 - головка; 2 - шейка; 3 - хвост; 4 - перфораторий

Начиная с 6 - 7-го дня беременности происходит имплантация зародыша - внедрение его в слизистую оболочку матки. В течение последующих двух недель (т. е. до конца 3-й недели) после оплодотворения происходит гаструляция - образование зародышевых листков и последующая закладка зачатков различных органов. Одновременно развиваются так называемые внезародышевые части: желточный мешок, мочевой мешок (аллантоис), зародышевые оболочки и другие образования. Гаструляция заключается в том, что зародышевый узелок разделяется (расщепляется) на две пластинки, или зародышевые листки, - эктодерму, или наружный зародышевый листок, и энтодерму, или внутренний зародышевый листок (см. рис. 87). Из внутреннего зародышевого листка в свою очередь выделяется мезодерма, или средний зародышевый листок.

Рис. 87. Ранние стадии развития зародыша человека. А - стерробластула; Б - бластоцист: 1 - трофобласт; 2 - зародышевый узелок; В - зародыш в возрасте 7 суток; 1, 2 - трофобласт; 3 - энтодерма; 4 - эктодерма; 5 - слизистая оболочка матки; Г - зародыш в возрасте 11 суток: 1, 2 - хорион; 3 - эктодерма; 4 - энтодерма; 5 - амниотический пузырек; 6 - желточный пузырек; 7 - мезенхима; 8 - слизистая оболочка матки

В процессе гаструляции из зародышевых листков, преимущественно из мезодермы, выделяются отдельные клетки, заполняющие пространство между зародышевыми листками. Совокупность этих клеток называется мезенхимой (эмбриональная соединительная ткань).

Из зародышевых листков путем сложных превращений (дифференцировки) и роста образуются все ткани и органы (рис. 88). Из наружного зародышевого листка (эктодермы) развивается эпителий кожи и слизистой оболочки полости рта и носа, нервная система и частично органы чувств.

Рис. 88. Производные трех зародышевых листков. I - энтодермы; II - мезодермы; III - эктодермы

Из внутреннего зародышевого листка (энтодермы) развивается эпителий слизистой оболочки пищеварительного канала (кроме полости рта), пищеварительные железы, эпителий органов дыхания (кроме полости носа), а также щитовидная, околощитовидные и вилочковая железы.

Из среднего зародышевого листка (мезодермы) развиваются скелетная мускулатура, частично мочевые органы, половые железы, эпителий (мезотелий) серозных оболочек. Из мезенхимы развиваются соединительные ткани, сосудистая система и кроветворные органы.

Внезародышевые части играют важную роль в развитии зародыша. Желточный мешок (рис. 89) функционирует на ранних стадиях эмбриональной жизни. Он принимает участие в питании зародыша в период его имплантации в стенку матки. В этот период питание зародыша осуществляется за счет продуктов разрушения слизистой оболочки матки. Питательные вещества усваиваются клетками трофобласта, из них поступают в желточный мешок и отсюда к зародышу. Непродолжительное время желточный мешок выполняет кроветворную функцию (в нем образуются клетки крови и сосуды) и затем подвергается обратному развитию.

Рис. 89. Развитие зародыша и внезародышевых частей. 1 - амнион; 2 - хорион; 3 - желточный мешок; 4 - аллантоис; 5 - ворсины хориона; 6 - зародыш

Мочевой мешок, или аллантоис (см. рис. 89), играет важную роль в развитии зародыша птиц и рептилий, в частности обеспечивает его дыхание и выполняет роль органов выделения. Роль аллантойса у человека ограничивается проведением кровеносных сосудов от зародыша к его ворсистой оболочке - хориону. В стенке аллантойса развиваются пупочные кровеносные сосуды. Они, с одной стороны, сообщаются с сосудами зародыша, а с другой - врастают в ту часть хориона, которая участвует в образовании плаценты.

Зародышевые оболочки. Вокруг зародыша образуются три оболочки: водная, ворсистая и децидуальная (рис. 90).

Рис. 90. Расположение оболочек зародыша в матке. 1 - хорион; 2 - амнион; 3 - децидуальная (отпадающая) оболочка; 4 - полость амниона, заполненная околоплодными водами; 5 - пупочный канатик; 6 - материнская часть плаценты; 7 - детская часть плаценты

Водная оболочка, или амнион, является самой ближайшей к плоду оболочкой. Она образует замкнутый мешок. В полости амниона находится плод с околоплодными водами. Околоплодные воды, или амниотическая жидкость, вырабатывается амнионом. Объем жидкости к концу беременности достигает 1 - 1,5 л. Она защищает плод от вредных воздействий и создает благоприятные условия для его развития и движения.

Ворсистая оболочка, или хорион, располагается кнаружи от водной оболочки. Она развивается из трофобласта зародыша и присоединившейся к нему части мезенхимы. Первоначально весь хорион покрыт выростами, так называемыми первичными ворсинами. Позднее первичные ворсины почти на всей поверхности хориона исчезают и лишь на небольшой его части заменяются вторичными ворсинами. Эта часть хориона участвует в образовании плаценты. Амнион и хорион - плодные оболочки, они являются производными оплодотворенной яйцеклетки.

Децидуальная, или отпадающая, оболочка находится кнаружи от хориона. Она является материнской оболочкой, так как образуется из слизистой оболочки матки. На большей своей части децидуальная оболочка представляет тонкую пластинку. Небольшая часть этой оболочки, называемая базальной пластинкой, утолщена, она принимает участие в образовании плаценты. Отпадающая оболочка, как и другие зародышевые оболочки и плацента, во время родов отпадает и вслед за плодом изгоняется из матки.

Плацента (ее называют также детским местом) представляет собой орган, имеющий форму диска, до 20 см в поперечнике и 2 - 3 см в толщину. Она состоит из двух частей - детской и материнской (рис. 91). Между ними находятся лакуны или камеры, в которых циркулирует материнская кровь. Детская и материнская части плаценты связаны друг с другом соединительнотканными перегородками.

Рис. 91. Схема строения плаценты человека (в разрезе). 1 - амнион; 2 - хорион; 3 - ворсины хориона; 4 - лакуны; 5 - слизистая оболочка матки (базальная пластинка); 6 - мышечная оболочка матки

Детская часть плаценты представлена участком хориона, снабженного ворсинами. Каждая ворсина хориона многократно ветвится и напоминает дерево, внутри нее проходят сосуды, являющиеся разветвлениями пупочных артерий и вены. В процессе развития ворсины врастают в ту часть децидуальной оболочки, которая носит название базальной пластинки. При этом базальная пластинка частично разрушается. Материнская часть плаценты представлена небольшой соединительнотканной прослойкой, сохранившейся после разрушения базальной пластинки слизистой оболочки матки. С конца 3-й недели и до конца беременности зародыш получает из организма матери через плаценту питательные вещества и кислород и отдает продукты обмена. Между кровью матери, циркулирующей в лакунах, и кровью плода, протекающей в сосудах ворсин, происходит постоянный обмен веществ. При этом кровь матери и зародыша не смешивается. Переход к плацентарному, наиболее совершенному виду внутриутробного питания связан с началом быстрого развития органов. Именно в этот период усиленно нарастает вес и длина зародыша.

Плацента связана с зародышем посредством пупочного канатика, или пуповины. Пупочный канатик имеет форму шнура длиной около 50 см и толщиной 1,5 см. В составе канатика проходят две пупочные артерии и одна пупочная вена (см. Кровообращение у плода).

Формирование тела зародыша после установления плацентарного питания происходит следующим образом.

В течение 4-й недели зародыш обособляется от незародышевых частей и в связи с очень сильным ростом в длину спирально закручивается. У такого зародыша уже появляются в виде небольших бугорков зачатки конечностей - почки рук и ног.

К концу 6-й недели длина зародыша достигает 2 см¹. К этому времени почки конечностей увеличиваются, на руках заметно появление пальцев. Значительного развития достигает головка; сильно вырастает хвост. Начинает формироваться лицо, в котором можно выделить верхнюю и нижнюю челюсть; происходит развитие наружного уха. В этом возрасте хорошо виден выступ в шейной области; в нем находятся зачатки сердца и почек.

¹(Длина измеряется от копчика до темени.)

В возрасте 8 недель зародыш приобретает человеческий облик. Длина его 4 см, вес 4 - 5 г. В связи с развитием полушарий головного мозга голова зародыша принимает форму, свойственную человеку. Намечаются основные черты лица: нос, ухо, глазничные впадины. Можно видеть шейную область, на конечностях (особенно на верхних) отчетливо видны развивающиеся пальцы. По существу к концу 8-й недели заканчивается закладка всех органов человеческого зародыша. С этого момента его принято называть плодом.

Трехмесячный плод имеет характерный для человека внешний вид, бросается в глаза только сравнительно большая голова. Хорошо сформировано лицо. Голова и шея выпрямляются. Появляются движения губ, характерные для рефлекса сосания. Хорошо развиты конечности, на различные раздражения они отвечают сокращениями. Начинают свою деятельность и другие органы. Длина трехмесячного плода около 8 см, вес 45 г. В дальнейшем вес и длина плода быстро нарастают. Период беременности у женщины продолжается около 10 лунных месяцев (280 дней). К концу беременности общая длина плода составляет около 50 см, вес - около 3,5 кг.

Глава VIII. Кожа

Кожа (cutis) является наружным покровом тела человека. Она имеет сложное микроскопическое строение и выполняет многообразные функции.

Строение кожи

В коже различают два слоя: поверхностный и глубокий (рис. 92). Поверхностный слой кожи называется эпидермисом (надкожица). Он состоит из многослойного эпителия. В глубоком слое эпидермиса клетки эпителия все время размножаются, поэтому он носит название росткового. В поверхностном слое эпидермиса клетки постепенно ороговевают и слущиваются. Это - роговой слой. Глубокий слой кожи называется собственно кожей (corium, или derma) и состоит из плотной волокнистой соединительной ткани. Он содержит большое количество коллагеновых и эластических волокон; последние придают коже эластичность; она легко смещается и растягивается, а затем возвращается в прежнее положение. Соединительнотканные волокна собственно кожи переплетаются и образуют сети, но в каждом участке кожи существует основное направление соединительнотканных пучков. Это учитывается в хирургической практике, когда нужно производить разрезы кожи: чтобы края раны не расходились, разрез кожи делается параллельно основному направлению соединительнотканных волокон, а не поперечно. В глубоком слое кожи имеется большое количество кровеносных сосудов, причем капилляры образуют сосудистые сети. В последних может депонироваться большое количество крови. На границе с эпидермисом собственно кожа образует выступы - сосочки (сосочковый слой кожи). Вследствие этого на поверхности кожи выступают гребешки и межгребешковые борозды; их величина и взаимоотношение в. разных участках тела у каждого человека различны.

Рис. 92. Кожа (вертикальный разрез). 1 - роговой слой эпидермиса; 2 - ростковый слой эпидермиса; 3 - собственно кожа; 4 - сосочковый слой собственно кожи; 5 - жировая клетчатка; 6 - потовые железы; 7 - скопления жировых клеток; 8 - волосяной сосочек; 9 - волосяная луковица; 10 - корень волоса; 11 - волосяной мешочек; 12 - проток потовой железы; 13 - сальная железа; 14 - потовая пора (отверстие протока потовой железы); 15 - стержень волоса

Собственно кожа переходит в находящуюся глубже ее подкожную клетчатку. Подкожная клетчатка состоит из рыхлой соединительной ткани, содержащей жировые отложения. Количество жира, находящегося в подкожном слое, индивидуально изменчиво. У женщины жировые отложения, как правило, выражены сильнее, чем у мужчины. В разных областях человеческого тела толщина жирового слоя различна. В области век, ушных раковин и полового члена жир не откладывается. Подкожная жировая клетчатка предохраняет подлежащие органы (мышцы и др.) от механических повреждений. Жир, откладывающийся под кожей, является запасным питательным материалом.

Общая площадь кожного покрова у взрослого человека в среднем равна 1,5 м². Толщина кожи колеблется от 1 до 4 мм. Наиболее тонкая кожа на веках, наиболее толстая - на подошвах.

Цвет кожи обусловлен находящимся в ней пигментом. От количества пигментов зависят различные оттенки кожи у разных людей. Под влиянием ультрафиолетовых лучей (солнечное облучение, облучение ртутно-кварцевой лампой) усиливается синтез пигментов кожи.

В медицинской практике иногда пользуются внутрикожным и очень часто подкожным введением лекарств. Подкожные инъекции производят в таких местах, где не проходят крупные кровеносные сосуды и нервы (наружно-задняя поверхность плеча, наружная поверхность бедра).

Железы кожи. В коже находится большое количество потовых и сальных желез.

Потовые железы располагаются в глубоком слое собственно кожи и в подкожной клетчатке. Каждая железа по форме представляет трубочку, свернутую в клубочек. Выводной проток ее открывается на поверхность кожи маленьким отверстием - порой. Общее количество потовых желез у человека достигает 2 млн. Особенно много их на ладонях и подошвах. Секрет потовых желез - пот - содержит воду, поваренную соль, мочевину и другие вещества. За сутки в среднем выделяется 500 - 600 мл пота. Интенсивность потоотделения может изменяться от различных условий: температуры и влажности воздуха, физической работы и т. д. Испарение пота с поверхности кожи является одним из способов теплоотдачи. При усиленной физической работе в жарком климате суточное отделение пота может достигать 15 л.

В коже подмышечных впадин, лобкового возвышения и наружных половых органов находятся железы, по своему строению сходные с потовыми. Они выделяют секрет со специфическим запахом.

Сальные железы находятся в собственно коже на протяжении всей поверхности тела, за исключением ладоней и подошв. Выводные протоки этих желез открываются, как правило, в волосяной мешочек. Только в некоторых местах, например на красной кайме губ, они открываются на поверхности кожи. Сальные железы выделяют секрет - кожное сало, которое смазывает волосы и кожу. С уменьшением секреции кожного сала, что происходит в старости, кожа и волосы становятся сухими.

Придатки кожи. Придатками кожи являются волосы и ногти.

Волосы покрывают значительную поверхность кожи. Они отсутствуют на ладонях, подошвах и еще на некоторых участках тела. На туловище и конечностях имеются тонкие волосы (пушок). Волосы бровей и ресниц - короткие, щетинистые. Длинные волосы растут на голове, в подмышечных впадинах, на лонном возвышении, а у мужчин, кроме того, на коже лица (усы и борода). Цвет волос обусловлен наличием в них особого пигмента. В старости (а иногда в более молодом возрасте) волосы постепенно теряют пигмент, седеют.

В волосе различают стержень и корень. Стержень выступает над кожей, а корень находится в ее толще. Утолщенная часть корня волос называется волосяной луковицей. Она имеет углубление, в котором располагается волосяной сосочек. Волос состоит из измененных ороговевших клеток кожного эпителия. Только клетки волосяной луковицы не содержат рогового вещества; они постоянно размножаются. Рост волос происходит за счет волосяной луковицы. Волосяной сосочек образован соединительной тканью; в нем находятся кровеносные капилляры, за счет которых происходит питание волосяной луковицы. Корень волоса окружен волосяным мешочком, который состоит из кожного эпителия и соединительной ткани. В волосяной мешочек открываются протоки сальных желез.

К корням волос прикрепляются гладкие мышечные волокна. При сокращении мышечных волокон кожи волосы поднимаются, а на поверхности кожи появляются маленькие возвышения ("гусиная кожа").

Ногти представляют собой твердые роговые, слегка изогнутые, пластины. Они играют защитную роль. В каждом ногте различают корень и тело, имеющее свободный край. Тело и корень ногтя лежат в ногтевом ложе и плотно сращены с кожей. Кожа ногтевого ложа богато снабжена чувствительными нервными окончаниями и кровеносными сосудами. Корень и боковые части тела ногтя прикрыты складкой кожи - ногтевым валиком. В течение всей жизни ногти непрерывно растут, их рост происходит в области корня за счет росткового слоя кожи.

Функции кожи

Кожа несет защитную функцию: она предохраняет организм от некоторых вредных воздействии со стороны внешней среды. Так, кожа защищает подлежащие органы от механических повреждений. Через здоровую кожу не проникают возбудители разных заболеваний - микробы и различные вредные вещества и т. д. Проникновение микробов через поврежденные участки кожи может быть причиной различных воспалительных процессов.

Кожа выполняет выделительную функцию: через нее с потом выводятся различные продукты распада (мочевина, соли и др.). Сальные железы кожи выделяют секрет (кожное сало), которым смазываются кожа и волосы.

Кожа принимает участие в теплорегуляции: через нее осуществляется теплоотдача из организма в окружающую среду (путем излучения, проведения тепла и с потом). При этом в зависимости от условий, в которых находится организм (температура и влажность воздуха, физическая работа и др.) интенсивность теплоотдачи меняется. При расширении кровеносных сосудов кожи и усиленном притоке к ним крови отдача тепла увеличивается и, наоборот, при сужении кровеносных сосудов кожи теплоотдача уменьшается.

Кожа выполняет функцию органа чувств: в ней находится много чувствительных нервных окончаний, которые воспринимают различные раздражения из внешней среды (см. главу XII. Органы чувств).

Многие воздействия через кожу могут повышать сопротивляемость организма. С целью закаливания применяют облучение кожи солнечными лучами, воздушные ванны, различные водные процедуры и др.