Критические периоды развития
С конца XIX в. существует представление о наличии в онтогенетическом развитии периодов наибольшей чувствительности к повреждающему действию разнообразных факторов. Эти периоды получили название критические, а повреждающие факторы (включают лекарственные средства, наркотики и многие другие вещества) - тератогенные.
Термин «критические периоды развития» ввел П.Г. Светлов для характеристики тех фаз внутриутробной жизни, когда эмбрион и плод особенно чувствительны к повреждающим экзогенным влияниям, а значит, велика вероятность -- при наличии таких влияний -- формирования врожденных пороков развития или внутриутробной гипотрофии. Однако критические периоды существуют также в постнатальном развитии ребенка и определяются особым состоянием центральной нервной и иммунной систем, обмена веществ и энергии. Повреждающими экзогенными факторами в критические периоды могут быть химические вещества, в том числе многие лекарственные, ионизирующее облучение (например, рентгеновское в диагностических дозах), гипоксия, голодание, наркотики, никотин, вирусы и др. Химические вещества и лекарственные препараты, проникающие через плацентарный барьер, особенно опасны для зародыша в первые 3 месяце беременности, так как они не метаболизируются и накапливаются в повышенных концентрациях в его тканях и органах. Наркотики нарушают развитие головного мозга. Голодание, вирусы вызывают пороки развития и даже внутриутробную гибель.
Итак, в онтогенезе человека выделяют несколько критических периодов развития: в прогенезе, эмбриогенезе и постнатальной жизни. К ним относятся:
1) развитие половых клеток - овогенез и сперматогенез;
2) оплодотворение;
3) имплантация (7-8-е сутки эмбриогенеза);
4) развитие осевых зачатков органов и формирование плаценты (3-8-я нед. развития);
5) стадия усиленного роста головного мозга (15-20-я нед.);
6) формирование основных функциональных систем организма и дифференцировка полового аппарата (20-24-я нед.);
7) рождение;
8) период новорожденности (до 1 года);
9) половое созревание (11-16 лет).
В клинической практике пренатальный онтогенез принято делить на 4 критических периода:
1) прогенез (гаметогенез);
2) бластогенез (15 дней);
3) эмбриогенез (16-75 дней);
4) фетогенез (ранний - до 196 дня, средний - до 259 дней, поздний - до 280 дней).
В первом критическом периоде гаметогенезе возможны разнообразные патологические изменения половых клеток-гаметопатии, которые часто приводят к половой стерильности-бесплодию. Наибольшее значение имеют дефекты генов гамет (генные мутации) и хромосом (хромосомные мутации, или хромосомные аберрации), приводящие к развитию наследственных заболеваний -- генных и хромосомных болезней соответственно. Риск рождения ребёнка с генной или хромосомной болезнью увеличивается с возрастом родителей. Помимо генных и хромосомных болезней встречаются заболевания вследствие геномных мутаций (синдром триплоидии). Триплоидия широко распространена у человека, но триплоидные организмы оказываются нежизнеспособными и беременность при этом, как правило, завершается спонтанным абортом. Новорождённые триплоидные дети обычно погибают в первые часы или дни жизни.
Период бластогенеза (1--15 дни антенатального развития) - следующий критический период развития. 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».
Различают следующие наиболее распространённые варианты бластопатий:
Патология имплантации бластулы (эктопическая беременность - расположение плодного яйца вне полости матки - внематочная беременность, поверхностная или глубокая имплантация бластулы в эндометрий). Поверхностная имплантация чаще приводит к нарушению расположения плаценты, глубокая ведёт к её приращению (родоразрешение завершается удалением матки, так как отделить плаценту невозможно).
Образование пустого зародышевого мешка вследствие аплазии или гибели эмбриобласта(анэмбриония).
Аплазия/гипоплазия трофобласта-будущая плацента.
Пороки развития отдельных органов, множественные или одиночные (в половине случаев они сочетаются с пороками развития провизорных органов).
Двойниковые уродства (сросшиеся двойни).
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, когда женщина и не подозревала о беременности.
Следующий возможный критический период развития связан с эмбриональным периодом (16--75 дни внутриутробной жизни), в котором происходит органогенез. И большинство пороков развития появляется именно на этом этапе внутриутробного существования. Однако, кроме врожденных пороков с нарушениями основного морфогенеза органов или частей тела, имеются врожденные пороки, при которых нарушения развития наблюдаются на уровне тканевой дифференцировки. Они часто бывают системными, например, пороки развития поперечно-полосатой мускулатуры (врожденная миатония Оппенгейма), соединительной ткани (болезнь Марфана), кожи (врожденный ихтиоз), костей хрящевого генеза (врожденная хондродисплазия) и др. Пороки развития могут касаться также тканей одного органа, например гипоплазия гладкой мышечной ткани при megaureter, нервного интрамурального аппарата - при mеgасоlоп, легочной ткани - при кистозном легком и др. По срокам возникновения эти пороки относятся к ранним фетопатиям.
Характер морфологических изменений.
Агенезия/аплазия -- врождённое отсутствие органа (при наличии элементов зачатка, используют термин аплазия, при их отсутствии порок обозначают термином агенезия).
Изменение размера органов: (1) врождённая гипоплазия (недоразвитие органа) и (2) врождённая гипертрофия (увеличение органа). Название некоторых пороков из группы врождённых гипертрофий начинается с терминоэлемента pachy-, например, пахигирия -- утолщение извилин головного мозга.
Увеличение числа органов, чаще всего удвоение (например, двойная дуга аорты). Название порока часто начинается с терминоэлемента poly-(полидактилия -- увеличение числа пальцев).
Пороки расположения: гетеротопия, эктопия и экстрофия. Гетеротопией называют включение ткани одного органа в другой, например, наличие островков панкреатической ткани в стенке кишки, чаще двенадцатиперстной. Под эктопией понимают необычное расположение органа (например, тазовая почка), а термином экстрофия обозначают выворот полого органа.
Пороки развития каналов и естественных отверстий. К ним относятся атрезия (отсутствие канала или естественного отверстия), их врождённый стеноз (сужение) и врождённая эктазия (расширение, например, врождённая киста холедоха).
Неразделение («слияние») органов. Название порока часто начинается с терминоэлемента syn- (sym-), например, синдактилия («сросшиеся пальцы»); симподия, или «аномалия русалки» (неразделение нижних конечностей).
Врождённая дисхрония -- нарушение темпов созревания органов и тканей. Различают два вида дисхронии -- замедление и ускорение темпов развития органов. Типичным примером ускорения темпов развития является прогерия -- преждевременное старение.
Замедление процессов дифференцировки лежит в основе персистирования (персистенции) эмбриональных структур. Например, персистирование(незакрытие) овального окна или артериального протока у ребёнка старше 3 мес., Персистирование(продление их существования) эмбриональных щелей часто обозначается термином дизрафия (арафия), например, дизрафия позвоночника. К персистенции эмбриональных щелей относятся также нередко встречающиеся хейлосхиз («заячья губа»), палатосхиз («волчья пасть») и их сочетание хейлогнатопалатосхиз.
По локализации различают пороки развития центральной нервной, сердечнососудистой, пищеварительной, мочеполовой и других систем. Чаще всего встречаются пороки развития центральной нервной и сердечнососудистой систем, так как именно эти системы наиболее уязвимы для тератогенных факторов. Наиболее часто встречаются следующие три группы аномалий сердца и сосудов: (1) нарушения деления полостей сердца, (2) нарушения деления артериального ствола и (3) комбинированные врождённые пороки.
Граница между эмбрио- и фетогенезом совпадает с концом 2-го лунного мес. (8 нед.) внутриутробного развития. К этому времени сформированы и занимают окончательное положение зачатки всех органов. С 9-й нед. развития (плодный период) происходит клеточная и функциональная дифференцировка важнейших систем органов. Поэтому в течение первых 8 нед. для описания развивающегося организма используется термин «эмбрион». После 8-й нед. следует использовать термин «плод». Наступает период фетогенеза -- период с 76 дня по 280 день беременности, в котором происходит дифференцировка и созревание тканей плода, образование плаценты, а также рождение плода. Фетогенез в свою очередь делится на:
-- ранний фетальный период (76-180 день беременности);
-- поздний фетальный период (181-280 день беременности).
Фетопатии -- это заболевания, возникающие у плода с начала четвертого месяца внутриутробного развития до рождения. Причиной фетопатии могут быть инфекционные заболевания (сифилис, токсоплазмоз, орнитоз, сывороточный гепатит, листериоз и др.), гормональные нарушения (диабет матери), гемолитическая болезнь и др. Причина многих фетопатий не выяснена. Так как к 4 мес. внутриутробной жизни органы плода в основном уже сформированы, то нарушения развития при фетопатии менее значительны, чем при эмбриопатии. Однако следствием фетопатии может быть смерть плода (поздний выкидыш). Для фетопатий характерен ряд особенностей: относительная редкость аномалий развития (негрубые уродства), задержка обратного развития эмбриональных образований, отставание морфологического развития органов и их функциональная неполноценность, приводящая к функциональной недостаточности ряда систем (дыхательной, сердечнососудистой, выделительной и т. п.).
В постнатальном периоде онтогенеза критическими периодами является период новорожденности (первый год жизни) и полового развития (11-16 лет). Знания о критические периоды развития зародыша имеют важное значение для разработки методов охраны беременности и соответствующих периодов детства.
внутриутробный гипотрофия врожденный