Морфофункциональная система "мать-плацента-плод"

Введение

Система «мать-плацента-плод» – система, необходимая для поддержания нормальных условий развития эмбриона в организме человека и млекопитающих. Система «мать-плацента-плод» уникальна по своей сути и начинает формироваться сразу же после зачатия. При этом в процессе формирования возникают сложные и взаимообусловленные процессы адаптации, связанные с образованием плаценты. Эти процессы продолжаются до момента прекращения беременности и выхода плоды из тела.
Система «мать-плацента-плод», как и другие функциональные системы организма, представляют собой самоорганизующиеся динамические структуры, объединяющие в себе различные процессы на основе нервных и гуморальных механизмов регуляции. В итоге организм матери благодаря указанной системе, способен переносить возросшие нагрузки и выносить потомство.
Система «мать-плацента-плод» имеет сложный морфофизиологический аппарат, который способствует достижению эффекта гомеостаза и саморегуляции.
Исследованию процессов, протекающих в системе «мать-плацента-плод», посвящено немало научных трудов. Но данная тема, несмотря на ее достаточную изученность, не теряет своей актуальности. Ее высокая востребованность и актуальность обуславливаются, во-первых, необходимостью изучения процессов протекания беременности и рождения потомства, во-вторых, анализом особенностей влияния экологии и внешней среды на организм матери и плода. Меняющиеся условия природной среды обуславливают поиск закономерностей в протекании адаптационных процессов.
Цель работы – рассмотреть особенности морфофункциональной системы «мать-плацента-плод, определить ее биологические особенности.
Для достижения цели поставлены задачи:
1. Рассмотреть механизм начальной стадии оплодотворения и процесса дробления,
2. Проанализировать специфику стадий имплантации и плацентации,
3. Выявить функциональные особенности и роль системы «мать-плацента-плод» в выработке гормонов и поддержании механизма развития плода.
Объект исследования – система «мать-плацента-плод».
Предмет исследования – особенности строения и функционирования системы «мать-плацента-плод».
Структура работы включает в себя введение, две главы, содержание которых соответствует поставленным задачам, заключение, приложение и список использованной литературы.


1. Этапы формирования и развития системы «мать-плацента-плод»
1.1 Оплодотворение и начало процесса дробления
Система «мать-плацента-плод» проходит в своем развитии ряд важнейших этапов. На каждом из них осуществляются закономерные изменения, необходимые для адаптации плода к внутренним условиям, его нормальному развитию и протеканию различных процессов во время беременности.
Самый первый этап - этап оплодотворения. В течение каждой фолликулярной фазы менструального цикла женщины под влиянием фолликулостимулирующего гормона (ФСГ) гипофиза в яичнике возникает от 5 до 15 примордиальных фолликулов, которые со временем исчезают. В циклической стадии овуляции несозревшие яйцеклетки переживают период деления. При этом они окружены ликопротеиновой оболочкой и клетками с гранулезной текстурой. Благодаря двигательной активности маточной трубы яйцеклетка способна продвигаться по направлению к ее просвету.
До процесса оплодотворения яйцеклетки осуществляется процесс капацитации. Этот процесс был описан в 1951 году учеными из США. Без него оплодотворение не может быть осуществлено. Было установлено, что процесс капацитации начинается и оканчивается в шейке матки. Он производится на молекулярном уровне. Сначала исчезает холестерин с плазматической мембраны сперматозоидов, что связано с увеличением подвижности мембраны. Далее изменения осуществляются в клеточных ядрах и акросоме. Процесс капацитации, как показали опыты, может быть смоделирован в лабораторной среде, состав которой имитирует биологические жидкости организма.
Среда, необходимая для капацитации должна содержать такие вещества, как глюкоза и лактат, холестериновые рецепторы, соединение NaHCO3, раствор хлорида натрия, К и Ca. Капацитация влияет на двигательную активность сперматозоида, активирует его. Иногда речь идет процессе, именуемом гиперактивацией. Гиперактивация рождается благодаря различным физиологическим изменениям, происходящих в частях сперматозоида. Благодаря процессу гиперактивации, возможен сам процесс оплодотворения. Ему предшествует акросомальная реакция. Суть ее в том, что ферменты семенной жидкости освобождаются для дальнейшего распространения и проникновения в иные среды.
В момент оплодотворения сперматозоид должен проникнуть в особые биологические оболочки яйцеклетки, пройдя через мембранную жидкость.
После того, как сперматозоид попадает в яйцеклетку, завершается процесс второго мейотического деления. В результате осуществляется формирование гаплоидного ядра женской гаметы.
Далее завершается процесс репликации ДНК. При этом хромосомы матери и отца смешиваются и продольно расщепляются. Начинается мейотическое деление клетки. Первый этап этого деления – формирование двухклеточной зиготы. Оплодотворение, таким образом, способствует восстановлению диплоидного набора хромосом, а далее происходит процесс дробления.
Дробление – это серийный процесс митотических делений. В итоге увеличивается число клеток. При каждой новой серии деления они уменьшаются в размерах. Достаточно трех серий деления, и клетки начинают плотно группироваться, формируя внешний и внутренний слой.
Клеточное пространство уплотняется, и в результате появляется зародышевое образование. На третий – четвертый день данное образование входит в матку, в нем образуются жидкостная полость и бластоциста. Тело эмбриона расположено на одном полюсе бластоцисты. При этом внешний слой клеток, обрамляющий полость бластоцисты, образует трофобласт. Трофобласт – это особый слой, благодаря которому зародыш начинает получать питательные вещества из организма матери. Следует отметить, что полностью процесс оплодотворения продолжается до 6-7 суток. В результате его формируется бластоциста, и начинается дальнейшее развитие плода.

1.2 Стадия имплантации

Имплантация – процесс, необходимый для того, чтобы в эндометрии возникли все требуемые изменения дифференциации клеток. В итоге формируется особое «окно имплантации». Оно возникает на 6-7 день параллельно с образованием бластоцисты. Благодаря наличию такого «окна», бластоциста продвигается в эндометрий. При этом на скорость протекания процесса оказывают влияние стероидные гормоны. Возникновение «окна имплантации» и созревания бластоцисты отличаются одновременностью. Если они не будут протекать одновременно, то беременность может быстро прерваться.
Перед началом имплантации внешняя поверхность эпителия покрыта муцином, который защищает бластоцисту от инфекций и физических повреждений, играя при этом роль барьера. После открытия «окна имплантации» муцин разрушается под действием гормональных и химических веществ. Он уже более не требуется для защиты зародышевого образования

.
Процесс имплантации бластоцисты состоит из двух этапов. На первом происходит объединение (сцепление) двух клеточных структур, на втором – изменение в клеточной структуре эндометрия. Ключевая роль при этом отводится клеточным рецепторам – интегринам.
Ключевая роль принадлежит интегрину В1, наиболее активному в процессе имплантации. Одновременно значимы вещества: трофинин, бустин и тастин, а также белкам, стимулирующим рост клеток.
На первой стадии имплантации вырабатываются ферменты, и ко второй неделе развития бластоциста частично погружается в тканевое пространство эндометрия.
Трофобласт имеет внутренний и наружные слои. Примерно на девятый день развития зародыша материнская кровь поступает к нему. К концу второй недели беременности начинается процесс маточно-плацентарного кровообращения, который будет иметь место до конца срока. Ко второй неделе бластоциста погружена в эндометрий.
Внутренний слой клеток образует зародышевый диск, состоящий из двух слоев. На данном этапе формируется также «первичный» желточный мешок. К концу второй недели формируется хориальная полость, наполненная ферментарной жидкостью.
Возникают две полости: полость, наполненная амниотической жидкостью и полость желточного мешка. Имплантация происходит в конце первой недели развития эмбриона.
Различают две стадии имплантации: адгезию, когда зародыш прикрепляется к внутренней поверхности матки, и инвазию – стадию внедрения зародыша в ткани слизистой оболочки матки. В трофобласте увеличивается количество лизосом с ферментами, которые способствуют погружению зародыша в ткань эпителия матки. Зародышевый узелок увеличивается в размерах. Имплантация длится порядка 40 часов.
В первой стадии начинают дифференцироваться два слоя: цитотрофобласт и симпластотрофобласт. На второй стадии ферменты воздействуют на оболочку матки, разрушая ее эпителий и расположенную в близости от него соединительную ткань. Клетки трофобласта растут и множатся за счет различных ферментов, а также продуктов распада тканей матки. Далее зародыш начинает получать вещества, поставляемые кровью. Кровь доставляет к нему также кислород. После адаптации зародыша к новым условиям, оболочка матки покрывается новым слоем эпителия.
Стадия имплантации очень важна, именно от нее в будущем будет зависеть состояние плода и его положение, а также успешность поставки к нему питательных веществ и кислорода. Следует отметить, что имплантация может происходить и вне полости матки. Эти случаи являются патологическими и нуждаются в оперативном вмешательстве.

1.3 Период плацентации

На третьей неделе эмбрионального развития трофобласт обладает набором ворсин, покрытых особым слоем клеток. Рост ворсин приводит к появлению их второго слоя. Ворсины нужны для формирования кровеносной системы плода. И к концу третей недели можно обнаружить мелкие кровеносные сосуды, образующие капиллярную сетку. Их называют ворсинами плаценты. Капилляры быстро разрастаются и утолщаются, в итоге объединяясь с внутриэмбриональной циркуляторной системой, которая связывает эмбрион и плаценту (См. Приложение).
На четвертой неделе развития у эмбриона формируется сердечно-сосудистая система, которая активно участвует в поставках кислорода и питательных веществ.
В рассматриваемый период образуется трофобластическая оболочка. Благодаря данной оболочке, хориальная пластина и эндометрий тесно соединяются.
Ворсины, связывающие хориальную пластину и эндометрий, называются якорными. Существуют также свободные ворсины, находящиеся в пространстве, посредством которых в дальнейшем осуществляется газообмен и обмен питательными веществами. По мере развития хориальная полость растет и развивается вместе с эмбрионом. К 19-20 дню эмбрион прикреплен к своей трофобластической оболочке посредством узкого канала, который также растет и в итоге формирует пупочный канатик. Он соединяет плаценту и эмбрион.
Врастание цитотрофобласта в стенку сосудов децидуальной оболочки приводит к вскрытию просвета спиральных артерий, излитию крови между ворсинами и образованию свободного пространства. Вскрытие просвета спиральных артерий происходит в конце 6-й неделе беременности. Благодаря ему, формируется маточно-плацентарное кровообращение.
К 13-14 недели беременности период плацентации завершается. К этому времени сформированы важнейшие в структурно-функциональном отношении элементы плаценты. Но в морфофункциональном отношении она остается еще не до конца развитой.
В данный период зародыш может быть подвержен влиянию негативных факторов внешней среды, среди которых: излучение, механические воздействия в виде вибрации, тяжелые физические нагрузки.
Не менее опасны химические воздействия. Среди отравляющих веществ: пестициды, фенолы, тяжелые металлы, ртуть и т.д.
Отравление организма беременной может наступить в результате употребления никотина, алкоголя, отдельных лекарственных препаратов. Биологическую угрозу представляют вирус герпеса, краснухи, цитомегаловирус и др. Различные химические вещества и инфекции могут привести к тяжелым повреждениям органов и систем плода и даже к его гибели. Например, последствия влияния цитомегаловируса на ранних сроках беременности приводят к порокам развития плода в 50% случаев.
Важнейшей составляющей плаценты является котиледон – особое пространство, сформированное стволовой ворсиной и ее разветвлениями, которые содержат ворсинки плода. Морфофункциональную зрелость плацента обретает к концу 16 недели. Начиная с этого моменты, плацента выполняет все необходимые ей функции: трофическую, респираторную, гормонпродуцирующую, иммунную, выделительную.
Начиная с 16 недели происходит интенсивный рост и развитие кровообращение эмбриона. Этот процесс называется фетализацией плаценты. На данной стадии плацента растет быстрее, чем плод, что важно для его будущего.
С 22 по 36 неделю беременности происходит увеличение массы плаценты и плода. Теперь плод начинает расти быстрее. К 36 неделе плацента основательно развита, а ее старение и медленное угасание закономерно наступает к концу срока беременности. Угасание плаценты и ее функций связано с изменением гормонального фона, а также качества процессов в организме плода, которые способствуют росту его легочной ткани и приобретению им морфофункциональной зрелости. Таким образом, окончание беременности символизирует угасание физиологических функций системы «мать-плацента-плод», что обусловлено закономерными циклическими процессами, связанными с протеканием беременности.


2. Функциональные особенности и роль системы «мать-плацента-плод» в выработке гормонов и поддержании механизма развития плода

Нормальное внутриутробное развитие, благополучное рождение, первичная адаптация к жизни вне тела матери могут быть только при стабильной функциональной работе системы «мать-плацента-плод».
Любые отклонения от нормы могут привести к нарушению процессов имплантации, плацентации, привести к недонашиванию и перенашиванию и даже гибели плода