С чего начинается жизнь человека
Организм или «всего лишь клетка»?
Еще в средине XIX века было установлено, что клетка является элементарной единицей живого
и все клетки могут появиться только из других клеток путем деления пополам. В течение полутора веков наука продвинулась от фундаментальных знаний о клетке к практической работе по манипуляции клетками и даже внутриклеточными структурами. Клеточный материал стал основным объектом в различных отраслях биомедицинских технологий. В том числе объектом для исследований и практических действий стали клетки, с которых начинается человеческая жизнь.
В определенный момент жизни человека его организм состоит всего из одной клетки – зиготы, которая образуется в результате слияния родительских половых клеток (сперматозоида
и яйцеклетки). Клетка, как сказано выше, – это элементарная единица живого. Значит, и зигота – живая: в ней происходят различные физиологические процессы, она имеет то же строение, физиологию, что и любая другая клетка многоклеточного организма. Но является ли она самостоятельным организмом?
На этот вопрос можно смело ответить утвердительно, потому что зигота имеет все признаки живого организма: постоянство биохимического состава, наличие способности к размноже-
нию и регуляции обмена веществ, возможности реагировать на изменения окружающей среды
и адаптироваться к ним. При этом зигота имеет свою особенность: она является первой клеткой многоклеточного организма, а значит, все клетки тканей и органов будущего организма произойдут именно из нее. Следовательно, зигота содержит в себе информацию о целом организме. Все без исключения клетки, принадлежащие к двумстам сорока типам клеточных линий будущего организма, будут обладать таким же хромосомным набором, которым обладает зигота.
Итак, зигота – полноценный носитель жизни и самостоятельный организм.
Как развивается человек до рождения
Стадии эмбрионального развития
Мы выделили в отдельную главу краткий рассказ о том, как изменяется эмбрион человека за девять месяцев внутриутробной жизни, и сделали это намеренно. Эта информация нам кажется самоценной.
Сначала мы привели данные эмбриологии и генетики, подтверждающие тот факт, что
с первых моментов после зачатия нужно говорить уже о самостоятельном организме, имею-
щем определенную степень автономности от родительского организма. В этой главе речь
идет о дальнейшем развитии человеческого организма внутри утробы и, казалось бы, вопроса о том, как классифицировать этот организм, быть не должно. Однако узаконенный аборт по-
прежнему может прервать жизнь человека на любой из ранних стадий развития. (Подробнее
об абортах речь пойдет в главе 6.)
Итак, каковы в самых общих чертах стадии развития человеческого эмбриона?
Таких стадий выделяют три. Первая – это период от оплодотворения яйцеклетки до конца
первой недели внутриутробной жизни, когда развивающийся эмбрион (зародыш) развива-
ется самостоятельно вне постоянного контакта с клетками тела матери. Завершается этот этап внедрением (имплантацией) в стенку матки (эндометрий). Первую неделю эмбрион пита-
ется за счет энергии, накопленной яйцеклеткой. Следующая стадия начинается со второй
и заканчивается на восьмой неделе беременности. В течение второй стадии у эмбриона
формируются основные зародышевые и внезародышевые ткани и органы. Он постепенно
преображается: из 10-15 неспециализированных клеток, составляющих зародышевый диск,
эмбрион превращается в полноценный развитый организм человека. По окончании второй
стадии эмбрион называется плодом. Третья стадия называется плодной (или фетальной).
Этот период жизни захватывает время жизни эмбриона от девятой недели до рождения (40-
41 неделя). На этой заключительной стадии плод вырастает с 5 г до 3500 г, формируется
головной мозг и завершается специализация систем органов; плод постепенно приобретает
самостоятельность с биохимической и физиологической точек зрения. В течение всего эмбрионального этапа из одной клетки зиготы образуется более 200 миллионов клеток, а раз-
меры эмбриона увеличиваются от микроскопического (0,12 мм) до полуметрового.
Первая стадия эмбрионального развития (первая неделя)
Перед тем, как зигота приступит к первым делениям дробления, в ней должно произойти слияние генетического материала родителей.
Ядро яйцеклетки и ядро сперматозоида в течение 10 часов после оплодотворения, двигаясь по спирали внутри цитоплазмы зиготы, постепенно сближаются до возникновения контакта. По мере движения ядерный материал дозревает. На этой стадии каждое ядро несет только половину наследственной информации, полученной от родителей. Но при слиянии восстанавливается необходимый для развития полный набор генов.
На первой стадии происходит множественное разделение зиготы на отдельные бластомеры * без их роста и увеличения массы, так как формирующийся многоклеточный организм использует питательные вещества, накопленные еще яйцеклеткой. Такой тип деления – образование многоклеточного организма путем равного деления бластомеров – называется
дроблением. Первое дробление происходит примерно через 30 часов после оплодотворения
в маточной трубе. В результате эмбрион становится двуклеточным (рис. 2, II). На второй день
происходит второе деление дробления и эмбрион становится четырехклеточным (рис. 3, III).
На третий день (через 50-60 часов после оплодотворения) эмбрион состоит из восьми клеток.
На этом этапе включаются собственные гены зародыша. Некоторые ученые считают, что первые гены, влияющие на развитие, активируются уже в зиготе, так как существует критическая стадия развития – два бластомера, – которую эмбрионы могут по неизвестным причинам не преодолеть и погибнуть.
Вторая стадия эмбрионального развития (со второй до конца восьмой недели)
Эта стадия включает в себя различные процессы формирования зародышевых и внезародышевых органов эмбриона. На седьмой-восьмой день появляются зачатки внезародышевых оболочек хориона и амниона (амниотический мешок или водная оболочка). С развитием хориона эмбрион начинает получать питание от матери.
К 23-му дню происходит первичная специализация клеток мезодермы: образование зачаточной хрящевой и костной ткани и скелетных мышц тела, а также дермальной ткани кожи, эндокарда и миокарда сердца. Из промежуточной мезодермы появляются зачатки сначала головной, а затем и туловищной почки, которые полностью отсутствуют у взрослого организма. Из боковой мезодермы происходит закладка мыщц и хрящей конечностей. Различимы передняя, средняя и задняя кишка. Длина эмбриона к этому сроку достигает 3 мм.
С 25-го по 35-й день (длина – от 3 до 6,5 мм) устанавливается сердцебиение в трубчатом двух
камерном сердце, наращивается масса кровяных телец, запускаются процессы сокращения, устанавливается кровообращение по венам желточного мешка. В конце четвертой недели происходит закладка гипофиза и глазных бокалов в структуре головного мозга, состоящего из трех мозговых пузырей.
На пятой неделе головной мозг состоит из пяти головных пузырей, завершается обособление
четырех камер сердца. Все же формообразовательные процессы в кровеносной системе эмбриона завершаются к концу второго месяца, после чего она только растет. Однако у плода кровь минует сосуды легких.
Длина эмбриона на 35-42 день после оплодотворения увеличивается с 6,5 мм до 17 мм.
Более выражены структуры головного отдела; сформированы пять первичных отделов мозга.
В области глаза начинается дифференциация нервных, фоторецепторных и пигментных кле-
ток; прогрессирует развитие внутреннего, среднего и наружного уха. Появляются элементы
рефлекторной дуги. Различимы зачатки пальцев конечностей и локтевые сгибы, хвост, который в дальнейшем подвергается саморазрушению, верхняя и нижняя челюсти, ноздри. Происходит окостенение длинных трубчатых костей осевого скелета и костей черепа. Развиваются скелетные мышцы и мышечные оболочки внутренних органов и язык.
В конце шестой недели развития эмбриона возникает двигательная активность [Reinold E.,
1981]. Сердце ребенка бьется с частотой 140-150 ударов в минуту. Формируются тимус, пара-
щитовидные железы. Дифференцируются ткани органов пищеварительного тракта. Туловищная почка замещается тазовой (вторичной), в которой различают клубочки и канальцы. Однако функционирует пока только первичная почка.
Строение половых желез дифференцировано по полу.
Период до конца восьмой недели эмбриогенеза человека характеризуется интенсивным
ростом и дальнейшей дифференциацией систем органов.
Третья, плодная стадия развития
(от девятой недели до рождения)
Начинающийся с девятой недели внутриутробного развития человека плодный период,
завершающийся рождением плода, характеризуется его интенсивным ростом, дальнейшей
дифференциацией тканей и органов, становлением их функций. За этот период длина плода
увеличивается с 50 мм до (в среднем) 600 мм.
К 12-й неделе внутриутробного развития плод достигает 90 мм в длину и весит около 45 г. Он приобретает все больше человеческих черт, завершается разрушение перепонок между пальцами рук и ног (восьмая неделя), которыми ребенок активно двигает; растут ногти,
голова приподнимается из своего согнутого состояния (девятая неделя), появляются характерные черты лица, очерчиваются губы, появляется возможность определить пол. Проявляется защитный рефлекс (десятая неделя): ребенок способен реагировать на раздражение рецепторов на коже и отстранять раздражаемую часть тела. Рефлекторное движение пальцев конечностей в ответ на прикосновение свидетельствует о развитии соответствующих центральных нейронных связей. Появляется сосательный рефлекс. При ультразвуковом обследовании (УЗИ) отмечаются дыхательные движения плода.
У 16-недельного плода человека сформировано большинство костей тела, прогрессирует
их окостенение, полностью функционирует вторичная почка. Пищеварительный тракт начинает работать в период между 16-й и 20-й неделей развития. Приблизительно в это время у ребенка развивается способность схватывать что-то ручками, плавать и переворачиваться, а также сосать собственный палец. Мать начинает ощущать движение малыша в утробе. На 20-й неделе начинается формирование кровяных клеток в костном мозге. Все тело плода покрыто нежным пушком. Немного позже (24-я неделя) на веках вырастают ресницы и брови.
На седьмом месяце завершается окончательное формирование головного мозга. На 28-32 неделях формируются сальные железы кожи, зарождается подкожная жировая клетчатка. Семенные железы (яички), заложенные и образовавшиеся в брюшной полости, начинают опускаться по паховому каналу в мошонку.
Дальнейшее развитие плода человека (33-39 недели беременности) характеризуется тем, что
продолжают дифференцироваться ткани, строение и функции органов и систем плода, и при
этом – замедляется его рост. Кожа приобретает розовый цвет и разглаживается. Пропорции
тела полностью развиты. Форма тела и конечностей округляются. На голове вырастают волосы, достигая длины по меньшей мере одного сантиметра, ногти выступают за края пальцев. Функционируют органы чувств: выявлена реакция на свет, звук, вкусовые и обонятельные раздражители [Bodemer Ch., 1968; Patten B., 1976].
В конце девятого месяца плод рождается доношенным и становится новорожденным.
ИСТОЧНИК: Священник Владимир Духович, А.Ю. Молчанов
Начало жизни и внутриутробное развитие человека: от биологии к биоэтике. Учебное пособие для священнослужителей и мирян.
– М: Лепта Книга, 2013. – 128 с. – (Серия «Азбука милосердия»: метод. и справ. пособия)
ISBN 978-5-91173-377-3