Оплодотворение и период раннего развития эмбриона

Впервые в XIX веке с помощью микроскопа проникновение сперматозоида в яйцеклетку, то есть процесс оплодотворения наблюдал швейцарский ученый Г. Фоль. Однако, свои интригующие наблюдения он сделал на морских беспозвоночных животных. Как же происходит оплодотворение у человека?

Во время полового акта при семяизвержении во влагалище женщины попадает 200-300 млн. сперматозоидов. Они способны к активному движению только в слабощелочной среде. В период овуляции, под влиянием слизи шеечного канала, кислая среда верхней трети влагалища, куда попадает сперма, становиться щелочной. Это позволяет сперматозоидам попасть из влагалища в полость матки через шеечный канал. Так для сперматозоидов начинается длинный «марафон», финиша в котором достигнут далеко не все из них. До маточных труб доплывают самые жизнеспособные сперматозоиды — не более нескольких сотен.

Свою оплодотворяющую способность сперматозоиды приобретают только во время продвижения по шеечному каналу, полости матки, маточным трубам. В это время происходят изменения в клеточной мембране сперматозоидов. В результате сперматозоиды окончательно созревают и приобретают способность к слиянию с яйцеклеткой. Этот процесс подготовки сперматозоидов носит название капацитации (от анг. capacity — cпособность). Капацитации можно достичь и в условиях лаборатории, поместив сперматозоиды в специальную среду.

Достигнув яйцеклетки, множество сперматозоидов, словно толпа поклонников, окружает яйцеклетку и прикрепляется к ней. Любопытно, что блестящая оболочка яйцеклетки обладает способностью дополнительно активизировать сперматозоиды. В результате оболочка акросомы у сперматозоида разрушается и из нее выделяются специальные ферменты. Эти ферменты растворяют довольно толстую оболочку яйцеклетки. Они буквально «расплавляют» ее, словно кумулятивный снаряд броню танка! В результате мужская гамета получает возможность пройти через блестящую оболочку яйцеклетки и добраться до ее мембраны.

Затем происходит собственно оплодотворение: мембрана сперматозоида сливается с мембраной яйцеклетки и отцовский генетический материал (гаплоидное ядро) проникает в яйцеклетку. Крайне редко в яйцеклетку все-таки попадает большее число спермиев. В таких случаях яйцеклетка получает избыточное число хромосом, нормальное формирование эмбриона становится невозможным, он погибает на самых ранних этапах развития.

После слияния мужского и женского ядра оплодотворенная яйцеклетка называется зиготой (от греч. zygote — «соединенная в пару»). Из верхней трети маточной трубы, где произошло оплодотворение и образование зиготы, зародыш в течение 4 суток постепенно передвигается к матке. За это время, в результате деления, общее количество клеток (так называемых бластомеров) в зародыше увеличивается.

Сначала бластомеры образуют плотный шарик клеток — морулу (лат. morula уменьш. от morum — «тутовая ягода»). Зародыш на этой стадии развития действительно напоминает своей формой ягоду малины или шелковицы. Затем в результате продолжающихся делений и образования внутри зародыша полости, заполненной жидкостью, морула превращается в бластоцисту (от греч. blastos — «росток» и kystis — «пузырь»). Когда зародыш попадает в полость матки, он «вылупляется» — блестящая оболочка разрывается и бластоциста выходит из нее. На 6-7 день начинается процесс имплантации. Зародыш прикрепляется к эндометрию и менее чем за двое суток погружается в него полностью. Эндометрий становится материнской децидуальной (лат. deciduus — падающий), т.е. отпадающей, оболочкой плодного яйца. Отпадающей она называется потому, что после рождения ребенка она отслаивается — отпадает от стенки матки и все, что было связано с беременностью — плацента, плодовые оболочки, остаток пуповины, рождаются в виде так называемого последа. Таким образом, роды заканчиваются отслойкой функционального слоя эндометрия — «менструацией» с запозданием на 9 месяцев. Во время беременности децидуальная оболочка играет чрезвычайно важную роль. Через нее к плаценте поступает все необходимое для развития плода.