Чудо свершилось: я уже есть. Генетически предопределен мой пол, но догадаться, кто я – мужчина или женщина, – пока невозможно. Миллиарды лет позади, миллионы встреч произошли и состоялись именно в той необходимой случайной последовательности, которая и привела к тому, что пришел мой черед жить. Только мой, а не чей-то еще.
Но пока я лишь промежуточный результат. Итог успешного слияния сперматозоида и яйцеклетки. Да, именно так: у человека два вида половых клеток (гамет) – сперматозоид у мужчины, яйцеклетка (яйцо) у женщины. Для оплодотворения было необходимо, чтобы яйцеклетка и сперматозоид достигли стадии зрелости, причем оплодотворение яйцеклетки должно было произойти в течение 12 часов после выхода из яичника (иначе она просто погибла бы!). Сперматозоид же, живущий примерно сутки, вынужден был быстро двигаться с помощью своего кнутообразного хвоста, чтобы вовремя достичь соединенного с маткой протока – маточной (фаллопиевой) трубы, где его уже ожидала яйцеклетка. Менее часа после совокупления потребовалось на это, и вот – оплодотворение произошло в верхней трети маточной трубы, ядра сперматозоида и яйцеклетки слились, образовав зиготу.
Да-да, миллионы сперматозоидов неудержимо стремились к цели, но только один смог достичь ее, проникнуть в яйцеклетку и активировать цепочку процессов, приведших к развитию эмбриона (меня!), и определить мой пол. Пол ребенка зависит от клетки отца. Мать во многом определит мой интеллект.
С самого начала я завишу от родителей, и они будут влиять на всю мою жизнь. В первую очередь важно, насколько они здоровы и какой образ жизни ведут. Но об этом чуть позднее…
Сейчас же моя главная задача – рост, развитие и поддержание постоянства среды внутри меня. Девять месяцев (примерно 265–270 дней) займет мое эмбриональное (внутриутробное) развитие. В течение этого времени из исходной зиготы образуется более 200 миллионов клеток, а мои размеры увеличатся от микроскопических до полуметровых.
Три важных этапа ждут меня в течение материнской беременности. Первый – от оплодотворения яйцеклетки до конца второй недели внутриутробной жизни, когда я, развивающийся эмбрион (по сути, зародыш), внедрюсь в стенку матки и начну получать питание от матери. Второй продлится с начала третьей по конец восьмой недели. Именно в течение этого периода будут сформированы все основные органы и я наконец приобрету человеческие черты и стану называться плодом. Протяженность третьей стадии, называемой иногда фетальной (от лат. fetus – «плод»), займет срок от третьего месяца до рождения. На этом заключительном этапе завершится специализация систем и органов, и я в конце концов приобрету способность существовать самостоятельно и появлюсь на свет.
Итак, после оплодотворения я, пока еще всего лишь зигота, постепенно спускаюсь по маточной трубе в полость матки. В этот период, в течение примерно трех дней, меня ждет процесс клеточного деления (дробление). При этом число клеток начнет увеличиваться. Первое дробление произойдет через 30 часов после оплодотворения и даст две совершенно одинаковые клетки. Второе дробление наступит через 10 часов после первого и приведет к образованию уже четырех клеток. А вот через 50–60 часов после оплодотворения я стану морулой – 16-клеточным шаром.
Дальнейший процесс будет удивительным. По мере продолжения дробления наружные клетки морулы делятся быстрее, чем внутренние, в результате наружный клеточный слой (трофобласт) отделяется от внутреннего скопления клеток, сохраняя с ними связь только в одном месте. Между слоями образуется полость, которая постепенно заполняется жидкостью. На этой стадии, наступающей через три-четыре дня после оплодотворения, дробление заканчивается, и – вуаля – я уже бластула!
В течение первых дней развития я получаю питание и кислород из секрета (выделений) маточной трубы, а через пять-шесть дней после оплодотворения попадаю в матку, стимулирую выработку ферментов, способствующих частичному растворению слизистой (эндометрия) матки, и на 9–10-й день врастаю в ее стенку (процесс имплантации). У моей матери на этом этапе прекращается менструальный цикл, и она понимает, что нас уже двое! Дальше формируется плацента (хорион), через которую я буду все оставшееся до рождения время получать питание.
Ворсинки хориона прободают эндотелий кровеносных сосудов слизистой оболочки матки и погружаются в лакуны, заполненные кровью матери. Таким образом, моя кровь отделена от ее крови лишь тонкой наружной оболочкой хориона и стенками моих капилляров. Да, непосредственного смешения нашей крови не происходит. Но через плаценту легко проходят питательные вещества, кислород и продукты обмена веществ. Плацента сейчас выполняет роль пищеварительной системы, легких и почек. У меня их пока нет. Но они обязательно сформируются!
Помните, уже говорилось, что я развиваюсь из внутренней клеточной массы бластулы? В дальнейшем произойдет еще один важный процесс – гаструляция. Образуются три важнейших зародышевых листка – эктодерма, эндодерма и мезодерма. Бластула превратится в гаструлу. Зародышевые листки сначала будут различаться только по расположению: эктодерма – самый наружный слой, эндодерма – внутренний, а мезодерма – промежуточный. Формирование трех зародышевых листков завершится примерно через неделю после оплодотворения. Но что будет дальше! Шаг за шагом каждый зародышевый листок даст начало определенным тканям и органам.
Так, из эктодермы формируется наружный слой кожи, волосы, ногти, кожные железы, вся нервная система и рецепторы всех органов чувств, например сетчатка глаза. Из эндодермы – легкие, слизистая оболочка всего пищеварительного тракта, печень, поджелудочная железа, тимус, паращитовидные железы. Мезодерма превратится в систему кровообращения, выделительную, половую, кроветворную и иммунную системы, а также мышечную, скелетную и хрящевую ткани.
Так устроено, что в определенные моменты одна часть клеток зародышевых листков начинает делиться быстрее, чем другая, группы клеток мигрируют, а клеточные слои изменяют свою пространственную конфигурацию и местоположение. В отдельные периоды рост некоторых типов клеток очень активен, и они увеличиваются в размерах, в то время как другие растут медленно или вовсе перестают расти.
Одной из первых развивается нервная система. В течение второй недели развития эктодермальные клетки задней стороны зародышевого щитка быстро размножаются, от чего над этим щитком образовывается выпуклость – первичная полоска. Затем на ней образуется желобок, в передней части которого возникает небольшая ямка. Спереди от этой ямки клетки быстро делятся и образуют головной отросток, предшественник так называемой спинной струны, или хорды. По мере удлинения хорда образует ось для зародыша, обеспечивающую основу симметричной структуры человеческого тела. Выше хорды расположена нервная пластинка, из которой образуется центральная нервная система, головной мозг. Полноценное развитие центральной нервной системы невозможно без достаточного количества тироксина, гормона щитовидной железы, для биосинтеза которого необходим йод.
Начиная с 11–12-й недели беременности моя щитовидная железа приобретет способность аккумулировать йод, синтезировать и секретировать тиреоидные гормоны, то есть только к четвертому месяцу моего развития (эмбриогенеза) она практически достигает структурно-функциональной зрелости. В первые же три месяца внутриутробного развития меня тироксином обеспечивает главным образом организм матери. Мать отвечает за мой интеллект не только генетически, но и фактически. Если в ее рационе будет недостаточно йода, то в итоге мне не хватит тироксина, и, следовательно, мой мозг не сформируется настолько хорошо, насколько это должно быть.
Итак, несмотря на то что после трех недель развития моя длина всего лишь около 2 мм, у меня уже есть зачатки хорды и нервной системы, спинные сегменты (сомиты), парные образования, из которых развиваются глубокие слои кожи, скелетные мышцы и позвонки, имеются зачатки глаз и ушей. Уже есть сердце S-образной формы, пульсирующее и прокачивающее кровь. Минует еще две недели – и вот я уже 5 мм длиной, мое тело имеет форму скобки, а сердце, составляющее самую большую выпуклость на внутренней стороне его изгиба, начинает разделяться на камеры. В это же время формируются три первичные области мозга, а также зрительный, слуховой и обонятельный нервы. Образуется пищеварительная система, включающая желудок, печень, поджелудочную железу и кишечник. Начинается структурирование спинного мозга, уже можно рассмотреть маленькие парные зачатки рук и ног. У меня есть и жаберные дуги, очень похожие на жаберные дуги зародыша рыбы. Они скоро исчезнут, но их временное появление – один из примеров сходства моего строения (строения человеческого зародыша) со строением других живых организмов. В возрасте пяти недель я обладаю хвостом, а формирующиеся руки и ноги напоминают культи. Начинают развиваться мышцы и центры окостенения. Голова сейчас представляет собой самую крупную часть: головной мозг развивается активно, и уже есть выпуклые глаза с хрусталиками и пигментированной сетчаткой. Зародыш – то есть я – уже кареглаз или сероглаз!
В период от пятой до восьмой недели меня ждет бурный рост до 30 мм, я все сильнее стану похож на человека. Изгиб спины сгладится, уменьшится хвост, выпрямится шея, начнет вырисовываться лицо, уже можно будет увидеть пальцы рук и ног, исчезнут жаберные дуги, сильно разрастется печень, становясь столь же выпуклой, как и сердце, и оба эти органа будут формировать бугристый профиль средней части тела вплоть до восьмой недели. В брюшной полости станет заметен кишечник, который сделает живот более округлым, появятся наружные половые органы.
К концу восьмой недели почти все внутренние органы будут хорошо сформированы, а нервы и мышцы настолько развиты, что я смогу производить спонтанные движения.
В течение последних семи месяцев внутриутробного развития мой вес увеличится с 1 г примерно до 3,5 кг, а длина – с 30 мм примерно до 51 см. Чтобы мои размеры при рождении были именно такими, мне потребуется отсутствие наследственных патологий, сбалансированное питание матери и ее здоровье, физическое и психологическое.
В ходе моего развития сильно меняются не только размеры и вес, но и пропорции тела. Так, если через два месяца после зачатия моя голова составляла почти половину длины тела, то в оставшиеся месяцы она продолжает расти, но медленнее и к моменту рождения будет только четвертью моей длины. Шея и конечности вытягиваются, при этом ноги растут быстрее, чем руки, а кожа становится более гладкой из-за отложения подкожного жира.
Одно из наиболее значительных внутренних изменений связано с заменой хряща костными клетками в процессе становления зрелого скелета. Отростки многих нервных клеток покрываются миелином (белково-липидным комплексом). Процесс миелинизации вместе с формированием связей между нервами и мышцами приводит к увеличению моей подвижности. Я осваиваю науку «пинаться»! Именно эти движения отчетливо ощутит моя мать примерно после четвертого месяца беременности. После шестого месяца я перевернусь в матке таким образом, чтобы голова оказалась внизу и уперлась в ее шейку, к седьмому месяцу покроюсь специальной смазкой – белесоватой жирной массой. Подготовлюсь к родам!
Я буду очень стараться родиться в срок, спустя девять месяцев от момента зачатия. Это исключительно важно, чтобы гарантированно выжить, так как в самые последние недели беременности я получу антитела из материнской крови, которые дадут мне временную защиту от некоторых болезней и позволят противостоять тем испытаниям, которые ждут меня впереди.
Наконец-то! Я родился, сделал первый вдох, закричал и сразу же захотел есть. Мой сосательный рефлекс включился моментально. Есть, чтобы жить! Конечно, можно и наоборот… Но это в будущем, а пока главная задача – выжить и жить! Вкус материнского молока – мой первый опыт ощущения вкуса, и он божественный. Я наслаждаюсь, насыщаюсь и засыпаю на материнской груди.
Кем я буду, каким смогу стать, сколько мне отпущено счастливых и печальных лет? Только жизнь ответит на этот вопрос.
Биологические процессы развития будут продолжаться в детский и подростковый периоды, а метаболические преобразования в организме – всю оставшуюся жизнь, причем на каждом ее этапе их во многом станут обеспечивать гормоны – биологические «дирижеры» человеческого организма.
Эндокринная система, состоящая из желез внутренней секреции, вырабатывающих гормоны, сформировалась и начала функционировать в моем организме еще до рождения, тогда, когда я назывался словом «эмбрион». На самых ранних этапах моего развития произошла закладка жизненно важных органов: гипоталамуса и гипофиза, щитовидной, паращитовидных, поджелудочной, половых желез, надпочечников. Без них не оставить потомства, не справиться со стрессом, не адаптироваться к условиям окружающей среды, не реализоваться в жизни, просто – не выжить!
P.S. Кстати, мои родители смогли стать моими родителями только благодаря тому, что не имели проблем с эндокринной системой, с гормонами! Я узнал это гораздо позже, когда и сам увлекся этой невероятной наукой – эндокринологией.