О детях

С переходом на 9-й месяц пренатального развития у плода устанавливаются суточные циклы сна и бодрствования и, как полагают, завершается развитие слуха (Shatz, 1991). В течение 9-го месяца он продолжает расти и переворачивается вниз головой для прохождения по родовым путям. Постепенно отпадает vemix caseosa (сырообразный защитный слой), а тончайший волосяной покров плода рассасывается. Из организма матери начинают передаваться антитела для защиты плода от болезней и поддержки его собственной развивающейся иммунной системы. По мере перемещения матки вниз за 1-2 недели до родов плод опускается на «стартовую позицию» к основанию тазовой области. У плода снижается темп прибавления веса, у матери появляются нерегулярные безболезненные сокращения мышц живота и матки, а клетки плаценты начинают дегенерировать.

Так, приблизительно за 9-месячный период первоначально одноклеточная зигота в норме развивается до 10 триллионов клеток, организованных в органы и системы. Главные вехи пренатального развития изображены на рис. 2.3.

Рис. 2.3 Основные вехи пренатального развития: а) происходит первое дробление двуклеточного организма через несколько часов после оплодотворения; б) терминальный период, 2 дня после зачатия; признаки дифференциации клеток пока отсутствуют; в) эмбрион в возрасте 21 дня. Виден примитивный спинной мозг; г) четырехнедельный эмбрион. На фото видны голова, туловище и хвост. К этому времени сердце и нервная система уже начали функционировать; д) пятинедельный эмбрион. По бокам туловища начинают формироваться руки и ноги; е) плод в возрасте 9 недель. На фото ясно различима пуповина, соединенная с плацентой; ж) плод в 16 недель. Видна пуповина, соединенная с плацентой. Все внутренние органы уже сформированы, хотя еще и не функционируют в полной мере; з) плод в 20 недель. На этой стадии большинство внутренних органов начинают функционировать, и плод уже способен «брыкаться», поворачивать голову и менять «выражение лица»

Тенденции развития

В ходе пренатального периода (и в течение детства) физический рост и моторное развитие изменяются, следуя трем основным направлениям. Хотя существуют индивидуальные особенности во времени проявления различных аспектов развития и тенденции являются лишь тенденциями (а не законами или принципами), обычно рост детей и усовершенствование ими своих моторных навыков следуют в определенной последовательности.

Первая из этих последовательностей — развитие, происходящее в направлении «от головы к ногам». Такой ход развития принято называть цефалокаудальной тенденцией развития. В течение пренатального периода голова плода является непропорционально крупной по сравнению с остальной частью тела, и чтобы эти размеры стали пропорциональнее, должны пройти годы. (Кстати, цефалокаудальная тенденция в физическом росте является одной из причин ковыляющей походки 2-летних детей1: их голова слишком тяжела и постоянно перевешивает тело.) Подобную тенденцию можно наблюдать и в развитии координации движений, физических навыков у маленьких детей: сначала младенцы выучиваются управлять движениями глаз и головы, затем управляемыми становятся руки и кисти рук и, наконец, очередь доходит до ног и ступней.

Второе направление — от центра тела к его периферии, или «от середины к краю»; это называется проксимодистальной тенденцией развития. Благодаря такому порядку развития младенцы научаются дотягиваться до вещей, захватывать их в горсть намного раньше, чем подбирать мелкие предметы. Например, они могут взять горошины или кусочки нарезанной морковки, зажимая их между большим и указательным пальцами.

Наконец, существует еще одно направление развития — «от общего к специализированному»: первоначально плод реагирует на любое надавливание на кожу неспецифическими, генерализованными движениями, в которых участвует все тело. Но после рождения двигательные реакции младенца становятся более локализованными и специализированными. Однако даже когда дети уже учатся писать, они все еще демонстрируют генерализованные движения, помогая своей руке всеми частями тела и даже языком. Лишь спустя какое-то время они ограничивают входящие в навык письма движения до работы пальцев, кисти и перемещений руки.

В оригинале приводится объяснение происхождения слова «тоддлер», сегодня иногда применяющегося и в отечественной научной литературе для обозначения детей, которые начинают ходить (и всех детей в возрасте от 1 года до 2,5-3 лет): корень слова toddler - toddle - имеет значения «ковыляние», а также «ковылять», «учиться ходить». - Примеч. перев.

Контрольные вопросы к теме

«Пренатальный рост и развитие»

. Триместры пренатального развития - это то же самое, что периоды.

. Терминальный период характеризуется сравнительно медленным делением клеток.

. Все главные структуры и органы развивающегося ребенка формируются в течение эмбрионального периода.

. Большинство выкидышей происходит во время фетального периода.

. Возраст жизнеспособности - это момент, начиная с которого у ребенка появляются стопроцентные шансы на выживание вне матки.

Вопрос для размышления

Почему соединение сперматозоида и яйцеклетки, в результате которого появляется человек, является действительно значительным достижением?

Влияние среды на пренатальное развитие

До сих пор мы говорили только о нормальном течении пренатального развития. Предполагалось, что описанная нами строгая последовательность событий разворачивается в идеальных внешних условиях. Эти идеальные события включают: хорошо развитый мешок амниона с упругой прокладкой из амниотической жидкости, нормально функционирующие плаценту и пуповину, достаточный приток кислорода и питательных веществ и — что не менее важно — отсутствие болезнетворных микроорганизмов и токсичных химических продуктов.

В Соединенных Штатах Америки большинство беременностей (от 92 до 95%) продолжаются положенный срок и заканчиваются рождением здоровых, нормально развитых детей. Тем не менее каждый год около 150 тысяч американских детей (5-8% от числа живорожденных) появляются на свет с врожденными дефектами. Эти дефекты варьируют от серьезных аномалий, которые влекут за собой неизбежную и практически мгновенную смерть новорожденных, до минимальных физических или психических дефектов, не оказывающих существенного влияния на последующее развитие ребенка. Хотя людям хотелось бы думать, что врожденные дефекты могут быть только у чужих детей и что они как-то связаны с наследственностью родителей, на самом деле их появление возможно у любого новорожденного, и лишь незначительное их количество объясняется действием генетических факторов. Большинство врожденных дефектов обусловлены внешними воздействиями в процессе пренатального периода или во время родов, а также взаимодействием факторов наследственности и среды.

Данный раздел мы начинаем с рассмотрения возраста и общего здоровья матери. Затем мы поговорим о множестве вредоносных веществ, грозящих здоровью матери и ее будущего ребенка.

Возраст матери

Пока еще нет полного понимания механизма воздействия возраста матери на пре-натальное развитие ребенка. Наибольшее количество успешных родов происходит у матерей в возрасте 20-30 лет. Матери-подростки и матери старше 35-40 лет подвержены наибольшему риску выкидыша, рождения мертвого ребенка, ребенка с врожденными аномалиями. Главнейшей причиной повышения риска у матерей-подростков является недостаточная зрелость их организмов для вынашивания и рождения здорового, способного к нормальному развитию ребенка. Среди других рисков, ожидающих родителей-подростков, можно упомянуть социально-экономические факторы, а также злоупотребление алкоголем и другими видами психоактивных препаратов (Kalil, Kunz, 1999).

Результаты исследований более 1,2 миллиона беременностей в Дании показали, что у матерей старше 40 лет выкидыши происходят более чем в 50% случаев, у матерей старше 45 лет — в 75% случаев, тогда как у матерей в возрасте 20-24 лет — лишь в 9% случаев (Andersen, Wolfahrt, Christens, Olsen & Melbye, 2000). При исследовании врожденных аномалий рассматривалась взаимосвязь между возрастом матери и синдромом Дауна. Широко известны данные, согласно которым его появление повышается с 1 случая на 800 новорожденных у матерей до 35 лет до 1 случая на 25 новорожденных у матерей 45 лет и старше. Конечно, такая статистика не означает, что женщинам старше 35-40 лет не следует заводить детей. Как уже отмечалось ранее, большинство выкидышей происходит на ранних стадиях беременности, и хотя они могут ввергать родителей в отчаяние, их воздействие на мать обычно минимально. Что касается синдрома Дауна, то одно его появление на 25 рождений — это всего лишь шанс в 4%. Тем не менее очевидно, что пожилым матерям следует учитывать эту статистику при принятии решения завести ребенка.

Гормональный баланс и особенности развития тканей пожилых матерей, готовящихся к своим первым родам, являются одним из факторов частого возникновения дефектов пренатального развития или аномалий младенцев, рождающихся у этих представителей популяции.

Одна из теорий объясняет возрастающий с возрастом матери риск для ребенка тем, что пожилые матери обладают более старыми яйцеклетками (напомним, что все яйцеклетки женщины формируются еще до ее собственного рождения). Просто в силу своего возраста яйцеклетка может обладать дефектами, влияющими на развитие ребенка. Также в этом случае повышается риск разрушения яйцеклетки: чем старше яйцеклетка, тем большее количество времени она подвергается воздействию вредных агентов. Кроме того, у этих женщин более старые организмы, что может повышать риск выкидыша. Наконец, еще одним фактором является изменение гормонального баланса пожилых матерей.

Состояние здоровья и питание матери

Будущие матери, имеющие нормальное телосложение, поддерживающие сбалансированную диету, богатую протеином и кальцием, и прибавляющие в весе за период беременности до 25 фунтов (11,33 кг), могут рассчитывать на появление здорового ребенка. Но гораздо менее вероятно появление на свет здоровых детей в тех регионах, в том числе и в отдельных районах США, где женщины питаются плохо и недостаточно прибавляют в весе за период беременности.

Недостаточное питание плода может быть вызвано несбалансированной диетой матери, нехваткой витаминов или нарушением обмена веществ в ее организме. Наиболее очевидными его признаками являются пониженный вес плода, маленькие размеры головы и всего тела по сравнению с существующими нормами развития (Metcoff et al., 1981; Simopoulos, 1983). Высказывались предположения, что недостаточное питание плода может являться причиной таких болезней, возникающих уже в зрелом возрасте, как повышенное кровяное давление, коронарная болезнь сердца и болезнь щитовидной железы (Scrimshaw, 1997), а также шизофрения (Brown et al., 1996; Dalman, Allebeck, Cullberg, Grunewald & Koester, 1999). У плохо питающихся беременных женщин чаще случаются выкидыши, дети часто рождаются недоношенными или умирают вскоре после рождения.

В странах, опустошенных голодом и войной, влияние плохого питания матерей на развитие детей очевидно. Здесь высок процент выкидышей и мертворожденных детей; детям плохо питающихся матерей грозят различные болезни и задержка роста, если сразу после рождения не сделать их рацион более разнообразным. Еще одним последствием некачественного питания становится отставание в развитии мозга на поздних сроках беременности, после рождения. Эти нарушения уже невозможно исправить и при условиях нормального последующего питания (Chaves, Martinez & Soberanes, 1995). Даже в таких индустриальных странах, как США, каждый год почти 4000 малышей оказываются парализованными или умирают от серьезных аномалий спинного или головного мозга. По оценкам национального Центра здоровья окружающей среды (national Center for environmental health, NCEH), от 50 до 75% таких случаев можно было бы предотвратить, если бы матери до наступления беременности и в течение ее ранних недель употребляли достаточное количество фолиевой кислоты (NCEH, 1999а; см. также Johnson, 1997). Однако исследователи этой проблемы говорят, что картина может на самом деле являться не столь простой: было обнаружено, что употребление фолиевой кислоты значительно повышает вероятность выкидыша и поэтому снижает количество детей, рождающихся с врожденными аномалиями, искажая таким образом статистику (Hook, Czeizel, 1997).

Программы дополнительного питания, назначаемые младенцам с рождения, могут значительно улучшить состояние детей, получавших недостаточное питание в утробе матери. Результаты лонгитюдного исследования, проводившегося в Гватемале, показали, что дополнительное питание в младенчестве и раннем детстве приводило к почти немедленному улучшению состояния здоровья этих детей. Еще более впечатляющими оказались долгосрочные результаты специальных программ обеспечения детей пищей, богатой протеином. Спустя многие годы те, кто получал дополнительное питание с рождения, в подростковом и юношеском возрасте показали значительно более высокие результаты в тестах на общую осведомленность, вычислительные навыки, навыки чтения, словарный запас и скорость переработки информации, чем дети, не получавшие дополнительного питания до 2-летнего возраста. Эта разница была наиболее заметной среди детей из бедных семей, а также детей, получивших хорошее начальное образование (Ро-Hitt, Gorman, Engle, Martorell & Rivera, 1993).

Каковы же последствия непродолжительных болезней и недостаточного питания? Проводившиеся на животных исследования показали, что мать может защитить плод от последствий кратковременного недоедания за счет ресурсов собственного организма, а также предотвратить опасное для здоровья истощение ее собственных тканей. Таким образом, и мать, и плод, по-видимому, способны полностью восстановить здоровье после кратковременного недостатка питания (Jones & Crnic, 1986). Следовательно, если будущая мать, прежде жившая в приемлемых условиях, будет вынуждена некоторое время в течение беременности питаться плохо, но после рождения ее ребенок будет получать усиленное питание и внимательный уход, это, скорее всего, предотвратит появление долговременных нарушений (Stein, Susser, Saenger, & Marolla, 1975; Grantham-McGregor, Powell, Walker, Chang, & Fletcher, 1994). К тому же если период недостаточного питания плода был непродолжительным, его последствия можно компенсировать с помощью специальных программ детского питания или сочетания программ оздоровления, питания и ухода.

Дородовое медицинское обслуживание

Наилучшей гарантией рождения здорового доношенного ребенка является как минимум пять посещений врача или медицинского центра в начале первого триместра. Качественное дородовое обслуживание обычно включает тщательный анамнез, полное медицинское обследование и консультирование будущих матерей по поводу возможных осложнений, в том числе относительно необходимости избежания употребления алкоголя, табака и запрещенных медицинских и психоактивных препаратов, а также напоминание о ценности регулярных физических упражнений (NCEH, 1999b). Кроме того, такое обслуживание включает исследование и рекомендацию хорошего питания во время беременности. К тому же введение прививок значительно снизило смертность младенцев от таких болезней, как корь, дифтерия и менингит типа «Б» (CDC, 1996). Социальные программы, предлагающие дородовое медицинское обслуживание будущим матерям, которые иначе никак не смогли бы его получить, также оказались эффективными для снижения смертности младенцев и количества преждевременных родов (Murphy, 1993).

Критические периоды пренатального развития

В пренатальном периоде последствия неблагоприятных влияний зависят от уровня развития плода, т. е. от того, на какой стадии развития происходит изменение внутриутробной среды. К сожалению, во многих случаях эти средовые воздействия приходятся на тот период, когда будущая мать еще даже не знает о том, что беременна.

На рис. 2.4 показаны критические периоды пренатального развития, т. е. периоды, в течение которых ребенок наиболее подвержен риску возникновения у него различных типов аномалий в результате воздействия тератогенов — заболеваний, химических веществ (загрязненный воздух, вода), радиации и всех остальных факторов, могущих нанести вред ребенку. (Слово «тератоген» восходит к древнегреческому слову «тератос» — «чудовище», «монстр».) Стоит особо отметить, что главные нарушения нервной системы и сердца могут происходить в результате болезней, которыми заражается мать, или препаратов, которые она употребляет в течение раннего эмбрионального периода. (Перед осуществлением имплантации ребенок обычно невосприимчив к действию тератогенов, поскольку он еще не связан с организмом матери.) Кроме того, сейчас ученые пытаются выяснить, существуют ли периоды уязвимости для нервно-поведенческих нарушений, связанных со стрессом, переносимым матерью. Например, было обнаружено, что стресс, переживаемый на ранних стадиях беременности, вызывает более глубокие и устойчивые нарушения у младенцев приматов, чем стресс, переживаемый на ее средних этапах (Schneider, Roughton, Koehler & Lubach, 1999).

Иногда воздействие на мать специфического тератогена автоматически нарушает развитие эмбриона или плода. Так происходит при случайном приеме ядовитых веществ. Однако чаще всего воздействие тератогена лишь увеличивает вероятность появления аномалий развития. Будет ли причинен вред плоду, зависит от сложного взаимодействия нескольких факторов, включая интенсивность и продолжительность неблагоприятного воздействия, стадию развития плода, состояние здоровья матери, наследственные факторы и т. д.

Рис. 2.4. Критические периоды в пренатальном развитии. Темно-серым цветом выделены периоды повышенной чувствительности к тератогенам; периоды меньшей чувствительности показаны серым цветом

Характер и зависимость специфических эффектов от времени воздействия тератогена в рамках критического периода можно проиллюстрировать на следующем примере, явившемся результатом страшной медицинской ошибки. Тали-домид, легкий транквилизатор, прописывали беременным женщинам в 1959-1960-х годах для снижения бессонницы, тошноты и других утренних недомоганий. Препарат считался безвредным, но в течение следующих 2 лет после повсеместного начала его употребления около 10 тысяч детей родились с различными видами уродств. Тщательное изучение течения беременности у матерей таких детей показало, что характер дефекта определялся тем, в какой период беременности они принимали лекарство. Если мать принимала талидомид между 34-м и 38-м днем от последней менструации, ребенок рождался без ушей. Если препарат принимался между 38-м и 47-м днем беременности, у ребенка отсутствовали или были деформированы руки. Прием талидомида между 42-м и 47-м днем приводил к отсутствию у ребенка ног или их деформации (Schardein, 1976).

Интенсивность и продолжительность воздействия

Воздействие слабых доз токсического агента может не иметь никаких последствий, потому что организм здоровой матери быстро выводит токсические вещества. Как правило, для того чтобы лекарство или химический препарат возымели какое-либо действие, их концентрация в ткани или органе должна достигнуть некоторого уровня, или порога. С другой стороны, иногда даже небольшая доза химического агента может быстро проходить через организм матери, не вызывая остаточных явлений, но накапливаться в незрелых тканях плода (Hutchinson, 1991).

Тератогены и их воздействие

Многообразие выявленных факторов, влияющих на пренатальное развитие, оказалось пугающим. Лекарственные препараты, болезни, гормоны, факторы крови, радиация, токсины, воздействующие на мать на рабочем месте, такие как свинец или некоторые газы, а также возраст матери, питание, стресс и тип дородовой подготовки — все это сказывается на развитии эмбриона или плода (Paul, 1997). Могут существовать и другие вредные факторы среды, чье воздействие еще не было выявлено.

Некоторые медицинские препараты и другие химикаты перерабатываются в отходы зрелым организмом матери, но это превышает скромные возможности плода или эмбриона. Так, препараты, пересекающие плацентарный барьер, остаются внутри и накапливаются в развивающемся организме ребенка вплоть до возможного возникновения серьезных нарушений. С этой точки зрения почти любое лекарство, химикаты, даже такие обычно безвредные препараты, как аспирин, являются небезопасными во время беременности.

Болезни матери.

Многие болезни, по-видимому, никак не влияют на развитие эмбриона или плода. Например, большинство видов бактерий не проникают сквозь плацентарный барьер, так что даже серьезное бактериальное заражение матери может не иметь никаких последствий для развития плода. С другой стороны, многие вирусы, особенно вирусы краснухи, сифилиса, герпеса, полиомиелита и различных форм гриппа, преодолевают плацентарный барьер. Воздействие краснухи подробно изучено. Было установлено, что эта болезнь может вызвать слепоту, глухоту, пороки сердца, повреждения головного мозга и деформации конечностей у эмбриона или плода в зависимости от того, на какой период развития ребенка приходится заражение матери. Некоторые из болезней матери и ряд других условий, которые могут повлиять на эмбрион или плод, обобщены в табл. 4.1.

Как правило, заражение плода происходит одним из трех возможных путей: непосредственно через плаценту (так передаются синдром иммунодефицита — СПИД и краснуха). Непрямым образом — через амниотическую жидкость — передаются венерические болезни, такие как сифилис и гонорея. Также они могут заразить плод во время схваток или родов, когда возможен обмен жидкостями и, вероятно, кровью между организмами. ВИЧ (вирус иммунодефицита) может передаться даже после рождения, через кормление грудью.

Инфекции, полученные матерью, например грипп, инфекции репродуктивного тракта, такие как бактериальный вагиноз, а также имеющиеся хронические заболевания — диабет, повышенное кровяное давление и болезни, передаваемые половым путем, могут причинять вред плоду множеством способов. Они могут заразить плод и вызвать выкидыш, рождение мертвого плода или тяжелые уродства. Они могут привести к смерти ребенка в младенческом возрасте или к недостаточному (либо уродливому) развитию тканей и органов. Однако инфицирование матери может и не иметь никаких последствий для плода, особенно в том случае, если ее организм, сражаясь с болезнью, вырабатывает антитела.

Пожалуй, наиболее опасным вирусом из тех, что передаются плоду, является вирус иммунодефицита (ВИЧ). Хотя число детей, больных СПИДом, в США в настоящий момент невелико, оно стремительно растет. В 1989 году от СПИДа умерли 547 детей, а в 1993 году уже 3000 новорожденных были поражены этим заболеванием (Nozyce et al., 1994). В других регионах ситуация еще хуже, потому что эпидемия СПИДа продолжает распространяться по всему миру, причем 93% всех ВИЧ-инфицированных приходится на развивающиеся страны. Африканцы, проживающие в районах, расположенных недалеко от пустыни Сахары, отличаются наибольшим их числом на душу населения, так как инфицированными у них являются около 40% женщин. Каждый день инфекция поражает там 1700 новых младенцев (Africa news service, 2000).

Еще не до конца понятно, почему некоторые младенцы, рождающиеся у ВИЧ-инфицированных матерей, заражаются вирусом, но гораздо большее их число оказывается невосприимчивыми к нему. Некоторые исследования называют соотношение: 1 заразившийся ребенок к 4 оставшимся здоровыми; другие говорят, что заражаются от 15 до 40% младенцев, причем в эти цифры включены те, кто приобрел вирус, находясь в утробе, в течение схваток и родов и через кормление грудью (Connor et al., 1994). В результате применения зидовудина (zidovudine, ZDVvum ATZ) беременными в США количество детей-носителей вируса СПИДа, полученного ими от матери, снизилось между 1992 и 1996 годами до 43% (CDC, 1997а). Даже в случае, пока медики не найдут профилактических средств либо лекарства от СПИДа, просвещение в этой области и проводимые на базе общин программы социальной помощи остаются главными способами остановки распространения вируса среди младенцев. Особенно это касается развивающихся стран, где зидовудина практически нет.