Εμβρυολογία, η ανάπτυξη διαφόρων συστημάτων του εμβρύου

Η ΕΞΕΛΙΞΗ ΤΟΥ ΕΜΒΡΥΟΥ

Ανάπτυξη

Μέχρι την 10η εβδομάδα της κύησης παρατηρείται μία μαζική αύξηση του αριθμού των κυττάρων του αναπτυσσομένου εμβρύου, αλλά η αύξηση του βάρους είναι μικρή. Από εκεί και πέρα, όμως, παρατηρείται μία ταχεία αύξηση του βάρους. Η συσσώρευση πρωτεϊνών στο εμβρυϊκό σώμα γίνεται ομαλά κατά την διάρκεια όλης της κύησης, ενώ ο εμβρυϊκός λιπώδης ιστός δεν φθάνει σε σημαντικά επίπεδα πριν από την 28η εβδομάδα. Ο ρυθμός της εμβρυϊκής ανάπτυξης ελαττώνεται προς το τέλος της κύησης. Από τις 24-37 εβδομάδες ο ρυθμός αύξησης του βάρους είναι 15 gr/kg/ημέρα, ενώ από την 37η εβδομάδα έως το τέλος της κύησης 6 gr/kg/ημέρα. Το μέσο βάρος γέννησης είναι περίπου 3,3 kg. Από αυτό το 16% είναι λιπώδης ιστός και το 12% περίπου πρωτεΐνες.

Ο πραγματικός ρυθμός ανάπτυξης επηρεάζεται από διαφόρους παράγοντες: μητρικούς (ύψος, βάρος μητέρας, αναιμία, κάπνισμα, κατάχρηση ουσιών, κακή διατροφή), μητριαίους (μέγεθος μήτρας, επάρκεια της αιματικής ροής στην μήτρα), πλακουντιακούς (επαρκής μικροαρχιτεκτονική του πλακούντα, επάρκεια της αιματικής ροής της ομφαλίδας, επαρκής παραγωγή-μεταφορά-χρήση θρεπτικών ουσιών και ορμονών) και εμβρυϊκούς (κληρονομούμενα γονίδια, καρυότυπος, αυξητικοί παράγοντες, ορμόνες εμβρυϊκής προέλευσης, παραγωγή θρεπτικών συστατικών). Όλοι αυτοί οι παράγοντες βοηθούν ώστε να καλύψει το έμβρυο το δυναμικό ανάπτυξης που γενετικά διαθέτει. Έτσι, οι καπνίστριες κυοφορούν έμβρυα 200 gr μικρότερα στο τέλος της κύησης, η κακή μητρική διατροφή στο τελευταίο τρίμηνο προκαλεί ασύμμετρη επιβράδυνση της ενδομήτριας ανάπτυξης, ενώ όταν συμβαίνει από το πρώτο τρίμηνο οδηγεί στην λιγότερο σοβαρή συμμετρικού τύπου επιβραδυνόμενη ανάπτυξη.

Υπάρχουν δύο είδη αυξητικών παραγόντων (GF) που επιδρούν στην ενδομήτρια ανάπτυξη: οι ευοδωτικοί (τύπου ινσουλίνης: IGF-I, IGF-II, επιδερμικοί: EGF, μετασχηματισμού: TGF-a, αιμοπεταλιακοί: PDGF, ινοβλαστικοί: FGF, νευρικοί: NGF αιμοποιητικοί: HGF) και οι ανασταλτικοί (μετασχηματισμού: TGF-β, ινχιμπίνη, μυλλεριανή ανασταλτική ουσία). Όλοι αυτοί παράγονται τοπικά και δρουν αυτοκρινικά ή παρακρινικά ρυθμίζοντας την κυτταρική διαίρεση και τον πολλαπλασιασμό, την κυτταρική μετανάστευση, την συσσώρευση, την έκπτωση και τον προγραμματισμένο θάνατο των κυττάρων (απόπτωση).

Το βάρος του εμβρύου κατά την γέννηση καθορίζεται επίσης από την φυλή, το ύψος και βάρος της μητέρας, το υψόμετρο, το κοινωνικοοικονομικό επίπεδο, τον αριθμό των εμβρύων και, τέλος, τον τόκο. Η τρέχουσα άποψη είναι ότι το βάρος του σώματος κατά τη γέννηση καθορίζεται κατά 40% από γενετικούς παράγοντες και κατά 60% από περιβαλλοντικούς. Κλινικά, ως έμβρυα με χαμηλό βάρος θεωρούνται αυτά που ευρίσκονται κάτω από την 10η εκατοστιαία θέση ανάπτυξης.

Το πρόβλημα του χαμηλού βάρους κατά την γέννηση δεν αποτελεί πλέον θέμα που απασχολεί μόνον τους γυναικολόγους και τους νεογνολόγους. Έχει αποδειχθεί ότι από μόνη της η καθυστέρηση της ενδομήτριας ανάπτυξης αποτελεί έναν από τους πλέον σοβαρούς προδιαθεσικούς παράγοντες για νοσήματα κατά την ενήλικη ζωή. Νεογνά με χαμηλό βάρος γέννησης ή χαμηλό λόγο βάρους σώματος/πλακούντα έχουν μεγαλύτερη πιθανότητα για ανάπτυξη αρτηριακής υπέρτασης στην ενήλικη ζωή. Ακόμη, έχουν μεγαλύτερη πιθανότητα για εμφάνιση σακχαρώδους διαβήτη τύπου-Π, συνδρόμου-Χ (υπέρταση, διαβήτης, υπερλιπιδαιμία), στεφανιαίας νόσου, νόσων του αναπνευστικού και διαταραχών της αναπαραγωγικής λειτουργίας.

Καρδιαγγειακό σύστημα

Ο όγκος του αίματος στο έμβρυο αντιπροσωπεύει το 10%-12% του συνολικού βάρους του σώματος του. Η περιφερική αγγειογένεση εξαρτάται από ένα σύνολο παραγόντων, όπως ο αγγειακός ενδοθηλιακός αυξητικός παράγοντας και άλλες αγγειοδραστικές ουσίες, όπως το μονοξείδιο του αζώτου, η βασοπρεσσίνη και η αγγειοτενσίνη-Π. Η μεταφορά του Ο2 γίνεται με την εμβρυϊκή αιμοσφαιρίνη Hbf, η οποία στο τελειόμηνο έμβρυο εξακολουθεί και αντιπροσωπεύει το 80%-85% της συνολικής Hb. H Hbf έχει μεγαλύτερη χημική συγγένεια με το Ο2 και έτσι δεσμεύει περισσότερο το Ο2, ακόμη και σε συνθήκες χαμηλού ΡΟ2. Η μέση αρτηριακή πίεση στο μέσον της κύησης είναι 15 mmHg, ενώ στο τέλος φθάνει τα 40-50 mmHg. Μερικά όργανα, όπως τα επινεφρίδια, η καρδιά και ο εγκέφαλος, διαθέτουν πολύ καλά αυτορρυθμιζόμενους τοπικούς μηχανισμούς ελέγχου της αιματικής παροχής. Έτσι, τα τρία αυτά όργανα διασφαλίζουν πάντα την αιματική τους παροχή, ακόμη και σε συνθήκες χρόνιας υποξίας.

Η καρδιά αναπτύσσεται αρχικά ως ένας μονόχωρος σωλήνας και περίπου την 4η-5η εβδομάδα υπάρχει καρδιακός ρυθμός της τάξης των 65 παλμών/min. Η οριστική κυκλοφορία εγκαθίσταται περίπου την 11η εβδομάδα και ο καρδιακός ρυθμός ευρίσκεται περίπου στα επίπεδα των 140-180 παλμών/min. Μετά τις 12-13 εβδομάδες ο καρδιακός ρυθμός κυμαίνεται, οριστικά πλέον, κάτω από τους 160 παλμούς/min. Είναι αξιοσημείωτο ότι τα λεία μυϊκά κύτταρα της καρδιάς σταματούν να διαιρούνται λίγο πριν από την γέννηση. Έτσι, τα ίδια κύτταρα που προκαλούσαν τον καρδιακό παλμό στην ενδομήτρια ζωή θα συνεχίσουν να λειτουργούν έως την τελευταία στιγμή της ζωής.

Το χαρακτηριστικό της εμβρυϊκής κυκλοφορίας είναι η ύπαρξη τριών αναστομώσεων: του φλεβώδους πόρου, του αρτηριακού πόρου και του ωοειδούς τρήματος. Ο φλεβώδης πόρος προσάγει το αίμα της ομφαλικής φλέβας στην κάτω κοίλη. Ο αρτηριακός πόρος μεταφέρει αίμα από τις πνευμονικές αρτηρίες στην αορτή. Τέλος, το ωοειδές τρήμα προσάγει το οξυγονωμένο αίμα του δεξιού κόλπου στον αριστερό κόλπο και από εκεί στην αριστερή κοιλία. Οι πόροι αυτοί κλείνουν σε δύο περίπου εβδομάδες μετά τον τοκετό, ενώ το ωοειδές τρήμα κλείνει σε διάστημα λίγων μηνών. Σε ορισμένα άτομα μπορεί να παραμείνει σε κάποιο βαθμό ανοικτό έως την ενήλικη ζωή. Οξυγονωμένο αίμα από την ομφαλική φλέβα και μέσω του φλεβώδους πόρου περνά στην κάτω κοίλη και από εκεί στον δεξιό κόλπο. Στην ώριμη εμβρυϊκή καρδιακή λειτουργία το 40% της φλεβικής επιστροφής που εισέρχεται στον δεξιό κόλπο, πηγαίνει κατευθείαν στον αριστερό κόλπο διαμέσου του ωοειδούς τρήματος. Το ποσοστό αυτό υποχωρεί στο 20% στις 38 εβδομάδες. Από τον αριστερό κόλπο πηγαίνει στην αριστερή κοιλία και από εκεί στην αορτή και διανέμεται στον εγκέφαλο, στα κοιλιακά σπλάχνα και στα άκρα. Αίμα που ωθείται από τον δεξιό κόλπο προς την δεξιά κοιλία πηγαίνει στην πνευμονική αρτηρία, όπου περνά είτε προς την αορτή, μέσω του αρτηριακού πόρου, είτε προς τα πνευμονικά αγγεία .

Η εμβρυϊκή καρδιακή παροχή υπολογίζεται στα 200 ml/kg/min. Αντίθετα με τον ενήλικα, η εμβρυϊκή καρδιακή παροχή είναι αποκλειστικά εξαρτώμενη από τον καρδιακό ρυθμό και όχι από τον όγκο παλμού.

Αναπνευστικό σύστημα

Οι πνεύμονες προέρχονται από ανάπτυξη της κοιλιακής επιφάνειας του προσθίου εντέρου, περίπου 22 ημέρες μετά τη σύλληψη. Αναγνωρίζονται τέσσερα στάδια ανάπτυξης: το εμβρυονικό (έως την 6η εβδομάδα), οπότε δημιουργείται η βασική πνευμονική δομή, το ψευδοαδενικό (6η έως 16η εβδομάδα), οπότε οι πνεύμονες μοιάζουν με αδενικούς σχηματισμούς, το στάδιο της σηραγγοποίησης (16η-26η εβδομάδα), οπότε οι πνεύμονες αποκτούν τεράστιο δίκτυο αυλών και, τέλος, το στάδιο των σάκκων ή κυψελιδικό (26η-40η εβδομάδα), οπότε αναπτύσσονται ραγδαία οι κυψελίδες για να φθάσουν σε έκταση τα 2m2.

Υπάρχουν ενδείξεις ότι εμβρυϊκές αναπνευστικές κινήσεις παρουσιάζονται από την 11η-12η εβδομάδα και μετά. Στις 28 εβδομάδες εμφανίζονται κατά επεισόδια και στις 34 εβδομάδες εμφανίζονται σε ρυθμό 40-60 κινήσεις/min με ενδιάμεσες περιόδους ηρεμίας. Αυτές οι αναπνευστικές κινήσεις είναι ήπιες, αλλά περιστασιακά κενά οδηγούν σε αντανακλαστικά αυξημένη ροή αμνιακού υγρού μέσα στο βρογχικό δένδρο. Η εμβρυϊκή αναπνοή διεγείρεται από την υπερκαπνία αλλά η υποξία τείνει να μειώσει τις αναπνευστικές κινήσεις και να αυξήσει τα ενδιάμεσα κενά. Η εμβρυϊκή αναπνοή αναστέλλεται από το κάπνισμα της μητέρας. Αξιοσημείωτο είναι, τέλος, το γεγονός ότι οι προσταγλανδίνες του τύπου PGE2 αναστέλλουν τις εμβρυϊκές αναπνευστικές κινήσεις και προκαλούν επεισόδια άπνοιας μετά τον τοκετό. Αντίθετα, η ινδομεθακίνη προκαλεί αύξηση των αναπνευστικών κινήσεων του εμβρύου. Ο εμβρυϊκός λόξυγγας είναι ένδειξη καλής υγείας του εμβρύου, ενώ κινήσεις τύπου εμβρυϊκού πταρνίσματος αποτελούν πολύ κακό σημάδι ασφυξίας και μάλλον μαρτυρούν επερχόμενο εμβρυϊκό θάνατο.

Οι εμβρυϊκές πνευμονικές κυψελίδες καλύπτονται από δύο κύριες σειρές επιθηλιακών κυττάρων. Τα κύτταρα αυτά αρχίζουν να παρουσιάζονται από το τέλος της φάσης σηραγγοποίησης (22η-24η εβδομάδα). Η ανταλλαγή αερίων γίνεται με την βοήθεια των κυττάρων τύπου Ι, ενώ τα κύτταρα τύπου II εκκρίνουν τον φωσφολιπιδικό επιφανειοδραστικό παράγοντα, ο οποίος είναι απαραίτητος για την πρόληψη της σύμπτωσης των τοιχωμάτων των κυψελίδων της πρώτες ώρες της ζωής του νεογνού.

Ο επιφανειοδραστικός παράγοντας αποτελείται από φωσφολιπίδια (90%-95%) και πρωτεΐνες (5%-10%). Οι παλαιότερες ονομασίες για τις ουσίες που απαρτίζουν τον παράγοντα αυτόν ήταν λεκιθίνη και σφιγγομυελίνη. Η παραγωγή της λεκιθίνης αρχίζει να αυξάνει από την 32η εβδομάδα της κύησης. Η μέτρηση της λεκιθίνης στο αμνιακό υγρό αποτελεί σημαντική μέθοδο εκτίμησης της εμβρυϊκής ωριμότητας. Η χορήγηση δεξαμεθαζόνης ή βηταμεθαζόνης στην έγκυο μεταξύ 24ης και 34ης εβδομάδας αυξάνει την παραγωγή και έκκριση του επιφανειοδραστικού παράγοντα και προκαλεί ωρίμανση του πνευμονικού ιστού. Έτσι, η επίπτωση του συνδρόμου της αναπνευστικής δυσχέρειας των νεογνών ελαττώνεται σημαντικά. Ο επιφα-νειοδραστικός παράγοντας χορηγείται στα πρόωρα νεογνά για να βελτιωθεί η αναπνευστική τους λειτουργία.

Πεπτικό σύστημα

Ο πεπτικός σωλήνας προέρχεται από τρία τμήματα: το πρόσθιο, μέσο και οπίσθιο έντερο. Αυτά τα τμήματα, μαζί με άλλες μεσεγχυματικές καταβολές, δημιουργούν τον πεπτικό σωλήνα και τους αδένες του. Το ήπαρ εμφανίζεται και αρχίζει να αναπτύσσεται ταχύτατα από την 7η εβδομάδα. Είναι ικανό για γλυκογονοσύνθεση και νεογλυκογένεση. Χολερυθρίνη παράγεται από την 12η εβδομάδα. Από την 11η εβδομάδα αρχίζει ο σχηματισμός του παγκρέατος. Βλεννώδεις αδένες εμφανίζονται περί την 16η-18η εβδομάδα και μέχρι την 26η εβδομάδα τα περισσότερα πεπτικά ένζυμα έχουν ήδη εμφανισθεί. Εξαίρεση αποτελεί η αμυλάση, η οποία δεν εμφανίζεται πριν από την γέννηση. Παρ' όλο που τα παρειακά κύτταρα του στομάχου εμφανίζονται από την 11η εβδομάδα, υδροχλωρικό οξύ παράγεται σε μικρές ποσότητες και μάλιστα προς το τέλος της κύησης. Ένζυμα ανευρίσκονται στον στόμαχο από την 11η εβδομάδα, αλλά κύτταρα που παράγουν γαστρίνη ανιχνεύονται ήδη από την 8η εβδομάδα.

Το έντερο αποκτά αυλό στις 9-10 εβδομάδες και γεμίζει υγρό από τις τοπικές εκκρίσεις ή την κατάποση του αμνιακού υγρού. Το έμβρυο καταπίνει αμνιακό υγρό με τις εμβρυϊκές καταποτικές κινήσεις. Αυτές αρχίζουν από την 10η εβδομάδα και πληθαίνουν με την πρόοδο της κύησης.

Μεταξύ 9ης και 13ης εβδομάδας αναπτύσσονται τα γάγγλια των δύο εντερικών πλεγμάτων Auerbach και Meissner. Ωστόσο, ο εντερικός περισταλτισμός εμφανίζεται στο μέσον της κύησης. Η πέψη κυττάρων και πρωτεϊνών από το αμνιακό υγρό οδηγεί στον σχηματισμό μηκωνίου. Το μηκώνιο παραμένει μέσα στον εντερικό σωλήνα φυσιολογικά. Όταν εμφανισθεί στο αμνιακό υγρό αποτελεί σημείο εμβρυϊκής δυσπραγίας ή ασφυξίας.

Οι πλάκες του Peyer εμφανίζονται την 14η εβδομάδα. Τα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος του εντέρου εμφανίζονται μεταξύ 10ης-11ης εβδομάδας. Είναι κυρίως μακροφάγα και λεμφοκύτταρα του λεπτού εντέρου.

Ουροποιητικό σύστημα

Τα πρώτα ούρα εμφανίζονται στον αμνιακό σάκκο περίπου την 8η εβδομάδα. Στην αρχή η έκκριση των ούρων είναι συνεχής, αλλά κατά την εξέλιξη της κύησης, και με την λειτουργική ωρίμανση της κύστης και των σφιγκτήρων, γίνεται περιοδική. Στο τέλος της κύησης η εμβρυϊκή παραγωγή ούρων είναι περίπου 0,2 ml/min/Kg ή συνολικά περίπου 900 ml/ημέρα. Η κένωση της κύστης γίνεται ανά 30 min μετά από ενεργό σύσπαση του εξωστήρα.

Η ανάπτυξη των νεφρών είναι σταδιακή και γίνεται από τον πρόνεφρο, τον μεσόνεφρο και τον μετάνεφρο. Ο πρόνεφρος εμφανίζεται μεταξύ 23ης και 24ης ημέρας, ενώ ο μετάνεφρος εμφανίζεται περίπου την 6η εβδομάδα και ολοκληρώνεται την 34η εβδομάδα.

Λειτουργικά νεφρικά σωμάτια πρωτοεμφανίζονται στην ζώνη της φλοιώδους μοίρας του εμβρυϊκού νεφρού περί την 22η εβδομάδα. Τότε είναι και ο χρόνος κατά τον οποίο αρχίζει να γίνεται και η σπειραματική διήθηση. Η ολοκλήρωση της διάπλασης του νεφρού γίνεται μέχρι την 36η εβδομάδα, ενώ η σπειραματική διήθηση αυξάνει προς το τέλος της κύησης, όσο αυξάνει ο αριθμός των σπειραμάτων ενώ ταυτόχρονα αυξάνει και η εμβρυϊκή αρτηριακή πίεση.

Τα εμβρυϊκά ούρα αποτελούν μία από τις κύριες πηγές σχηματισμού του αμνιακού υγρού.

Αιμοποιητικό σύστημα

Η εμβρυϊκή κυκλοφορία αρχίζει την 5η εβδομάδα. Τα πρώτα ερυθρά αιμοσφαίρια εμφανίζονται στον λεκιθικό ασκό. Περίπου στην 8η εβδομάδα αναλαμβάνει το ήπαρ και ακολουθεί ο σπλήνας. Από την 16η εβδομάδα έως το τέλος της κύησης το 90% των αιμοσφαιρίων παράγεται από τον μυελό των οστών. Η ερυθροποιητίνη αρχίζει να παράγεται στους νεφρούς από την 32η εβδομάδα. Από την 4η έως την 8η εβδομάδα κυκλοφορούν οι πρώιμες εμβρυϊκές αιμοσφαιρίνες. Η αιμοσφαιρίνη F αποτελεί το 99% της εμβρυϊκής Hb στην 6η εβδομάδα, το 90% στην 28η και το 80% στο τελειόμηνο έμβρυο. Η συγκέντρωση της αιμοσφαιρίνης είναι 18 gr/dl.

Τα πρώτα λεμφοκύτταρα εμφανίζονται στον λεκιθικό ασκό γύρω στην 4η εβδομάδα, στην συνέχεια στον θύμο αδένα, ενώ από την 12η εβδομάδα και μετά αναλαμβάνουν το ήπαρ και ο σπλήνας. Το έμβρυο παράγει μόνο του τις IgM ανοσοσφαιρίνες στον σπλήνα, αρχίζει την παραγωγή IgA μετά τον τοκετό, ενώ τις IgG τις παίρνει έτοιμες από την μητέρα.

Ειδικές λειτουργίες

Τα εμβρυϊκά επινεφρίδια έχουν μία επιπλέον στοιβάδα. Παράγουν τα αλατο- και γλυκο-κορτικοειδή καθώς επίσης και τα στεροειδή του φύλου. Ο θυρεοειδής πιστεύεται ότι συνθέτει ήδη από την 4η-5η εβδομάδα. Το έμβρυο μπορεί να ανταποκριθεί σε ήχους κουνώντας τον κορμό, τα άκρα του ή ακόμη και μεταβάλλοντας τον καρδιακό του ρυθμό. Οπτικές αντιδράσεις είναι δυσκολότερο να εκτιμηθούν αλλά φαίνεται πιθανόν να υπάρχει κάποια αντίδραση σε οπτικά ερεθίσματα, ειδικά προς το τέλος της κύησης.

ΑΜΝΙΑΚΟ ΥΓΡΟ

Σχηματισμός

Ο αμνιακός σάκκος σχηματίζεται νωρίς στην κύηση. Τα πρώτα σημεία της ανάπτυξης του αμνιακού υγρού ευρίσκονται στην έσω κυτταρική μάζα της βλαστοκύστης. Στην αρχή, το αμνιακό υγρό αποτελεί ένα διήθημα προερχόμενο από το μητρικό και το εμβρυϊκό εξωκυττάριο διαμέρισμα. Υπάρχουν ενδείξεις ότι έως την 24η εβδομάδα, οπότε και αρχίζει η κερατινοποίηση στο δέρμα, σημαντική μεταφορά ύδατος γίνεται δια μέσου του εμβρυϊκού δέρματος προς το αμνιακό υγρό. Στο τελευταίο ήμισυ της κύησης την σημαντικότερη συνεισφορά στον όγκο του αμνιακού υγρού έχουν τα ούρα του εμβρύου. Ελάττωση του αμνιακού υγρού (ολιγάμνιο) παρατηρείται σε αγενεσία νεφρών αλλά και σε επιβράδυνση της ενδομήτριας ανάπτυξης του εμβρύου.

Ο ρόλος του ίδιου του εμβρύου στην ρύθμιση του όγκου του αμνιακού υγρού δεν έχει πλήρως εξακριβωθεί. Πάντως, είναι γνωστό ότι το έμβρυο καταπίνει αμνιακό υγρό, το απορροφά από τον γαστρεντερικό του σωλήνα αλλά και αυξάνει τον όγκο του αμνιακού υγρού, αποβάλλοντας μέσα στον αμνιακό σάκκο τα ούρα του. Η υπερβολική ποσότητα αμνιακού υγρού ονομάζεται πολυάμνιο και παρατηρείται μεταξύ άλλων και σε περιπτώσεις συγγενών ανωμαλιών, όπου δεν υπάρχει δυνατότητα κατάποσης, όπως π.χ. σε ατρησίες ή αγενεσίες του πεπτικού σωλήνα.

Γενικά, το αμνιακό υγρό σχηματίζεται από τα ούρα και από τις εκκρίσεις του αμνίου, των πνευμόνων, της στοματικής κοιλότητας, του γαστρεντερικού σωλήνα και του δέρματος.

Ο όγκος του αμνιακού υγρού

Στην 8η εβδομάδα ο όγκος του αμνιακού υγρού είναι 5-10 ml και στην 10η 20-30 ml. Στην συνέχεια αυξάνει αναλογικά με την εμβρυϊκή ανάπτυξη και την ηλικία της κύησης, από τα 250 ml στην 20ή εβδομάδα στα 750-800 ml στις 32-34 εβδομάδες. Ακολούθως ελαττώνεται σταδιακά, και έτσι στις 40-42 εβδομάδες είναι 300 ml περίπου.

Στο ανθρώπινο έμβρυο δεν έχει βρεθεί ακόμη κάποιος συγκεκριμένος αισθητήρας, ο οποίος να ρυθμίζει τον όγκο του αμνιακού υγρού. Πιθανότατα, οι εμβρυϊκοί υμένες και η εμβρυϊκή επιφάνεια του πλακούντα να έχουν αναλάβει αυτόν τον ρόλο.

Το αμνιακό υγρό δεν είναι μία στατική αλλά μία δυναμικά ανανεώσιμη ποσότητα υγρού. Συγκεκριμένα, τα εμβρυϊκά ούρα παρέχουν περίπου 900 ml ανά ημέρα, οι πνευμονικές εκκρίσεις 150 ml, οι υμένες περίπου 25 ml και άλλα 15 ml προέρχονται από τις δερματικές, στοματικές και εντερικές εκκρίσεις στο τέλος της κύησης. Ταυτόχρονα 550 ml ανά ημέρα καταπίνονται από το έμβρυο, 500 ml ανά ημέρα απορροφώνται από τον πλακούντα και αποδίδονται στην εμβρυϊκή κυκλοφορία και άλλα 10 ml ανά ημέρα απορροφώνται από τους εμβρυϊκούς υμένες. Η μη παραγωγή ούρων από το έμβρυο οδηγεί σε ελάττωση του αμνιακού υγρού (ολιγάμνιο), ενώ αποφρακτικές καταστάσεις του πεπτικού οδηγούν σε πολυάμνιο. Η πράξη έχει δείξει ότι το πρώτο είναι ο κανόνας ενώ το δεύτερο δεν συμβαίνει πάντα απαραίτητα.

Πολυάμνιο καλείται η υπερβολική ποσότητα αμνιακού υγρού. Συνδέεται συχνότατα με οισοφαγική ή δωδεκαδακτυλική ατρησία, ανωμαλίες του κεντρικού νευρικού σωλήνα, όπως ανεγκεφαλία και υδροκεφαλία, βλάβες που όπως είναι ευνόητο παρεμβάλλονται στην διαδικασία της κατάποσης.

Ολιγάμνιο -δηλαδή ελαττωμένη ποσότητα αμνιακού υγρού- νωρίς στην κύηση συνδέεται με ποσοστό εμβρυϊκής απώλειας της τάξης του 80%. Όταν παρουσιάζεται αργά στην κύηση συνδέεται συχνότερα με επιβράδυνση της ενδομήτριας ανάπτυξης, με προεκλαμψία, με πνευμονική υποπλασία και τέλος με αποφρακτικού τύπου ανωμαλίες του ουροποιητικού.

Σύνθεση του αμνιακού υγρού

Το αμνιακό υγρό περιέχει κύτταρα (Ε, AF, F και G), άλατα (Na), ύδωρ, αντιμικροβιακούς παράγοντες (λυσίνη, λυσοζίνη, ιντερφερόνη-α), χολερυθρίνη, λιπίδια, πρωτεΐνες (οι αντίστοιχες αλλά σε χαμηλότερα επίπεδα από εκείνες του εμβρυϊκού αίματος) και ορμόνες (αντίστοιχες αλλά συνήθως σε χαμηλότερες συγκεντρώσεις από εκείνες των μητρικών).

Η κλινική σημασία του αμνιακού υγρού

Το αμνιακό υγρό κατ’ αρχήν προστατεύει το έμβρυο από μηχανικές κακώσεις απορροφώντας, όπως οι υδροπνευματικές αναρτήσεις, τις δυνάμεις κρούσης. Ακόμη, βοηθά παρέχοντας τον απαραίτητο χώρο και περιβάλλον στο έμβρυο να εκτείνει και να κάμπτει τα άκρα και τον κορμό του, δίνοντας την ευκαιρία να γυμνάσει τους αναπτυσσόμενους μύες του αλλά και τις αρθρώσεις του. Το προφυλάσσει από την επαφή και την πίεση της μήτρας και έτσι δεν δημιουργούνται συμφύσεις μήτρας-εμβρύου, που πολλές φορές είναι αίτιο παραμορφώσεων. Ο πλέον σημαντικός, ωστόσο, ρόλος του αμνιακού υγρού είναι η δυνατότητα της έκπτυξης των εμβρυϊκών πνευμόνων και της εκτέλεσης των αναπνευστικών κινήσεων. Έτσι, σε απουσία του αμνιακού υγρού πριν από την 24η εβδομάδα (λόγω μικρής παραγωγής ή ρήξης των υμένων) η πιθανότητα πνευμονικής υποπλασίας είναι μεγαλύτερη από 50%. Τέλος, σημαντική είναι και η συμβολή του στην ανάπτυξη και λειτουργία του πεπτικού συστήματος. Με την βοήθεια του αμνιακού υγρού και τις καταποτικές κινήσεις το έμβρυο διατείνει τον εντερικό σωλήνα του, ο οποίος γίνεται επαρκώς διαβατός, και ουσιαστικά συντελεί στην ανάπτυξη του, αφού μεταφέρει τους απαραίτητους αυξητικούς παράγοντες για την ανάπτυξη και εξέλιξη του.

Τα κύτταρα του αμνιακού υγρού

Το αμνιακό υγρό περιέχει δύο οικογένειες κυττάρων: τα κύτταρα που προέρχονται από το έμβρυο και εκείνα που προέρχονται από το άμνιο. Τα προερχόμενα από το έμβρυο είναι μεγαλύτερα και απύρηνα. Τα προερχόμενα από το άμνιο, είναι μικρότερα και με εμφανή πυρήνα.

Από άποψη βιολογικών μελετών τα κύτταρα του αμνιακού υγρού διακρίνονται σε κύτταρα Ε (epithelia-like), AF (amniotic fluid cells), F (fi-broblast-like) και G (glial cells).

Η κλινική σημασία των εξετάσεων του αμνιακού υγρού

Οι βιοχημικοί και κυτταρικοί δείκτες του αμνιακού υγρού χρησιμοποιούνται σε μία πληθώρα εξετάσεων. Η λήψη του αμνιακού υγρού με βελόνη δια μέσου του προσθίου κοιλιακού τοιχώματος καλείται αμνιοπαρακέντηση και γίνεται μετά την 16η εβδομάδα. Εκτελείται συνήθως χωρίς τοπική αναισθησία και πάντα υπό υπερηχογραφική καθοδήγηση για τον εντοπισμό του πλακούντα και του ασφαλέστερου σημείου εισόδου της βελόνης. Με την αμνιοπαρακέντηση μπορεί να προσδιορισθεί με ακρίβεια ο εμβρυϊκός καρυάτυπος.

Προγεννητικός έλεγχος

Η α-φετοπρωτεΐνη (AFP) είναι γλυκοπρωτεΐνη που παράγεται από το εμβρυϊκό ήπαρ. Στο μητρικό αίμα αυξάνει σημαντικά μεταξύ 10ης-32ης εβδομάδας. Στο αμνιακό υγρό η μέγιστη τιμή της παρατηρείται την 13η εβδομάδα. Η υψηλότερη συγκέντρωση είναι στο εμβρυϊκό αίμα, μετά στο αμνιακό υγρό και, τέλος, στο μητρικό αίμα. Αυξημένες τιμές μπορεί να βρεθούν σε ανωμαλίες του νευρικού σωλήνα (δισχιδής ράχη, ανεγκεφαλία, υδροκεφαλία), σε πολύδυμη κύηση, σε ενδομήτριο θάνατο, σε αιμορραγία πρώτου τριμήνου, σε βλάβες του πεπτικού (εξόμφαλος, γαστρόσχιση, ομφαλοκήλη, ατρησία 12δακτύλου), σε βλάβες του ουροποιητικού (οπίσθιες ουρηθρικές βαλβίδες), σε ολιγάμνιο, σε υπολειπόμενη ενδομήτρια ανάπυξη, στο σύνδρομο Turner, στην τετραλογία Fallot, σε ανοσοποίηση Rhesus, σε κυστικό ύγρωμα και σε ιεροκοκκυγικό τεράτωμα.

Μέτρηση της AFP στο μητρικό αίμα γίνεται στα πλαίσια του διπλού ή τριπλού τεστ (16η-18η εβδομάδα), όπου με αξιοπιστία 62% έως 67% μπορεί να πιθανολογηθεί η ύπαρξη συνδρόμου Down και βλαβών του νευρικού σωλήνα. Ακόμη, μπορεί να μετρηθεί απ' ευθείας στο αμνιακό υγρό που έχει ληφθεί με αμνιοπαρακέντηση. Η μέτρηση της AFP παλαιότερα ήταν πολύ χρήσιμη εξέταση. Σήμερα, τείνει να αντικατασταθεί από νεότερες μεθόδους, όπως το ultrascreen-test (μέτρηση αυχενικής διαφάνειας και των ΡΑΡΡ-Α, β-HCG, στην 11η-14η εβδομάδα με αξιοπιστία >90%), τον υπερηχογραφικό έλεγχο των ρινικών οστών του εμβρύου και υπερηχογράφημα 2ου επιπέδου στην 18η-22η εβδομάδα.

Χρωματοσωμικές ανωμαλίες και φυλοσύνδετα νοσήματα

Ο εμβρυϊκός καρυότυπος μπορεί να καθοριστεί με ακρίβεια από την καλλιέργεια των F κυττάρων του αμνιακού υγρού. Έτσι, μπορεί να διαγνωσθούν καρυοτυπικές ανωμαλίες, όπως η τρισωμία 21 (σύνδρομο Down), οι τρισωμίες 13,18 κ.ά. Επίσης διαπιστώνεται το εμβρυϊκό φύλο, στοιχείο που μπορεί να βοηθήσει στην γενετική καθοδήγηση γονέων με φυλοσύνδετα νοσήματα, όπως η αιμορροφιλία, η μυϊκή δυστροφία κ.ά.

Μεταβολικές διαταραχές

Υπάρχει ένας μεγάλος αριθμός μεταβολικών νοσημάτων, εξαιρετικά σπανίων, όπως η νόσος Tay-Sach's, η γαλακτοζαιμία και άλλες, που μπορούν να διαγνωσθούν προγεννητικά με έλεγχο κυττάρων από το αμνιακό υγρό.

Rhesus ανοσοποίηση

Στην φασματοφωτομετρική μελέτη του αμνιακού υγρού, παρουσιάζεται αιχμή στα 450 nm. Αυτή οφείλεται στην συγκέντρωση μη συνδεδεμένης χολερυθρίνης και παρατηρείται σε κάθε φυσιολογική κύηση. Η αιχμή αυτή βαθμιαία εξαφανίζεται μέχρι την 36η εβδομάδα. Σε περίπτωση ανοσοποίησης Rhesus υπάρχει εμβρυϊκή αναιμία λόγω αιμόλυσης, με αποτέλεσμα αύξηση αυτής της αιχμής λόγω ανόδου των επιπέδων της χολερυθρίνης. Το ύψος της αιχμής είναι ανάλογο της σοβαρότητας της αναιμίας. Η παρατήρηση αυτή έχει βοηθήσει πάρα πολύ στην κλινική παρακολούθηση και στον χειρισμό της επιπλοκής αυτής. Αν υπάρχει ένδειξη ανοσοποίησης Rhesus, γίνεται αμνιοπαρακέντηση και φασματοφωτομέτρηση του αμνιακού υγρού πριν την 32η εβδομάδα. Αναλόγως του ύψους της αιχμής, εκτιμάται η σοβαρότητα της κατάστασης και λαμβάνονται οι σχετικές αποφάσεις με την βοήθεια των κλασικών διαγραμμάτων του Lilley, για το αν χρειάζεται ενδομήτρια μετάγγιση ή όχι, αλλά και για τον χρόνο και τον τρόπο του τοκετού. Σήμερα υπάρχει η τάση χρησιμοποίησης της μεθόδου μέτρησης της αιματικής ροής στην μέση εγκεφαλική αρτηρία του εμβρύου με doppler. Υψηλές ταχύτητες ροής μπορεί να σημαίνουν εμβρυϊκή αναιμία.

Εκτίμηση της εμβρυϊκής ωριμότητας

Μετά την 38η εβδομάδα εμφανίζεται μεγάλος αριθμός απυρήνων, πολυγωνικών, ηωσινοφίλων κυττάρων στο αμνιακό υγρό. Τα κύτταρα αυτά πιστεύεται ότι προέρχονται από την ωρίμανση των εμβρυϊκών σμηγματογόνων αδένων, αλλά μπορεί να σχετίζονται και με αυξημένες συγκεντρώσεις φωσφολιπιδίων. Πριν από την 38η εβδομάδα είναι λιγότερο από 10% του κυτταρικού πληθυσμού του αμνιακού υγρού, ενώ στην 40η εβδομάδα το ποσοστό αυτό ανέρχεται στο 50%.

Η μέτρηση της λεκιθίνης ή του λόγου λεκιθίνη/σφιγγομυελίνη έχει χρησιμοποιηθεί για την εκτίμηση της εμβρυϊκής πνευμονικής ωριμότητας. Η λεκιθίνη παράγεται από τα κύτταρα του κυψελιδικού παράγοντα. Συγκεντρώσεις > 3 mg /100 ml στο αμνιακό υγρό σημαίνει ότι οι εμβρυϊκοί πνεύμονες είναι ώριμοι και ότι δεν υπάρχει πιθανότητα ανάπτυξης συνδρόμου αναπνευστικής δυσχέρειας.

Ο καθορισμός της κρεατινίνης του αμνιακού υγρού είναι επίσης χρήσιμος. Αν η συγκέντρωση είναι > 2 mg /100 ml υπάρχει ένδειξη ότι η κύηση είναι > 37 εβδομάδες. Ωστόσο, η κρεατινίνη μπορεί να αυξηθεί και σε περιπτώσεις προεκλαμψίας, ανεξαρτήτως της διάρκειας της κύησης. Χρήσιμη είναι, τέλος, η μέτρηση της κρεατινίνης σε περιπτώσεις οπισθίων ουρηθρικών βαλβίδων για την εφαρμογή ή όχι στο έμβρυο θεραπευτικών παροχετεύσεων στο ουροποιητικό του σύστημα.