胎儿附属物的形成及其功能

胎儿附属物是指胎盘、胎膜、脐带和羊水。

【胎盘】

（一）胎盘的形成

胎盘（placenta）由羊膜、叶状绒毛膜和底蜕膜构成。

1．羊膜（amnion）　是胎盘最内层，构成胎盘的胎儿部分。羊膜是半透明薄膜，光滑，无血管、神经及淋巴，有一定弹性。正常羊膜厚0.02～0.05mm。自内向外由单层无纤毛立方上皮细胞层、基膜、致密层、成纤维细胞层和海绵层5层组成。

2．叶状绒毛膜（chorion frondosum）　是胎盘中层，构成胎盘的胎儿部分，占胎盘主要部分。晚期胚泡着床后，滋养层细胞迅速分裂增殖，内层为细胞滋养细胞，是分裂生长的细胞；外层为合体滋养细胞，由细胞滋养细胞分化而来，是执行功能的细胞。滋养层内面有一层细胞称胚外中胚层，与滋养层共同组成绒毛膜。胚胎发育至13～21日时，为绒毛膜发育分化最旺盛的时期。此时胎盘的主要结构——绒毛已逐渐形成。绒毛形成历经3个阶段。①一级绒毛：是指合体滋养细胞增殖，呈不规则突起的小梁，放射状排列，绒毛膜深部的细胞滋养细胞也伸入进去，形成合体滋养细胞小梁的细胞中心索，初具绒毛形态，也称初级绒毛。②二级绒毛：是指初级绒毛继续增长，胚外中胚层长入细胞中心索，形成间质中心索，也称次级绒毛。③三级绒毛：约在受精后第3周末，绒毛内的中胚层分化出毛细血管，当绒毛内血管形成时，胎盘循环建立，胎儿-胎盘循环在胚胎血管与绒毛血管连接之后完成。

与底蜕膜相接触的绒毛，因营养丰富而发育良好，称叶状绒毛膜。细胞滋养细胞不断增殖、扩展与合体滋养细胞共同形成绒毛干（stem of villus），绒毛干逐渐分支而形成初级绒毛干、次级绒毛干和三级绒毛干。绒毛末端悬浮于充满母血的绒毛间隙中的称游离绒毛（free villus），长入底蜕膜中的称固定绒毛（anchoring villus）。一个初级绒毛干及其分支形成一个胎儿叶（fetal lobe），一个次绒毛干及其分支形成一个胎儿小叶（fetal lobule）。一个胎儿叶包括几个胎儿小叶，每个胎盘有60～80个胎儿叶，200个胎儿小叶。妊娠足月时，胎盘的绒毛表面积达12～14m2，相当于成人肠道的总面积。随着妊娠进展，绒毛直径逐渐变小，绒毛内毛细血管占据的空间逐渐增加，绒毛滋养层内层为基膜，有胎盘屏障（placental barrier）作用。

每个绒毛干中均有脐动脉和脐静脉，随着绒毛干的分支，脐血管越来越细，最终成为毛细血管进入绒毛末端，胎儿血液以每分钟约500ml流量流经胎盘，恰与母体供应胎盘的血流量相等。母体子宫螺旋动脉（也称子宫胎盘动脉）开口于绒毛间隙，母血和胎儿血不直接相通，隔有绒毛毛细血管壁、绒毛间质及绒毛表面细胞层。母儿间物质交换在胎儿小叶的绒毛处进行。胎儿血液经脐动脉至绒毛毛细血管，经与绒毛间隙中的母血依靠渗透、扩散、转运等方式进行物质交换，再经脐静脉返回胎儿体内。母血再经开口于绒毛间隙内的螺旋静脉返回孕妇体内。

3．底蜕膜　是胎盘最外层，构成胎盘的母体部分，占胎盘很小部分。固定绒毛的滋养层细胞与底蜕膜共同形成绒毛间隙的底，称为蜕膜板。从蜕膜板向绒毛膜伸出蜕膜间隔，通常不超过胎盘厚度的2/3，将胎盘母体面分成肉眼可见的20个左右母体叶。

（二）妊娠足月胎盘的大体结构

妊娠足月胎盘多呈圆形或椭圆形，重450～650g，直径16～20cm，厚1～3cm，中央厚，边缘薄。胎盘分胎儿面和母体面。胎儿面表面呈灰蓝色，被覆羊膜，脐带动、静脉从附着处分支向四周呈放射状分布，直达胎盘边缘，其分支穿过绒毛膜板，进入绒毛干及其分支。母体面表面呈暗红色，蜕膜间隔形成若干浅沟，肉眼可见20个左右母体叶。

（三）胎盘功能

胎盘功能极复杂，具有代谢、防御及内分泌等功能，是维持胎儿在子宫内营养及发育的重要器官。胎盘内进行物质交换的部位主要在血管合体膜（vasculo-syncytial membrane，VSM），由绒毛合体滋养细胞无核区胞质、合体滋养层基膜、绒毛间质、毛细血管基膜和毛细血管内皮细胞5层组成的薄膜。物质交换的方式有简单扩散、易化扩散、主动运输等。较大物质，如大分子蛋白质、免疫球蛋白等，可以通过血管合体膜裂隙，或通过细胞膜内陷吞噬后继之膜融合，形成小泡向细胞内移动等方式进行转运。

1．代谢功能　包括气体交换、营养物质供应和胎儿代谢产物的排出。

（1）气体交换：母儿间O2和CO2在胎盘中以简单扩散方式进行交换。母体子宫动脉血PO2为95～100mmHg，绒毛间隙内血PO2为40～50mmHg，交换前胎儿脐动脉血PO2为20mmHg，经绒毛与绒毛间隙的母血进行交换后，胎儿脐静脉血PO2为30mmHg。氧饱和度达70%～80%。尽管血PO2升高不多，但胎儿血红蛋白对O2的亲合力强，能从母血中获得充分的O2。若孕妇血PO2降低或血流量减少，胎儿获O2明显不足而易发生胎儿窘迫。母体子宫动脉血PCO2为32mmHg，绒毛间隙内血PCO2为38～42mmHg，虽然较胎儿脐动脉血PCO248mmHg稍低，但由于CO2通过血管合体膜的扩散速度比O2通过快20倍，故胎儿CO2容易通过绒毛间隙直接向母体扩散。

（2）营养物质供应：葡萄糖是胎儿代谢的主要能源，以易扩散方式通过胎盘。胎儿体内的葡萄糖均来自母体。脂肪酸、水、钾、钠、镁及脂溶性维生素A、维生素D、维生素E、维生素K等以简单扩散方式通过胎盘。氨基酸、钙、铁、磷、碘及维生素C和维生素B等是以主动运输的方式通过胎盘。分子量较大的IgG能通过胎盘可能与血管合体膜表面的专一受体有关。胎盘中含有多种酶（如氧化酶、还原酶、水解酶等），将复杂化合物分解为简单物质，如蛋白质分解为氨基酸、脂质分解为游离脂肪酸等，也能将简单物质合成后供给胎儿，如葡萄糖合成糖原、氨基酸合成蛋白质等。

（3）胎儿代谢产物的排出：胎儿代谢产生的尿素、肌酐等经胎盘送入母血，由母体排出体外。

2．防御功能　胎盘阻止母血中有害物质进入胎儿血中的屏障保护作用极为有限。各种病毒（如风疹病毒、巨细胞病毒、单纯疱疹病毒等）、分子量小、对胎儿有害的药物，均能通过胎盘进入胎儿体内，引起胎儿畸形甚至死亡。细菌、弓形虫、衣原体、支原体、螺旋体虽不能直接通过胎盘，但在胎盘部位先形成病灶，破坏绒毛结构之后，能进入胎体感染胎儿。母血中免疫抗体如IgG能通过胎盘，使胎儿在生后短时间内获得被动免疫力。

3．内分泌功能　胎盘具有合成激素、酶和细胞因子的功能。激素有蛋白激素和甾体激素两大类：蛋白激素包括人绒毛膜促性腺激素、人胎盘生乳素等。甾体激素包括雌激素、孕激素等。酶有缩宫素酶、耐热性碱性磷酸酶等。此外，胎盘还能合成前列腺素（prosta glandin，PG）、多种神经递质、细胞因子和生长因子。

（1）人绒毛膜促性腺激素（human chorionic gonadotropin，HCG）：由合体滋养细胞分泌、分子量为37000的糖蛋白激素。受精后第6日开始分泌微量HCG，妊娠早期分泌量增快，约2日即增长一倍，至妊娠8～10周血清浓度达最高峰，为50～100KU/L，持续10日左右迅速下降，至妊娠中晚期血清浓度仅为峰值的10%，分娩后若无胎盘残留，于产后2周消失。HCG由α、β亚基组成，α亚基的结构与FSH、LH、TSH等基本相似，故α亚基抗体能发生相互间交叉反应，而β亚基为其所特有，故临床利用β亚基的特异抗血清，测定母体血清中β-HCG。HCG为水溶性易被母体吸收入血，受精后10日可用放免法（RIA）自母体血清中测出，成为诊断早孕的最敏感方法。HCG的生物功能有：①维持月经黄体寿命，成为妊娠黄体。②促进雄激素芳香化转化为雌激素，也能刺激孕酮的形成。β亚基有促卵泡成熟活性、促甲状腺活性及促睾丸间质细胞活性。③抑制植物凝集素对淋巴细胞的刺激作用，使胚胎滋养层不被母体淋巴细胞攻击。

（2）人胎盘生乳素（human placental lactogen，HPL）：由合体滋养细胞分泌、不含糖分子的单链多肽激素，分子量为22279。妊娠5～6周时用放免法可在母血中测出，至妊娠34～36周达高峰（母血为5～15mg/L，羊水为0.55mg/L），并维持至分娩。产后HPL值迅速下降，7小时内消失。HPL的主要功能有：①促进乳腺腺泡发育，为产后泌乳做准备。②促进胰岛素生成，使母血胰岛素值增高，增加蛋白质合成。③通过脂解作用提高游离脂肪酸浓度，以游离脂肪酸作为能源，抑制母体对葡萄糖的摄取，使多余葡萄糖运送给胎儿，成为胎儿的主要能源，也成为蛋白合成的能源来源。

（3）雌激素：主要来自母体卵巢及胎儿-胎盘单位，妊娠期间明显增多。妊娠早期卵巢黄体产生，妊娠10周后胎儿-胎盘单位产生，至妊娠末期雌三醇值为非孕妇女的1000倍，雌二醇及雌酮值为非孕妇女的100倍。雌激素生成过程：孕妇体内的胆固醇，在胎盘内转变为孕烯醇酮之后，经胎儿肾上腺胎儿带合成硫酸脱氢表雄酮，再在胎儿肝内经16α-羟化酶形成16α-羟基硫酸脱氧表雄酮，继之经胎盘合体滋养细胞在硫酸酯酶的作用下，去硫酸根形成16α-羟基脱氧表雄酮，随后经芳香化酶作用成为16α-羟基雄烯二酮，最终形成游离雌三醇。可见雌激素是由胎儿、胎盘共同产生，故又称为胎儿-胎盘单位。雌三醇前身物质虽来自孕妇和胎儿，但脐动脉血中16α-羟基硫酸脱氧表雄酮值最高，表明胎儿肾上腺及肝脏产生雌三醇的前身物质，是胎盘合成雌三醇的主要来源。

（4）孕激素：妊娠早期由卵巢妊娠黄体产生，妊娠8～10周后胎盘合体滋养细胞是产生孕激素的主要来源。妊娠足月时，母血中孕酮值可达312～624nmol/L，其代谢产物为孕二醇，24小时尿排出值为35～45mg。在雌激素的协同作用下，孕激素对子宫内膜、子宫肌层、乳腺的变化起重要作用。

（5）缩宫素酶（oxytocinase）：由合体滋养细胞产生，分子量约为30万的一种糖蛋白。其主要作用是使缩宫素分子灭活，维持妊娠。胎盘功能不良时，血中缩宫素酶呈低值，见于死胎、子痫前期及子痫、胎儿生长受限时。

（6）耐热性碱性磷酸酶（heat stable alkaline phosphatase，HSAP）：由合体滋养细胞分泌。妊娠16～20周母血清中可测出。随妊娠进展而增多，产后3～6日内消失。动态测其数值可作为胎盘功能检查的一项指标。

（7）细胞因子与生长因子：有表皮生长因子、神经生长因子、胰岛素样生长因子、肿瘤坏死因子-α、白细胞介素-1、2、6、8等，对胚胎营养和免疫保护起一定作用。

【胎膜】

1．胎膜的组成　胎膜（fetal membranes）是由绒毛膜（chorion）和羊膜组成。

（1）绒毛膜：胎膜外层为绒毛膜，在发育过程中缺乏营养逐渐退化萎缩成为平滑绒毛膜，至妊娠晚期与羊膜紧密相贴，但能与羊膜分开。

（2）羊膜：胎膜内层为羊膜，是一层结实而柔软、半透明、无血管的薄膜，具有转运溶质和水以维持羊水的平衡，产生血管活性肽、生长因子和细胞因子的功能。于妊娠14周末，羊膜与绒毛膜的胚外中胚层相连封闭胚外体腔，羊膜腔占据整个宫腔，并随妊娠进展逐渐增大，对胎儿起着一定的保护作用。

2．胎膜功能　胎膜含甾体激素代谢所需的多种酶，故与甾体激素代谢有关；此外，胎膜不仅含多量花生四烯酸（前列腺素前身物质）的磷脂，且含能催化磷脂生成游离花生四烯酸的溶酶体，使胎膜在分娩发动上有一定作用。

【脐带】

脐带（umbilical cord）的始基是体蒂。脐带是连接胎儿与胎盘的条索状组织，一端连于胎儿腹壁脐轮，另一端附着于胎盘胎儿面。妊娠足月时脐带长30～70cm，平均约55cm，直径0.8～2.0cm，表面被覆羊膜呈灰白色。脐带断面的中央，有一条管腔较大、管壁较薄的脐静脉；脐带断面的两侧，有两条管腔较小、管壁较厚的脐动脉。血管周围为含水量比较丰富、来自胚外中胚层的胶样胚胎结缔组织，称华通胶。华通胶具有保护脐带血管的作用。由于脐血管比脐带长，致使脐带常呈螺旋状纡曲。脐带是母体与胎儿物质交换的重要通道。若脐带严重受压致使血流受阻时，缺血缺氧可以引起胎儿窘迫，甚至危及胎儿生命。

【羊水】

羊膜腔内的液体称羊水（amniotic fluid）。

1．羊水来源

（1）妊娠早期：母体血清经胎膜进入羊膜腔的透析液是羊水的主要来源，羊水成分除蛋白质含量及钠浓度偏低外，与母体血清成分近似。

（2）妊娠中期及以后：妊娠11～14周时，胎儿肾脏已有排泄功能，于妊娠14周发现胎儿膀胱内已有尿液，妊娠16～18周后，胎儿尿液成为羊水的重要来源。

2．羊水吸收　约50%由胎膜完成。妊娠足月胎儿每日吞咽羊水500～700ml，经消化道进入胎儿血循环，形成尿液再排至羊膜腔中，故消化道也是吸收羊水的重要途径。脐带每小时能吸收羊水40～50ml，胎儿角化前皮肤也能吸收少量羊水。

3．母体、胎儿、羊水三者间液体平衡　羊水在羊膜腔内不断进行液体交换，以保持羊水量相对恒定。母儿间的液体交换，主要通过胎盘，每小时约3600ml。母体与羊水的交换，主要通过胎膜，每小时约400ml。羊水与胎儿的交换量较少，主要通过胎儿消化管、呼吸道、泌尿道以及角化前皮肤等。

4．羊水量、性状及成分

（1）羊水量：妊娠8周5～10ml，妊娠10周约30ml，妊娠20周约400ml，妊娠38周达高峰约1000ml，此后羊水量逐渐减少。妊娠足月时羊水量约800ml。

（2）羊水性状：妊娠早期羊水为无色澄清液体；妊娠足月羊水略混浊、不透明，比重为1.007～1.025，pH约为7.20。

（3）羊水成分：羊水含98%～99%水分，1%～2%无机盐及有机物。妊娠足月羊水中悬有小片状物（胎脂、胎儿脱落上皮细胞、毳毛、毛发、少量白细胞、清蛋白、尿酸盐等），并含有大量激素和酶。

5．羊水的功能

（1）保护胎儿：羊水能使胎儿不受挤压，防止胎体畸形及胎肢粘连，保持胎体恒温。

（2）保护母体：减少胎动时的不适感；临产后，前羊水囊扩张宫颈；破膜后羊水冲洗阴道减少感染机会。