Etapy rozwoju embrionalnego i płodowego oraz charakterystyka tydzień po tygodniu

1995
Abraham McLaughlin

Plik rozwój embrionalny i płodowy Jest to proces, w którym kompletne jednostki powstają z komórek dwojga rodziców: ojca i matki; odpowiada wszystkim etapom, które następują po zapłodnieniu komórki jajowej przez plemnik, aż do narodzin.

Gałąź nauk medycznych odpowiedzialna za analizę tych procesów jest znana jako "Embriologia ”, a jej badania rozpoczęły się około 1651 roku, kiedy naukowiec Harvey zdał sobie sprawę, że wszystkie osobniki pochodzą z„ jaja ”.

Reprezentatywny diagram trzech trymestrów rozwoju ludzkiego płodu (źródło: Mhuerth01 [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)] przez Wikimedia Commons)

Jednak główne postępy w embriologii nastąpiły dopiero w XIX wieku, kiedy pojawiły się ewolucyjne koncepcje Lamarcka i Darwina, ponieważ wcześniej nauka ta była wspierana przez „preformistyczne” idee wielu naukowców..

Zdaniem embriologów (naukowców zajmujących się embriologią) rozwój człowieka dzieli się na okres prenatalny i poporodowy, które, jak wskazują ich nazwy, następują odpowiednio przed i po urodzeniu..

Rozwój embrionalny i płodowy odpowiada okresowi prenatalnemu i jest to zestaw wydarzeń, w których zachodzą najbardziej drastyczne i najważniejsze zmiany w rozwoju, ponieważ zapłodniona komórka zwana zygotą przekształca się w niezwykle złożony organizm wielokomórkowy.

Stwierdzono, że najbardziej oczywiste lub widoczne zmiany zachodzą między trzecim a ósmym tygodniem okresu embrionalnego, podczas gdy w okresie rozwoju płodu następuje wzrost i różnicowanie samych tkanek i narządów..

Kluczowe procesy zachodzące podczas rozwoju embrionalnego i płodowego obejmują wiele zdarzeń podziału komórek, migracji i zaprogramowanej śmierci komórki, a także porządkowanie komórek i złożoną wymianę informacji między komórkami.

Indeks artykułów

  • 1 Etapy rozwoju embrionalnego
    • 1.1 - tydzień 1
    • 1.2 - tydzień 2
    • 1.3 - tydzień 3
    • 1,4 - Tygodnie 4 do 8
  • 2 Etapy rozwoju płodu
    • 2.1 Tygodnie 9 do 12
    • 2.2 Tygodnie 13 do 16
    • 2.3 Tygodnie 17 do 20
    • 2.4 Tydzień 21 do 25
    • 2,5 tygodnia 26 do 29
    • 2.6 tydzień 30 do 34
    • 2,7 tydzień 35 do 38
  • 3 Odnośniki

Etapy rozwoju embrionalnego

Rozwój embrionalny każdego zwierzęcia rozpoczyna się od zapłodnienia komórki jajowej przez plemnik, który jest odpowiednio komórkami płciowymi (gametami) samic i samców.

Plemnik zapładniający komórkę jajową

U ludzi proces ten zachodzi w ciągu pierwszych 3 miesięcy (lub pierwszych 8 tygodni) ciąży, po czym zarodek uznawany jest za płód i dlatego podlega charakterystycznemu rozwojowi płodowemu.

- Tydzień 1

Schemat procesu zapłodnienia u ludzi (źródło: Ttrue12From Ortisa, tłumaczenie [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)] przez Wikimedia Commons)

W pierwszym tygodniu ciąży zachodzą procesy zapłodnienia i tworzenia zygoty; w tym okresie następuje również segmentacja tej komórki, w wyniku której powstaje morula i blastula.

Zapłodnienie

Proces zapłodnienia składa się z serii następujących po sobie zdarzeń, które są opisane od pierwszego kontaktu gamet do fuzji ich jąder. Te zdarzenia można wymienić w następujący sposób:

- Przejście plemnika przez corona radiata: plemniki muszą przejść przez warstwę komórek otaczającą dojrzałą komórkę jajową, zwaną corona radiata.
- Penetracja zona pellucida: Pomiędzy corona radiata a błoną komórkową komórki jajowej znajduje się obszar zwany „zona pellucida”, który składa się z glikoprotein nitkowatych i który otacza również żeńską gametę. Plemniki wytwarzają specyficzne enzymy proteolityczne, aby móc przejść przez ten obszar.

Uwaga: gdy plemnik zdoła „rozpuścić” osłonę przezroczystą i dotrzeć do komórki jajowej, tworzy się to, co embriolodzy nazywają „strefą reakcji”, co czyni tę komórkę nieprzepuszczalną dla innych plemników.

- Fuzja membrany- Kiedy plemnik w końcu wchodzi w kontakt z żeńską komórką gametykową, obie błony plazmatyczne łączą się i zarówno głowa, jak i ogon plemnika wchodzą do obszaru cytozolowego komórki jajowej.
- Zakończenie drugiego podziału mejotycznego komórki jajowej i wytworzenie przedjądrza żeńskiego: komórka jajowa znajduje się w tak zwanym „zatrzymaniu mejotycznym” i opuszcza ją przez kaskady sygnalizacyjne, które wyzwalają wejście plemnika, tworząc żeńskie przedjądrze, które ma haploidalny ładunek chromosomów (n).
- Powstanie męskiego przedjądra: w środku ogon plemnika ulega degradacji, ale jego jądro powiększa się, tworząc męskie przedjądrze identyczne z żeńskim, również z haploidalnym ładunkiem chromosomowym.
- Powstanie zygoty: Ten proces zachodzi, gdy dwa przedjądrza łączą się, tworząc komórkę z połową chromosomów jednego z rodziców i drugą połową, przywracając ładunek diploidalny (2n). W tym momencie homologiczne chromosomy obojga rodziców wymieniają materiał, rekombinując.

Segmentacja zygoty

Etapy rozwoju embrionalnego, pierwsze sześć dni. Źródło: Gema Labrador Herrera / CC0

Kiedy powstaje zygota, to znaczy, gdy nastąpiło zapłodnienie i przywrócono ładunek chromosomów, uruchamiane są sekwencyjne podziały mitotyczne, które powodują wzrost liczby komórek (blastomerów).

Podział polega na zmniejszeniu rozmiaru komórek, ale nie na zwiększeniu objętości, i następuje, gdy jajo przemieszcza się przez jajowody w kierunku macicy. Proces ten rozpoczyna się około 30 godzin po zapłodnieniu..

Morulacja

Kiedy podziały mitotyczne zakończą się około 12 lub 32 komórek (mniej więcej w 3 dniu po zapłodnieniu), ulegają one „zbiciu” dzięki zdarzeniom adhezji, w których pośredniczą glikoproteiny powierzchniowe i tworzą „morulę” (ze względu na morfologiczne podobieństwo do owoców).

Rozwój zarodka trzeciego dnia obserwuje się co najmniej 6 komórek

Ta morula jest otoczona linią komórek zwanych komórkami trofoblastycznymi, które później utworzą łożysko.

Blastulacja

Kolejne podziały blastomerów moruli tworzą rodzaj wnęki, blastocele, dlatego powstała w ten sposób struktura nazywana jest „blastulą” lub „blastocystą”. Struktura ta powstaje 4 dnia po zapłodnieniu i gdy morula dociera do macicy..

- Tydzień 2

W drugim tygodniu w blastocystach zaczynają się różnicować dwie linie komórkowe, z których każda pochodzi z linii komórkowych pochodzących z dwóch komórek, które są produktem pierwszego podziału zygoty..

Jedna z linii komórkowych stanowi obwód blastocysty i jest tą, z której później powstanie łożysko, ta warstwa jest znana jako trofektoderma.

Schematyczna ilustracja ludzkiego łożyska. Źródło: OpenStax College / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)

Wewnętrzna linia komórkowa, która otacza jamę blastoceliczną, odpowiada komórkom tworzącym narząd zarodka, który jest w trakcie formowania; w niektórych książkach ta warstwa komórek jest nazywana embrioblastemą lub embrioblastem.

Jest między 6 a 10 dniem, kiedy ta blastocysta przylega do nabłonka endometrium w macicy i tam trofektoderma (znana również jako trofoblast) proliferuje i różnicuje się w warstwy cytotrofoblastyczne (wewnętrzne) i syncytiotrofoblasty (zewnętrzne)..

Wszystkim tym procesom towarzyszą obfite podziały i migracje komórek, a także zrosty komórkowe lub interakcje, które pozwalają na tworzenie się wspomnianych warstw..

Tworzenie struktur „pozazarodkowych”

Drugi tydzień rozwoju embrionalnego ma zasadnicze znaczenie dla powstania struktur pochodzących z trofektodermy, czyli struktur „pozazarodkowych”, którymi są: jama owodniowa, pęcherzyk pępkowy i worek kosmówkowy.

- Tydzień 3

Trzeci tydzień charakteryzuje się różnicowaniem trzech listków zarodkowych zarodka podczas gastrulacji; przez rozwój struny grzbietowej.

Gastrulacja

Blastomery blastocysty nadal dzielą się, tworząc gastrulę, w procesie znanym jako gastrulacja. Na tym etapie rozwoju embrionalnego zaczynają się formować podstawowe „warstwy” embrionalne..

Gastrulacja wiąże się również z obfitą migracją komórek, ich zlepieniem i segregacją. Gastrula składa się z warstwy zewnętrznej, ektoblastu lub ektodermy, warstwy środkowej lub mezoblastu lub mezodermy oraz warstwy wewnętrznej, endoblastu lub endodermy..

Pod koniec trzeciego tygodnia zarodek ma wygląd spłaszczonego, owalnego krążka, w którym utworzyła się już struna grzbietowa między ektodermą a endodermą. Struna grzbietowa jest pierwotną osią zarodka, wokół której formuje się szkielet osiowy, czyli jest „protokręgiem”.

Podobnie na tym etapie płytka nerwowa, fałdy nerwowe i cewy nerwowe powstają w ektodermie, która odpowiada zawiązkowi centralnego układu nerwowego. W trzecim tygodniu zarysowuje się również pierwotny układ sercowo-naczyniowy.

- Tygodnie 4 do 8

Zarodek ludzki w 6 tygodniu ciąży. Źródło: A Child is Born (A book by Lennart Nilsson) / CC BY-SA 2.5 0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5)

Główne struktury wewnętrzne i zewnętrzne powstają między czwartym a ósmym tygodniem rozwoju embrionalnego. W tych tygodniach zachodzą procesy wzrostu, morfogenezy i różnicowania tkanek i narządów..

Zarodek 7-9 tygodni

Procesy te są precyzyjnie regulowane i kontrolowane, zwłaszcza przez wzorce ekspresji genetycznej komórek, które są częścią omawianych listków zarodkowych, które w pewnym stopniu zależą od cech środowiska..

Pojawienie się zarodka pod koniec drugiego miesiąca ciąży (źródło: dr Dennis M DePace [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)] przez Wikimedia Commons)

Złożenie zarodka

Kształt ciała zarodka wywodzi się z fałdowania zarodka trójwarstwowego, owalnego i dyskoidalnego, które uformowało się w trzecim tygodniu. Proces ten zachodzi w płaszczyźnie środkowej i poziomej tego samego, po czym zarodek rośnie stosunkowo szybko.

Zarodek ludzki w 5 tygodniu ciąży

W procesie fałdowania powstaje zawiązek mózgu, gardła, przełyku i dolnych dróg oddechowych. Część warstwy endodermalnej służy do tworzenia jelita grubego, okrężnicy zstępującej i odbytnicy..

Etapy rozwoju płodu

Ludzki embrion w około 8 tygodniu ciąży. Fontanna. księżycowy kaustyczny / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0)

Chociaż przejście od zarodka do płodu następuje stopniowo, rozróżnienie jest konieczne, aby potwierdzić, że u płodu rozpoznawane są struktury rosnącej istoty ludzkiej, ponieważ główne narządy i układy ciała zostały już ukształtowane..

Okres płodowy rozpoczyna się w dziewiątym tygodniu ciąży. Między dziewiątym a dwunastym tygodniem wzrost płodu przyspiesza, ale pozostaje nieproporcjonalny związek z ciałem i głową.

Tygodnie 9 do 12

Ludzki płód w 9-10 tygodniu ciąży. Źródło: lunar caustic / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.0)

W dziewiątym tygodniu charakterystyczne cechy to: bardzo szeroka twarz, szeroko rozstawione oczy, zrośnięte powieki i „opadające” uszy. Nogi są krótkie, a uda stosunkowo małe. Na poniższym obrazku widać zarodek w 9 tygodniu ciąży:

Ludzki płód w 9 tygodniu ciąży. Źródło: Ed Uthman z Houston, TX, USA / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0)

Do końca dziewiątego tygodnia zewnętrzne narządy płciowe są nie do odróżnienia u chłopców i dziewcząt. U dziewięciotygodniowego płodu wątroba jest głównym miejscem powstawania czerwonych krwinek (erytropoezy) i właśnie w tym czasie zaczyna tworzyć się mocz..

Ciąża pozamaciczna, płód w 10 tygodniu ciąży. Źródło: drsuparna https://www.flickr.com/photos/[email protected] / / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.0)

Zanim płód osiąga dwunasty tydzień, w szkielecie czaszki i kościach długich pojawiają się pierwotne centra kostnienia. Ponadto w tym okresie kończyny górne osiągają swoje względne ostateczne długości, ale kończyny dolne nadal muszą się rozwijać..

Tygodnie 13 do 16

Między tymi tygodniami wzrost przyspiesza jeszcze bardziej i staje się bardziej widoczny. Pod koniec 16 tygodni ciało nabiera rozmiarów bardziej proporcjonalnych do rozmiaru głowy, a kończyny dolne osiągają odpowiednią długość.

Pomiędzy tymi 3 tygodniami zaczyna się prawdziwe kostnienie szkieletu, a rozwój kości można obserwować w badaniu ultrasonograficznym. Do 14 tygodnia można zauważyć powolne ruchy oczu i określa się również wzór skóry głowy.

Od tych tygodni można określić płeć, ponieważ u samic różnicują się jajniki i pierwotne komórki rozrodcze. Ponadto oczy nie są już umiejscowione przednio-bocznie i są ułożone w przedniej części twarzy.

Uszy również ustawiają się w końcowych pozycjach po bokach głowy.

Tygodnie 17-20

Ludzki płód w 20. tygodniu ciąży. Źródło: A Child is Born (A book by Lennart Nilsson) / CC BY-SA 2.5 0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5)

Tempo wzrostu zwalnia nieco po 17 tygodniu, ale w tym czasie ruchy płodu stają się widoczne..

Między 17 a 20 tygodniem skóra płodów jest pokryta ochronną woskową substancją zwaną „maźnią woskową”, a także cienką warstwą włosków (lanugo), która przyczynia się do przylegania maźnięcia do skóry..

W tym czasie widoczne stają się brwi i włosy oraz zaczyna odkładać się brązowy tłuszcz, który bierze udział w wytwarzaniu ciepła..

Tygodnie od 21 do 25

Proces rozwoju embrionalnego serca ludzkiego płodu. Źródło: OpenStax College / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)

Płód o pomarszczonej i różowej skórze zaczyna przybierać na wadze. Ma szybkie ruchy oczu, a jego płuca zaczynają wytwarzać płucny środek powierzchniowo czynny. Paznokcie pojawiają się zwykle w 24. tygodniu.

Tygodnie 26 do 29

Pod koniec tych trzech tygodni płód ma już wystarczająco rozwinięty układ płucny, aby przeprowadzić wymianę gazową.

Oczy są otwarte, owłosienie rozwinięte, widoczne są również paznokcie. Dodatkowo płód nasila syntezę białych tłuszczów, co skutkuje przyrostem masy ciała..

Pod koniec 28 tygodnia szpik kostny przejmuje produkcję czerwonych krwinek, które wcześniej występowały w śledzionie, a wcześniej w wątrobie.

30 do 34 tygodnia

W 30. tygodniu udokumentowano rozwój odruchu źrenicowego lub też zmianę średnicy źrenicy w odpowiedzi na światło. W tym czasie procent tkanki tłuszczowej przekracza 7%, a kończyny płodu wydają się pulchne..

35 do 38 tygodnia

Ludzki płód w 40 tygodniu ciąży. Źródło: A Child is Born (A book by Lennart Nilsson) / CC BY-SA 2.5 0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5)

Od tego momentu uważa się, że ciąża jest w okresie poronienia. Przedwcześnie urodzone płody od 26 tygodnia mają szansę przeżyć dzięki pomocy medycznej, ale od 35 tygodnia są mniej zagrożone.

Do określenia wieku płodu w tym okresie wykorzystuje się takie cechy, jak związek między obwodem głowy i brzucha czy długość stóp..

W 38. tygodniu rozważa się już ciążę donoszoną. W tym czasie procent tkanki tłuszczowej wynosi około 16%, a klatka piersiowa i mięśnie piersiowe nieznacznie wystają zarówno u chłopców, jak iu dziewcząt..

Bibliografia

  1. Houillon, C. (2013). Embryologie. Springer-Verlag.
  2. Moore, K., Persaud, T. i Torchia, M. (2016). Rozwijający się człowiek. Clinically Oriented Embryology (wyd. 10). Filadelfia, Pensylwania: Elsevier.
  3. Solomon, E., Berg, L. i Martin, D. (1999). Biologia (Wyd. 5). Filadelfia, Pensylwania: Saunders College Publishing.
  4. Hill, M. (2019). Embriologia. Pobrano 24 października 2019 r. Z embriology.med.unsw.edu.au
  5. Hill, M. (2019). Embriologia. Pobrano 24 października 2019 r. Z embriology.med.unsw.edu.au

Jeszcze bez komentarzy