EMBRYONÁLNY A FETÁLNY VÝVOJ: ŠTÁDIÁ A CHARAKTERISTIKY TÝŽDEŇ PO TÝŽDNI - ANATÓMIA A FYZIOLÓGIA - 2025

Vývoj embrya a plodu , je proces, pri ktorom sú celé jednotlivci vytvorená z buniek z dvoch rodičov: otec a matka; zodpovedá všetkým krokom, ktoré nasledujú po oplodnení vajíčka spermiou, až do narodenia.

Odvetvie lekárskej vedy, ktoré je zodpovedné za analýzu týchto procesov, sa nazýva „ embryológia“ a jeho štúdium sa začalo viac či menej okolo roku 1651, keď vedec menom Harvey zistil, že všetci jednotlivci pochádzajú z „vajíčka“. ,

Reprezentatívny diagram troch trimestrov ľudského vývoja plodu (Zdroj: Mhuerth01 prostredníctvom Wikimedia Commons)

K hlavným pokrokom v embryológii však nedošlo až v príchode evolučných konceptov Lamarcka a Darwina v 19. storočí, pretože predtým bola táto veda podporovaná „preformistickými“ myšlienkami mnohých vedcov.

Podľa embryológov (vedcov zodpovedných za štúdium embryológie) sa ľudský vývoj delí na prenatálne a postnatálne obdobia, ktoré, ako ich názov napovedá, sa vyskytujú pred narodením a po narodení.

Embryonálny a fetálny vývoj korešponduje s prenatálnym obdobím a je to súbor udalostí, v ktorých sa vyskytujú najnáročnejšie a najdôležitejšie zmeny vo vývoji, pretože oplodnená bunka zvaná zygota sa transformuje na mimoriadne zložitý mnohobunkový organizmus.

Zistilo sa, že k najviditeľnejším alebo najviditeľnejším zmenám dochádza medzi tretím a ôsmym týždňom embryonálneho obdobia, zatiaľ čo počas vývoja plodu dochádza k rastu a diferenciácii samotných tkanív a orgánov.

Kľúčové procesy, ktoré sa vyskytujú počas embryonálneho a fetálneho vývoja, pozostávajú z viacerých udalostí bunkového delenia, migrácie a programovanej bunkovej smrti, ako aj z usporiadania buniek a komplexnej výmeny informácií medzi bunkami.

Etapy embryonálneho vývoja

Embryonálny vývoj akéhokoľvek zvieraťa začína oplodnením vajíčka spermií, čo sú zodpovedajúcim spôsobom pohlavné bunky (gaméty) samíc a samcov.

Spermie oplodňujúce vajíčko

U ľudí sa tento proces vyskytuje počas prvých 3 mesiacov (alebo prvých 8 týždňov) tehotenstva, po ktorom sa embryo považuje za plod, a preto podlieha charakteristickému vývoju plodu.

- 1. týždeň

Schéma procesu oplodnenia u ľudí (Zdroj: Ttrue12Z prekladu z Ortisy cez Wikimedia Commons)

Počas prvého týždňa tehotenstva prebiehajú procesy oplodnenia a tvorby zygotu; V tomto období dôjde tiež k segmentácii tejto bunky, čím sa vytvorí morula a blastula.

oplodnenie

Proces oplodnenia pozostáva zo série sekvenčných udalostí, ktoré sú opísané od prvého kontaktu gamét po fúziu ich jadier. Tieto udalosti môžu byť uvedené nasledovne:

- Prechod spermatickej bunky cez korónovú radiatu : spermie musia prejsť vrstvou buniek, ktorá obklopuje zrelé vajíčko, známe ako korónová radiata.

- Penetrácia zona pellucida: medzi korónovou radiatou a bunkovou membránou vajíčka sa nachádza oblasť nazývaná „zona pellucida“, ktorá sa skladá z vláknitých glykoproteínov a ktorá tiež obklopuje samičiu gametu. Sperma produkuje špecifické proteolytické enzýmy, aby mohla prejsť touto oblasťou.

Poznámka: Akonáhle spermie dokážu „rozpustiť“ zónu pellucida a dostať sa do vajíčka, vznikajú embryológovia, ktorí nazývajú „reakčnou zónou“, čo spôsobuje, že táto bunka je nepriepustná pre ostatné spermie.

- Fúzia membrán : keď spermie konečne prídu do styku so ženskou gametickou bunkou, obidve plazmatické membrány sa spoja a hlava aj chvost spermie vstúpia do cytosolickej oblasti vajíčka.

- Vyvrcholenie druhého meiotického delenia vajíčka a formovania ženského pronukleusu : vajíčko je v takzvanom „meiotickom zastavení“ a opúšťa ho signálnymi kaskádami, ktoré spúšťajú vstup spermií a vytvárajú samičí pronukleus, ktoré majú haploidnú chromozómovú záťaž (n).

- Tvorba samčieho zájazdu : keď je vo vnútri, chvost spermie sa degraduje, ale jeho jadro sa zväčšuje, čím sa vytvára mužský zárodok identický so ženským, tiež s haploidnou chromozomálnou záťažou.

- Tvorba zygotu : tento proces nastane, keď sa dva pronukleíky spoja, aby vytvorili bunku s polovicou chromozómov jedného z rodičov a druhou polovicou z druhého, čím sa obnoví diploidný náboj (2n). V tomto momente si homológne chromozómy oboch rodičov vymieňajú materiál, rekombinujú sa.

Segmentácia Zygote

Keď sa vytvorí zygota, to znamená, keď sa uskutoční oplodnenie a obnoví sa chromozomálna záťaž, spustí sa sekvenčné mitotické delenie, ktoré dosiahne zvýšenie počtu buniek (blastomérov).

Rozdelenie zahŕňa zmenšenie veľkosti buniek, ale nie zväčšenie objemu a vyskytuje sa, keď sa vajíčko pohybuje cez vajcovody do maternice. Tento proces začína asi 30 hodín po oplodnení.

Morulation

Keď sa mitotické delenia dokončia okolo 12 alebo 32 buniek (viac-menej v deň 3 po oplodnení), „zhutnia sa“ vďaka adhéznym javom sprostredkovaným povrchovými glykoproteínmi a vytvoria „morulu“ (kvôli ich morfologickej podobnosti) s ovocím).

Táto morula je obklopená radom buniek známych ako trofoblastické bunky, ktoré budú neskôr tvoriť placentu.

Blastulation

Po sebe nasledujúce delenia blastomérov moruly vytvárajú určitý druh dutiny, blastocele, a preto je výsledná štruktúra známa ako „blastula“ alebo „blastocysta“. Táto štruktúra sa vytvára v deň 4 po oplodnení a keď morula dosiahne maternicu.

- 2. týždeň

V druhom týždni sa v blastocyste začnú diferencovať dve línie buniek, z ktorých každá pochádza z bunkových línií pochádzajúcich z týchto dvoch buniek, ktoré sú produktom prvého delenia zygoty.

Jedna z bunkových línií tvorí perifériu blastocysty a je tou, ktorá neskôr spôsobí vznik placenty. Táto vrstva je známa ako trofektoderm.

Vnútorná bunková línia, ktorá obklopuje blastocelickú dutinu, zodpovedá orgánom formujúcim sa bunkám embrya, ktoré sa tvorí; v niektorých knihách je táto vrstva buniek známa ako embryoblastém alebo embryoblast.

Je to medzi 6. a 10. dňom, keď uvedený blastocysta priľne k endometriálnemu epitelu v maternici a je tam, kde trofektoderma (tiež známa ako trofoblast) proliferuje a diferencuje sa do cytotrofoblastovej (vnútornej) a syncytiotrofoblastovej (vonkajšej) vrstvy.

Všetky tieto procesy sú sprevádzané bohatými bunkovými deleniami a migráciami, okrem adhézií alebo interakcií bunkových buniek, ktoré umožňujú tvorbu uvedených vrstiev.

Tvorba „mim embryonálnych“ štruktúr

Druhý týždeň embryonálneho vývoja je nevyhnutný pre tvorbu štruktúr odvodených od trofektodermu, to znamená „mim embryonálnych“ štruktúr, ktorými sú: plodová dutina, pupočníkový váčik a chorionický vak.

- týždeň 3

Tretí týždeň je charakterizovaný diferenciáciou troch zárodočných vrstiev embrya počas gastrulácie; vývojom notochordu.

gastrulation

Blastoméry blastocysty sa ďalej delia za vzniku gastruly procesom známym ako gastrulation. V tomto štádiu embryonálneho vývoja sa začínajú tvoriť základné embryonálne „vrstvy“.

Gastrolácia tiež zahŕňa bohatú migráciu buniek, ako aj ich zhlukovanie a segregáciu. Gastrola je vyrobená z vonkajšej vrstvy, ektoblastu alebo ektodermu, strednej vrstvy alebo mezoblastu alebo mezodermu a vnútornej vrstvy, endoblastu alebo endodermu.

Na konci tretieho týždňa má embryo vzhľad splošteného oválneho disku, v ktorom už bol vytvorený notochord medzi ektodermou a endodermou. Notochord je pravou osou embrya, okolo ktorej je vytvorená axiálna kostra, to znamená, že ide o „protovertebrálny stĺpec“.

Podobne v tomto štádiu sú v ektoderme vytvorené nervové platne, nervové záhyby a nervové trubice, ktoré zodpovedajú primordiu centrálneho nervového systému. Prvotný kardiovaskulárny systém je tiež načrtnutý počas tretieho týždňa.

- 4. až 8. týždeň

Hlavné vnútorné a vonkajšie štruktúry sa tvoria medzi štvrtým a ôsmym týždňom embryonálneho vývoja. Počas týchto týždňov prebiehajú procesy rastu, morfogenézy a diferenciácie tkanív a orgánov.

Embryo 7-9 týždňov

Tieto procesy sú jemne regulované a kontrolované, najmä vzormi génovej expresie buniek, ktoré sú súčasťou príslušných zárodočných vrstiev, ktoré do istej miery závisia od charakteristík prostredia.

Vzhľad embrya na konci druhého mesiaca tehotenstva (Zdroj: Dennis M DePace, PhD prostredníctvom Wikimedia Commons)

Skladanie embrya

Tvar tela embrya pochádza zo skladania trilaminarového, oválneho a diskoidného embrya, ktoré sa vytvorilo počas tretieho týždňa. Tento proces sa vyskytuje v jeho strednej a horizontálnej rovine a potom embryo rastie pomerne rýchlo.

V procese skladania sa vytvárajú primordium mozgu, hltana, pažeráka a dolných dýchacích ciest. Časť endodermálnej vrstvy sa používa na tvorbu zadného čreva, zostupného hrubého čreva a konečníka.

Etapy vývoja plodu

Aj keď progresia z embrya do plodu nastáva postupne, je potrebné rozlišovať, aby sa potvrdilo, že u plodu sú rozpoznávané štruktúry rastúcej ľudskej bytosti, pretože už boli vytvorené hlavné orgány a telesné systémy.

Obdobie plodu začína v deviatom týždni tehotenstva. Medzi deviatym a dvanástym týždňom sa rast plodu zrýchľuje, ale zostáva neprimeraný vzťah k telu a hlave.

9. až 12. týždeň

Počas deviateho týždňa sú charakteristické: veľmi široká tvár, široko nasadené oči, roztavené viečka a „visiace“ uši. Nohy sú krátke a stehná sú relatívne malé. Na nasledujúcom obrázku môžete vidieť embryo po 9 týždňoch gravidity:

Až do konca deviateho týždňa sú vonkajšie genitálie nerozoznateľné medzi chlapcami a dievčatami. U plodu deväť týždňov je pečeň hlavným miestom tvorby červených krviniek (erytropoéza) a počas tejto doby sa začína tvoriť moč.

V čase, keď plod dosiahne dvanásty týždeň, sa v kostre lebky a dlhých kostiach objavia primárne osifikačné centrá. Ďalej v tomto období horné končatiny dosahujú svoje relatívne definitívne dĺžky, ale dolné končatiny sa musia ešte vyvinúť.

13. až 16. týždeň

Medzi týmito týždňami rast ešte viac zrýchľuje a stáva sa zrejmejším. Na konci 16 týždňov telo získava veľkosť úmernej veľkosti hlavy a dolné končatiny dosiahli svoju zodpovedajúcu dĺžku.

Medzi týmito 3 týždňami sa začína ultrazvukom skutočná osifikácia kostry a vývoj kostí. Do 14. týždňa môžu byť pozorované pomalé pohyby očí a je tiež stanovená vzorka hlavy.

Od týchto týždňov je možné určiť pohlavie, pretože u žien sa vaječníky a primordiálne zárodočné bunky diferencujú. Ďalej, oči už nie sú umiestnené anterolaterálne a sú usporiadané v prednej oblasti tváre.

Uši sú tiež umiestnené v konečných polohách po stranách hlavy.

17. - 20. týždeň

Tempo rastu sa od 17. týždňa mierne spomaľuje, ale počas tohto časového intervalu sa začínajú prejavovať pohyby plodu.

Medzi 17. a 20. týždňom je koža plodov pokrytá ochrannou voskovou látkou zvanou „voskovitý vernix“ a tiež tenkou vrstvou chĺpkov (lanugo), ktorá prispieva k adhézii vernixu na pokožku.

Počas tejto doby sa zviditeľnia obočie a vlasy a začne sa ukladať hnedý tuk, ktorý sa podieľa na produkcii tepla.

21. až 25. týždeň

Plod so zvrásnenou a ružovou pokožkou začína priberať na váhe. Má rýchle pohyby očí a jeho pľúca začínajú vytvárať pľúcnu povrchovo aktívnu látku. Nechty sa zvyčajne objavujú počas 24. týždňa.

26. až 29. týždeň

Na konci týchto troch týždňov má plod už dostatočne rozvinutý pľúcny systém na uskutočňovanie výmeny plynu.

Oči sú otvorené, vlasy sa vyvinuli a nechty sú tiež viditeľné. Okrem toho plod zvyšuje syntézu bieleho tuku, čo vedie k nárastu telesnej hmotnosti.

Na konci 28. týždňa kostná dreň preberá tvorbu červených krviniek, ktoré sa predtým vyskytovali v slezine a predtým v pečeni.

30. až 34. týždeň

V 30. týždni bol zdokumentovaný vývoj pupilárneho reflexu alebo, čo je rovnaké, zmena priemeru žiaka v reakcii na svetlo. Do tejto doby je percento telesného tuku vyššie ako 7% a končatiny plodu sa javia bacuľaté.

35. až 38. týždeň

Od tohto momentu sa tehotenstvo považuje za obdobie ukončenia tehotenstva. Plody narodené predčasne, od 26. týždňa, majú šancu na prežitie so zdravotnou pomocou, ale od 35. týždňa sú menej ohrozené.

V priebehu tohto obdobia sa na určenie veku plodu používajú charakteristiky, ako je vzťah medzi obvodmi hlavy a brucha alebo dĺžkou chodidiel.

V 38. týždni sa už uvažuje o dlhodobom tehotenstve. Počas tohto obdobia je podiel telesného tuku približne 16% a hrudník a prsné svaly mierne vystupujú u chlapcov aj dievčat.

Referencie

1. Houillon, C. (2013). Embryológie. Springer-Verlag.
2. Moore, K., Persaud, T., & Torchia, M. (2016). Rozvíjajúci sa človek. Klinicky orientovaná embryológia (10. vydanie). Philadelphia, Pensylvánia: Elsevier.
3. Solomon, E., Berg, L. a Martin, D. (1999). Biológia (5. vydanie). Philadelphia, Pensylvánia: Saunders College Publishing.
4. Hill, M. (2019). Embryológie. Zdroj: 24. október 2019, z www.embryology.med.unsw.edu.au/embryology/index.php/Embryonic_Development
5. Hill, M. (2019). Embryológie. Načítané 24. októbra 2019, z www.embryology.med.unsw.edu.au/embryology/index.php/Timeline_human_development