ЕМБРИОНАЛНО И ФЕТАЛНО РАЗВИТИЕ: ЕТАПИ И ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕДМИЦА ПО СЕДМИЦА - АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ - 2026

В ембрионалното и феталното развитие е процес, чрез който цели лица са образувани от клетки от двама родители: баща и майка; тя съответства на всички стъпки, които следват оплождането на яйцеклетка от сперма, до раждането.

Клонът на медицинската наука, който отговаря за анализа на тези процеси, е известен като " Ембриология" и изследването му започва повече или по-малко през 1651 г., когато учен на име Харви разбра, че всички индивиди произхождат от "яйце",

Представителна диаграма за трите триместра на развитието на човека при плода (Източник: Mhuerth01 чрез Wikimedia Commons)

Основният напредък в ембриологията обаче не се наблюдава до идването на еволюционните концепции на Ламарк и Дарвин през 19 век, тъй като преди това тази наука е подкрепена от „преформистките” идеи на много учени.

Според ембриолозите (учените, които отговарят за изучаването на ембриологията) човешкото развитие се разделя на пренаталния и следродилния период, които, както показват имената им, се случват съответно преди и след раждането.

Ембрионалното и феталното развитие съответстват на предродилния период и той е съвкупността от събития, при които настъпват най-драстичните и важни промени в развитието, тъй като оплодена клетка, наречена зигота, се трансформира в изключително сложен многоклетъчен организъм.

Определено е, че най-очевидните или видими промени настъпват между третата и осмата седмица на ембрионалния период, докато по време на развитието на плода има растеж и диференциране на самите тъкани и органи.

Ключовите процеси, които протичат по време на ембрионалното и феталното развитие, се състоят от множество събития на клетъчно делене, миграция и програмирана клетъчна смърт, в допълнение към подреждането на клетките и сложния обмен на информация между клетките.

Етапи на ембрионално развитие

Ембрионалното развитие на всяко животно започва с оплождането на яйцеклетка от сперматозоиди, които съответно са полови клетки (гамети) на женските и мъжките.

Сперматозоид, оплождащ яйцеклетката

При хората този процес протича през първите 3 месеца (или първите 8 седмици) от бременността, след което ембрионът се счита за плод и следователно претърпява характерно развитие на плода.

- Седмица 1

Диаграма на процеса на оплождане при хора (Източник: Ttrue12From Ortisa превод през Wikimedia Commons)

През първата гестационна седмица протичат процесите на оплождане и образуване на зигота; В този период настъпва и сегментацията на тази клетка, произвеждайки морулата и бластулата.

Оплождане

Процесът на оплождане се състои от поредица последователни събития, които са описани от първия контакт на гаметите до сливането на техните ядра. Тези събития могат да бъдат изброени, както следва:

- Преминаване на сперматозоида през короновите радиати: спермата трябва да премине през слой от клетки, който заобикаля зрелата яйцеклетка, известна като корона радиация.

- Проникване в zona pellucida: между корона радиата и клетъчната мембрана на яйцеклетката има област, наречена "zona pellucida", която е съставена от нишковидни гликопротеини и която също заобикаля женската гамета. Спермата произвежда специфични протеолитични ензими, за да може да преминава през тази област.

Забележка: след като сперматозоидът успее да "разтвори" zona pellucida и да достигне до яйцеклетката, се образува това, което ембриолозите наричат ​​"реакционна зона", което прави тази клетка непроницаема за други сперматозоиди.

- Сливане на мембраните: когато спермата най-накрая влезе в контакт с женската гаметична клетка, и двете плазмени мембрани се сливат, а главата и опашката на сперматозоидите влизат в цитозолната област на яйцеклетката.

- Кулминиране на второто мейотично разделение на яйцеклетката и образуване на женския пронуклеус: яйцеклетката е в това, което се нарича „мейотичен арест“ и го оставя през сигналните каскади, които задействат навлизането на спермата, образувайки женския пронуклеус, с хаплоидно натоварване на хромозома (n).

- Образуване на мъжкия пронуклеус: веднъж вътре, опашката на спермата се разгражда, но ядрото му се увеличава по размер, образувайки мъжки пронуклеус, идентичен на женския, също с хаплоиден хромозомен товар.

- Образуване на зиготата: този процес възниква, когато двата пронуклеида се сливат, за да образуват клетка с половината от хромозомите на единия родител, а другата половина на другия, възстановявайки диплоидния заряд (2n). В този момент хомоложните хромозоми от двамата родители обменят материал, като рекомбинират.

Сегментация на зигота

Когато зиготата се формира, тоест когато е извършено оплождането и е възстановено хромозомното натоварване, се задействат последователни митотични деления, които постигат увеличение на броя на клетките (бластомери).

Разделянето включва намаляване на размера на клетките, но не и увеличаване на обема и се случва, докато яйцеклетката се движи по фалопиевите тръби в матката. Този процес започва около 30 часа след оплождането.

Morulation

Когато митотичните деления завършат около 12 или 32 клетки (повече или по-малко на 3-ия ден след оплождането), те се „компактират“ благодарение на адхезията, медиирана от повърхностните гликопротеини и образуват „морула“ (поради морфологичното си сходство с плодове).

Тази морула е заобиколена от линия от клетки, известни като трофобластични клетки, които са тези, които по-късно ще формират плацентата.

Blastulation

Последователните деления на бластомерите на морулата генерират вид кухина, бластоцелето, поради което получената структура е известна като "бластула" или "бластоциста". Тази структура се формира на 4-ия ден след оплождането и когато морулата достигне матката.

- Седмица 2

През втората седмица в бластоцистата започват да се диференцират две клетъчни линии, всяка от които идва от клетъчните линии, произхождащи от двете клетки, които са продукт на първото деление на зиготата.

Една от клетъчните линии съставлява периферията на бластоцистата и е тази, която по-късно ще роди плацентата, този слой е известен като трофектодерма.

Вътрешната клетъчна линия, която заобикаля бластоцеличната кухина, съответства на органообразуващите клетки на ембриона, който се образува; в някои книги този слой клетки е известен като ембриобластема или ембриобласт.

Това е между 6-ия и 10-ия ден, когато споменатият бластоцист се прилепва към епителия на ендометриума, в матката и именно там трофектодермата (известна още като трофобласт) се разраства и диференцира в цитотрофобласт (вътрешен) и синцитиотрофобласт (външен) слой.

Всички тези процеси са придружени от изобилни клетъчни деления и миграции, в допълнение към клетъчно-клетъчните сраствания или взаимодействия, които позволяват образуването на споменатите слоеве.

Формиране на "екстра-ембрионални" структури

Втората седмица на ембрионалното развитие е от съществено значение за формирането на структурите, получени от трофектодермата, тоест „извън-ембрионалните“ структури, които са: околоплодната кухина, пъпната везикула и хорионния сак.

- Седмица 3

Третата седмица се характеризира с диференциране на трите зародишни слоя на ембриона по време на гаструлация; чрез развитието на нотохорда.

Gastrulation

Бластомерите на бластоциста продължават да се разделят, за да образуват гаструла, чрез процеса, известен като гаструлация. На този етап от ембрионалното развитие започват да се формират основните ембрионални "слоеве".

Гаструлацията включва също обилна миграция на клетките, както и тяхното сплъстяване и сегрегация. Гаструлата е изградена от външен слой, ектобласт или ектодерма, от среден слой или мезобласт или мезодерма и от вътрешен слой, ендобласт или ендодерма.

В края на третата седмица ембрионът има вид на сплескан овален диск, в който вече се е образувала нотохорда между ектодермата и ендодермата. Нотохордата е примордиалната ос на ембриона, около която се формира аксиалният скелет, тоест представлява „протовертебрална колона“.

По същия начин на този етап в ектодермата се образуват невронната плоча, невронните гънки и невралната тръба, които съответстват на прайдория на централната нервна система. Първоначалната на сърдечно-съдовата система също е очертана през третата седмица.

- Седмици 4 до 8

Основните вътрешни и външни структури се формират между четвъртата и осмата седмица на ембрионалното развитие. През тези седмици протичат процесите на растеж, морфогенеза и диференциация на тъканите и органите.

7-9 седмичен ембрион

Тези процеси са фино регулирани и контролирани, особено от моделите на генна експресия на клетките, които са част от въпросните зародишни слоеве, които до известна степен зависят от характеристиките на околната среда.

Поява на ембрион в края на втория гестационен месец (Източник: доктор Dennis M DePace през Wikimedia Commons)

Сгъване на ембриона

Формата на тялото на ембриона произхожда от сгъването на триламиновия, овален и дискоиден ембрион, който се е образувал през третата седмица. Този процес протича в средната и хоризонталната равнина на една и съща и след това ембрионът расте сравнително бързо.

В процеса на сгъване на примера на мозъка се образува фаринкса, хранопровода и долната дихателна система. Част от ендодермалния слой се използва за образуването на задното черво, низходящото дебело черво и ректума.

Етапи на развитие на плода

Въпреки че прогресията от ембриона към плода става постепенно, разграничението е необходимо, за да се потвърди, че при плода структурите на растящо човешко същество са разпознати, тъй като основните органи и телесни системи вече са формирани.

Феталният период започва през деветата гестационна седмица. Между деветата и дванадесетата седмица растежът на плода се ускорява, но остава непропорционална връзка с тялото и главата.

Седмици 9 до 12

През деветата седмица отличителните черти са: много широко лице, широко отворени очи, слети клепачи и "увиснали" уши. Краката са къси, а бедрата - сравнително малки. На следващото изображение можете да видите ембрион на 9 гестационна седмица:

До края на деветата седмица външните гениталии са неразличими между момчетата и момичетата. При деветседмичен зародиш черният дроб е основното място за образуване на червени кръвни клетки (еритропоеза) и именно през това време започва да се образува урина.

Докато плодът достигне дванадесетата седмица, в скелета на черепа и дългите кости се появяват първични центрове за осификация. Освен това в този период горните крайници достигат относителната си окончателна дължина, но долните крайници все още трябва да се развият.

Седмици 13-16

Между тези седмици растежът се ускорява още повече и става по-очевиден. В края на 16 седмици тялото придобива размер, по-пропорционален на този на главата, а долните крайници са достигнали съответната дължина.

Между тези 3 седмици започва истинската осификация на скелета и развитието на костите може да се наблюдава на ултразвук. До 14 седмица могат да се видят бавни движения на очите и също се определя моделът на скалпа.

От тези седмици може да се определи полът, тъй като при жените яйчниците и първичните зародишни клетки се различават. Освен това очите вече не са разположени антеролатерално и са подредени в предната област на лицето.

Ушите също се настаняват в крайните си позиции от страни на главата.

Седмици 17-20

Скоростта на растеж се забавя леко от 17 седмица нататък, но през този интервал от време движенията на плода започват да стават очевидни.

Между 17 и 20 седмици кожата на плода е покрита със защитно восъчно вещество, наречено „восъчен верник“, а също и с тънък слой косми (лануго), който допринася за сцеплението на верникса към кожата.

През това време веждите и косата стават видими и кафявата мазнина започва да се отлага, което участва в производството на топлина.

Седмици 21 до 25

Плодът, с набръчкана и розова кожа, започва да наддава на тегло. Той има бързи движения на очите и белите му дробове започват да произвеждат белодробно повърхностно активно вещество. Ноктите обикновено се появяват през 24-та седмица.

Седмици от 26 до 29

До края на тези три седмици плодът вече има достатъчно развита белодробна система, за да извършва обмен на газ.

Очите са отворени, косата се е развила, а ноктите на краката също се виждат. Освен това плодът увеличава синтеза на бели мазнини, което води до натрупване на телесна маса.

В края на 28-та седмица костният мозък поема производството на червени кръвни клетки, което преди се е случило в далака и преди това - в черния дроб.

Седмица 30 до 34

На 30 седмица е документирано развитието на зеничния рефлекс или, което е същото, промяната в диаметъра на зеницата в отговор на светлина. По това време процентът на телесните мазнини е по-висок от 7% и крайниците на плода изглеждат пълнички.

Седмица от 35 до 38

От този момент нататък бременността се счита за период на прекъсване. Фетусите, родени преждевременно, от 26 седмица, имат шанс да оцелеят с медицинска помощ, но от 35 седмица нататък те са по-малко изложени на риск.

Характеристики като връзката между обиколките на главата и корема или дължината на краката се използват през този период за определяне възрастта на плода.

На 38 седмица вече се обмисля бременност. През това време процентът на телесните мазнини е приблизително 16%, а гърдите и пекторалите леко се издуват както при момчета, така и при момичета.

Препратки

1. Houillon, C. (2013). Embryologie. Springer-Verlag.
2. Moore, K., Persaud, T., & Torchia, M. (2016). Развиващият се човек. Клинично ориентирана ембриология (10-то издание). Филаделфия, Пенсилвания: Елзевиер.
3. Solomon, E., Berg, L., & Martin, D. (1999). Биология (5-то издание). Филаделфия, Пенсилвания: Издателство на колежа Saunders.
4. Хил, М. (2019). Ембриология. Произведено на 24 октомври 2019 г. от www.embryology.med.unsw.edu.au/embryology/index.php/Embryonic_Development
5. Хил, М. (2019). Ембриология. Произведено на 24 октомври 2019 г. от www.embryology.med.unsw.edu.au/embryology/index.php/Timeline_human_development