EMBRYON- OCH FOSTERUTVECKLING: STADIER OCH KÄNNETECKEN VECKA FÖR VECKA - ANATOMI OCH FYSIOLOGI - 2025

Den embryonala och fetala utvecklingen är processen genom vilken hela individer bildas från celler från två föräldrar: en far och en mor; det motsvarar alla steg som följer befruktningen av ett ägg av en spermier fram till födseln.

Den gren av medicinsk vetenskap som ansvarar för analysen av dessa processer kallas " Embryology" och dess studie började mer eller mindre 1651, när en forskare vid namn Harvey insåg att alla individer kom från ett "ägg" .

Representativt diagram över de tre trimestrarna av mänsklig fosterutveckling (Källa: Mhuerth01 via Wikimedia Commons)

Emellertid ägde de främsta framstegen inom embryologin inte förrän ankomsten av Lamarcks och Darwins evolutionsbegrepp på 1800-talet, eftersom denna vetenskap före den tiden stöddes av "förformistiska" idéer från många forskare.

Enligt embryologer (forskarna som ansvarar för studien av embryologi) delas mänsklig utveckling upp i de prenatala och postnatala perioderna, som, som deras namn indikerar, förekommer före respektive efter födseln.

Embryonal och fosterutveckling motsvarar den prenatala perioden, och det är uppsättningen av händelser där de mest drastiska och viktiga förändringarna i utvecklingen inträffar, eftersom en befruktad cell som kallas en zygot förvandlas till en extremt komplex flercellig organisme.

Det har fastställts att de mest uppenbara eller synliga förändringarna inträffar mellan den tredje och åttonde veckan av den embryonala perioden, medan under fosterutvecklingen sker tillväxt och differentiering av vävnaderna och organen själva.

De nyckelprocesser som sker under embryonal och fosterutveckling består av flera händelser av celldelning, migration och programmerad celldöd, samt cellbeställning och komplex informationsutbyte mellan celler.

Stadier av embryonal utveckling

Den embryonala utvecklingen av alla djur börjar med befruktningen av ett ägg av en spermier, som är könscellerna (gametes) hos kvinnor och män, på motsvarande sätt.

Sperm befruktande ägg

Hos människor inträffar denna process under de första 3 månaderna (eller de första 8 veckorna) av graviditeten, varefter embryot betraktas som ett foster och genomgår därför en karakteristisk fosterutveckling.

- Vecka 1

Diagram över befruktningsprocessen hos människor (Källa: Ttrue12Från Ortisa översättning via Wikimedia Commons)

Under den första graviditetsveckan sker processen för befruktning och bildning av zygot; Under denna period sker också segmenteringen av denna cell, vilket ger morula och blastula.

Befruktning

Befruktningsprocessen består av en serie sekventiella händelser som beskrivs från den första kontakten av könen till fusionen av deras kärnor. Dessa händelser kan listas enligt följande:

- Passering av spermcellen genom korona radiata : spermierna måste passera genom ett lager av celler som omger det mogna ägget, känt som corona radiata.

- Genomträngning av zona pellucida: mellan korona radiata och cellmembranet i ägget finns det ett område som kallas "zona pellucida", som består av filamentösa glykoproteiner och som också omger den kvinnliga gameten. Sperm producerar specifika proteolytiska enzymer för att kunna passera detta område.

Obs: när en spermier lyckats "upplösa" zona pellucida och nå ägget, bildas det som embryologer har kallat en "reaktionszon", vilket gör denna cell ogenomtränglig för andra spermier.

- Fusion av membranen : när spermierna slutligen kommer i kontakt med den kvinnliga gameticellen smälter båda plasmamembranen och både huvudet och spermans svans kommer in i äggets cytosoliska region.

- Kulminering av den andra meiotiska uppdelningen av ägg och bildning av den kvinnliga pronukleusen : ägget är i det som kallas ett "meiotiskt arrest" och lämnar det genom signaleringskaskaderna som utlöser spermas inträde och bildar den kvinnliga pronucleus. som har en haploid kromosombelastning (n).

- Bildning av den manliga pronukleusen : en gång inuti nedbryts spermans svans, men dess kärna ökar i storlek och bildar en manlig pronukleus identisk med den kvinnliga, också med en haploid kromosombelastning.

- Bildning av zygoten : den här processen inträffar när de två pronuclei smälter samman för att bilda en cell med hälften av kromosomerna hos den ena föräldern och den andra hälften av den andra, vilket återställer diploidladdningen (2n). Vid denna punkt utbyter de homologa kromosomerna från båda föräldrarna material och rekombinerar.

Zygote-segmentering

När zygoten bildas, det vill säga när befruktningen har ägt rum och kromosombelastningen har återställts, triggas sekventiella mitotiska uppdelningar som uppnår en ökning av antalet celler (blastomerer).

Uppdelningen innebär en minskning av storleken på cellerna, men inte en ökning i volym, och inträffar när ägget rör sig genom äggledarna mot livmodern. Denna process börjar cirka 30 timmar efter befruktningen.

Morulation

När mitotiska uppdelningar slutför cirka 12 eller 32 celler (mer eller mindre på dag 3 efter befruktning), "kompakteras" de tack vare vidhäftningshändelser medierade av ytglykoproteiner och bildar en "morula" (på grund av deras morfologiska likhet med frukt).

Denna morula omges av en linje med celler som kallas trofoblastiska celler, som är de som senare kommer att bilda morkakan.

Blastulation

De på varandra följande uppdelningarna av blastomererna i morula genererar ett slags hålrum, blastocele, varför den resulterande strukturen kallas en "blastula" eller "blastocyst". Denna struktur bildas på dag 4 efter befruktningen och när morula når livmodern.

- Vecka 2

Under den andra veckan, i blastocysten, börjar två cellinjer skilja sig, var och en kommer från cellinjerna härrörande från de två cellerna som är produkten från zygotens första uppdelning.

En av cellinjerna utgör blastocystens periferi och är den som senare ger upphov till morkakan, detta lager är känt som trofektoderm.

Den inre cellinjen, som omger det blastoceliska hålrummet, motsvarar de organbildande cellerna i embryot som är i bildning; i vissa böcker kallas detta lager av celler som embryoblastema eller embryoblast.

Det är mellan den sjätte och den 10: e dagen då nämnda blastocyst fäster vid endometrial epitel, i livmodern, och det är där trofektoderm (även känd som trofoblast) sprider sig och differentierar till cytotrofoblast (inre) och syncytiotrophoblast (yttre) lager.

Alla dessa processer åtföljs av rikliga celldelningar och migrationer, utöver cellcelladhesioner eller interaktioner som möjliggör bildandet av de nämnda skikten.

Bildande av "extra-embryonala" strukturer

Den andra veckan med embryonal utveckling är avgörande för bildandet av strukturer härrörande från trofektoderm, det vill säga de "extra-embryonala" strukturerna, som är: fostervattenhålan, navelblåsan och korionsäcken.

- Vecka 3

Den tredje veckan kännetecknas av differentieringen av de tre kimlagren i embryot under gastrulering; genom utvecklingen av notokorden.

gastrulation

Blastomererna av blastocysten fortsätter att delas för att bilda gastrula genom processen känd som gastrulering. I detta stadium av embryonal utveckling börjar de grundläggande embryonala "skikten" bildas.

Gastrulering involverar också riklig cellmigration, liksom deras klumpning och segregering. Gastrula består av ett yttre skikt, ektoblasten eller ektodermen, av ett mittlager eller mesoblast eller mesoderm, och av ett inre skikt, endoblasten eller endodermen.

I slutet av den tredje veckan har embryot utseendet på en platt, oval skiva, i vilken notokordet mellan ektoderm och endoderm redan har bildats. Notokordet är den primära axeln för embryot, runt vilket det axiella skelettet bildas, det vill säga det är en "proto-vertebral kolonn".

På samma sätt bildas i detta stadium nervplattan, nervveck och nervröret i ektoderm, vilket motsvarar primordiet i centrala nervsystemet. Ursprunget i det kardiovaskulära systemet beskrivs också under den tredje veckan.

- Veckor 4 till 8

De huvudsakliga interna och externa strukturerna bildas mellan den fjärde och åttonde veckan av embryonal utveckling. Under dessa veckor sker processerna för tillväxt, morfogenes och differentiering av vävnader och organ.

7-9 veckors embryo

Dessa processer är finreglerade och kontrollerade, särskilt av de genetiska uttrycksmönstren för cellerna som ingår i groddskikten i fråga, som till viss del beror på miljöegenskaper.

Utseende av ett embryo i slutet av den andra graviditetsmånaden (Källa: Dennis M DePace, PhD via Wikimedia Commons)

Vikning av embryot

Embryonets kroppsform har sitt ursprung i vikningen av det trilaminära, ovala och discoida embryot som bildades under den tredje veckan. Denna process sker i det mellersta och horisontella planet för samma och därefter växer embryot relativt snabbt.

Vid fällning av hjärnans primordium bildas svalget, matstrupen och det nedre luftvägarna. En del av endodermalskiktet används för bildandet av bakkarm, den fallande kolon och rektum.

Stadier av fostrets utveckling

Även om progressionen från embryot till fostret sker gradvis, är skillnaden nödvändig för att bekräfta att strukturerna hos en växande människa i fostret erkänns, eftersom huvudorganen och kroppssystemen redan har bildats.

Fosterperioden börjar i den nionde graviditetsveckan. Mellan den nionde och den tolfte veckan accelererar fostrets tillväxt, men ett oproportionerligt förhållande till kroppen och huvudet kvarstår.

Veckor 9 till 12

Under den nionde veckan är de särdragen: ett mycket brett ansikte, breda ögon, smälta ögonlock och "hängande" öron. Benen är korta och låren är relativt små. I följande bild kan du se ett embryo vid 9 veckors dräktighet:

Fram till slutet av den nionde veckan kan de yttre könsorganen inte skiljas mellan pojkar och flickor. I ett nio veckors foster är levern det huvudsakliga stället för bildning av röda blodkroppar (erytropoies), och det är under denna tid som urinen börjar bildas.

När fostret når den tolfte veckan, visas primära ossificeringscentra i skalle-skelettet och långa ben. Under denna period når övre extremiteterna dess relativa definitiva längder, men de nedre extremiteterna måste fortfarande utvecklas.

Veckorna 13 till 16

Mellan dessa veckor accelererar tillväxten ännu mer och blir tydligare. I slutet av 16 veckor får kroppen en storlek som är mer proportionell mot huvudet och de nedre lemmarna har nått motsvarande längd.

Mellan dessa tre veckor börjar den verkliga ossifikationen av skelettet och utvecklingen av benen kan observeras vid ultraljud. Vid vecka 14 kan långsamma ögonrörelser ses och mönstret i hårbotten bestäms också.

Från dessa veckor kan kön bestämmas, eftersom äggstockarna och primordiala könscellerna skiljer sig åt hos kvinnor. Dessutom är ögonen inte längre placerade anterolateralt och är arrangerade i ansikts främre region.

Öronen är också inrymda i sina slutliga positioner på huvudets sidor.

Veckorna 17-20

Tillväxttakten avtar något från vecka 17, men under denna tid börjar fosterrörelserna bli uppenbara.

Mellan veckorna 17 och 20 täckas fostrets hud med ett skyddande vaxartat ämne som kallas "vaxartat vernix", och även med ett tunt hårstrå (lanugo) som bidrar till vidhäftningen av vernixen till huden.

Under denna tid blir ögonbrynen och håret synliga och det bruna fettet börjar deponeras, vilket deltar i produktionen av värme.

Veckor 21 till 25

Fostret, med rynkig och rosa hud, börjar gå upp i vikt. Han har snabba ögonrörelser och lungorna börjar producera lungaktivt medel. Fingern visas vanligtvis under vecka 24.

Veckor 26 till 29

I slutet av dessa tre veckor har fostret redan ett tillräckligt utvecklat lungsystem för att genomföra gasutbyte.

Ögonen är öppna, håret har utvecklats och tånaglarna är också synliga. Dessutom ökar fostret syntesen av vita fetter, vilket resulterar i en ökning av kroppsmassan.

I slutet av vecka 28 tar benmärgen över produktionen av röda blodkroppar, som tidigare inträffade i mjälten och innan där, i levern.

Vecka 30 till 34

Vid vecka 30 har utvecklingen av pupillreflex eller, vad är densamma, förändringen i pupillens diameter som svar på ljus dokumenterats. Vid denna tid är andelen kroppsfett över 7% och fostrets extremiteter verkar fylliga.

Vecka 35 till 38

Från denna tidpunkt anses graviditeten vara i en period med uppsägning. Foster som föds för tidigt, från vecka 26, har en chans att överleva med medicinsk hjälp, men från vecka 35 och framåt är de mindre utsatta.

Egenskaper som förhållandet mellan huvudets omkrets och buk eller fotens längd används under denna period för att bestämma fostrets ålder.

Vid vecka 38 övervägs redan en graviditet på heltid. Under denna tid är kroppsfettprocenten ungefär 16% och bröstet och bröstkorgen buknar något i både pojkar och flickor.

referenser

1. Houillon, C. (2013). Embryologie. Springer-Verlag.
2. Moore, K., Persaud, T., & Torchia, M. (2016). Den utvecklande människan. Clinically Oriented Embryology (10: e upplagan). Philadelphia, Pennsylvania: Elsevier.
3. Solomon, E., Berg, L., & Martin, D. (1999). Biologi (5: e upplagan). Philadelphia, Pennsylvania: Saunders College Publishing.
4. Hill, M. (2019). Embryology. Hämtad 24 oktober 2019 från www.embryology.med.unsw.edu.au/embryology/index.php/Embryonic_Development
5. Hill, M. (2019). Embryology. Hämtad 24 oktober 2019 från www.embryology.med.unsw.edu.au/embryology/index.php/Timeline_human_development