ALKION JA SIKIÖN KEHITYS: VAIHEET JA OMINAISUUDET VIIKOSTA VIIKKOON - ANATOMIA JA FYSIOLOGIA - 2026

Alkion ja sikiön kehitys on prosessi, jossa koko yksilöt muodostuvat soluista kaksi vanhempaa: isä ja äiti; se vastaa kaikkia vaiheita, jotka seuraavat munasolun hedelmöittämistä siemennesteellä, syntymään saakka.

Lääketieteen haara, joka vastaa näiden prosessien analysoinnista, tunnetaan nimellä " embryologia", ja sen tutkimus aloitettiin suunnilleen vuonna 1651, kun Harvey-niminen tutkija huomasi, että kaikki yksilöt tulivat "munasta".

Edustava kaavio ihmisen sikiön kolmesta kolmanneksesta (Lähde: Mhuerth01 Wikimedia Commonsin kautta)

Alkiotieteen tärkeimmät edistysaskeleet tapahtuivat kuitenkin vasta Lamarckin ja Darwinin evoluutiokäsitteiden saapumisen kautta 1800-luvulle, koska ennen sitä tiedettä tukivat useiden tutkijoiden "preformistiset" ideat.

Alkologien (embryologian tutkinnasta vastaavien tutkijoiden) mukaan ihmisen kehitys on jaettu synnytykseen ja synnytykseen, jotka, kuten nimensä osoittavat, tapahtuvat ennen syntymää ja sen jälkeen.

Alkion ja sikiön kehitys vastaavat synnytystä edeltävää ajanjaksoa, ja se on joukko tapahtumia, joissa kehityksen rajuimmat ja tärkeimmät muutokset tapahtuvat, koska tsygootiksi kutsuttu hedelmöitetty solu muuttuu erittäin monimutkaiseksi monisoluiseksi organismiksi.

On määritetty, että ilmeisimmät tai näkyvimmät muutokset tapahtuvat alkion kolmannen ja kahdeksannen viikon välillä, kun taas sikiön kehityksen aikana tapahtuu kudosten ja elinten kasvua ja erilaistumista.

Alkion ja sikiön kehityksen aikana tapahtuvat avainprosessit koostuvat monista tapahtumista, jotka liittyvät solunjakoon, migraatioon ja ohjelmoituun solukuolemaan, samoin kuin solujen tilaamiseen ja monimutkaiseen tiedonvaihtoon solujen välillä.

Alkion kehitysvaiheet

Minkä tahansa eläimen alkion kehitys alkaa munasolun hedelmöityksestä spermalla, joka vastaavasti on narttujen ja urosten sukupuolisoluja (sukusoluja).

Sperma hedelmöittää munasolua

Ihmisillä tämä prosessi tapahtuu ensimmäisen 3 kuukauden (tai ensimmäisen 8 viikon) aikana raskauden, jonka jälkeen alkioita pidetään sikiönä, ja siksi sikiölle kehittyy luonteenomainen luonne.

- Viikko 1

Kaavio ihmisen hedelmöitysprosessista (Lähde: Ttrue12Ortisan käännöksestä Wikimedia Commonsin kautta)

Ensimmäisen raskausviikon aikana tapahtuvat hedelmöitys- ja tsygoottien muodostumisprosessit; Tänä ajanjaksona tapahtuu myös tämän solun segmentoituminen, mikä tuottaa morulaa ja blastulaa.

lannoitus

Hedelmöitysprosessi koostuu sarjasta peräkkäisiä tapahtumia, jotka kuvataan sukusolujen ensimmäisestä kosketuksesta niiden ytimien fuusioon. Nämä tapahtumat voidaan luetteloida seuraavasti:

- Siittiösolun kulku korona säteilyn läpi: siemennesteen on kuljettava kypsää munasolua ympäröivän solukerroksen läpi, joka tunnetaan korona säteilynä.

- Zona pellucidan tunkeutuminen: corona radiata -munan ja munasolun solumembraanin välissä on alue, jota kutsutaan "zona pellucida": ksi, joka koostuu rihmasista glykoproteiineista ja joka myös ympäröi naaraspuolista sukusolua. Sperma tuottaa spesifisiä proteolyyttisiä entsyymejä voidakseen ylittää tämän alueen.

Huomaa: kun siittiö onnistuu "liuottamaan" zona pellucidan ja saavuttamaan munan, muodostuu se, mitä embryologit ovat kutsuneet "reaktiovyöhykkeeksi", mikä tekee tästä solusta läpäisemätön muille spermille.

- Kalvojen fuusio: kun siittiöt lopulta joutuvat kosketuksiin naispuolisten gametisten solujen kanssa, molemmat plasmamembraanit sulautuvat, ja sekä siittiöiden pää että häntä pääsevät munan sytosoliseen alueeseen.

- Munasolun toisen meioottisen jakautumisen päättyminen ja naispuolisen pronukleumin muodostuminen: munasolu on ns. Meioottisena pidätyksenä ja jättää sen merkinantokaskadien läpi, joka laukaisee siemennesteen, muodostaen naispuolisen ytimen, jolla on haploidinen kromosomikuorma (n).

- Urospuolisen ytimen muodostuminen: kun siemennesteen häntä hajoaa sisäpuolella, sen ydin kasvaa, muodostaen urospronuklin, joka on identtinen naispuolisen kanssa, myös haploidisella kromosomikuormituksella.

- Tsygootin muodostuminen: tämä prosessi tapahtuu, kun kaksi pronukleua sulautuvat muodostaen solun, jossa on puolet toisen vanhemman kromosomeista ja toisen puoli toisesta, palauttaen diploidivaraus (2n). Tässä vaiheessa kummankin vanhemman homologiset kromosomit vaihtavat materiaalia yhdistyen.

Zygote-segmentointi

Kun tsygootti muodostuu, ts. Kun hedelmöitys on tapahtunut ja kromosomaalinen kuormitus on palautettu, laukaistaan ​​peräkkäiset mitoottiset jakautumiset, joilla saavutetaan solujen (blastomeerien) lukumäärän kasvu.

Jakautumiseen sisältyy solujen koon pieneneminen, mutta ei tilavuuden lisääntymiseen, ja tapahtuu, kun muna liikkuu munanjohtimien läpi kohtaa kohti. Tämä prosessi alkaa noin 30 tuntia hedelmöityksen jälkeen.

Morulation

Kun mitoottiset jakautumiset täyttyvät noin 12 tai 32 solua (enemmän tai vähemmän päivänä 3 hedelmöityksen jälkeen), ne “tiivistyvät” pinta-glykoproteiinien välittämien tarttuvuustapahtumien ansiosta ja muodostavat “morulan” (niiden morfologisen samankaltaisuuden vuoksi) hedelmien kanssa).

Tätä morulaa ympäröi solulinja, jota kutsutaan trofoblastisiksi soluiksi, jotka muodostavat myöhemmin istukan.

Blastulation

Morulan blastomeerien peräkkäiset jakautumiset tuottavat eräänlaisen ontelon, blastocele, minkä vuoksi tuloksena olevaa rakennetta kutsutaan ”blastulaksi” tai “blastosysteeksi”. Tämä rakenne muodostuu päivänä 4 hedelmöityksen jälkeen ja kun morula saavuttaa kohtuun.

- Viikko 2

Toisen viikon aikana blastosistassa kaksi solulinjaa alkaa erottua, kukin kumpikin tulee solulinjoista, jotka ovat peräisin kahdesta solusta, jotka ovat tsygootin ensimmäisen jaon tulosta.

Yksi solulinjoista muodostaa blastoystuksen kehän ja on se, joka myöhemmin synnyttää istukan, tämä kerros tunnetaan trophektodermina.

Sisäinen solulinja, joka ympäröi blastocelic-onteloa, vastaa muodostuneen alkion elimiä muodostavia soluja; Joissakin kirjoissa tämä solukerros tunnetaan alkioblastuksena tai alkioblastina.

Se on 6. ja 10. päivän välillä, kun mainittu blastosyytti tarttuu endometriumin epiteeliin, kohdussa, ja juuri siellä trophektoderma (tunnetaan myös nimellä trofoblastina) lisääntyy ja erottuu sytotrophoblast (sisäinen) ja syncytiotrophoblast (ulkoinen) kerrokseksi.

Kaikkia näitä prosesseja seuraa runsas solujakauma ja muuttoliikkeet solu-solu-adheesioiden tai vuorovaikutusten lisäksi, jotka sallivat mainittujen kerrosten muodostumisen.

"Alkion ulkopuolisten" rakenteiden muodostuminen

Alkion kehityksen toinen viikko on välttämätön trophektodermasta johdettujen rakenteiden, ts. "Alkion ulkopuolisten" rakenteiden, jotka ovat: amnioottinen onkalo, napanuora ja korionisäkki, muodostumiselle.

- Viikko 3

Kolmannelle viikolle on ominaista alkion kolmen ituskerroksen erilaistuminen mahalaukun aikana; kehittämällä notokordia.

gastrulaation

Blastosysteerin blastomeerit jakautuvat edelleen muodostamaan gastrula, gastrulaationa tunnetun prosessin kautta. Alkion kehityksen tässä vaiheessa alkion perustaiset "kerrokset" alkavat muodostua.

Gastrulaatioon sisältyy myös runsas solun kulkeutuminen, samoin kuin niiden tarttuminen ja segregaatio. Gastroula koostuu ulkokerroksesta, ektoblastista tai ektodermasta, keskikerroksesta tai mesoblastista tai mesodermasta ja sisäkerroksesta, endoblastista tai endodermistä.

Kolmannen viikon lopussa alkiossa on litistyneen, soikean levyn ulkonäkö, jossa ektoderman ja endodermin välinen notokori on jo muodostunut. Notokord on alkion ensisijainen akseli, jonka ympäri aksiaalinen luuranko on muodostettu, ts. Se on "pää-selkäranka".

Samoin tässä vaiheessa ektodermiin muodostuu hermostolevy, hermosolut ja neuraaliputki, jotka vastaavat keskushermoston primordiumia. Sydän- ja verisuonijärjestelmän ensisijaisuus esitetään myös kolmannella viikolla.

- Viikot 4–8

Tärkeimmät sisäiset ja ulkoiset rakenteet muodostuvat alkion kehityksen neljännen ja kahdeksannen viikon välillä. Näiden viikkojen aikana kudosten ja elinten kasvuprosessit, morfogeneesi ja erilaistuminen tapahtuvat.

7-9 viikon alkio

Näitä prosesseja säädellään ja hallitaan hienosti, etenkin kyseessä oleviin alkiokerroksiin kuuluvien solujen geeniekspressiokuvioiden avulla, jotka riippuvat jossain määrin ympäristöominaisuuksista.

Alkion ulkonäkö toisen raskauskuukauden lopussa (Lähde: Dennis M DePace, PhD Wikimedia Commonsin kautta)

Alkion taittaminen

Alkion kehon muoto on peräisin kolmen viikon aikana muodostuneen trilaminarisen, soikean ja diskoidisen alkion taivutuksesta. Tämä prosessi tapahtuu saman keski- ja vaakatasossa ja tämän jälkeen alkio kasvaa suhteellisen nopeasti.

Aivojen primordion taivuttamisprosessissa muodostuu nielu, ruokatorvi ja alahengitysjärjestelmät. Osa endodermaalisesta kerroksesta käytetään takarakon, laskevan koolonin ja peräsuolen muodostamiseen.

Sikiön kehitysvaiheet

Vaikka eteneminen alkiosta sikiöön tapahtuu vähitellen, erottaminen on välttämätöntä vahvistaa, että sikiössä kasvavan ihmisen rakenteet tunnistetaan, koska tärkeimmät elimet ja kehon järjestelmät ovat jo muodostuneet.

Sikiökausi alkaa yhdeksännellä raskausviikolla. Yhdeksännen ja kahdennentoista viikon välillä sikiön kasvu kiihtyy, mutta suhteet vartaloon ja päähän säilyvät.

Viikot 9–12

Yhdeksännen viikon aikana tunnusomaisia ​​piirteitä ovat: erittäin leveät kasvot, laajalle asetetut silmät, sulautuneet silmäluomet ja "kaatuneet" korvat. Jalat ovat lyhyet ja reidet ovat suhteellisen pieniä. Seuraavassa kuvassa voit nähdä alkion 9 raskausviikolla:

Yhdeksännen viikon loppuun saakka ulkoiset sukupuolielimet eivät ole erotettavissa poikien ja tyttöjen välillä. Yhdeksän viikon sikiössä maksa on tärkein punasolujen muodostumispaikka (erytropoieesi), ja juuri tänä aikana virtsa alkaa muodostua.

Kun sikiö saavuttaa kahdennentoista viikon, kalvon luurankoon ja pitkiin luihin ilmenee primaarisia luutumiskeskuksia. Lisäksi tällä kaudella yläraajat saavuttavat suhteellisen lopullisen pituutensa, mutta alaraajojen on vielä kehityttävä.

Viikot 13-16

Näiden viikkojen aikana kasvu kiihtyy entisestään ja tulee entistä selvemmäksi. 16 viikon lopussa vartalo saa pään kanssa verrannollisemman koon ja alaraajat ovat saavuttaneet vastaavan pituuden.

Näiden 3 viikon välillä alkaa luurannan todellinen luutuminen ja luiden kehitys voidaan havaita ultraäänellä. Viikkoon 14 mennessä voidaan nähdä hitaita silmäliikkeitä ja myös päänahan malli määritetään.

Näistä viikkoista sukupuoli voidaan määrittää, koska naisilla munasarjat ja alkukantasolut eroavat toisistaan. Lisäksi silmät eivät enää sijaitse anterolateraalisesti ja ne on sijoitettu kasvojen etuosaan.

Korvat ovat myös lopullisessa asennossa pään sivuilla.

Viikot 17-20

Kasvuvauhti hidastuu hieman viikosta 17 lähtien, mutta tänä aikana sikiön liikkeet alkavat näkyä.

Viikkojen 17 ja 20 välisenä aikana sikiöiden iho peitetään suojaavalla vahamaisella aineella, jota kutsutaan vahamaiseksi vernixiksi, ja myös ohuella karvakerroksella (lanugo), joka edistää vernixin tarttumista ihoon.

Tänä aikana kulmakarvat ja hiukset tulevat näkyviksi ja ruskea rasva kerrostuu, mikä osallistuu lämmöntuotantoon.

Viikot 21-25

Sikiö, jonka iho on ryppyinen ja vaaleanpunainen, alkaa painoon. Hänellä on nopeat silmäliikkeet ja hänen keuhkonsa alkavat tuottaa pinta-aktiivista keuhkoainetta. Kynnet näkyvät yleensä viikolla 24.

Viikot 26 - 29

Näiden kolmen viikon loppuun mennessä sikiöllä on jo riittävän kehittynyt keuhkojärjestelmä kaasunvaihdon suorittamiseksi.

Silmät ovat auki, hiukset ovat kehittyneet ja varpaankynnet ovat myös näkyviä. Lisäksi sikiö lisää valkoisen rasvan synteesiä, mikä johtaa kehon massan nousuun.

Viikon 28 lopulla luuydin ottaa punasolujen tuotannon, jota tapahtui aiemmin pernassa ja ennen sitä maksassa.

Viikko 30-34

Viikolla 30 on dokumentoitu pupillirefleksin kehitys tai mikä on sama, pupillin halkaisijan muutos valon vaikutuksesta. Tähän mennessä kehon rasvaprosentti on yli 7% ja sikiön raajat näyttävät pulleilta.

Viikko 35-38

Tästä hetkestä lähtien raskauden katsotaan olevan loppumisjaksoa. Ennenaikaisesti, viikosta 26 lähtien, syntyneillä sikiöillä on mahdollisuus selviytyä lääketieteellisellä avulla, mutta viikosta 35 alkaen he ovat vähemmän vaarassa.

Tätä ajanjaksoa käytetään sikiön iän määrittämiseen sellaisilla ominaisuuksilla kuin pään ja vatsan kehän suhde tai jalkojen pituus.

Viikolla 38 harkitaan täysimääräistä raskautta. Tänä aikana kehon rasvaprosentti on noin 16% ja rintakehä ja rintakehä kohoavat hieman sekä pojilla että tytöillä.

Viitteet

1. Houillon, C. (2013). Embryologie. Springer-Verlag.
2. Moore, K., Persaud, T., ja Torchia, M. (2016). Kehittyvä ihminen. Kliinisesti suuntautunut embryologia (10. painos). Philadelphia, Pennsylvania: Elsevier.
3. Solomon, E., Berg, L., ja Martin, D. (1999). Biologia (5. painos). Philadelphia, Pennsylvania: Saunders College Publishing.
4. Hill, M. (2019). Embryologia. Haettu 24. lokakuuta 2019 osoitteesta www.embryology.med.unsw.edu.au/embryology/index.php/Embryonic_Development
5. Hill, M. (2019). Embryologia. Haettu 24. lokakuuta 2019 osoitteesta www.embryology.med.unsw.edu.au/embryology/index.php/Timeline_human_development