ЕМБРИОНАЛНИ И ФЕТАЛНИ РАЗВОЈ: СТАДИЈУМИ И КАРАКТЕРИСТИКЕ ИЗ НЕДЕЉЕ У НЕДЕЉУ - АНАТОМИЈА И ФИЗИОЛОГИЈА - 2025

Ембриона и фетуса развој је процес којим цела појединци су формирани из ћелија од два родитеља: отац и мајка; одговара свим корацима који следе након оплодње јајашца спермом, све до рођења.

Грана медицинске науке која је одговорна за анализу ових процеса позната је под називом „ ембриологија“, а њена студија почела је мање-више 1651. године, када је научник по имену Харвеи схватио да сви појединци потичу из „јајета“ .

Репрезентативни дијаграм три триместра развоја људског плода (Извор: Мхуертх01 путем Викимедиа Цоммонс)

Међутим, главни напредак ембриологије није се догодио све до појаве еволуцијских концепција Ламарцка и Дарвина у 19. веку, јер су пре тога времена ову науку подржавале „преформистичке“ идеје многих научника.

Према ембриолозима (научници задуженима за проучавање ембриологије), људски развој је подељен на пренатални и постнатални период, који се, како њихова имена говоре, дешавају пре и после рођења.

Ембрионални и фетални развој одговарају пренаталном периоду и то је скуп догађаја у којима се дешавају најдрастичније и најважније промене у развоју, јер се оплођена ћелија звана зигота претвара у изузетно сложен вишећелијски организам.

Утврђено је да се најочитије или највидљивије промене дешавају између треће и осме недеље ембрионалног периода, док током феталног развоја долази до раста и диференцијације самих ткива и органа.

Кључни процеси који се дешавају током ембрионалног и феталног развоја састоје се од вишеструких догађаја деобе ћелије, миграције и програмиране ћелијске смрти, као и редоследа ћелија и сложене размене информација између ћелија.

Фазе ембрионалног развоја

Ембрионални развој било које животиње започиње оплодњом јајашца спермом, која су одговарајуће полне ћелије (гамете) женки и мужјака.

Сперма која оплођује јајашце

Код људи се тај процес дешава током прва 3 месеца (или првих 8 недеља) гестације, након чега се ембрион сматра плодом и, самим тим, подлеже карактеристичном феталном развоју.

- Недеља 1

Дијаграм процеса оплодње код људи (Извор: Ттруе12Ортиса Ортиса путем Викимедиа Цоммонс)

Током прве недеље гестације одвијају се процеси оплодње и формирања зигота; У овом периоду долази и до сегментације ове ћелије, стварајући морулу и бластулу.

Гнојидба

Процес оплодње састоји се од низа секвенцијалних догађаја који су описани од првог контакта гамета до фузије њихових језгара. Ови догађаји се могу навести на следећи начин:

- Пролазак сперматозоида кроз цорона радиата : сперма мора проћи кроз слој ћелија који окружује зрели јајник, познат као цорона радиата.

- Пенетрација зона пеллуцида: између цорона радиата и ћелијске мембране јајника постоји подручје звано "зона пеллуцида", које је састављено од нитастих гликопротеина и које такође окружује женску гамету. Сперма производи специфичне протеолитичке ензиме како би могао да пређе преко овог подручја.

Напомена: једном кад сперма успе да „отопи“ зону пеллуцида и доспе до јајета, формира се оно што ембриолози називају „реакциона зона“, што ову ћелију чини непроходном за друге сперме.

- Фузија мембрана : кад сперма коначно дође у контакт са женском гамичком ћелијом, обе плазма мембране се стапају, а глава и реп сперме улазе у цитосолну област јајета.

- кулминација друге мејотске поделе јајника и формирање женског пронуклеуса : јајолик се налази у "мејотичком застоју" и оставља га кроз сигналне каскаде које покрећу улазак сперме, формирајући женски пронуклеус, са оптерећењем хаплоидног хромозома (н).

- Формирање мушког пронуклеуса : једном унутра, реп сперме се разграђује, али његово језгро се повећава, формирајући мушки пронуклеус идентичан женском, такође са хаплоидним хромосомским оптерећењем.

- Формирање зиготе : овај процес настаје када се два пронуклеуса спајају и формирају ћелију са половином хромозома једног родитеља, а другом половином другог, враћајући диплоидни набој (2н). У овом тренутку, хомологни хромозоми оба родитеља размењују материјал, рекомбинујући.

Сегментација зиготе

Када је формирана зигота, односно када је извршено оплодње и обновљено хромосомско оптерећење, покрећу се секвенцијалне митотске поделе које постижу пораст броја ћелија (бластомере).

Подела укључује смањење величине ћелија, али не и повећање волумена, и јавља се док се јаје креће кроз јајоводе према материци. Овај процес започиње око 30 сати након оплодње.

Морулација

Када митотичке поделе попуне око 12 или 32 ћелије (више или мање 3. дана након оплодње), оне се „компактне“ захваљујући догађајима адхезије посредованим површинским гликопротеинима и формирају „морулу“ (због своје морфолошке сличности с воћем).

Ова морула је окружена линијом ћелија познатих као трофобластичне ћелије, које ће касније формирати плаценту.

Бластулација

Узастопне поделе бластомера моруле стварају неку врсту шупљине, бластоцеле, због чега је резултирајућа структура позната као „бластула“ или „бластоциста“. Ова структура формира се 4. дана након оплодње и када морула досегне материцу.

- 2. седмица

Током друге недеље, у бластоцисти, две ћелијске линије почињу да се разликују, свака која потиче од ћелијских линија које потичу из две ћелије које су продукт прве поделе зиготе.

Једна од ћелијских линија чини периферу бластоцисте, а она која ће касније створити плаценту, овај слој је познат и као трофектодерма.

Унутрашња ћелијска линија, која окружује бластоцелску шупљину, одговара ћелијама ембриона који формирају органе; у неким је књигама овај слој ћелија познат и као ембриобластема или ембриобласт.

Између 6. и 10. дана када се наведена бластоциста пријања на епител ендометрија, у матерници, и тамо се трофектодерм (познат и као трофобласт) размножава и диференцира у слојеве цитотрофобласта (унутрашњи) и синцтиотрофобласт (спољни).

Сви ови процеси су праћени обилним поделама ћелија и миграцијама, поред адхезије ћелија-ћелија или интеракција које омогућавају формирање наведених слојева.

Формирање "екстра-ембрионалних" структура

Друга недеља ембрионалног развоја је од суштинског значаја за формирање структура изведених из трофектодерме, односно "екстра-ембрионалних" структура, а то су: амнионска шупљина, пупчана везикула и хорионски кес.

- 3. недеља

Трећу недељу карактерише диференцијација трију клијавих слоја ембриона током гаструлације; развојем нотокорда.

Гаструлација

Бластомери бластоцисте настављају се делити да би формирали гаструлу кроз процес познат као гаструлација. У овој фази ембрионалног развоја почињу да се формирају темељни ембрионални "слојеви".

Гаструлација такође укључује обилну миграцију ћелија, као и њихову групњу и сегрегацију. Гаструла се састоји од спољног слоја, ектобласта или ектодерме, средњег слоја или мезобласта или мезодерма и унутрашњег слоја, ендобласта или ендодерме.

На крају треће недеље ембрион има облик спљоштеног, овалног диска у коме је већ формиран нотоорд између ектодерме и ендодерме. Нотохорд је примордијална осовина ембриона, око које је формиран аксијални костур, то јест "прото-вертебрални стуб".

Исто тако, у овом стадијуму се у ектодерми формирају неуронске плоче, неуронски набори и неурална цев, који одговарају примордијуму централног нервног система. Примордијалност кардиоваскуларног система је такође наглашена током треће недеље.

- Недеља 4 до 8

Главне унутрашње и спољне структуре формирају се између четврте и осме недеље ембрионалног развоја. Током ових недеља одвијају се процеси раста, морфогенезе и диференцијације ткива и органа.

7-9 недељни ембрион

Ови процеси су фино регулисани и контролисани, посебно помоћу образаца експресије гена ћелија који су део заметних слојева, који у одређеној мери зависе од карактеристика животне средине.

Појава ембрија на крају другог месеца гестације (Извор: др Деннис М ДеПаце преко Викимедиа Цоммонс)

Савијање ембрија

Облик тела ембриона потиче од савијања триламинарног, овалног и дискоидног ембриона који су се формирали током треће недеље. Овај се процес одвија у средњој и водоравној равнини исте и након тога ембрион релативно брзо расте.

У процесу савијања приморцијума мозга формирају се гркљан, једњак и доњи респираторни систем. Део ендодермалног слоја користи се за стварање стражњег црева, силазног црева и ректума.

Фазе развоја фетуса

Иако се напредовање од ембриона ка плоду одвија постепено, разлика је неопходна да би се потврдило да су код плода препознате структуре растућег човека, јер су главни органи и телесни системи већ формирани.

Фетални период почиње у деветој години гестације. Између девете и дванаесте недеље, раст плода се убрзава, али остаје несразмеран однос са телом и главом.

Седмице 9 до 12

Током девете недеље, карактеристичне карактеристике су: веома широко лице, широко постављене очи, спојене капке и "увијене" уши. Ноге су кратке, а бедра релативно мала. На следећој слици можете видети ембрион на 9 недеља гестације:

До краја девете недеље спољашњи гениталији се не разликују између дечака и девојчица. У плоду који траје девет недеља, јетра је главно место за стварање црвених крвних зрнаца (еритропоеза), а управо за то време урин почиње да се формира.

Када фетус достигне дванаесту недељу, појављују се примарни центри окоштавања у скелену лобање и дугим костима. Надаље, у овом периоду горњи удови достижу своју релативну дефинитивну дужину, али доњи се још морају развити.

Седмице 13 до 16

Између ових недеља, раст се још више убрзава и постаје очитији. На крају 16 недеља тело добија величину пропорционалнију величини главе, а доњи удови су достигли одговарајућу дужину.

Између ове 3 недеље, почиње истинска окоштавање костура и развој костију се може приметити на ултразвуку. До 14. недеље могу се видети спори покрети очију и одређује се и образац власишта.

Од ове недеље се може одредити пол, јер се у женки разликују јајници и примордијалне клице. Поред тога, очи се више не налазе антеролатерално и распоређене су у предњем делу лица.

Уши су такође смештене у свом коначном положају са бочних страна главе.

Седмице 17-20

Стопа раста лагано успорава од 17. недеље даље, али током овог временског интервала покрети фетуса почињу да постају очигледни.

Између 17. и 20. недеље, кожа плода прекривена је заштитном воштаном супстанцом која се назива „воштани верникс“, а такође танким слојем длака (лануго) који доприноси пријањању верникса на кожу.

За то време обрве и длаке постају видљиви и смеђа маст се почиње одлагати, што учествује у производњи топлоте.

Седмице од 21 до 25

Фетус, са набораном и ружичастом кожом, почиње добијати на тежини. Има брзе покрете очију, а плућа почињу да стварају плућну површински активну твар. Нокти се обично појављују током 24. недеље.

Седмице од 26 до 29

До краја ове три недеље, плод већ има довољно развијен плућни систем да спроводи размену гасова.

Очи су отворене, коса се развила, а нокти на ноктима су такође видљиви. Поред тога, фетус повећава синтезу белих масти, што резултира повећањем телесне масе.

На крају 28. недеље, коштана срж преузима производњу црвених крвних зрнаца, која су се раније појавила у слезини, а пре тога у јетри.

Седмица 30 до 34

У 30. недељи документовано је развијање пупиларног рефлекса или, што је исто, промена пречника зенице у одговору на светло. У то време проценат телесне масти је већи од 7%, а екстремитети фетуса изгледају скупљено.

Седмица 35 до 38

Од овог тренутка сматра се да је трудноћа у периоду прекида. Фетузи рођени прерано, од 26. недеље, имају шансу да преживе уз медицинску помоћ, али од 35. недеље надаље, мање су угрожени.

Карактеристике попут односа између обима главе и трбуха или дужине стопала користе се током овог периода за утврђивање старости фетуса.

У 38. недељи се већ разматра трудноћа. За то време проценат телесне масти износи отприлике 16%, а груди и пекторали се мало надувају и код дечака и код девојчица.

Референце

1. Хоуиллон, Ц. (2013). Ембриологие. Спрингер-Верлаг
2. Мооре, К., Персауд, Т., и Торцхиа, М. (2016). Човек у развоју. Клинички оријентисана ембриологија (10. изд.). Филаделфија, Пенсилванија: Елсевиер.
3. Соломон, Е., Берг, Л. и Мартин, Д. (1999). Биологија (5. изд.). Филаделфија, Пенсилванија: Саундерс Цоллеге Публисхинг.
4. Хилл, М. (2019). Ембриологија. Преузето 24. октобра 2019. са ввв.ембриологи.мед.унсв.еду.ау/ембриологи/индек.пхп/Ембриониц_Девелопмент
5. Хилл, М. (2019). Ембриологија. Преузето 24. октобра 2019. са ввв.ембриологи.мед.унсв.еду.ау/ембриологи/индек.пхп/Тимелине_хуман_девелопмент