Dezvoltarea embrionului uman

Pentru a înțelege trăsăturile individuale ale structurii corpului uman, este necesar să ne familiarizăm cu dezvoltarea corpului uman în perioada prenatală. Fiecare persoană are trăsături individuale de aspect exterior și structură internă, a căror prezență este determinată de doi factori. În primul rând, este vorba de ereditate - trăsături moștenite de la părinți, precum și rezultatul influenței mediului extern în care o persoană crește, se dezvoltă, studiază, lucrează.

Dezvoltarea individuală, sau dezvoltarea în ontogeneză, are loc în toate perioadele vieții - de la concepție până la moarte. În ontogeneza umană, se disting două perioade: înainte de naștere (intrauterină, prenatal; din grecescul natos - născut) și după naștere (extrauterină, postnatal). În perioada intrauterină, de la concepție până la naștere, fătul (embrionul) se află în corpul mamei. În primele 8 săptămâni, au loc principalele procese de formare a organelor și părților corpului. Această perioadă se numește embrionară, iar organismul viitoarei persoane este un embrion (embrion). Începând cu săptămâna a 9-a, când principalele trăsături externe umane au început deja să apară, organismul se numește făt, iar perioada se numește fetală.

După fertilizare (fuziunea spermatozoidului și ovulului), care are loc de obicei în trompele uterine, celulele sexuale fuzionate formează un embrion unicelular - un zigot, care are toate proprietățile ambelor celule sexuale. Din acest moment, începe dezvoltarea unui nou organism (fiică).

Prima săptămână de dezvoltare embrionară

Aceasta este perioada de divizare a zigotului în celule fiice. În primele 3-4 zile, zigotul se divide și simultan se deplasează de-a lungul trompei uterine spre cavitatea uterină. Ca urmare a diviziunii zigotului, se formează o veziculă multicelulară - o blastulă cu o cavitate în interior (din grecescul blastos - vlăstă). Pereții acestei vezicule sunt formați din două tipuri de celule: mari și mici. Pereții veziculei - trofoblastul - sunt formați din stratul exterior de celule mici și luminoase. Ulterior, celulele trofoblastului formează stratul exterior al membranelor embrionare. Celulele întunecate mai mari (blastomeri) formează un grup - un embrioblast (nodul embrionar, rudiment embrionar), care este situat medial față de trofoblast. Embrionul și structurile extraembrionare adiacente (cu excepția trofoblastului) se dezvoltă din acest grup de celule (embrioblast). O cantitate mică de lichid se acumulează între stratul superficial (trofoblast) și nodulul embrionar.

Până la sfârșitul primei săptămâni de dezvoltare (6-7 zile de sarcină), embrionul este implantat în mucoasa uterină. Celulele de suprafață ale embrionului, care formează o veziculă - trofoblast (din grecescul trophe - nutriție, trophicus - trofic, hrănitor), secretă o enzimă care afânează stratul superficial al mucoasei uterine. Aceasta din urmă este deja pregătită pentru implantarea embrionului în ea. Până în momentul ovulației (eliberarea unui ovul din ovar), mucoasa uterină devine mai groasă (până la 8 mm). În ea cresc glandele uterine și vasele de sânge. Numeroase excrescențe - vilozități - apar pe trofoblast, ceea ce mărește suprafața de contact a acestuia cu țesuturile mucoasei uterine. Trofoblastul se transformă într-o membrană nutritivă a embrionului, care se numește membrana viloasă sau corion. La început, corionul are vilozități pe toate părțile, apoi aceste vilozități se păstrează doar pe partea orientată spre peretele uterin. În acest loc, din corion și membrana mucoasă adiacentă a uterului se dezvoltă un nou organ, placenta (locul bebelușului). Placenta este un organ care leagă corpul mamei cu fătul și îi oferă nutriție.

A doua săptămână de dezvoltare embrionară

Aceasta este etapa în care celulele embrioblastice sunt împărțite în două straturi (două plăci), din care se formează două vezicule. Vezicula ectoblastică (amniotică) umplută cu lichid amniotic este formată din stratul exterior de celule adiacente trofoblastului. Vezicula endoblastică (gălbenușă) este formată din stratul interior de celule ale nodului germinativ al embrioblastului. Rudimentul („corpul”) embrionului este situat acolo unde vezicula amniotică intră în contact cu vezicula gălbenușă. În această perioadă, embrionul este un scut cu două straturi, format din două straturi germinative: cel exterior - ectodermul (din grecescul ektos - exterior, derma - piele) și cel interior - endodermul (din grecescul ёntos - interior). Ectodermul este orientat spre vezicula amniotică, iar endodermul este adiacent veziculei gălbenușului. În această etapă, se pot determina suprafețele embrionului. Suprafața dorsală este adiacentă sacului amniotic, iar suprafața ventrală este adiacentă sacului vitelin. Cavitatea trofoblastică din jurul sacului amniotic și vitelin este umplută lax cu fire de celule mezenchimale extraembrionare. Până la sfârșitul celei de-a doua săptămâni, embrionul are doar 1,5 mm lungime. În această perioadă, scutul embrionar se îngroașă în partea sa posterioară (caudală). Aici încep să se dezvolte organele axiale (cordonul, tubul neural).

A treia săptămână de dezvoltare embrionară

Perioada de formare a scutului triplu. Celulele stratului exterior, ectodermal, al scutului embrionar se deplasează spre capătul său posterior, rezultând formarea unei creste extinse în direcția axei embrionului. Această catenă celulară se numește linie primară. În partea capului (anterior) a liniei primare, celulele cresc și se înmulțesc mai rapid, rezultând formarea unei mici proeminențe - nodul primar (nodul Hensen). Linia primară determină simetria bilaterală a corpului embrionului, adică laturile sale dreaptă și stângă. Locația nodului primar indică capătul cranian (cap) al corpului embrionului.

Ca urmare a creșterii rapide a liniei primare și a nodului primar, ale cărui celule cresc pe lateralele dintre ectoderm și endoderm, se formează stratul germinativ mijlociu, mezodermul. Celulele mezodermice situate între straturile scutelumului se numesc mezoderm intraembrionar, iar cele care migrează dincolo de limitele sale se numesc mezoderm extraembrionar.

Unele dintre celulele mezodermice din nodulul primar cresc în mod deosebit de activ înainte, formând procesul cefalo-cordal. Acest proces pătrunde între straturile exterioare și interioare de la cap până la capătul posterior al embrionului și formează un fir celular - coarda dorsală (corda). Partea craniană (capitolică) a embrionului crește mai repede decât coada (caudală), care, împreună cu zona tuberculului primar, pare să se retragă înapoi. La sfârșitul celei de-a treia săptămâni, o bandă longitudinală de celule în creștere activă - placa neurală - iese în evidență în fața tuberculului primar în stratul germinativ exterior. Această placă se îndoaie curând, formând un șanț longitudinal - șanțul neural. Pe măsură ce șanțul se adâncește, marginile sale se îngroașă, se apropie și cresc împreună, închizând șanțul neural într-un tub neural. Ulterior, întregul sistem nervos se dezvoltă din tubul neural. Ectodermul se închide peste tubul neural format și pierde legătura cu acesta.

În aceeași perioadă, o excrescență asemănătoare unui deget, alantoida, pătrunde din spatele stratului interior (endodermal) al scutului embrionar în mezenchimul extraembrionar (așa-numitul tulpină amniotică), dar nu îndeplinește nicio funcție specifică la om. De-a lungul alantoidei, vasele de sânge ombilicale (placentare) cresc de la embrion prin tulpina amniotică până la vilozitățile corionice. Firul care conține vase de sânge, legând embrionul de membranele extraembrionare (placenta), formează tulpina abdominală. Astfel, până la sfârșitul celei de-a treia săptămâni, embrionul uman are aspectul unui scut cu trei straturi. În zona stratului embrionar exterior, este vizibil tubul neural, iar mai adânc - apare cordonul dorsal, adică organele axiale ale embrionului uman.

A patra săptămână de dezvoltare embrionară

Este perioada în care embrionul, care arată ca un scut tridimensional, începe să se curbeze în direcțiile transversală și longitudinală. Scutul embrionar devine convex, iar marginile sale sunt delimitate de amnion printr-un șanț adânc - pliul trunchiului. Corpul embrionului se transformă dintr-un scut plat într-unul tridimensional, exodermul acoperă corpul embrionului din toate părțile.

Endodermul, care se află în interiorul corpului embrionului, se curbează într-un tub și formează rudimentul embrionar al viitorului intestin. Deschiderea îngustă prin care intestinul embrionar comunică cu sacul vitelin se transformă ulterior în inelul ombilical. Endodermul formează epiteliul și glandele tractului digestiv și ale tractului respirator. Ectodermul formează sistemul nervos, epiderma pielii și derivatele acesteia, mucoasa epitelială a cavității bucale, secțiunea anală a rectului și vaginul. Mezodermul dă naștere organelor interne (cu excepția derivatelor endodermului), sistemului cardiovascular, organelor sistemului musculo-scheletic (oase, articulații, mușchi) și pielii în sine.

Intestinul embrionar (primar) este inițial închis în față și în spate. În capetele anterioare și posterioare ale corpului embrionului apar invaginări ale ectodermului - fosa bucală (viitoarea cavitate bucală) și fosa anală (anală). Între cavitatea intestinului primar și fosa bucală există o placă (membrană) anterioară (orofaringiană) cu două straturi (ectoderm și endoderm), între intestin și fosa anală - placa (membrană) cloacală (anală), de asemenea, cu două straturi. Membrana anterioară (orofaringiană) se sparge în a 4-a săptămână de dezvoltare. În a 3-a lună, membrana posterioară (anală) se sparge.

Ca urmare a îndoirii, corpul embrionului este înconjurat de conținutul amnionului - lichidul amniotic, care acționează ca un mediu protector, protejând embrionul de daune, în principal mecanice (zguduiri). Sacul vitelin întârzie în creștere și în a doua lună de dezvoltare intrauterină arată ca un sac mic, apoi se reduce complet. Tulpina abdominală se alungește, devine relativ subțire și mai târziu primește numele de cordon ombilical.

În timpul celei de-a 4-a săptămâni, continuă diferențierea mezodermului, care a început la sfârșitul celei de-a 3-a săptămâni de dezvoltare embrionară. Partea dorsală a mezodermului, situată pe părțile laterale ale notocordului, formează proeminențe perechi - somite. Somitele sunt segmentate, adică împărțite în secțiuni situate metameric. Prin urmare, partea dorsală a mezodermului se numește segmentată. Segmentarea somitelor are loc treptat în direcția din față în spate. În ziua a 20-a se formează a 3-a pereche de somite, până în ziua a 30-a sunt deja 30, iar în ziua a 35-a - 43-44 de perechi. Partea ventrală a mezodermului nu este împărțită în segmente, ci este reprezentată pe fiecare parte de două plăci (partea nesegmentată a mezodermului). Placa medială (viscerală) este adiacentă endodermului (intestinului primar) și se numește splanhnopleură, placa laterală (externă) este adiacentă peretelui corpului embrionului, ectodermului, și se numește somatopleură. Învelișul epitelial al membranelor seroase (mezoteliu), precum și placa propriu-zisă a membranelor seroase și baza subseroasă, se dezvoltă din splanhnopleură și somatopleură. Mezenchimul splanhnopleurei participă, de asemenea, la construcția tuturor straturilor tractului digestiv, cu excepția epiteliului și glandelor, care sunt formate din endoderm. Endodermul dă naștere glandelor esofagului, stomacului, ficatului cu canalele biliare, țesutului glandular al pancreasului, învelișului epitelial și glandelor organelor respiratorii. Spațiul dintre plăcile părții nesegmentate a mezodermului se transformă în cavitatea corpului embrionului, care este subdivizată în cavitățile abdominală, pleurală și pericardică.

Mezodermul de la granița dintre somite și splanchnopleură formează nefrotomi (picioare segmentare), din care se dezvoltă tubulurile rinichiului primar. Din partea dorsală a mezodermului se formează trei rudimente - somitele. Partea ventromedială a somitelor - sclerotomul - este utilizată pentru a construi țesutul scheletogen, care dă naștere oaselor și cartilajelor scheletului axial - coloana vertebrală. Lateral de acesta se află miotomul, din care se dezvoltă mușchii scheletici striați. În partea dorsolaterală a somitei se află dermatomul, din al cărui țesut se formează baza țesutului conjunctiv al pielii - dermul.

În săptămâna a 4-a, în secțiunea capului, de o parte și de alta a embrionului din ectoderm, se formează rudimentele urechii interne (mai întâi fosele auditive, apoi veziculele auditive) și viitorul cristalin al ochiului, care este situat deasupra proeminenței laterale a creierului - vezicula optică. În același timp, se transformă secțiunile viscerale ale capului, grupate în jurul golfului bucal sub forma proceselor frontal și maxilar. Caudal față de aceste procese, sunt vizibile contururile arcurilor viscerale mandibulare și sublinguale (hioide).

Pe suprafața anterioară a corpului embrionului, iese în evidență tuberculul cardiac, urmat de tuberculul hepatic. Depresiunea dintre acești tuberculi indică locul de formare a septului transversal - unul dintre rudimentele diafragmei.

Caudal față de tuberculul hepatic se află tulpina ventrală, care conține vase de sânge mari și leagă embrionul de placentă (cordonul ombilical).

Perioada de la a 5-a până la a 8-a săptămână de dezvoltare embrionară

Perioada de dezvoltare a organelor (organogeneză) și a țesuturilor (histogeneză). Aceasta este perioada dezvoltării timpurii a inimii, plămânilor, complicarea structurii tubului intestinal, formarea arcurilor viscerale și branchiale, formarea capsulelor organelor de simț. Tubul neural este complet închis și se extinde în secțiunea capului (viitorul creier). La vârsta de aproximativ 31-32 de zile (săptămâna a 5-a, lungimea embrionului este de 7,5 cm), apar rudimente (muguri) asemănătoare înotătoarelor ale brațelor la nivelul segmentelor cervicale inferioare și toracice I ale corpului. Până în ziua a 40-a, se formează rudimentele picioarelor (la nivelul segmentelor lombare inferioare și sacrale superioare).

În săptămâna a 6-a, rudimentele urechii externe sunt vizibile, iar de la sfârșitul săptămânii a 6-a până la a 7-a - degetele de la mâini și apoi degetele de la picioare.

Până la sfârșitul celei de-a 7-a săptămâni, pleoapele încep să se formeze. Datorită acestui fapt, ochii sunt conturați mai clar. În săptămâna a 8-a, se încheie așezarea organelor embrionului. Din săptămâna a 9-a, adică de la începutul celei de-a 3-a luni, embrionul capătă aspectul unei ființe umane și se numește făt.

Perioada de dezvoltare a embrionului de la 3 la 9 luni

Începând cu a treia lună și pe parcursul întregii perioade fetale, are loc creșterea și dezvoltarea ulterioară a organelor și părților corpului formate. În același timp, începe diferențierea organelor genitale externe. Se pun unghiile. De la sfârșitul celei de-a cincea luni, sprâncenele și genele devin vizibile. În a șaptea lună, pleoapele se deschid, iar grăsimea începe să se acumuleze în țesutul subcutanat. În a noua lună, se naște fătul. Caracteristicile legate de vârstă ale dezvoltării organelor și sistemelor individuale de organe sunt descrise în secțiunile relevante ale manualului.