DEZVOLTARE EMBRIONARĂ ȘI FETALĂ: ETAPE ȘI CARACTERISTICI SĂPTĂMÂNĂ CU SĂPTĂMÂNĂ - ANATOMIE ȘI FIZIOLOGIE - 2025

Dezvoltarea embrionară și fetală este procesul prin care se formează indivizi întregi din celule din doi părinți: un tată și o mamă; corespunde tuturor etapelor care urmează fertilizarea unui ovul de către o spermă, până la naștere.

Ramura științei medicale care este responsabilă pentru analiza acestor procese este cunoscută sub numele de „ Embriologie” și studiul acesteia a început mai mult sau mai puțin în 1651, când un om de știință numit Harvey și-a dat seama că toți indivizii provin dintr-un „ou” .

Diagrama reprezentativă a celor trei trimestre ale dezvoltării fetale umane (Sursa: Mhuerth01 prin Wikimedia Commons)

Cu toate acestea, principalele progrese în embriologie nu au avut loc până la sosirea conceptelor evolutive ale lui Lamarck și Darwin în secolul al XIX-lea, deoarece înainte de această dată această știință era susținută de ideile „preformiste” ale multor oameni de știință.

Potrivit embriologilor (oamenii de știință responsabili de studiul embriologiei), dezvoltarea umană este împărțită în perioadele prenatale și postnatală, care, după cum indică numele lor, apar înainte și după naștere.

Dezvoltarea embrionară și fetală corespund perioadei prenatale și este ansamblul de evenimente în care apar cele mai drastice și importante schimbări ale dezvoltării, de vreme ce o celulă fertilizată numită zigot se transformă într-un organism multicelular extrem de complex.

S-a stabilit că cele mai evidente sau vizibile modificări apar între a treia și a opta săptămână din perioada embrionară, în timp ce în timpul dezvoltării fetale există creșterea și diferențierea țesuturilor și organelor în sine.

Procesele cheie care apar în timpul dezvoltării embrionare și fetale constau în multiple evenimente de diviziune celulară, migrație și moarte celulară programată, pe lângă ordonarea celulelor și schimburi complexe de informații între celule.

Etapele dezvoltării embrionare

Dezvoltarea embrionară a oricărui animal începe cu fertilizarea unui ovul de către un spermatozoid, care sunt, în mod corespunzător, celulele sexuale ale femelelor și bărbaților.

Ovul fertilizant cu spermă

La om, acest proces are loc în primele 3 luni (sau în primele 8 săptămâni) de gestație, după care embrionul este considerat un făt și, prin urmare, suferă o dezvoltare fetală caracteristică.

- Saptamana 1

Diagrama procesului de fertilizare la om (Sursa: Ttrue12Despre traducerea Ortisa prin Wikimedia Commons)

În prima săptămână de gestație au loc procesele de fertilizare și formare a zigotului; În această perioadă are loc și segmentarea acestei celule, producând morula și blastula.

Fertilizare

Procesul de fertilizare constă dintr-o serie de evenimente secvențiale care sunt descrise de la primul contact al gameților până la fuziunea nucleelor ​​lor. Aceste evenimente pot fi enumerate după cum urmează:

- Trecerea celulei spermei prin corona radiata : sperma trebuie să treacă printr-un strat de celule care înconjoară ovulul matur, cunoscut sub numele de corona radiata.

- Penetrarea zonei pellucida: între corona radiata și membrana celulară a ovulului există o regiune numită „zona pellucida”, care este compusă din glicoproteine ​​filamentoase și care înconjoară și gametul feminin. Sperma produce enzime proteolitice specifice pentru a putea traversa această zonă.

Notă: odată ce spermatozoizii reușesc să „dizolve” zona pelucidă și să ajungă la ovul, se formează ceea ce embrionii au numit „zonă de reacție”, ceea ce face ca această celulă să fie impermeabilă pentru alte sperme.

- Fuziunea membranelor : când sperma intră în sfârșit în contact cu celula gametică feminină, atât membranele plasmatice se contopește, cât și capul și coada spermei intră în regiunea citosolică a ovulului.

- Culminarea celei de-a doua diviziuni meiotice a ovulului și formarea pronucleului feminin : ovulul este în ceea ce se numește „stop meiotic” și îl lasă prin cascadele de semnalizare care declanșează intrarea spermei, formând pronucleul feminin, având o încărcătură cromozomă haploidă (n).

- Formarea pronucleului masculin : o dată în interior, coada spermei se degradează, dar nucleul său crește ca dimensiune, formând un pronucleus masculin identic cu cel feminin, de asemenea cu o încărcătură cromozomială haploidă.

- Formarea zigotului : acest proces are loc atunci când cei doi pronuclei fuzionează pentru a forma o celulă cu jumătate din cromozomii unui părinte și cealaltă jumătate a celuilalt, restabilind încărcarea diploidă (2n). În acest moment, cromozomii omologi de la ambii părinți schimbă materiale, recombinând.

Segmentarea zigotului

Când se formează zigotul, adică atunci când a avut loc fertilizarea și restabilirea încărcăturii cromozomiale, se declanșează diviziuni mitotice secvențiale care obțin o creștere a numărului de celule (blastomere).

Diviziunea implică o reducere a mărimii celulelor, dar nu o creștere a volumului și apare pe măsură ce ovulul se deplasează prin trompele uterine spre uter. Acest proces începe în jurul a 30 de ore de la fertilizare.

Morulation

Când diviziunile mitotice se completează în jurul a 12 sau 32 de celule (mai mult sau mai puțin în ziua a 3-a de la fertilizare), acestea se „compactează” datorită evenimentelor de adeziune mediate de glicoproteine ​​de suprafață și formează o „morulă” (datorită asemănării lor morfologice cu fructe).

Această morulă este înconjurată de o linie de celule cunoscute sub numele de celule trofoblastice, care sunt cele care vor forma ulterior placenta.

Blastulation

Diviziunile consecutive ale blastomerelor morulei generează un fel de cavitate, blastocelul, motiv pentru care structura rezultată este cunoscută sub numele de „blastula” sau „blastocist”. Această structură se formează în ziua 4 după fertilizare și când morula ajunge în uter.

- Săptămâna 2

În a doua săptămână, în blastocist, două linii de celule încep să se diferențieze, fiecare provenind de la liniile celulare provenite din cele două celule care sunt produsul primei diviziuni a zigotului.

Una dintre liniile celulare alcătuiește periferia blastocistului și este cea care va da naștere mai târziu placentei, acest strat este cunoscut sub numele de trofectoderm.

Linia de celule interne, care înconjoară cavitatea blastocelică, corespunde celulelor formatoare de organe ale embrionului care se află în formare; în unele cărți, acest strat de celule este cunoscut sub numele de embrioblastem sau embrioblast.

Este între a 6-a și a 10-a zi, când blastocistul respectat aderă la epiteliul endometrial, în uter, și este acolo unde proliferează trophectodermul (cunoscut și sub denumirea de trofoblast) și se diferențiază în straturile de citotrofoblast (intern) și sincitiotrofoblast (extern).

Toate aceste procese sunt însoțite de divizii și migrații celulare abundente, pe lângă adeziuni celulare și interacțiuni celulare care permit formarea straturilor menționate.

Formarea structurilor „extra-embrionice”

A doua săptămână de dezvoltare embrionară este esențială pentru formarea structurilor derivate din trofectoderm, adică a structurilor „extra-embrionare”, care sunt: ​​cavitatea amniotică, vezicula ombilicală și sacul corionic.

- Săptămâna a 3-a

A treia săptămână se caracterizează prin diferențierea celor trei straturi germinale ale embrionului în timpul gastrulației; prin dezvoltarea notochordului.

gastrulation

Blastomerele blastocistului continuă să se împartă pentru a forma gastrula, prin procesul cunoscut sub numele de gastrulație. În această etapă a dezvoltării embrionare, „straturile” embrionare fundamentale încep să se formeze.

Gastrulația implică, de asemenea, migrația celulară abundentă, precum și aglomerarea și segregarea lor. Gastrula este formată dintr-un strat exterior, ectoblastul sau ectodermul, dintr-un strat mediu sau mezoblast sau mezoderm și dintr-un strat interior, endoblastul sau endodermul.

La sfârșitul celei de-a treia săptămâni, embrionul are aspectul unui disc ovalat aplatizat, în care s-a format deja notochordul dintre ectoderm și endoderm. Notochordul este axa primordială a embrionului, în jurul căreia se formează scheletul axial, adică este o „coloană proto-vertebrală”.

De asemenea, în această etapă, în ectoderm se formează placa neurală, pliurile neurale și tubul neural, care corespund primordiului sistemului nervos central. Primordialul sistemului cardiovascular este de asemenea conturat în a treia săptămână.

- Săptămânile 4 până la 8

Principalele structuri interne și externe sunt formate între a patra și a opta săptămână de dezvoltare embrionară. În aceste săptămâni au loc procesele de creștere, morfogeneză și diferențiere a țesuturilor și organelor.

7-9 săptămâni embrion

Aceste procese sunt bine reglate și controlate, în special prin tiparele de expresie genetică ale celulelor care fac parte din straturile germinale în cauză, care depind, într-o oarecare măsură, de caracteristicile mediului.

Apariția unui embrion la sfârșitul celei de-a doua luni de gestație (Sursa: Dennis M DePace, doctorat prin Wikimedia Commons)

Plierea embrionului

Forma corporală a embrionului provine din plierea embrionului trilaminar, oval și discoidal care s-a format în a treia săptămână. Acest proces are loc în planul mediu și orizontal al aceluiași și după aceasta embrionul crește relativ repede.

În procesul de pliere a primordiului creierului, se formează faringele, esofagul și sistemul respirator inferior. O parte din stratul endodermic este utilizat pentru formarea posteriorului, a colonului descendent și a rectului.

Etapele dezvoltării fetale

Deși progresia de la embrion spre făt are loc treptat, distincția este necesară pentru a afirma că, în făt, sunt recunoscute structurile unei ființe umane în creștere, deoarece s-au format deja organele principale și sistemele corpului.

Perioada fetală începe în a noua săptămână de gestație. Între a noua și a douăsprezecea săptămână, creșterea fătului se accelerează, dar rămâne o relație disproporționată cu corpul și capul.

Săptămânile 9-12

Pe parcursul celei de-a noua săptămâni, trăsăturile distinctive sunt: ​​o față foarte largă, ochi larg-fixați, pleoapele topite și urechile „înecate”. Picioarele sunt scurte, iar coapsele sunt relativ mici. În imaginea următoare puteți vedea un embrion la 9 săptămâni de gestație:

Până la sfârșitul săptămânii a noua, organele genitale externe sunt indistinguibile între băieți și fete. Într-un făt de nouă săptămâni, ficatul este principalul site pentru formarea globulelor roșii (eritropoieză) și în acest timp începe să se formeze urina.

Până când fătul ajunge în a douăsprezecea săptămână, în scheletul craniului și în oasele lungi apar centre primare de osificare. Mai mult, în această perioadă, membrele superioare ating lungimile relative definitive, dar membrele inferioare mai trebuie să se dezvolte.

Săptămânile 13-16

Între aceste săptămâni, creșterea accelerează și devine mai evidentă. La sfârșitul a 16 săptămâni corpul capătă o dimensiune mai proporțională cu cea a capului, iar membrele inferioare au atins lungimea corespunzătoare.

Între aceste 3 săptămâni începe adevărata osificare a scheletului și se poate observa dezvoltarea oaselor la ecografie. Până în săptămâna 14, se pot observa mișcări lente ale ochilor și se determină și modelul scalpului.

Din aceste săptămâni, sexul poate fi determinat, deoarece la femei ovarele și celulele germinale primordiale se diferențiază. În plus, ochii nu mai sunt localizați anterolateral și sunt aranjați în regiunea anterioară a feței.

Urechile sunt, de asemenea, găzduite în pozițiile lor finale pe părțile laterale ale capului.

Săptămâni 17-20

Rata de creștere încetinește ușor începând cu săptămâna 17, dar în acest interval mișcările fetale încep să devină evidente.

Între săptămânile 17 și 20, pielea făturilor este acoperită cu o substanță ceroasă protectoare numită „vernix de ceară”, precum și cu un strat subțire de păr (lanugo) care contribuie la adeziunea vernixului la piele.

În acest timp, sprâncenele și părul devin vizibile, iar grăsimea brună începe să fie depusă, care participă la producerea căldurii.

Săptămânile 21-25

Fătul, cu pielea încrețită și roz, începe să crească în greutate. Are mișcări rapide ale ochilor și plămânii încep să producă agent tensioactiv pulmonar. Unghiile apar de obicei în timpul săptămânii 24.

Săptămânile 26 - 29

Până la sfârșitul acestor trei săptămâni, fătul are deja un sistem pulmonar suficient de dezvoltat pentru a efectua schimbul de gaze.

Ochii sunt deschiși, părul s-a dezvoltat, iar unghiile de la picioare sunt vizibile. În plus, fătul crește sinteza grăsimilor albe, ceea ce duce la un câștig de masă corporală.

La sfârșitul săptămânii 28, măduva osoasă preia producția de celule roșii din sânge, care au apărut anterior în splină și înainte de aceasta, în ficat.

Săptămâna 30 - 34

În săptămâna 30, s-a documentat dezvoltarea reflexului pupilar sau, ceea ce este același, modificarea diametrului pupilei ca răspuns la lumină. Până la acest moment, procentul de grăsime corporală este mai mare de 7%, iar extremitățile fătului par pline.

Săptămâna 35 - 38

Din acest moment, se consideră că sarcina se află într-o perioadă de încetare. Fetusii născuți prematur, începând cu săptămâna 26, au șansa să supraviețuiască cu asistență medicală, dar începând cu săptămâna 35 încoace sunt mai puțini în pericol.

Caracteristici precum relația dintre circumferințele capului și abdomen sau lungimea picioarelor sunt utilizate în această perioadă pentru a determina vârsta fătului.

În săptămâna 38 este deja luată în considerare o sarcină pe termen complet. În acest timp, procentul de grăsime corporală este de aproximativ 16%, iar pieptul și pectoralele se umflă ușor atât la băieți cât și la fete.

Referințe

1. Houillon, C. (2013). Embryologie. Springer-Verlag.
2. Moore, K., Persaud, T., & Torchia, M. (2016). Omul în curs de dezvoltare. Embriologie orientată clinic (ediția a 10-a). Philadelphia, Pennsylvania: Elsevier.
3. Solomon, E., Berg, L., & Martin, D. (1999). Biologie (ediția a 5-a). Philadelphia, Pennsylvania: Saunders College Publishing.
4. Hill, M. (2019). Embriologie. Preluat 24 octombrie 2019, de pe www.embryology.med.unsw.edu.au/embryology/index.php/Embryonic_Development
5. Hill, M. (2019). Embriologie. Preluat 24 octombrie 2019, de pe www.embryology.med.unsw.edu.au/embryology/index.php/Timeline_human_development