EMBRYONALE EN FOETALE ONTWIKKELING: STADIA EN KENMERKEN VAN WEEK TOT WEEK - ANATOMIE EN FYSIOLOGIE - 2025

De embryonale en foetale ontwikkeling is het proces waarbij hele individuen worden gevormd uit cellen van twee ouders: een vader en een moeder; het komt overeen met alle stappen die volgen op de bevruchting van een eicel door een sperma, tot aan de geboorte.

De tak van de medische wetenschap die verantwoordelijk is voor de analyse van deze processen staat bekend als " Embryologie" en de studie ervan begon min of meer in 1651, toen een wetenschapper genaamd Harvey zich realiseerde dat alle individuen uit een "ei" kwamen. .

Representatief diagram van de drie trimesters van de ontwikkeling van de menselijke foetus (Bron: Mhuerth01 via Wikimedia Commons)

De belangrijkste vorderingen in de embryologie vonden echter pas plaats met de komst van de evolutionaire concepten van Lamarck en Darwin in de 19e eeuw, aangezien deze wetenschap vóór die tijd werd ondersteund door de "preformistische" ideeën van veel wetenschappers.

Volgens embryologen (de wetenschappers die verantwoordelijk zijn voor de studie van de embryologie) is de menselijke ontwikkeling verdeeld in de prenatale en postnatale perioden, die, zoals hun namen aangeven, respectievelijk vóór en na de geboorte plaatsvinden.

Embryonale en foetale ontwikkeling komen overeen met de prenatale periode, en het is de reeks gebeurtenissen waarin de meest drastische en belangrijke veranderingen in de ontwikkeling plaatsvinden, aangezien een bevruchte cel, een zygote genaamd, verandert in een buitengewoon complex meercellig organisme.

Er is vastgesteld dat de meest voor de hand liggende of zichtbare veranderingen optreden tussen de derde en achtste week van de embryonale periode, terwijl er tijdens de ontwikkeling van de foetus groei en differentiatie is van de weefsels en organen zelf.

De belangrijkste processen die plaatsvinden tijdens de embryonale en foetale ontwikkeling bestaan ​​uit meerdere gebeurtenissen van celdeling, migratie en geprogrammeerde celdood, evenals celvolgorde en complexe informatie-uitwisseling tussen cellen.

Stadia van embryonale ontwikkeling

De embryonale ontwikkeling van elk dier begint met de bevruchting van een eicel door een sperma, de geslachtscellen (gameten) van de vrouwtjes en mannetjes, dienovereenkomstig.

Sperma bevruchtende eicel

Bij mensen vindt dit proces plaats tijdens de eerste 3 maanden (of de eerste 8 weken) van de zwangerschap, waarna het embryo als een foetus wordt beschouwd en daarom een ​​karakteristieke foetale ontwikkeling ondergaat.

- Week 1

Schema van het bevruchtingsproces bij mensen (Bron: Ttrue12From Ortisa vertaling via Wikimedia Commons)

Tijdens de eerste week van de dracht vinden de processen van bevruchting en vorming van zygoten plaats; In deze periode vindt ook de segmentatie van deze cel plaats, waarbij de morula en blastula worden geproduceerd.

Bevruchting

Het bevruchtingsproces bestaat uit een reeks opeenvolgende gebeurtenissen die worden beschreven vanaf het eerste contact van de gameten tot de fusie van hun kernen. Deze evenementen kunnen als volgt worden weergegeven:

- Passage van de zaadcel door de corona radiata : het sperma moet door een laag cellen gaan die de rijpe eicel omgeeft, de zogenaamde corona radiata.

- Penetratie van de zona pellucida: tussen de corona radiata en het celmembraan van de eicel bevindt zich een gebied genaamd "zona pellucida", dat is samengesteld uit filamenteuze glycoproteïnen en dat ook de vrouwelijke gameet omgeeft. Sperma produceert specifieke proteolytische enzymen om dit gebied te kunnen passeren.

Opmerking: zodra een sperma erin slaagt de zona pellucida "op te lossen" en het ei te bereiken, wordt wat embryologen een "reactiezone" noemen gevormd, waardoor deze cel ongevoelig wordt voor ander sperma.

- Fusie van de membranen : wanneer het sperma uiteindelijk in contact komt met de vrouwelijke gametische cel, smelten beide plasmamembranen samen en komen zowel de kop als de staart van het sperma het cytosolische gebied van de eicel binnen.

- Culminatie van de tweede meiotische deling van de eicel en vorming van de vrouwelijke pronucleus : de eicel bevindt zich in wat een "meiotische arrestatie" wordt genoemd en verlaat deze door de signaalcascades die het binnendringen van het sperma triggeren en de vrouwelijke pronucleus vormen, met een haploïde chromosoombelasting (n).

- Vorming van de mannelijke pronucleus : eenmaal binnen wordt de staart van het sperma afgebroken, maar de kern wordt groter en vormt een mannelijke pronucleus die identiek is aan de vrouwelijke, ook met een haploïde chromosomale lading.

- Vorming van de zygoot : dit proces vindt plaats wanneer de twee pronuclei samensmelten tot een cel met de helft van de chromosomen van de ene ouder en de andere helft van de andere, waardoor de diploïde lading (2n) wordt hersteld. Op dit punt wisselen de homologe chromosomen van beide ouders materiaal uit en recombineren ze.

Zygote-segmentatie

Wanneer de zygoot wordt gevormd, dat wil zeggen wanneer bevruchting heeft plaatsgevonden en de chromosomale belasting is hersteld, worden opeenvolgende mitotische delingen geactiveerd die een toename van het aantal cellen (blastomeren) bewerkstelligen.

Deling houdt een verkleining van de cellen in, maar geen toename van het volume, en treedt op als het ei door de eileiders in de baarmoeder beweegt. Dit proces begint ongeveer 30 uur na de bevruchting.

Morulatie

Wanneer de mitotische delingen rond 12 of 32 cellen zijn voltooid (min of meer op dag 3 na de bevruchting), 'verdichten' ze dankzij adhesiegebeurtenissen gemedieerd door oppervlakte-glycoproteïnen en vormen ze een 'morula' (vanwege hun morfologische gelijkenis). met fruit).

Deze morula is omgeven door een rij cellen die bekend staat als trofoblastische cellen, die later de placenta zullen vormen.

Ontploffing

De opeenvolgende delingen van de blastomeren van de morula genereren een soort holte, de blastocele, en daarom staat de resulterende structuur bekend als een "blastula" of "blastocyst". Deze structuur wordt gevormd op dag 4 na de bevruchting en wanneer de morula de baarmoeder bereikt.

- Week 2

Tijdens de tweede week, in de blastocyst, beginnen twee cellijnen te differentiëren, elk afkomstig van de cellijnen die afkomstig zijn van de twee cellen die het product zijn van de eerste deling van de zygote.

Een van de cellijnen vormt de periferie van de blastocyst en is degene die later de placenta zal doen ontstaan, deze laag staat bekend als het trophectoderm.

De interne cellijn, die de blastocelholte omgeeft, komt overeen met de orgaanvormende cellen van het embryo dat in formatie is; in sommige boeken staat deze laag cellen bekend als de embryoblastema of embryoblast.

Het is tussen de 6e en 10e dag dat de blastocyst zich hecht aan het endometriale epitheel, in de baarmoeder, en het is daar waar het trophectoderm (ook bekend als trofoblast) prolifereert en differentieert in de cytotrofoblast (interne) en syncytiotrofoblast (externe) lagen.

Al deze processen gaan gepaard met overvloedige celdelingen en migraties, naast cel-celadhesies of interacties die de vorming van de genoemde lagen mogelijk maken.

Vorming van "extra-embryonale" structuren

De tweede week van de embryonale ontwikkeling is essentieel voor de vorming van structuren die zijn afgeleid van het trophectoderm, dat wil zeggen de "extra-embryonale" structuren, te weten: de amniotische holte, het navelstrengblaasje en de chorionzak.

- Week 3

De derde week wordt gekenmerkt door de differentiatie van de drie kiemlagen van het embryo tijdens gastrulatie; door de ontwikkeling van het notochord.

Gastrulatie

De blastomeren van de blastocyst blijven zich delen om de gastrula te vormen, via het proces dat bekend staat als gastrulatie. In dit stadium van de embryonale ontwikkeling beginnen de fundamentele embryonale "lagen" zich te vormen.

Gastrulatie omvat ook overvloedige celmigratie, evenals hun klontering en segregatie. De gastrula bestaat uit een buitenste laag, het ectoblast of ectoderm, een middelste laag of mesoblast of mesoderm, en uit een binnenste laag, het endoblast of endoderm.

Aan het einde van de derde week ziet het embryo eruit als een afgeplatte, ovale schijf, waarin het notochord tussen het ectoderm en het endoderm al is gevormd. Het notochord is de oeras van het embryo, waaromheen het axiale skelet wordt gevormd, dat wil zeggen, het is een "proto-wervelkolom".

Evenzo worden in dit stadium de neurale plaat, neurale plooien en neurale buis gevormd in het ectoderm, die overeenkomen met het primordium van het centrale zenuwstelsel. De primordiale van het cardiovasculaire systeem wordt ook geschetst tijdens de derde week.

- Weken 4 tot 8

De belangrijkste interne en externe structuren worden gevormd tussen de vierde en achtste week van de embryonale ontwikkeling. Gedurende deze weken vinden de groeiprocessen, morfogenese en differentiatie van weefsels en organen plaats.

7-9 weken embryo

Deze processen worden nauwkeurig gereguleerd en gecontroleerd, vooral door de genexpressiepatronen van de cellen die deel uitmaken van de betreffende kiemlagen, die tot op zekere hoogte afhankelijk zijn van omgevingskenmerken.

Uiterlijk van een embryo aan het einde van de tweede maand van de zwangerschap (Bron: Dennis M DePace, PhD via Wikimedia Commons)

Vouwen van het embryo

De lichaamsvorm van het embryo is afkomstig van het vouwen van het trilaminaire, ovale en schijfvormige embryo dat zich tijdens de derde week heeft gevormd. Dit proces vindt plaats in het middelste en horizontale vlak ervan en daarna groeit het embryo relatief snel.

Tijdens het vouwen van het primordium van de hersenen worden de keelholte, de slokdarm en het onderste ademhalingssysteem gevormd. Een deel van de endodermale laag wordt gebruikt voor de vorming van de dikke darm, de dalende dikke darm en het rectum.

Stadia van foetale ontwikkeling

Hoewel de progressie van het embryo naar de foetus geleidelijk verloopt, is het onderscheid nodig om te bevestigen dat bij de foetus de structuren van een groeiend menselijk wezen worden herkend, aangezien de belangrijkste organen en lichaamssystemen al zijn gevormd.

De foetale periode begint in de negende week van de zwangerschap. Tussen de negende en twaalfde week versnelt de groei van de foetus, maar er blijft een onevenredige relatie met het lichaam en het hoofd bestaan.

Weken 9 tot 12

Tijdens de negende week zijn de onderscheidende kenmerken: een zeer breed gezicht, wijd uit elkaar staande ogen, gefuseerde oogleden en ‘hangende’ oren. De benen zijn kort en de dijen zijn relatief klein. Op de volgende afbeelding ziet u een embryo na 9 weken zwangerschap:

Tot het einde van de negende week zijn de uitwendige geslachtsorganen niet te onderscheiden tussen jongens en meisjes. Bij een foetus van negen weken is de lever de belangrijkste plaats voor de vorming van rode bloedcellen (erytropoëse), en het is gedurende deze tijd dat urine zich begint te vormen.

Tegen de tijd dat de foetus de twaalfde week bereikt, verschijnen primaire ossificatiecentra in het schedelskelet en de lange botten. Bovendien bereiken in deze periode de bovenste ledematen hun relatieve definitieve lengte, maar de onderste ledematen moeten zich nog ontwikkelen.

Weken 13 tot 16

Tussen deze weken versnelt de groei nog meer en wordt duidelijker. Na 16 weken krijgt het lichaam een ​​maat die meer in verhouding staat tot die van het hoofd en hebben de onderste ledematen hun overeenkomstige lengte bereikt.

Tussen deze 3 weken begint de echte ossificatie van het skelet en kan de ontwikkeling van de botten op echografie worden waargenomen. In week 14 zijn langzame oogbewegingen te zien en wordt ook het patroon van de hoofdhuid bepaald.

Vanaf deze weken kan het geslacht worden bepaald, omdat bij vrouwen de eierstokken en de oerkiemcellen differentiëren. Bovendien bevinden de ogen zich niet langer anterolateraal en bevinden ze zich in het voorste deel van het gezicht.

De oren zijn ook in hun uiteindelijke positie aan de zijkanten van het hoofd ondergebracht.

Weken 17-20

De groeisnelheid vertraagt ​​enigszins vanaf week 17, maar gedurende dit tijdsinterval beginnen foetale bewegingen duidelijk te worden.

Tussen week 17 en 20 is de huid van foetussen bedekt met een beschermende wasachtige substantie genaamd "wasachtige vernix", en ook met een dunne laag haren (lanugo) die bijdraagt ​​aan de hechting van de vernix aan de huid.

Gedurende deze tijd worden de wenkbrauwen en het haar zichtbaar en begint het bruine vet zich af te zetten, wat bijdraagt ​​aan de productie van warmte.

Weken 21 tot 25

De foetus, met een gerimpelde en roze huid, begint aan te komen. Hij heeft snelle oogbewegingen en zijn longen beginnen pulmonale oppervlakteactieve stoffen te produceren. Vingernagels verschijnen meestal in week 24.

Weken 26 tot 29

Tegen het einde van deze drie weken heeft de foetus al een voldoende ontwikkeld longsysteem om gasuitwisseling uit te voeren.

De ogen zijn open, het haar heeft zich ontwikkeld en ook de teennagels zijn zichtbaar. Bovendien verhoogt de foetus de synthese van witte vetten, wat resulteert in een toename in lichaamsgewicht.

Aan het einde van week 28 neemt het beenmerg de productie van rode bloedcellen over, die voorheen in de milt en daarvoor in de lever plaatsvond.

Week 30 tot 34

In week 30 is de ontwikkeling van de pupilreflex of, wat hetzelfde is, de verandering in de diameter van de pupil als reactie op licht gedocumenteerd. Tegen die tijd is het percentage lichaamsvet hoger dan 7% en lijken de ledematen van de foetus mollig.

Week 35 tot 38

Vanaf dat moment wordt de zwangerschap beschouwd als een periode van beëindiging. Foetussen die te vroeg geboren worden, vanaf week 26, hebben een kans om te overleven met medische hulp, maar lopen vanaf week 35 minder risico.

Kenmerken zoals de relatie tussen de omtrek van het hoofd en de buik of de lengte van de voeten worden in deze periode gebruikt om de leeftijd van de foetus te bepalen.

In week 38 wordt al gedacht aan een voldragen zwangerschap. Gedurende deze tijd is het lichaamsvetpercentage ongeveer 16% en zijn de borst en borstspieren bij zowel jongens als meisjes iets uitpuilend.

Referenties

1. Houillon, C. (2013). Embryologie. Springer-Verlag.
2. Moore, K., Persaud, T., en Torchia, M. (2016). De zich ontwikkelende mens. Clinically Oriented Embryology (10e ed.). Philadelphia, Pennsylvania: Elsevier.
3. Solomon, E., Berg, L., en Martin, D. (1999). Biology (5e ed.). Philadelphia, Pennsylvania: Saunders College Publishing.
4. Hill, M. (2019). Embryologie. Opgehaald op 24 oktober 2019, van www.embryology.med.unsw.edu.au/embryology/index.php/Embryonic_Development
5. Hill, M. (2019). Embryologie. Opgehaald op 24 oktober 2019, van www.embryology.med.unsw.edu.au/embryology/index.php/Timeline_human_development