Cilvēka embrija attīstība

Lai izprastu cilvēka ķermeņa uzbūves individuālās iezīmes, ir jāiepazīstas ar cilvēka ķermeņa attīstību pirmsdzemdību periodā. Katram cilvēkam piemīt individuālas ārējā izskata un iekšējās uzbūves iezīmes, kuru klātbūtni nosaka divi faktori. Pirmkārt, tā ir iedzimtība - no vecākiem mantotas iezīmes, kā arī ārējās vides ietekmes rezultāts, kurā cilvēks aug, attīstās, mācās, strādā.

Individuālā attīstība jeb attīstība ontoģenēzē notiek visos dzīves periodos – no ieņemšanas līdz nāvei. Cilvēka ontoģenēzē izšķir divus periodus: pirmsdzemdību (intrauterīnais, pirmsdzemdību; no grieķu valodas natos – dzimis) un pēcdzemdību (ārpusdzemdību, pēcdzemdību). Intrauterīnajā periodā no ieņemšanas līdz dzimšanai auglis (embrijs) atrodas mātes ķermenī. Pirmo 8 nedēļu laikā notiek galvenie orgānu un ķermeņa daļu veidošanās procesi. Šo periodu sauc par embrionālo, un topošā cilvēka organisms ir embrijs (embrijs). Sākot ar 9. nedēļu, kad jau ir sākušas parādīties galvenās cilvēka ārējās pazīmes, organismu sauc par augli, un periodu sauc par fetālo.

Pēc apaugļošanās (spermas un olšūnas saplūšanas), kas parasti notiek olvadā, sapludinātās dzimumšūnas veido vienšūnas embriju - zigotu, kam piemīt visas abu dzimumšūnu īpašības. No šī brīža sākas jauna (meitas) organisma attīstība.

Pirmā embrionālās attīstības nedēļa

Šis ir zigotas dalīšanās periods meitas šūnās. Pirmo 3-4 dienu laikā zigota dalās un vienlaikus pārvietojas pa olvadu dzemdes dobuma virzienā. Zigotas dalīšanās rezultātā veidojas daudzšūnu pūslīša - blastula ar dobumu iekšpusē (no grieķu blastos - asns). Šīs pūslīša sienas sastāv no divu veidu šūnām: lielām un mazām. Pūslīša - trofoblasta - sienas veidojas no mazo gaišo šūnu ārējā slāņa. Vēlāk trofoblastu šūnas veido embrija membrānu ārējo slāni. Lielākas tumšās šūnas (blastomēras) veido kopu - embrioblastu (embrija mezgliņu, embrija rudimentu), kas atrodas mediāli no trofoblasta. No šī šūnu kopas (embrioblasta) attīstās embrijs un blakus esošās ekstraembrionālās struktūras (izņemot trofoblastu). Starp virsējo slāni (trofoblastu) un embrionālo mezglu uzkrājas neliels daudzums šķidruma.

Līdz pirmās attīstības nedēļas beigām (6.–7. grūtniecības diena) embrijs tiek implantēts dzemdes gļotādā. Embrija virsmas šūnas, kas veido pūslīti – trofoblastu (no grieķu trophe – uzturs, trophicus – trofisks, barojošs), izdala enzīmu, kas atbrīvo dzemdes gļotādas virsmas slāni. Pēdējā jau ir sagatavota embrija implantācijai tajā. Līdz ovulācijas brīdim (olšūnas atbrīvošanās no olnīcas) dzemdes gļotāda kļūst biezāka (līdz 8 mm). Tajā aug dzemdes dziedzeri un asinsvadi. Uz trofoblasta parādās daudzi izaugumi – bārkstiņas, kas palielina tā saskares virsmu ar dzemdes gļotādas audiem. Trofoblasts pārvēršas par embrija barojošu membrānu, ko sauc par bārkstiņu membrānu jeb horionu. Sākumā horionam no visām pusēm ir bārkstiņas, pēc tam šīs bārkstiņas saglabājas tikai tajā pusē, kas vērsta pret dzemdes sieniņu. Šajā vietā no horiona un blakus esošās dzemdes gļotādas attīstās jauns orgāns — placenta (bērna vieta). Placenta ir orgāns, kas savieno mātes ķermeni ar augli un nodrošina to ar uzturu.

Embrionālās attīstības otrā nedēļa

Šajā posmā embrioblastu šūnas tiek sadalītas divos slāņos (divās plāksnēs), no kuriem veidojas divas pūslīši. Ektoblastiskā (amnija) pūslīša, kas piepildīta ar augļūdeņiem, veidojas no trofoblastam blakus esošo šūnu ārējā slāņa. Endoblastiskā (dzeltenuma) pūslīša veidojas no embrioblastu dīgļa mezgla šūnu iekšējā slāņa. Embrija rudiments ("ķermenis") atrodas vietā, kur amnija pūslīša saskaras ar dzeltenuma pūslīti. Šajā periodā embrijs ir divslāņu vairogs, kas sastāv no diviem dīgļa slāņiem: ārējā - ektodermas (no grieķu ektos - ārpusē, derma - āda) un iekšējā - endodermas (no grieķu ёntos - iekšpusē). Ektoderma ir vērsta pret amnija pūslīti, un endoderma atrodas blakus dzeltenuma pūslītim. Šajā posmā var noteikt embrija virsmas. Dorsālā virsma atrodas blakus amnija maisiņam, bet ventrālā virsma - blakus dzeltenuma maisiņam. Trofoblastu dobums ap amnija un dzeltenuma maisiņiem ir brīvi piepildīts ar ekstraembrionālu mezenhīma šūnu šķipsnām. Līdz 2. nedēļas beigām embrijs ir tikai 1,5 mm garš. Šajā periodā embrionālais vairogs sabiezē tā aizmugurējā (astes) daļā. Šeit sāk attīstīties aksiālie orgāni (hora, nervu caurule).

Embrionālās attīstības trešā nedēļa

Trīsslāņu vairoga veidošanās periods. Embriona vairoga ārējā, ektodermālā, slāņa šūnas nobīdās uz tā aizmugurējo galu, kā rezultātā veidojas izciļņa, kas stiepjas embrija ass virzienā. Šo šūnu pavedienu sauc par primāro svītru. Primārās svītras galvas (priekšējā) daļā šūnas aug un vairojas ātrāk, kā rezultātā veidojas neliels pacēlums - primārais mezgls (Hensena mezgls). Primārā svītra nosaka embrija ķermeņa divpusējo simetriju, t.i., tā labo un kreiso pusi. Primārā mezgla atrašanās vieta norāda uz embrija ķermeņa galvas (kraniālo) galu.

Primārās svītras un primārā mezgla straujās augšanas rezultātā, kura šūnas aug uz sāniem starp ektodermu un endodermu, veidojas vidējais germinālais slānis - mezoderma. Mezodermas šūnas, kas atrodas starp vairogdziedzera slāņiem, sauc par intraembrionālo mezodermu, bet tās, kas migrē ārpus tās robežām, - par ekstraembrionālo mezodermu.

Dažas mezodermas šūnas primārajā mezglā īpaši aktīvi aug uz priekšu, veidojot galvas (hordas) izaugumu. Šis izaugums iekļūst starp ārējo un iekšējo slāni no embrija galvas līdz astes galam un veido šūnu pavedienu - dorsālo auklu (hordu). Embrija galvas (kraniālā) daļa aug ātrāk nekā aste (kaudālā), kas kopā ar primārā bumbuļa laukumu it kā atkāpjas atpakaļ. 3. nedēļas beigās ārējā dīgļa slānī primārā bumbuļa priekšā izceļas gareniska aktīvi augošu šūnu josla - neirālā plāksne. Šī plāksne drīz vien saliecas, veidojot garenisku rievu - neirālo rievu. Rievai padziļinoties, tās malas sabiezē, satuvinās un saaug kopā, noslēdzot neirālo rievu neirālajā caurulītē. Pēc tam no neirālās caurulītes attīstās visa nervu sistēma. Ektoderma aizveras pār izveidojušos neirālo caurulīti un zaudē savienojumu ar to.

Šajā pašā periodā no embrionālā vairoga iekšējā (endodermālā) slāņa aizmugures ekstraembrionālajā mezenhīmā (t. s. amnija kātā) iekļūst pirkstveida izaugums — alantois, kas cilvēkam neveic nekādas specifiskas funkcijas. Gar alantois no embrija caur amnija kātu līdz horiona bārkstiņām izaug nabas (placentas) asinsvadi. Asinsvadus saturošā šķiedra, kas savieno embriju ar ekstraembrionālajām membrānām (placentu), veido vēdera kātu. Tādējādi līdz 3. nedēļas beigām cilvēka embrijs izskatās kā trīsslāņu vairogs. Ārējā embrionālā slāņa rajonā ir redzama nervu caurulīte, bet dziļāk — dorsālā stīga, t. i., cilvēka embrija aksiālie orgāni.

Ceturtā embrionālās attīstības nedēļa

Tas ir periods, kad embrijs, kas izskatās pēc trīsslāņu vairoga, sāk locīties šķērsvirzienā un garenvirzienā. Embriona vairogs kļūst izliekts, un tā malas no amnija norobežo dziļa rieva - stumbra kroka. Embrija ķermenis no plakana vairoga pārvēršas trīsdimensiju, eksoderma pārklāj embrija ķermeni no visām pusēm.

Endoderma, kas atrodas embrija ķermeņa iekšpusē, saritinās caurulītē un veido nākotnes zarnas embrionālo rudimentu. Šaura atvere, caur kuru embrionālā zarna sazinās ar dzeltenuma maisiņu, vēlāk pārvēršas par nabas gredzenu. Endoderma veido gremošanas trakta un elpošanas ceļu epitēliju un dziedzerus. Ektoderma veido nervu sistēmu, ādas epidermu un tās atvasinājumus, mutes dobuma epitēlija oderi, taisnās zarnas anālo daļu un maksti. No mezodermas veidojas iekšējie orgāni (izņemot endodermas atvasinājumus), sirds un asinsvadu sistēma, muskuļu un skeleta sistēmas orgāni (kauli, locītavas, muskuļi) un pati āda.

Embrionālā (primārā) zarna sākotnēji ir aizvērta priekšpusē un aizmugurē. Embrija ķermeņa priekšējā un aizmugurējā galā parādās ektodermas invaginācijas - mutes bedre (nākotnes mutes dobums) un anālā (anālā) bedre. Starp primārās zarnas dobumu un mutes bedri atrodas divslāņu (ektoderma un endoderma) priekšējā (orofaringāla) plāksne (membrāna), starp zarnu un anālo bedri - kloākas (anālā) plāksne (membrāna), arī divslāņu. Priekšējā (orofaringāla) membrāna pārplīst 4. attīstības nedēļā. 3. mēnesī pārplīst aizmugurējā (anālā) membrāna.

Liekšanās rezultātā embrija ķermeni ieskauj amnija saturs - augļūdeņi, kas darbojas kā aizsargvide, pasargājot embriju no bojājumiem, galvenokārt mehāniskiem (trīcēšanas). Dzeltenuma maisiņš atpaliek augšanā un intrauterīnās attīstības otrajā mēnesī izskatās kā mazs maisiņš, bet pēc tam pilnībā samazinās. Vēdera kātiņš pagarinās, kļūst relatīvi plāns un vēlāk iegūst nabassaites nosaukumu.

4. nedēļā turpinās mezodermas diferenciācija, kas sākās embrionālās attīstības 3. nedēļas beigās. Mezodermas dorsālā daļa, kas atrodas notohorda sānos, veido pāru izaugumus - somītus. Somīti ir segmentēti, t.i., sadalīti metamēriski izvietotās sekcijās. Tāpēc mezodermas dorsālo daļu sauc par segmentētu. Somītu segmentācija notiek pakāpeniski virzienā no priekšpuses uz aizmuguri. 20. dienā veidojas 3. somītu pāris, līdz 30. dienai to jau ir 30, bet 35. dienā - 43-44 pāri. Mezodermas ventrālā daļa nav sadalīta segmentos, bet katrā pusē to attēlo divas plāksnītes (mezodermas nesegmentētā daļa). Mediālā (viscerālā) plāksne atrodas blakus endodermai (primārajai zarnai) un to sauc par splanhnopleuru, laterālā (ārējā) plāksne atrodas blakus embrija ķermeņa sienai, ektodermai, un to sauc par somatopleuru. No splanhnopleuras un somatopleuras attīstās serozo membrānu epitēlija apvalks (mezotelijs), kā arī serozo membrānu pareizā plāksne un zemserozā pamatne. Splanhnopleuras mezenhīms arī veido visus gremošanas trakta slāņus, izņemot epitēliju un dziedzerus, kas veidojas no endodermas. No endodermas rodas barības vada, kuņģa, aknu ar žultsvadiem dziedzeri, aizkuņģa dziedzera dziedzeraudi, epitēlija apvalks un elpošanas orgānu dziedzeri. Telpa starp mezodermas nesegmentētās daļas plāksnēm pārvēršas embrija ķermeņa dobumā, kas ir sadalīts vēdera, pleiras un perikarda dobumos.

Mezoderma uz somitām un splanhnopleiras robežas veido nefrotomus (segmentālas kājas), no kuriem attīstās primārās nieres kanāliņi. No mezodermas dorsālās daļas veidojas trīs rudimenti - somīti. Somītu ventromediālā daļa - sklerotoms - tiek izmantota skeleta audu veidošanai, no kuriem veidojas aksiālā skeleta - mugurkaula - kauli un skrimšļi. Tam laterāli atrodas miotoms, no kura attīstās svītrainie skeleta muskuļi. Somīta dorsolaterālajā daļā atrodas dermatoms, no kura audiem veidojas ādas saistaudu pamatne - derma.

4. nedēļā galvas daļā katrā embrija pusē no ektodermas veidojas iekšējās auss aizmetņi (vispirms dzirdes bedres, tad dzirdes pūslīši) un nākotnes acs lēca, kas atrodas virs smadzeņu sānu izvirzījuma - redzes pūslīša. Vienlaikus tiek pārveidotas galvas viscerālās daļas, kas grupējas ap mutes līci frontālo un augšžokļa izaugumu veidā. Kaudālā virzienā no šiem izaugumiem ir redzamas apakšžokļa un sublingvālo (hioīdo) viscerālo arku kontūras.

Embrija ķermeņa priekšējā virsmā izceļas sirds tuberkulis, kam seko aknu tuberkulis. Iedobums starp šiem tuberkuliem norāda uz šķērsvirziena starpsienas veidošanās vietu - vienu no diafragmas rudimentiem.

Kaudālā virzienā no aknu tuberkulozes atrodas ventrālais kātiņš, kurā ir lieli asinsvadi un kas savieno embriju ar placentu (nabas saiti).

Periods no 5. līdz 8. embrija attīstības nedēļai

Orgānu (organoģenēzes) un audu (histoģenēzes) attīstības periods. Šis ir sirds, plaušu agrīnās attīstības periods, zarnu caurules struktūras sarežģīšanās, viscerālo un zaru arku veidošanās, maņu orgānu kapsulu veidošanās. Nervu caurule ir pilnībā aizvērta un izplešas galvas daļā (nākotnes smadzenēs). Apmēram 31–32 dienu vecumā (5. nedēļā, embrija garums ir 7,5 cm) ķermeņa apakšējā kakla un 1. krūšu kurvja segmenta līmenī parādās spurveidīgi roku rudimenti (pumpuri). Līdz 40. dienai veidojas kāju rudimenti (apakšējā jostas un augšējā krustu segmenta līmenī).

6. nedēļā ir pamanāmi ārējās auss aizmetņi, bet no 6. līdz 7. nedēļas beigām - pirksti un pēc tam kāju pirksti.

Līdz 7. nedēļas beigām sāk veidoties plakstiņi. Pateicoties tam, acis ir skaidrāk iezīmētas. 8. nedēļā ir pabeigta embrija orgānu dēšana. Sākot ar 9. nedēļu, t.i., no 3. mēneša sākuma, embrijs iegūst cilvēka izskatu un tiek saukts par augli.

Embrija attīstības periods no 3 līdz 9 mēnešiem

Sākot ar trešo mēnesi un visā augļa periodā, notiek izveidoto orgānu un ķermeņa daļu augšana un tālāka attīstība. Vienlaikus sākas ārējo dzimumorgānu diferenciācija. Tiek likti nagi. Sākot ar piektā mēneša beigām, kļūst pamanāmas uzacis un skropstas. Septītajā mēnesī atveras plakstiņi, un zemādas audos sāk uzkrāties tauki. Devītajā mēnesī piedzimst auglis. Ar vecumu saistītās atsevišķu orgānu un orgānu sistēmu attīstības īpatnības ir aprakstītas attiecīgajās mācību grāmatas sadaļās.