Žmogaus embriono vystymasis

Norint suprasti individualius žmogaus kūno sandaros bruožus, būtina susipažinti su žmogaus kūno vystymusi prenataliniu laikotarpiu. Kiekvienas žmogus turi individualius išorinės išvaizdos ir vidinės sandaros bruožus, kurių buvimą lemia du veiksniai. Visų pirma, tai paveldimumas – iš tėvų paveldėti bruožai, taip pat išorinės aplinkos, kurioje žmogus auga, vystosi, mokosi, dirba, įtakos rezultatas.

Individualus vystymasis, arba vystymasis ontogenezėje, vyksta visais gyvenimo laikotarpiais – nuo apvaisinimo iki mirties. Žmogaus ontogenezėje skiriami du laikotarpiai: prieš gimimą (intrauterininis, prenatalinis; iš graikų kalbos žodžio natos – gimęs) ir po gimimo (extrauterininis, postnatalinis). Intrauterininiu laikotarpiu, nuo apvaisinimo iki gimimo, vaisius (embrionas) yra motinos kūne. Per pirmąsias 8 savaites vyksta pagrindiniai organų ir kūno dalių formavimosi procesai. Šis laikotarpis vadinamas embrioniniu, o būsimo žmogaus organizmas yra embrionas (embrionas). Nuo 9 savaitės, kai jau pradeda ryškėti pagrindiniai išoriniai žmogaus požymiai, organizmas vadinamas vaisiu, o laikotarpis – vaisiaus.

Po apvaisinimo (spermos ir kiaušinėlio susiliejimo), kuris paprastai įvyksta kiaušintakyje, susiliejusios lytinės ląstelės suformuoja vienaląstį embrioną – zigotą, turintį visas abiejų lytinių ląstelių savybes. Nuo šio momento prasideda naujo (dukterinio) organizmo vystymasis.

Pirmoji embriono vystymosi savaitė

Tai zigotos dalijimosi į dukterines ląsteles laikotarpis. Per pirmąsias 3–4 dienas zigota dalijasi ir tuo pačiu metu juda kiaušintakiu link gimdos ertmės. Dėl zigotos dalijimosi susidaro daugialąstelė pūslelė – blastula su ertme viduje (iš graikų k. blastos – ataugas). Šios pūslelės sieneles sudaro dviejų tipų ląstelės: didelės ir mažos. Pūslės – trofoblasto – sienelės susidaro iš išorinio mažų šviesių ląstelių sluoksnio. Vėliau trofoblastų ląstelės sudaro išorinį embriono membranų sluoksnį. Didesnės tamsios ląstelės (blastomeros) sudaro sankaupą – embrioblastą (embrioninį mazgelį, embriono rudimentą), kuris yra medialiai nuo trofoblasto. Iš šios ląstelių sankaupos (embrioblasto) išsivysto embrionas ir gretimos ekstraembrioninės struktūros (išskyrus trofoblastą). Tarp paviršinio sluoksnio (trofoblasto) ir embriono mazgo kaupiasi nedidelis kiekis skysčio.

Iki pirmosios vystymosi savaitės pabaigos (6–7 nėštumo dienos) embrionas implantuojamas į gimdos gleivinę. Embriono paviršiaus ląstelės, sudarančios pūslelę – trofoblastą (iš graikų k. trophe – mityba, trophicus – trofinis, maitinantis), išskiria fermentą, kuris atpalaiduoja gimdos gleivinės paviršinį sluoksnį. Pastarasis jau būna paruoštas embriono implantavimui į jį. Ovuliacijos (kiaušinėlės išsiskyrimo iš kiaušidės) metu gimdos gleivinė sustorėja (iki 8 mm). Joje išauga gimdos liaukos ir kraujagyslės. Ant trofoblasto atsiranda daugybė išaugų – gaurelių, kurie padidina jo sąlyčio su gimdos gleivinės audiniais paviršių. Trofoblastas virsta maistinga embriono membrana, kuri vadinama gaurelių membrana arba chorionu. Iš pradžių chorionas turi gaurelius iš visų pusių, vėliau šie gaureliai išlieka tik toje pusėje, kuri nukreipta į gimdos sienelę. Šioje vietoje iš choriono ir gretimos gimdos gleivinės išsivysto naujas organas – placenta (kūdikio vieta). Placenta – tai organas, jungiantis motinos kūną su vaisiumi ir aprūpinantis jį mityba.

Antroji embriono vystymosi savaitė

Tai etapas, kai embrioblasto ląstelės yra padalintos į du sluoksnius (dvi plokšteles), iš kurių susidaro dvi pūslelės. Ektoblastinė (amnioninė) pūslelė, pripildyta amnioninio skysčio, susidaro iš išorinio ląstelių sluoksnio, esančio greta trofoblasto. Endoblastinė (trynio) pūslelė susidaro iš vidinio embrioblasto germinacinio mazgo ląstelių sluoksnio. Embriono rudimentas („kūnas“) yra ten, kur amnioninė pūslelė liečiasi su trynio pūslele. Šiuo laikotarpiu embrionas yra dvisluoksnis skydas, susidedantis iš dviejų gemalo sluoksnių: išorinio – ektodermos (iš graikų k. ektos – išorė, derma – oda) ir vidinio – endodermos (iš graikų k. ёntos – vidus). Ektoderma yra nukreipta į amnioninę pūslelę, o endoderma yra greta trynio pūslelės. Šiame etape galima nustatyti embriono paviršius. Nugarinis paviršius yra greta amnioninio maišelio, o ventralinis – greta trynio maišelio. Trofoblastų ertmė aplink amnioninį ir trynio maišelius laisvai užpildyta ekstraembrioninių mezenchimo ląstelių gijomis. Antros savaitės pabaigoje embrionas telieka 1,5 mm ilgio. Šiuo laikotarpiu embriono skydas sustorėja užpakalinėje (uodegos) dalyje. Čia pradeda vystytis ašiniai organai (styga, nervinis vamzdelis).

Trečioji embriono vystymosi savaitė

Trisluoksnio skydo formavimosi laikotarpis. Išorinio, ektoderminio, embriono skydo sluoksnio ląstelės pasislenka į užpakalinį galą, todėl susidaro ketera, besitęsianti embriono ašies kryptimi. Ši ląstelių grandinė vadinama pirminiu dryžiuku. Pirminio dryžio galvos (priekinėje) dalyje ląstelės auga ir dauginasi greičiau, todėl susidaro nedidelis iškilimas – pirminis mazgas (Henseno mazgas). Pirminis dryžis lemia abipusę embriono kūno simetriją, t. y. jo dešinę ir kairę puses. Pirminio mazgo vieta rodo embriono kūno kaukolės (galvos) galą.

Dėl spartaus pirminės juostelės ir pirminio mazgo augimo, kurių ląstelės auga į šonus tarp ektodermos ir endodermos, susidaro vidurinis germinacinis sluoksnis – mezoderma. Mezodermos ląstelės, esančios tarp skutelio sluoksnių, vadinamos intraembrionine mezoderma, o tos, kurios migruoja už jos ribų, – ekstraembrionine mezoderma.

Kai kurios pirminio mazgo mezodermos ląstelės ypač aktyviai auga į priekį, formuodamos galvos (chordinę) ataugą. Ši ataugą prasiskverbia tarp išorinio ir vidinio sluoksnių nuo galvos iki embriono uodegos galo ir sudaro ląstelinę giją – nugarinę virvelę (chordą). Galvinė (kranialinė) embriono dalis auga greičiau nei uodega (kaudalinė), kuri kartu su pirminio gumburėlio sritimi tarsi traukiasi atgal. Trečios savaitės pabaigoje išoriniame gemaliniame sluoksnyje priešais pirminį gumburėlį išsiskiria išilginė aktyviai augančių ląstelių juosta – nervinė plokštelė. Ši plokštelė netrukus išlinksta, sudarydama išilginį griovelį – nervinį griovelį. Grioveliui gilėjant, jo kraštai storėja, artėja vienas prie kito ir suauga, uždarydami nervinį griovelį į nervinį vamzdelį. Vėliau iš nervinio vamzdelio išsivysto visa nervų sistema. Ektoderma užsidaro ant susidariusio nervinio vamzdelio ir praranda su juo ryšį.

Tuo pačiu laikotarpiu iš vidinio (endoderminio) embriono skydo sluoksnio galo į ekstraembrioninį mezenchimą (vadinamąjį amnioninį kotelį) prasiskverbia piršto formos ataugas – alantois, tačiau žmogaus organizme jis neatlieka jokių specifinių funkcijų. Išilgai alantois nuo embriono per amnioninį kotelį iki chorioninio gaurelio auga kraujagyslės, einančios bambos (placentos) link. Gija, kurioje yra kraujagyslių, jungiančių embrioną su ekstraembrioninėmis membranomis (placenta), sudaro pilvo kotelį. Taigi, iki 3-ios savaitės pabaigos žmogaus embrionas įgauna trijų sluoksnių skydo išvaizdą. Išorinio embriono sluoksnio srityje matomas nervinis vamzdelis, o giliau – nugarinė styga, t. y. žmogaus embriono ašiniai organai.

Ketvirtoji embriono vystymosi savaitė

Tai laikotarpis, kai embrionas, atrodantis kaip trijų sluoksnių skydas, pradeda lenktis skersine ir išilgine kryptimis. Embriono skydas tampa išgaubtas, o jo kraštus nuo amniono skiria gilus griovelis – kamieno raukšlė. Embriono kūnas iš plokščio skydo virsta trimačiu, egzoderma dengia embriono kūną iš visų pusių.

Endoderma, esanti embriono kūno viduje, susisuka į vamzdelį ir suformuoja būsimos žarnos embrioninį užuomazgą. Siaura anga, per kurią embriono žarna susisiekia su trynio maišeliu, vėliau virsta bambos žiedu. Endoderma sudaro virškinamojo trakto ir kvėpavimo takų epitelį ir liaukas. Ektoderma sudaro nervų sistemą, odos epidermį ir jos darinius, burnos ertmės epitelio gleivinę, tiesiosios žarnos analinę dalį ir makštį. Iš mezodermos išsivysto vidaus organai (išskyrus endodermos darinius), širdies ir kraujagyslių sistema, raumenų ir skeleto sistemos organai (kaulai, sąnariai, raumenys) ir pati oda.

Embrioninė (pirminė) žarna iš pradžių yra uždara priekyje ir gale. Priekiniame ir užpakaliniame embriono kūno galuose atsiranda ektodermos invaginacijos – burnos ertmė (būsima burnos ertmė) ir analinė (analinė) duobė. Tarp pirminės žarnos ertmės ir burnos ertmės yra dvisluoksnė (ektoderma ir endoderma) priekinė (burnos ir ryklės) plokštė (membrana), tarp žarnos ir analinės duobės – kloakos (analinė) plokštė (membrana), taip pat dvisluoksnė. Priekinė (burnos ir ryklės) membrana pratrūksta 4-tą vystymosi savaitę. 3-ią mėnesį pratrūksta užpakalinė (analinė) membrana.

Dėl lenkimo embriono kūną supa amniono turinys – vaisiaus vandenys, kuris veikia kaip apsauginė aplinka, apsauganti embrioną nuo pažeidimų, pirmiausia mechaninių (drebėjimo). Trynio maišelis auga atsilieka ir antrąjį intrauterininės raidos mėnesį atrodo kaip mažas maišelis, o vėliau visiškai susitraukia. Pilvo kotelis pailgėja, tampa gana plonas ir vėliau gauna virkštelės pavadinimą.

4-ąją savaitę tęsiasi mezodermos diferenciacija, prasidėjusi 3-iosios embriono vystymosi savaitės pabaigoje. Nugarinė mezodermos dalis, esanti chordos šonuose, sudaro porinius iškilimus – somitus. Somitai yra segmentuoti, t. y. suskirstyti į metameriškai išdėstytas dalis. Todėl nugarinė mezodermos dalis vadinama segmentuota. Somitų segmentacija vyksta palaipsniui kryptimi iš priekio į galą. 20-ąją dieną susidaro 3-ioji somitų pora, 30-ąją dieną jų jau būna 30, o 35-ąją dieną – 43–44 poros. Ventrinė mezodermos dalis nėra padalinta į segmentus, bet iš abiejų pusių pavaizduota dviem plokštelėmis (nesegmentuota mezodermos dalis). Medialinė (visceralinė) plokštelė yra greta endodermos (pirminės žarnos) ir vadinama splanchnopleura, šoninė (išorinė) plokštelė yra greta embriono kūno sienelės, prie ektodermos, ir vadinama somatopleura. Iš splanchnopleuros ir somatopleuros išsivysto serozinių membranų epitelio dangalas (mezotelis), taip pat tinkama serozinių membranų plokštė ir poodinis pagrindas. Splanchnopleuros mezenchimas taip pat sudaro visus virškinamojo trakto sluoksnius, išskyrus epitelį ir liaukas, kurios susidaro iš endodermos. Iš endodermos atsiranda stemplės, skrandžio, kepenų su tulžies latakais, kasos liaukinis audinys, epitelio dangalas ir kvėpavimo organų liaukos. Tarpas tarp nesegmentuotos mezodermos dalies plokštelių virsta embriono kūno ertme, kuri yra padalinta į pilvo, pleuros ir perikardo ertmes.

Somitų ir splanchnopleuros sandūroje esanti mezoderma sudaro nefrotomus (segmentines kojas), iš kurių išsivysto pirminio inksto kanalėliai. Iš mezodermos nugarinės dalies susidaro trys užuomazgos – somitai. Somitų ventromedialinė dalis – sklerotomas – naudojama skeletogeniniam audiniui formuotis, iš kurio atsiranda ašinio skeleto – stuburo – kaulai ir kremzlės. Šoninėje jo dalyje yra miotomas, iš kurio išsivysto strijuotieji griaučių raumenys. Somito dorsolateralinėje dalyje yra dermatomas, iš kurio audinio susidaro jungiamasis odos pagrindas – derma.

4-ąją savaitę kiekvienoje embriono pusėje nuo ektodermos galvos dalyje susidaro vidinės ausies užuomazgos (pirmiausia klausos duobutės, tada klausos pūslelės) ir būsimas akies lęšiukas, esantis virš šoninio smegenų išsikišimo – regos nervo pūslelės. Tuo pačiu metu transformuojasi ir visceralinės galvos dalys, sugrupuotos aplink burnos ertmę kaktos ir viršutinio žandikaulio ataugų pavidalu. Šių ataugų uodegos pusėje matomi apatinio žandikaulio ir poliežuvinio (hioidinio) visceralinių arkų kontūrai.

Embriono kūno priekiniame paviršiuje išsiskiria širdies gumburėlis, po kurio seka kepenų gumburėlis. Įdubimas tarp šių gumburėlių rodo skersinės pertvaros – vieno iš diafragmos užuomazgų – susidarymo vietą.

Kepenų gumburėlio gale yra ventralinis kotelis, kuriame yra didelės kraujagyslės ir kuris jungia embrioną su placenta (bambos virve).

Embriono vystymosi laikotarpis nuo 5 iki 8 savaitės

Organų (organogenezės) ir audinių (histogenezės) vystymosi laikotarpis. Tai ankstyvojo širdies, plaučių vystymosi, žarnyno vamzdelių struktūros komplikacijų, visceralinių ir šakinių lankų formavimosi, jutimo organų kapsulių formavimosi laikotarpis. Nervinis vamzdelis visiškai užsidaro ir išsiplečia galvos dalyje (būsimose smegenyse). Maždaug 31–32 dienų amžiuje (5-ąją savaitę, embriono ilgis – 7,5 cm) apatinių kaklinių ir 1-ojo krūtinės ląstos kūno segmentų lygyje atsiranda pelekus primenantys rankų užuomazgos (pumpurai). Iki 40-osios dienos susidaro kojų užuomazgos (apatinių juosmens ir viršutinių kryžkaulio segmentų lygyje).

6-ąją savaitę pastebimi išorinės ausies užuomazgos, o nuo 6-osios iki 7-osios savaitės pabaigos - pirštai, o vėliau ir kojų pirštai.

Iki 7-osios savaitės pabaigos pradeda formuotis vokai. Dėl to akys tampa aiškiau apibrėžtos. 8-ąją savaitę baigiami kloti embriono organai. Nuo 9-osios savaitės, t. y. nuo 3-ojo mėnesio pradžios, embrionas įgauna žmogaus išvaizdą ir vadinamas vaisiu.

Embriono vystymosi laikotarpis nuo 3 iki 9 mėnesių

Nuo trečio mėnesio ir per visą vaisiaus laikotarpį vyksta susiformavusių organų ir kūno dalių augimas ir tolesnis vystymasis. Tuo pačiu metu prasideda išorinių lytinių organų diferenciacija. Dedami nagai. Nuo penkto mėnesio pabaigos tampa pastebimi antakiai ir blakstienos. Septintą mėnesį atsiveria vokai, poodiniame audinyje pradeda kauptis riebalai. Devintą mėnesį gimsta vaisius. Su amžiumi susiję atskirų organų ir organų sistemų vystymosi ypatumai aprašyti atitinkamuose vadovėlio skyriuose.