Embriologia część II
Konsekwencje zapłodnienia Stymulacja oocyta II rzędu do ukończenia II podziału mejotycznego drugie ciałko kierunkowe Przywrócenie diploidalnej liczby chromosomów (46) w zygocie połowa od matki, połowa od ojca Determinacja chromosomowa płci zarodka plemnik z chromosomem X płeć żeńska, z chromosomem Y - płeć męska Metaboliczna aktywacja oocytu, która inicjuje bruzdkowanie zygoty
GnRH FSH LH E2 P hcg 1 5 14 21 28 Faza folikularna Owulacja Faza lutealna implantacja
Zygota Po 30. godz. po zapłodnieniu (2 blastomery) stadium 8. blastomerów kompakcja w kierunku tworzenia epiblastu i trofoblastu 12 do 22 blastomerów morula Morula w jamie macicy (ok. 4 dzień) płyn maciczny przez osłonkę przejrzystą - jama blastocysty i separacja komórek: trofoblast cienka zewnętrzna warstwa komórek embrioblast (węzeł zarodkowy) grupa blastomerów (zarodek) blastocysta Stadium dwóch blastomerów Morula Zachowana osłonka przejrzysta Tworzenie się blastocysty
Wylęganie się blastocysty Powierzchnia błony endometrium w fazie wydzielniczej Tylna lub przednia ściana trzonu macicy
Węzeł zarodkowy Embrioblast Trofoblast Zmiany w endometrium Przed zapłodnieniem (po owulacji) Ciałko żółte progesteron i estrogeny (LH) Wzrost grubości endometrium i rozpulchnienie, spiralizacja tętnic (tętnice spiralne) i gruczołów macicznych obfita produkcja glikogenu, GAG, lipidów. Zmiany w drugiej połowie cyklu miesiączkowego przygotowanie błony śluzowej macicy do implantacji i odżywiania zarodka (zmiany doczesnowe).
Implantacja Ok. 6. dnia od zapłodnienia blastocysta przylega biegunem zarodkowym do nabłonka endometrium Palczaste wypustki syncytiotrofoblastu produkują enzymy proteolityczne, które trawią tkankę zagłębianie się blastocysty Koniec 1 tygodnia, sześcienne komórki hipoblast - górna część jamy blastocysty Embryonic pole
Implantacja
Zmiany podczas implantacji Trofoblast ponad embrioblastem dwie warstwy trofoblastu. Wewnętrzna cytotrofoblast, jednojadrzaste komórki, aktywne mitotycznie i zewnętrzna syncytiotrofoblast, wielojądrowa struktura (fuzja komórek cytotrofoblastu) Embrioblast dwie warstwy komórek: epiblast, wysokie komórki walcowate, hipoblast, małe sześcienne komórki (dwublaszkowa tarczka zarodkowa) Pojawianie się małej jamki w obrębie epiblastu zawiązek jamy owodni, amnioblasty proliferacja epiblastu, tworzą cienką błonę, otaczająca jamę owodni
Ósmy dzień rozwoju Trofoblast znaczny rozwój na biegunie zarodkowym Pojawianie się lakun w syncytiotrofoblaście stadium lakunarne (lakunowe) Hipoblast komórki migrują tworząc błonę zewnątrzzarodkową (błona Hausera) wyścielającą jamę blastocysty (zewnątrzzarodkowa jama ciała) i cytotrofoblast Błona wraz z jamą pierwotny pęcherzyk żółtkowy: węzeł zarodkowy leży pomiędzy jamą owodni i pierwotnym pęcherzykiem żółtkowym hcg dostaje się do krwi matki poprzez lakuny: indukuje rozwój tętnic spiralnych rozwój syncytiotrofoblastu
Blastocysta 9-dniowa 1. Lakuny w syncytiotrofoblaście 2. Dwublaszkowa tarczka zarodkowa = epiblast + hipoblast 3. Jama owodni- ektoderma + amnioblasty(epiblast) 4. Zewnątrzzarodkowa jama ciała - endoderma (hipoblast)+ błona Heusera (błona zewnątrzzarodkowa) wyścielają pęcherzyk żółtkowy pierwotny Zewnątrzzarodkowa jama ciała
Implantacja W 11 12 dniu blastocysta jest całkowicie zagłębiona w endometrium. Miejsce implantacji - uwypuklenie endometrium z centralnie umieszczonym otworkiem, wypełnionym skrzepem. Blastocysta zagłębia się i wchodzi w kontakt ze zrębem endometrium. Dalsze różnicowanie trofoblastu (biegun zarodkowy) w 2 warstwy wewnętrzna cytotrofoblast i zewnętrzna syncytiotrofoblast. Syncytiotrofoblast wnikanie w głąb błony śluzowej i niszczenie śródbłonka naczyń zatokowych, lakuny wypełnione krwią matki krążenie maciczno-łożyskowe Endoderma Hipoblast Ektoderma Epiblast
Syncytiotrofoblast Cytotrofoblast Jama owodni Ektoderma Pozazarodkowa jama ciała (Jama kosmówki) Endoderma Pierwotny pęcherzyk żółtkowy Mezoderma (mezenchyma) pozazarodkowa Mezoderma pozazarodkowa wypełni całą przestrzeń pomiędzy trofoblastem od zewnątrz i owodnią oraz ścianą zewnątrzzarodkowej jamy ciała tworzą się rozstępy, które łączą się pozazarodkowa jama ciała (jama kosmówki)
11-12 dzień Pozazarodkowa jama ciała (Jama kosmówki) Połączenie lakun syncytiotrofoblastu i naczyń sinusoidalnych matki = krążenie maciczno-łożyskowe Pojawia się mezoderma pozazarodkowa (mezenchyma) wypełnia przestrzeń między trofoblastem i owodnią oraz zewnątrzzarodkowa jamą ciała Pozazarodkowa mezoderma ścienna wyściela cytotrofoblast i owodnię Pozazarodkowa mezoderma trzewna pokrywa pęcherzyk żółtkowy Reakcja doczesnowa
13 dzień rozwoju W trofoblaście pierwsze kosmki (kosmki pierwotne) Tworzenie pęcherzyka żółtkowego wtórnego (ostatecznego) mniejszy niż pierwotny, a podczas tworzenia powstają torbiele pozazarodkowej jamy ciała (jamy kosmówki) Mezoderma zewnątrzzarodkowa na powierzchni cytotrofoblastu blaszka kosmówki Mezoderma zewnątrzzarodkowa przechodzi poprzez blaszkę kosmówki w obrębie szypuły łączącej (połączenie z łożyskiem).
Na początku blastocysta przylega do endometrium 8. dzień trofoblast cytotrofoblast i syncytiotrofoblast tworzenie się jamy owodni dwublaszkowa tarczka zarodkowa 9. dzień dalsze zagłębianie blastocysty i zamknięcie powierzchni nabłonka przez fibrynowy skrzep pojawianie się lakun w syncytiotrofoblaście 10 12 dnia mezoderma zewnątrzzarodkowa (pozazarodkowa) 11 12 dzień ustalenie się krążenia maciczno-łożyskowego 12 13 dzień utworzenie szypuły łączącej blastocysta jest całkowicie zagłębiona w endometrium rozwija się pęcherzyk żółtkowy wtórny (ostateczny) (13 dzień) rozwój jamy kosmówki (koniec 2 tygodnia) zagnieżdżenie blastocysty w warstwę zbitą endometrium. 2 tydzień rozwoju
Endometrium Endoderma zarodka Ektoderma zarodka Jama owodni Lakuna Lakuna zawierająca krew matczyną Pęcherzyk żółtkowy Mezoderma (mezenchyma) pozazarodkowa Syncytiotrofoblast Cytotrofoblast Skrzep Jama blastocysty Nabłonek powierzchniowy endometrium Pierwotne kosmki kosmówki Jama owodni Pęcherzyk żółtkowy Szypuła ciała Kosmówka Pozazarodkowa jama ciała Mezoderma (mezenchyma) pozazardkowa Mezoderma pozazarodkowa Szypuła łącząca Kosmki wtórne kosmówki Pozazarodkowa jama ciała Cytotrofoblast Naczynia matczyne łączące się z lakunami Syncytiotrofoblast
4 8 tydzień rozwoju Wykształcają się wszystkie większe struktury wewnętrzne i zewnętrzne zarodka Rozpoczyna się rozwój wszystkich głównych układów Po ukształtowaniu się tkanek i narządów zmienia się kształt zarodka W 8. tygodniu ma wyraźny wygląd człowieka Fałdowanie zarodka Kształtowanie ciała Wynik gwałtownego wzrostu zarodka, szczególnie mózgowia i rdzenia kręgowego Fałdowanie w odcinku głowowym i ogonowym oraz po bokach równocześnie Pojawia się niewielkie zwężenie w miejscu połączenia zarodka z pęcherzykiem pępowinowym Fałdy głowowy i ogonowy w miarę wydłużanie się ciała zarodka okolice głowowa i ogonowa przesuwają w okolicę brzuszną
Fałdy głowowy i ogonowy Struna grzbietowa Jama owodni Ektoderma Mezoderma przyosiowa Mezoderma pośrednia Mezoderma Aorta grzbietowa Jamki międzykomórkowe w płytce bocznej Owodnia Rynienka nerwowa Mezoderma pośrednia Somit Warstwa mezodermy bocznej Warstwa Mezodermy trzewnej Wewnątrzzarodkowa Pęcherzyk żółtkowy ostateczny jama ciała [Jama kosmówkowa] Endoderma
Fałd głowowy Fałd ogonowy Błona ustno-gardłowa Błona stekowa
Fałdy boczne (prawy i lewy) Ektoderma Wyspa naczyniotwórcza Endoderma Jama owodni Szypuła brzuszna Omocznia Jelito przednie Cewa sercowa Jama osierdzia Jelito tylne Błona gardłowa Błona stekowa Błona gębowogardłowa Błona stekowa Pączek płucny Pączek wątroby Jelito środkowe Cewa sercowa Resztki błony gębowogardłowej Przewód żółtkowy Pęcherzyk żółtkowy Omocznia Szypuła łącząca sznur pępowinowy (zbliżanie się fałdów bocznych), jama owodni rozszerza się i zamyka większą część pozazarodkowej jamy ciała, a jej nabłonek pokrywa sznur pępowinowy
Zmiany w endometrium (Doczesnowe) Po zapłodnieniu komórki jajowej i implantacji (12 dzień) Komórki zrębu w pobliżu trofoblastu powiększają się, wypełniają się glikogenem i lipidami. Podczas dalszego erozyjnego działania trofoblastu, ściana naczyń matczynych ulega przerwaniu, a lakuny trofoblastu komunikują się z krwią matki. Zmienione endometrium doczesna, a komórki zrębu komórki doczesnowe. Trzy regiony doczesnej: doczesna podstawowa obszar pomiędzy blastocystą i miometrium; doczesna torebkowa obszar, który pokrywa blastocystę i oddziela ją od światła macicy; doczesna ścienna pozostałe obszary Doczesna podstawowa Doczesna torebkowa Docz. ścienna Ciałko żółte do 4 m-ca ciąży, a potem degeneruje. Produkuje duże ilości progesteronu i estrogenów (LH). Funkcję początkowo przejmuje trofoblast (syncytiotrofoblast) ludzka gonadotropina kosmówkowa (hcg), a potem łożysko.
Błony płodowe Struktury, które rozwijają się przy udziale zygoty, ale nie tworzą zarodka. Narządy pomocnicze, które uczestniczą w ochronie zarodka i płodu, wymianie gazowej, odżywianiu i usuwaniu produktów przemiany materii. pęcherzyk żółtkowy omocznia owodnia kosmówka Pęcherzyk żółtkowy Stopniowo ulega obkurczaniu w 32 dniu jest duży, 10 tydzień w kształcie gruszki o średnicy 5 mm, 20 tydzień - bardzo mały. Nie zawiera żółtka i nie uczestniczy w gromadzeniu materiałów zapasowych. Przenoszenie płynu odżywczego (2 3 tydzień) z trofoblastu poprzez mezodermę pozazarodkową i pozazarodkową jamę ciała do rozwijającego się zarodka, aż do ustanowienia krążenia maciczno-łożyskowego. W dalszym rozwoju naczynia krwionośne ściany pęcherzyka łączą się z rozwijającymi się naczyniami wewnątrz zarodka poprzez tętnice i żyły żółtkowe. 3 tydzień wyspy krwiotwórcze, aż do hematopoezy w wątrobie w 6. tygodniu 3 tydzień - pierwotne komórki płciowe (gonocyty) 4 tydzień wbudowany w ciało zarodka (jelito pierwotne) nabłonek przewodu pokarmowego, tchawicy, oskrzeli, płuc
Omocznia Nie ma funkcjonalnego znaczenia u człowieka, Powstaje - 16 dzień rozwoju - jako uwypuklenie z części ogonowej pęcherzyka żółtkowego, która tworzy jelito tylne. Krwiotworzenie w jej ścianie od 3. do 5. tygodnia Jej naczynia krwionośne stają się żyłą i tętnicami pępkowymi Część wewnątrzzarodkowa omoczni biegnie od pępka do pęcherza moczowego, z którym pozostaje w łączności. W miarę powiększania się pęcherza moczowego w 8. tygodniu zanika w odcinku obwodowym. Pozostałość omoczni stanowi włóknisty sznur (moczownik), który w życiu pozapłodowym tworzy więzadło pępkowe pośrodkowe.
Owodnia Cienka, mocna, przezroczysta błona, powstała przy udziale nabłonka ektodermy, z amnioblastów, spoczywających na grubej błonie podstawnej. Tworzy błoniasty worek owodniowy, który otacza zarodek i płód. Jama owodni zawiera jasno słomkowy płyn płyn owodniowy. We wczesnych stadiach rozwoju płyn produkowany: komórki nabłonkowe ściany owodni, w większej części dyfuzja z matczynego płynu tkankowego, później dyfuzja płynu z krwi przestrzeni międzykosmkowej. Po podjęciu funkcji przez nerki (od 11 tyg.), do płynu uwalniany jest mocz (główne źródło płynu). Po przerwaniu błony ustnogardłowej, płyn owodniowy przedostaje się do przewodu pokarmowego zarodka i jest absorbowany do krwi, a następnie poprzez łożysko do krążenia matki. W ostatnich miesiącach ciąży płód połyka ok. 400 ml płynu. Wymiana wody w płynie owodniowym co 3 godziny. Objętość płynu owodniowego stopniowo wzrasta w czasie trwania ciąży do objętości ok. 1 litra. Płyn owodniowy pozostaje w ciągłym krążeniu. Skład 99% woda białka i glukoza elementy nieorganiczne
Owodnia Funkcja płynu owodniowego Pozwala na jednolity zewnętrzny wzrost zarodka Działa jako bariera dla infekcji Umożliwia rozwój płuc płodu Zapobiega przyleganiu owodni do zarodka Swobodne poruszanie się płodu (rozwój mięśni) Amortyzacja przed urazami przez osłabianie wstrząsów, jakie może otrzymać matka Utrzymanie ciepłoty ciała zarodka (utrzymywanie stałej temperatury) Utrzymanie homeostazy płynu i elektrolitów Obecność złuszczonych komórek nabłonkowych zarodka amniocenteza (badania prenatalne) Małowodzie (Skąpowodzie) objętość płynu poniżej 400 ml. niedorozwój płuc, defekty twarzy i kończyn (uciskanie płodu przez ścianę macicy) niewydolność łożyskowa i obniżony przepływ krwi łożyskowej przedwczesne pękniecie błony owodniowo-kosmówkowej agnezja nerki Wielowodzie objętość płynu powyżej 2 litrów. 60% przypadków przyczyna nieznana wady ośrodkowego układu nerwowego (brak mózgowia) atrezja przełyku
Kosmówka Kosmówka trofoblast (cytotrofoblast i syncytiotrofoblast) oraz mezenchyma (mezoderma pozazarodkowa). Lakuny syncytiotrofoblastu Naczynia krwionośne matczyne Warstwa zbita doczesnej podstawowej Mezenchyma pozazarodkowa Cytotrofoblast 9-20 dzień rozwoju kosmówka przechodzi intensywny proces wzrostu i różnicowania. Sznury komórek cytotrofoblastu migrują do nieregularnych wypustek syncytiotrofoblastu kosmki pierwotne. Każdy kosmek - rdzeń z cytotrofoblastu pokryty syncytiotrofoblastem. Kosmki leżą pomiędzy dużymi przestrzeniami doczesnej, wypełnionymi krwią połączenie lakun i obszarów doczesnej przestrzenie międzykosmkowe.
Trzy stadia rozwoju kosmków: Kosmki pierwszorzędowe syncytiotrofoblast i cytotrofoblast dzień 13 Kosmki drugorzędowe (wtórne) dodatkowo rdzeń z mezenchymy pozazarodkowej dzień 16 Kosmki trzeciorzędowe (ostateczne) w mezenchymie naczynia krwionośne, brak cytotrofoblastu dzień 21
Kosmówka Mezenchyma pozazarodkowa kosmówki wnika do rdzenia z cytotrofoblastu każdego kosmka pierwotnego kosmki wtórne (drugorzędowe). W tym stadium komórki cyto- i syncytiotrofoblastu proliferują, aż kontaktują się ze zrębem doczesnej. Z dalszą proliferacją, komórki te wyścielają przestrzenie międzykosmkowe (zewnętrzna pokrywa cytotrofoblastyczna). Część kosmków nie sięga powierzchni przestrzeni międzykosmkowej i pozostają wolne (kosmki końcowe), kosmki czepne (kotwiczące) łączą się z pokrywą cytotrofoblastyczną). Koniec 3. tygodnia komórki mezenchymy kosmków wtórnych różnicują się w naczynia krwionośne. Naczynia łączą się z kapilarami w ścianie kosmówki i z nowymi naczyniami szypuły brzusznej. W tym czasie naczynia krwionośne tworzą się w zarodku i wkrótce żyły pępowinowe będą przenosić krew z kosmówki drogą szypuły brzusznej do pierwotnej cewy sercowej zarodka. 2 tętnice zw. aortami grzbietowymi biegnące wzdłuż tylnej ściany ciała zarodka będą przenosić krew do szypuły brzusznej i kosmków kosmówki przez tętnice pępowinowe pierwotny system krążenia wewnątrz- i pozazarodkowy.
Kosmówka Kosmówka gładka Kosmówka kosmata Początkowo cała kosmówka pokryta kosmkami (część od strony doczesnej torebkowej słabiej rozwinięta). Wraz ze wzrostem zarodka, kosmki tej części kosmówki ulegają atrofii kosmówka gładka. Rozwój kosmków od strony doczesnej podstawowej i okolicy szypuły brzusznej kosmówka kosmata. Doczesna torebkowa łączy się z doczesną ścienną, doczesna pokrywowa degeneruje, a kosmówka łączy się z doczesną ścienną. Jama macicy zamknięta, z wyjątkiem szyjki macicy. Gruczoły szyjki produkują śluz czop szyjkowy (zamknięcie jamy macicy od zewnątrz).
Sznur pępowinowy Fałdowanie zarodka szypuła brzuszna (ciała) w okolicy pęcherzyka żółtkowego Owodnia rozprzestrzenia się i łączy z kosmówką. Owodnia zbliża się do pęcherzyka żółtkowego i szypuły brzusznej i z ich naczyniami tworzy sznur pępowinowy. Powierzchnia otoczona przez połączenie owodni z brzuszną częścią ciała zarodka pępek Tu obecne pozostałości pęcherzyka żółtkowego, przewodu żółtkowego, omoczni i naczynia pępowinowe Naczynia pępowinowe: 2 tętnice przenoszące krew odtlenowaną z płodu do kosmówki Początkowo 2 żyły pępowinowe przenoszą krew utlenowaną z kosmówki do zarodka Żyła prawa zanika Sznur pępowinowy Silnie skręcona struktura o średnicy ok. 2 cm Przy końcu ciąży dłg. ok. 50 cm (dłg zbliżona do długości dziecka)
Odżywianie oocytu i zarodka Naczynia krwionośne theca interna, komórki ziarniste, zona pellucida Produkty sekrecyjne nabłonka Mleczko maciczne Produkty pochodzące z degradowanych komórek zrębu, rozerwane naczynia matczyne, wydzielina gruczołów macicznych syncytiotrofoblast
Warstwa podstawwna Warstwa gąbczasta Strefa oddzielania Warstwa zbita Kosmek wolny syncytiotrofoblast Cytotrofoblast Kotyledon Kosmek palowy (czepny) Gruczoły Owodnia Sznur pępowinowy Żyły maciczne Przestrzeń międzykosmkowa Żyła pęp. Tętnice Łożysko Część płodowa i część matczyna Narząd płodowo-matczyny Część płodowa Kosmki kosmówki kosmatej wzrastają i rozgałęziają się w przestrzeniach międzykosmkowych. Przyczepione do doczesnej kosmki mocujące. Komórki cytotrofoblatu proliferują i wyścielają powierzchnię przestrzeni międzykosmkowej (zewnętrzna pokrywa cytotrofoblastyczna), wypełnionej krwią matczyną. Kosmek na zewn. syncytiotrofoblast, wewn. cytotrofoblast. 4 m-c rozwoju warstwa cytotrofoblastu uwstecznienia się. W centrum kosmka tkanka łączna z naczyniami krwionośnymi kosmek trzeciorzędowy (ostateczny). Przy podstawie kosmka arteriole i venule, które tworzą naczynia włosowate w kosmku. W łożysku dojrzałym krew płodu oddzielona od krwi matki śródbłonek naczyń + pojedyncza w-wa syncytiotrofoblastu (bariera łożyskowa). Krążenie płodowe 2 tętnice pępowinowe krew odtlenowana do kosmków, żyła pępowinowa krew utlenowana do płodu. Cześć matczyna Przestrzenie międzykosmkowe (działanie syncytiotrofoblastu) wysłane przez cytotrofoblast. Matczyne tętnice spiralne z krwią utlenowaną otwierają się do przestrzeni, opłukują kosmki i krew odpływa żyłami. Uwypuklenia doczesnej - przegrody, wyznaczające obszary drzewa kosmkowego. Podział łożyska na wyraźne zrazy liścienie, kotyledony (15 30 kotyledonów, niekompletnie oddzielonych od siebie).
Bariera łożyskowa Składa się z tkanek pozapłodowych, które oddzielają krew matczyną i płodową Do 20. tyg. z 4 warstw: syncytiotrofoblast, cytotrofoblast, tkanka łączna kosmka (mezenchyma pozazarodkowa), śródbłonek naczyń Cytotrofoblast zanika bariera składa się głównie z 2 warstw: syncytiotrofoblast, komórki śródbłonka (bariera naczyniowosyncytialna) Większość leków i innych substancji obecnych w matczynym osoczu krwi przechodzi przez barierę łożyskową i znajduje się w osoczu płodu
Łożysko Łożysko typu krwiokosmówkowego Kształt owalnego krążka o średnicy ok. 15 20 cm, grubości ok. 3 cm, 500 600 g wagi. Rozgałęzienia tętnic i żyły pępowinowych widoczne przez owodnię. Owodnia Kosmówka Sznur pępowinowy Kosmówka Owodnia Widoczne kosmki i przegrody łożyskowe Kotyledon
Funkcja łożyska Wymiana produktów metabolicznych i gazów Wytwarzanie hormonów Wymiana gazów Wymiana O 2 i CO 2 dyfuzja bierna (20-30 ml O 2 /min. Wymiana substancji odżywczych (glukoza, aminokwasy, węglowodany, witaminy), elektrolity Przekazywanie przeciwciał matczynych IgG wychwytywane na drodze endocytozy przez syncytiotrofoblast. Ochrona przed niektórymi chorobami zakaźnymi (odporność bierna przeciwko błonicy, ospie, odrze, nie chroni przed ospą wietrzną i kokluszem). Niezgodność grupowa Rh płód Rh+ matka Rh-, erytrocyty płodu mogą u matki wywoływać powstanie przeciwciał przeciwko Rh+. Zniszczenie krwinek czerwonych płodu choroba hemolityczna noworodków (wewnątrzmaciczne obumarcie płodu). Wytwarzanie hormonów Hormony steroidowe progesteron i estrogeny (głównie estradiol). Utrzymywanie ciąży, zapobieganie przedwczesnym poronieniom, przedwczesnemu porodowi. Hormony białkowe ludzki laktogen łożyskowy (hpl), ludzka tyreotropina kosmówkowa, insulinopodobny czynnik wzrostu, PRL, relaksyna, hormon uwalniający kortykotropinę, endotelina. Prostaglandyny utrzymywanie ciąży i umożliwianie porodu. Glikoproteina ludzka gonadotropina kosmówkowa (hcg) w czasie pierwszych 2 m-cy przez syncytiotrofoblast.