Vývoj lidského embrya

Pro pochopení individuálních rysů stavby lidského těla je nutné seznámit se s vývojem lidského těla v prenatálním období. Každý člověk má individuální rysy vnějšího vzhledu a vnitřní struktury, jejichž přítomnost je určena dvěma faktory. V první řadě je to dědičnost - rysy zděděné po rodičích, a také výsledek vlivu vnějšího prostředí, ve kterém člověk roste, vyvíjí se, studuje, pracuje.

Individuální vývoj, neboli vývoj v ontogenezi, probíhá ve všech obdobích života - od početí do smrti. V lidské ontogenezi se rozlišují dvě období: před narozením (intrauterinní, prenatální; z řeckého natos - narozený) a po narození (mimoděložní, postnatální). V nitroděložním období, od početí do narození, se plod (embryo) nachází v těle matky. Během prvních 8 týdnů probíhají hlavní procesy formování orgánů a částí těla. Toto období se nazývá embryonální a organismus budoucího člověka je embryo (embryo). Počínaje 9. týdnem, kdy se již začaly objevovat hlavní vnější lidské znaky, se organismus nazývá plod a období se nazývá fetální.

Po oplodnění (splynutí spermie a vajíčka), ke kterému obvykle dochází ve vejcovodu, se ze srostlých pohlavních buněk vytvoří jednobuněčné embryo - zygota, která má všechny vlastnosti obou pohlavních buněk. Od tohoto okamžiku začíná vývoj nového (dceřiného) organismu.

První týden embryonálního vývoje

Toto je období dělení zygoty na dceřiné buňky. Během prvních 3-4 dnů se zygota dělí a současně se pohybuje podél vejcovodu směrem k děložní dutině. V důsledku dělení zygoty se vytvoří mnohobuněčný váček - blastula s dutinou uvnitř (z řeckého blastos - klíček). Stěny tohoto váčku se skládají ze dvou typů buněk: velkých a malých. Stěny váčku - trofoblastu - se tvoří z vnější vrstvy malých světlých buněk. Později buňky trofoblastu tvoří vnější vrstvu embryonálních membrán. Větší tmavé buňky (blastomery) tvoří shluk - embryoblast (embryonální uzlík, embryonální rudiment), který se nachází mediálně od trofoblastu. Z tohoto shluku buněk (embryoblast) se vyvíjí embryo a přilehlé extraembryonální struktury (s výjimkou trofoblastu). Mezi povrchovou vrstvou (trofoblastem) a embryonálním uzlíkem se hromadí malé množství tekutiny.

Do konce prvního týdne vývoje (6-7 dní těhotenství) se embryo uhnízdí do děložní sliznice. Povrchové buňky embrya, které tvoří váček - trofoblast (z řeckého trophe - výživa, trophicus - trofický, vyživující), vylučují enzym, který uvolňuje povrchovou vrstvu děložní sliznice. Ta je již připravena na uhnízdění embrya. V době ovulace (uvolnění vajíčka z vaječníku) se děložní sliznice ztlušťuje (až 8 mm). Rostou v ní děložní žlázy a cévy. Na trofoblastu se objevují četné výrůstky - klky, což zvětšuje povrch jeho kontaktu s tkáněmi děložní sliznice. Trofoblast se mění ve výživnou membránu embrya, která se nazývá klková membrána neboli chorion. Chorio má zpočátku klky na všech stranách, poté se tyto klky zachovává pouze na straně přivrácené ke stěně dělohy. V tomto místě se z chorionu a přilehlé sliznice dělohy vyvíjí nový orgán, placenta (místo dítěte). Placenta je orgán, který spojuje tělo matky s plodem a zajišťuje mu výživu.

Druhý týden embryonálního vývoje

Toto je stádium, kdy se buňky embryoblastu dělí do dvou vrstev (dvě destičky), ze kterých se tvoří dva váčky. Ektoblastický (amniotický) váček naplněný plodovou vodou se tvoří z vnější vrstvy buněk sousedících s trofoblastem. Endoblastický (žloutkový) váček se tvoří z vnitřní vrstvy buněk zárodečného uzlíku embryoblastu. Zárodek („tělo“) embrya se nachází v místě, kde se amniotický váček dostává do kontaktu s žloutkovým váčkem. Během tohoto období je embryo dvouvrstvým štítem skládajícím se ze dvou zárodečných vrstev: vnější - ektodermu (z řeckého ektos - venku, derma - kůže) a vnitřní - endodermu (z řeckého Ёntos - uvnitř). Ektoderm je obrácen k amniotickému váčku a endoderm sousedí se žloutkovým váčkem. V této fázi lze určit povrchy embrya. Dorzální povrch sousedí s amniotickým vakem a ventrální povrch sousedí se žloutkovým vakem. Dutina trofoblastu kolem amniotického a žloutkového vaku je řídce vyplněna prameny extraembryonálních mezenchymových buněk. Do konce 2. týdne je embryo dlouhé pouze 1,5 mm. Během tohoto období se embryonální štít v zadní (kaudální) části ztlušťuje. Zde se začínají vyvíjet axiální orgány (chord, neurální trubice).

Třetí týden embryonálního vývoje

Období formování trojvrstvého štítu. Buňky vnější, ektodermální, vrstvy embryonálního štítu se posouvají k jeho zadnímu konci, což vede k vytvoření hřebene prodlouženého ve směru osy embrya. Tento buněčný pramen se nazývá primární pruh. V hlavové (přední) části primárního pruhu buňky rostou a množí se rychleji, což vede k vytvoření malého vyvýšení - primárního uzlu (Hensenův uzel). Primární pruh určuje bilaterální symetrii těla embrya, tj. jeho pravou a levou stranu. Umístění primárního uzlu označuje lebeční (hlavový) konec těla embrya.

V důsledku rychlého růstu primárního pruhu a primárního uzlu, jehož buňky rostou do stran mezi ektodermem a endodermem, se tvoří střední zárodečná vrstva, mezoderm. Mezodermové buňky umístěné mezi vrstvami štítku se nazývají intraembryonální mezoderm a ty, které migrují za jeho hranice, se nazývají extraembryonální mezoderm.

Některé mezodermální buňky v primárním uzlu rostou obzvláště aktivně vpřed a tvoří hlavový (chordální) výběžek. Tento výběžek proniká mezi vnější a vnitřní vrstvu od hlavy k ocasnímu konci embrya a tvoří buněčný pramen - dorzální strunu (chordii). Hlavová (kraniální) část embrya roste rychleji než ocasní (kaudální), která spolu s oblastí primárního hrbolku jakoby ustupuje dozadu. Na konci 3. týdne vystupuje před primárním hrbolkem ve vnější zárodečné vrstvě podélný pruh aktivně rostoucích buněk - nervová ploténka. Tato ploténka se brzy ohne a vytvoří podélnou rýhu - nervovou rýhu. Jak se rýha prohlubuje, její okraje se ztlušťují, sbližují a srůstají, čímž uzavírají nervovou rýhu do nervové trubice. Následně se z nervové trubice vyvíjí celá nervová soustava. Ektoderm se uzavře přes vytvořenou nervovou trubici a ztrácí s ní spojení.

Během stejného období proniká ze zadní strany vnitřní (endodermální) vrstvy embryonálního štítu do extraembryonálního mezenchymu (tzv. amniotického stonku) prstovitý výrůstek, alantois, který však u člověka neplní žádné specifické funkce. Podél alantois vyrůstají z embrya přes amniotický stonek k choriovým klkům krevní pupečníkové (placentární) cévy. Pramen obsahující cévy, spojující embryo s extraembryonálními membránami (placentou), tvoří břišní stonek. Lidské embryo má tedy do konce 3. týdne vzhled třívrstvého štítu. V oblasti vnější embryonální vrstvy je viditelná nervová trubice a hlouběji - dorzální struna, tj. objevují se axiální orgány lidského embrya.

Čtvrtý týden embryonálního vývoje

Je to období, kdy se embryo, které vypadá jako trojvrstvý štít, začíná ohýbat v příčném a podélném směru. Embryonální štít se stává konvexním a jeho okraje jsou od amnionu odděleny hlubokou rýhou - kmenovým záhybem. Tělo embrya se z plochého štítu mění na trojrozměrné, exoderm pokrývá tělo embrya ze všech stran.

Endoderm, který se nachází uvnitř těla embrya, se stočí do trubice a tvoří embryonální zárodek budoucího střeva. Úzký otvor, kterým embryonální střevo komunikuje se žloutkovým vakem, se později mění v pupečníkový kroužek. Endoderm tvoří epitel a žlázy trávicího traktu a dýchacích cest. Ektoderm tvoří nervový systém, epidermis kůže a její deriváty, epiteliální výstelku ústní dutiny, anální část konečníku a pochvu. Mezoderm dává vznik vnitřním orgánům (s výjimkou derivátů endodermu), kardiovaskulárnímu systému, orgánům pohybového aparátu (kosti, klouby, svaly) a samotné kůži.

Embryonální (primární) střevo je zpočátku uzavřeno vpředu i vzadu. Na předním a zadním konci těla embrya se objevují invaginace ektodermu - ústní jamka (budoucí ústní dutina) a řitní (anální) jamka. Mezi dutinou primárního střeva a ústní jamkou se nachází dvouvrstvá (ektoderm a endoderm) přední (orofaryngeální) ploténka (blána), mezi střevem a řitní jamkou - kloakální (anální) ploténka (blána), rovněž dvouvrstvá. Přední (orofaryngeální) membrána proráží ve 4. týdnu vývoje. Ve 3. měsíci proráží zadní (anální) membrána.

V důsledku ohnutí je tělo embrya obklopeno obsahem amnionu - plodovou vodou, která působí jako ochranné prostředí, chránící embryo před poškozením, především mechanickým (třesením). Žloutkový vak zaostává v růstu a ve 2. měsíci nitroděložního vývoje vypadá jako malý vak, poté se zcela redukuje. Břišní stopka se prodlužuje, stává se relativně tenkou a později dostává název pupeční šňůra.

Během 4. týdne pokračuje diferenciace mezodermu, která začala na konci 3. týdne embryonálního vývoje. Dorzální část mezodermu, umístěná po stranách notochordu, tvoří párové výběžky - somity. Somity jsou segmentované, tj. rozdělené do metamericky umístěných úseků. Proto se dorzální část mezodermu nazývá segmentovaná. Segmentace somitů probíhá postupně ve směru zepředu dozadu. 20. den se vytvoří 3. pár somitů, do 30. dne jich je již 30 a 35. den - 43-44 párů. Ventrální část mezodermu není rozdělena na segmenty, ale je na každé straně zastoupena dvěma ploténkami (nesegmentovaná část mezodermu). Mediální (viscerální) ploténka přiléhá k endodermu (primárnímu střevu) a nazývá se splanchnopleura, laterální (vnější) ploténka přiléhá ke stěně těla embrya, k ektodermu, a nazývá se somatopleura. Epitelový obal serózních membrán (mesothelium), stejně jako vlastní ploténka serózních membrán a subserózní báze, se vyvíjejí ze splanchnopleury a somatopleury. Mezenchym splanchnopleury se také podílí na stavbě všech vrstev trávicího traktu, s výjimkou epitelu a žláz, které se tvoří z endodermu. Endoderm dává vznik žlázám jícnu, žaludku, jater se žlučovody, žlázové tkáni slinivky břišní, epitelovému obalu a žlázám dýchacích orgánů. Prostor mezi ploténkami nesegmentované části mezodermu přechází do dutiny těla embrya, která se dělí na dutinu břišní, pleurální a perikardiální.

Mezoderm na hranici mezi somity a splanchnopleurou tvoří nefrotomy (segmentální nožičky), z nichž se vyvíjejí tubuly primární ledviny. Z dorzální části mezodermu se tvoří tři rudimenty - somity. Ventromediální část somitů - sklerotom - slouží k výstavbě skeletogenní tkáně, která dává vznik kostem a chrupavkám axiální kostry - páteři. Laterálně od něj se nachází myotom, ze kterého se vyvíjejí pruhované kosterní svaly. V dorzolaterální části somitu se nachází dermatom, z jehož tkáně se tvoří pojivový základ kůže - dermis.

Ve 4. týdnu se v hlavové části na každé straně embrya z ektodermu tvoří zárodky vnitřního ucha (nejprve sluchové jamky, poté sluchové váčky) a budoucí čočka oka, která se nachází nad laterálním výběžkem mozku - optickým váčkem. Současně se transformují viscerální části hlavy, seskupené kolem ústní šavle v podobě čelních a maxilárních výběžků. Kaudálně od těchto výběžků jsou viditelné obrysy mandibulárního a sublingválního (hyoidního) viscerálního oblouku.

Na přední ploše těla embrya vyčnívá srdeční tuberkul, následovaný jaterním tuberkulem. Prohlubeň mezi těmito tuberkuly označuje místo vzniku příčné přepážky - jednoho ze základů bránice.

Kaudálně od jaterního tuberkulu se nachází ventrální stopka, která obsahuje velké krevní cévy a spojuje embryo s placentou (pupeční šňůrou).

Období od 5. do 8. týdne vývoje embrya

Období vývoje orgánů (organogeneze) a tkání (histogeneze). Toto je období raného vývoje srdce, plic, komplikace struktury střevní trubice, tvorby viscerálních a žaberních oblouků, tvorby pouzder smyslových orgánů. Neurální trubice je zcela uzavřena a rozšiřuje se v hlavové části (budoucí mozek). Ve věku asi 31-32 dnů (5. týden, délka embrya je 7,5 cm) se objevují ploutvovité zárodky (pupeny) paží na úrovni dolních krčních a 1. hrudních segmentů těla. Do 40. dne se tvoří zárodky nohou (na úrovni dolních bederních a horních sakrálních segmentů).

V 6. týdnu jsou patrné základy vnějšího ucha a od konce 6. do 7. týdne - prsty na rukou a poté prsty na nohou.

Do konce 7. týdne se začínají formovat oční víčka. Díky tomu se oči jasněji rýsují. V 8. týdnu je dokončeno kladení orgánů embrya. Od 9. týdne, tj. od začátku 3. měsíce, embryo nabývá lidské podoby a nazývá se plod.

Období vývoje embrya od 3 do 9 měsíců

Počínaje třetím měsícem a po celou dobu vývoje plodu dochází k růstu a dalšímu vývoji formovaných orgánů a částí těla. Současně začíná diferenciace vnějších genitálií. Zakládají se nehty. Od konce pátého měsíce se objevují obočí a řasy. V sedmém měsíci se otevírají víčka a v podkožní tkáni se začíná hromadit tuk. V devátém měsíci se rodí plod. Věkově podmíněné rysy vývoje jednotlivých orgánů a orgánových systémů jsou popsány v příslušných částech učebnice.