Zapłodnienie, ciąża i rozwój prenatalny

Ciąża to szczególny stan fizjologiczny rozpoczynający się od zapłodnienia, które dokonuje się w górnej części jajowodu. Zapłodnienie polega na połączeniu się materiału genetycznego dojrzałej męskiej komórki płciowej – plemnika, z żeńską komórką jajową. Samo przejście plemnika do wnętrza komórki jajowej jest zjawiskiem wieloetapowym, zależnym od interakcji określonych białek i wiąże się z aktywacją szeregu procesów molekularnych. Fuzja genomów obu komórek rozrodczych jest natomiast końcowym etapem zapłodnienia i zanim do niej dojdzie, może minąć nawet 12 godzin. Zapłodniona komórka jajowa to zygota, będąca zawiązkiem organizmu. [1]

Plemniki człowieka są zdolne do zapłodnienia przez ok. 5 dni, a komórki jajowe – 72 h. Uważa się, że u człowieka jednym z efektów zapłodnienia „starych” jaj jest powstawanie zarodków triploidalnych (zmutowanych, mających dodatkowy zestaw chromosomów), które stanowią ok. 20% spontanicznych poronień. [2,3] Z tą mutacją mogą urodzić się wcześniaki – mają one charakterystyczne cechy morfologiczne, jak rozszczep wargi, małoocze, a uszkodzenie obwodowego układu nerwowego powoduje u nich min. hipotonię mięśniową. Zgon takich noworodków następuje w okresie okołoporodowym, zwykle w pierwszej dobie po urodzeniu. Najdłuższy okres przeżycia dziecka z tą mutacją wyniósł 5 miesięcy. [4,5]

Zygota, zarodek, płód

U kobiety dojrzałej płciowo proces  prowadzący do urodzenia dziecka przebiega od powstania zygoty, poprzez stadium zarodka, a następnie przez rozwój płodu aż do porodu. W dużym uproszczeniu można przyjąć, że zygota odpowiada poziomowi organizacji organizmu jednokomórkowych przodków zwierząt. Wczesne stadia rozwoju zarodka człowieka są anatomicznie nieodróżnialne od odpowiednich stadiów innych kręgowców. Na przykład w 30-dniowym zarodku obecne są zawiązki łuków skrzelowych, które przekształcają się później w szczękę i żuchwę, a zawiązki kończyn przedniej i tylnej przypominają płetwy ryb. Cechy gatunkowe człowieka odróżniające go od innych zwierząt ujawniają się w zarodku od ok. 9 tygodnia ciąży – wówczas zarodek nazywany jest płodem. [7,8,9,10,11]

Należy pamiętać, że ciąża stanowi obciążenie metaboliczne dla organizmu kobiety i powoduje w nim wiele zmian adaptacyjnych (rozrost łożyska i macicy, przygotowywanie gruczołów mlekowych do karmienia). Z tego powodu okres ciąży wymaga od kobiety szczególnej troski o swój organizm, m.in. rozsądnego i przemyślanego odżywiania się. Z perspektywy płodu jest to ważne zwłaszcza od ok. 20 tyg., ponieważ wtedy następuje intensyfikacja jego wzrostu i rozwoju mózgu. [2]

Ciąża u kobiet trwa średnio 38-38,5 tygodni i kończy się porodem. Często nieznana jest dokładna data zapłodnienia, dlatego aktualny wiek zarodka oblicza się metodami pośrednimi. Najbardziej pobieżny jest podział kliniczny: 3 trymestry po 3 miesiące kalendarzowe. Urodzenie w I trymestrze i na początku II trymestru (ściśle do 22 tyg. ciąży) nosi nazwę poronienia samoistnego i nie daje szansy przeżycia. Po tym okresie, przy odpowiedniej interwencji medycznej, wcześniaki mają już szansę przeżycia. [1,12,13]

Zagrożenia

Nieprawidłowy sposób zapłodnienia może prowadzić do zaburzeń rozwojowych, jak np. schorzenia zwanego zaśniadem groniastym (ang. hydatidiform mole), które charakteryzuje się nienormalnym rozwojem łożyska, prowadzącym w ok. 20% przypadków do nowotworu, a konkretnie złośliwego nabłoniaka kosmówkowego (ang. choriocarcinoma). [1]

Przykładem innego zagrożenia związanego z ciążą jest rozwijanie się zarodka poza jamą macicy. Najczęściej jajo płodowe umiejscowione poza macicą pęka po pewnym czasie i ginie, co może stanowić zagrożenie dla życia kobiety. Mechanizmy rozwoju ciąży pozamacicznej (łac. graviditas ectopica) są różne – zwykle zależą albo od nieprawidłowego działania hormonów płciowych, albo od nieprawidłowej budowy żeńskiego układu rozrodczego. W obu przypadkach wymagany jest natychmiastowy zabieg operacyjny lub leczenie farmakologiczne. [6]

Rozwój prenatalny człowieka

Plemnik wnikający do komórki jajowej inicjuje serię procesów biochemicznych, które aktywują kolejno rozwój przedzarodkowy, zarodkowy i płodowy. Rozwój prenatalny to proces ciągły i między poszczególnymi etapami ciąży trudno jest wyznaczyć ścisłe granice czasowe. Poniżej przedstawiono ramy czasowe dominujące w literaturze. [1]

Moment zapłodnienia rozpoczyna okres przedzarodkowy.

Pierwszy etap rozwoju zygoty to tzw. bruzdkowanie, które zachodzi jeszcze w jajowodzie. Zjawisko to polega na nieustannych podziałach komórkowych zygoty najpierw na 2 komórki, potem na 4, aż w końcu staje się kulą złożoną z ponad 100 komórek, przypominającą owoc morwy. W takiej postaci, po ok. 5 dniach jajo dociera do macicy. Kula przekształca się w pęcherzyk, którego ściany stanowią komórki, a wnętrze wypełnia płyn. Część komórek wpukla się do środka i tworzy węzeł zarodkowy, który stopniowo będzie się przekształcał w zarodek. Pozostałe komórki zaś, w połączeniu z błoną śluzową macicy, będą tworzyć łożysko. [14]

Między 7 a 9 dniem swojego rozwoju pęcherzyk osiada na powierzchni rozpulchnionej, ukrwionej błony śluzowej macicy – ten etap nazywa się zagnieżdżeniem (implantacją). W 2 i 3 tygodniu ciąży komórki węzła zarodkowego formują 3 warstwy komórek – listki zarodkowe, z których w dalszych etapach rozwiną się narządy. Okres przedzarodkowy trwa do końca 21 dnia ciąży. [1,2,14]

Stadium przedzarodkowe – na tym etapie następuje implantacja
Stadium przedzarodkowe – na tym etapie następuje implantacja
Źródło: http://stemcells.nih.gov/info/scireport/pages/chapter3.aspx
Zdjęcie: Mr. J. Conaghan

Okres zarodkowy trwa od 22 dnia do mniej więcej końca 8 tygodnia ciąży.

W zarodku ustala się symetria ciała, tworzą się zawiązki pierwotnych narządów, takie jak struna grzbietowa (zastępowana wkrótce przez kręgosłup), czy ogon, który później zanika. Powstaje też cewa nerwowa, przekształcająca się potem w mózgowie i rdzeń kręgowy. W okresie zarodkowym rozpoczyna się więc proces neurogenezy, ale jego szczyt następuje w okresie płodowym (sic!) (ok. 20 tyg.) i rozciąga się aż w połogu (po porodzie), gdy trwa jeszcze mielinizacja dróg nerwowych. Najszybciej  zaczyna funkcjonować układ krążenia (od ok. 3 tygodnia). Na etapie zarodkowym formują się także kształty zarodka, jednak w ogólnym planie budowy nie pojawiają się jeszcze cechy typowe dla człowieka. [1]

Zarodek ludzki w różnych stadiach rozwoju
Źródło: https://embryology.med.unsw.edu.au/

Okres płodowy zaczyna się od 9 tygodnia ciąży i trwa do porodu

Następuje stopniowe doskonalenie się pierwotnych narządów i wykształcenie cech zewnętrznych charakterystycznych dla noworodka. Terminu „płód” używamy dla podkreślenia, że organizm osiągnął nowy etap rozwoju. Możemy zaryzykować twierdzenie, że osobnik jest już uformowany, chociaż czeka go jeszcze długa droga do stania się prawdziwym człowiekiem. Niemniej jednak pod koniec 12 tygodnia rozwoju płód osiąga już wygląd miniaturowego człowieka. W 3 miesiącu życia płód ma już pracujące serce i wykazuje proste odruchy. [1,15]

W II trymestrze ciąży (4-6 miesiąc) płód rozwija się dalej – od 5. miesiąca można już wysłuchać pracę jego serca i wyczuć silne ruchy, zwyczajowo zwane kopaniem. Mniej więcej w 26. tygodniu ciąży tworzą się połączenia wzgórzowo-korowe, które są kluczowe dla wykształcenia zdolności odczuwania bólu przez płód. Ze względu na niekompletny rozwój układu nerwowego zarodka lub płodu, wszystkie metody aborcji do III trymestru ciąży wykonuje się bez znieczulenia zarodka lub płodu. [1,15,16]

W III trymestrze (ostatnie 3 miesiące ciąży) płód szybko rośnie i w chwili przyjścia na świat ma uformowane wszystkie narządy. [1,15]

Aleksandra Bu

Literatura

[1] Jura C, Klag J (2005) Podstawy embriologii zwierząt i człowieka. Tom 1. PWN, Warszawa.
[2] Czubaj A, Grzegorek J, Jerzmanowski A, Skoczylas R, Skwarło-Sońta K, Sotowska-Brochocka J, Spalik K, Staroń K, Umiński T (2003) Biologia. Podręcznik dla liceum ogólnokształcącego, liceum profilowanego i technikum. Część 2, tom 2. WSiP, Warszawa.
[3] Berril NJ, Karp G (1983) Biologia rozwoju. Tłum. pod red. Tarkowski A, Matuszewski B. PWN, Warszawa. 
[4] Leisti JT (1974) The phenotype of human triploidy. Birth Defects Orig Artic Ser. 10. 4, s. 248-53
[5] CG Arvidsson et al. (1986) A boy with complete triploidy and unusually long survival. Acta Paediatr Scand. 75. s. 507-510.
[6] Pisarski T (2002) Położnictwo i ginekologia. Podręcznik dla studentów. Wyd. IV. Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa.
[7] Balerstet J, Lewiński W, Prokop J, Sabath K, Skirmuntt G (2007) Biologia 1. Podręcznik dla liceum ogólnokształcącego. Wydanie drugie. Operon, Gdynia.
[8] Klossner N. Jayne (2005) The fetal stage is from the beginning of the 9th week after fertilization and continues after birth. Introductory Maternity Nursing.
[9] The American Pregnancy Association
[dostęp 01.05.2016: http://americanpregnancy.org/while-pregnant/first-trimester/]

[10] Dzik J (2015) Ewolucyjna Biologia rozwoju. Instytut Paleobiologii PAN, Instytut Zoologii UW
[dostęp 01.05.2016: http://docplayer.pl/1355045-Ewolucyjna-biologia-rozwoju.html]

[11] Balerstet J, Sabath K (2004) Podstawy ewolucjonizmu. Operon, Gdynia.
[12] Bręborowicz GH (red.) Położnictwo i ginekologia. Tom I. Wyd. Lekarskie PZWL.
[13] Steer P (2005) The epidemiology of preterm Latour. BJOG : International Journal of Obsterics and Gynaecology.
[14] Klimuszko B, Polczyk M (2002) Biologia 1, organizm człowieka jako zintegrowana całość. Wyd. Edukacyjne Zofii Dobkowskiej, Warszawa.
[15] Holak E, Lewiński W, Łaszczyca M, Skirmuntt G, Walkiewicz J (2007) Biologia 2. Podręcznik dla liceum ogólnokształcącego. Operon, Gdynia.
[16] Lee SJ, Ralston HJ, Drey EA, Partridge JC, Rosen MA (2005) Fetal pain: a systematic multidisciplinary review of the evidence. 

tekst: Aleksandra Burdziej
przedruk ilustracji zgodnie z prawem prasowym (opracowanie naukowe)
© Marsz kobiet - Strajk kobiet 2016, www.protestkobiet.pl

Diagnostyka prenatalna (cz. 1): Wprowadzenie

Wokół diagnostyki prenatalnej narosło wiele mitów. Wiele osób nie wie na czym ona polega, ale wypowiada się o jej słuszności lub bezsensowności. Z tym tematem wiążą się ogromne emocje i często przesłaniają one merytoryczną dyskusję. Aby uporządkować wiedzę prezentujemy artykuł o tych badaniach, który podzielony został na trzy partie - cz. 1 - wprowadzenie, cz. 2 - nieinwazyjne (przesiewowe) badania prenatalne oraz cz. 3 - inwazyjne (diagnostyczne) badania prenatalne.
Czytaj więcej

Badania i raporty