אמבריולוגיה: היסטוריה, תחום לימודים וענפים - ביולוגיה - 2025

אמבריולוגיה (מיוונית: embryon = פרי ברחם; לוגו = אמנה), בעלי חיים (כולל בני אדם), הוא חקר בכל הקשור לפיתוח, מאז היווצרות הזיגוטה ללידה.

ההתפתחות מתחילה כאשר ביצה מופרית על ידי זרע ויוצרת זיגוטה. ביצים וזרע הם גמטות. הם נוצרים על ידי gametogenesis בשחלות של נקבות ואשכים של גברים.

מקור: pixabay.com

ייצור הגמטות מתרחש בתהליך של חלוקת תאים הנקראת מיוזה. בתהליך זה נוצרים ארבעה תאים, או גמטות, שיש להם מחצית הכרומוזומים (N = haploid) שיש לתא סומטי (2N = דיפלויד). בזיגוטה יש מחצית הכרומוזומים מהאם והחצי השני מהאב. מכאן שהוא דיפלואידי.

הידיעה כיצד מתרחשת התפתחות תקינה של העובר והעובר, והגורמים למומים מולדים בילדים, עוזרת להגדיל את הסבירות להתפתחות תקינה. לדוגמא, כעת ניתן לתקן ליקויים מסוימים בעובר על ידי ניתוח.

תולדות האמבריולוגיה

אמבריולוגיה בעת העתיקה ועד ימי הביניים

בשנת 3000 א. ג., המצרים חשבו שאלוהי השמש, אטן, יצר נבט באישה, זרע בגבר, והעניק חיים לתינוק שבתוך האישה.

בשנת 1416 א. ג ', מסה הינדו בנושא עוברים, שנכתב בסנסקריט, תיאר כי יום אחד לאחר המפגש המיני נוצר עובר (קלדה), שלאחריו נוצר שלפוחית ​​(לאחר 7 לילות), מסה איתנה (לאחר חודש), הראש (לאחר חודשיים) והגפיים (לאחר שלושה חודשים).

פיתגורס (570-495 לפני הספירה), הציע שהאב יספק את המאפיינים המהותיים של הצאצאים, המכונה "זרע". היפוקרטס, 460–377 א. ג ', הצהיר כי התפתחות עובר העוף יכולה להיות דומה לזו של האדם.

אריסטו (384–322 לפני הספירה) כתב מסה על עוברי תרנגולות ובעלי חיים אחרים. בשל כך הוא נחשב למייסד האמבריולוגיה.

קלאודיוס גלנוס (129–216 לפני הספירה) כתב מסה על היווצרות העובר, ובו תיאר מבנים כמו שליה, מי שפיר ואלנטואיס.

סמואל-אל-יהודי, בשנת 200 לספירה, תיאר את התפתחות העובר על ידי הבחנה בין שישה שלבים, מעובר חסר צורה לעובר.

אמבריולוגיה מתקופת הרנסנס ועד המאה ה -18

לאונרדו דה וינצ'י (1452–1519), על ידי ניתוק הרחם של אישה בהריון, רשם רישומים מדויקים מאוד של העובר.

ויליאם הארווי (1578–1657), האמין שזרע נכנס לרחם ומטמורה, והפך לביצה ואחר כך לעובר.

מרצ'לו מלפיגי (1628–1694) וג'אן סוומרדאם (1637–1680) סיפקו באמצעות תצפיות מיקרוסקופיות מידע שהם הניחו כי הם תומכים בתיאוריית הפרפורמיזם, שהציעו כי הזרע מכיל בני אדם שלמים.

Regnier de Graaf (1641–1643), גילה וצפה את השחלות של מינים שונים של יונקים, כולל בני אדם, המתארת ​​את הקורפוס לוטה (זקיק הגראפי).

קספר פרידריך וולף (1733–1794), בפרסום תורת הדור שלו משנת 1759, טען כי אברי הגוף אינם קיימים לפני ההיריון, אלא נוצרים בשלבים מחומר לא מובחן.

לאזארו ספאלנזאני (1729–1799), ביצע בדיקות הפריה חוץ-גופית אצל דו-חיים, והזרעה אצל כלבים, והגיע למסקנה כי ביציות וזרע הן הכרחיות כדי להתחיל בהתפתחות של אדם.

היינריך כריסטיאן פנדר (1794–1865), צפה בהתפתחות המוקדמת של עוברי עוף, ותאר את שלוש שכבות הנבט: ectoderm, mesoderm, endoderm.

אמבריולוגיה מודרנית

קארל ארנסט פון באר (1792-1876), טען כי הזרע מכיל מיליוני תאים נעים, אותם כינה זרע. בנוסף, הוא גילה את הביציות בשחלות היונקים, הזיגוטה בחצוצרות והבלסטוציסט ברחם. בגלל זה הוא נחשב למייסד האמבריולוגיה המודרנית.

האנס ספמן (1869–1941) הציג את מושג האינדוקציה בהתפתחות העובר, לפיו זהותם של תאים מסוימים משפיעה על התפתחות התאים האחרים בסביבתם. ספרמן קיבל את פרס נובל לפיזיולוגיה ורפואה בשנת 1935.

פטריק סטפטו (1913–1988) ורוברט אדוארדס (1925–1925) היו הגינקולוגים והמדענים שאיפשרו את הולדתה של לואיז בראון בשנת 1978, התינוקת הראשונה שהופקה בהפריה חוץ גופית.

אדוארד לואיס (1918–2004), כריסטיאנה נוסליין-וולהרד (1942–1942) ואריק פ 'ויסשאוס (1947–2004) זכו בפרס נובל לפיזיולוגיה ורפואה בשנת 1995 על גילוי הגנים השולטים בהתפתחות העוברית.

איאן וילמוט (1944–1944) ועמיתיו היו הראשונים שהעבירו גרעין של תא בוגר מבודד לייצר שיבוט של יונק, הכבשה בשם דולי שנולדה בשנת 1996.

סניפים של עוברים

אמבריולוגיה מחולקת לאמבריולוגיה כללית, עוברים מערכתיים, עוברים תיאוריים, עוברים השוואתיים, עוברים ניסויים, עוברים כימיים וטרטולוגיה.

אמבריולוגיה כללית

חקר ההתפתחות מהפריה ויצירת זיגוטה, דרך היווצרות והשתלה של בלסטוציסט, היווצרות עוברים, עד להיווצרות עוברים. אירועים אלה נמשכים שמונה שבועות ומחולקים לתקופות טרום-עובריות ועובריות.

אמבריולוגיה מערכתית

חקר התפתחות איברים ומערכות בשלב העובר.

אמבריולוגיה תיאורית

חקר, מתוך התבוננות ישירה ותיאור, על שלבי ההתפתחות של העובר.

עוברית השוואתית

השוואה בין התפתחות עוברים של מינים שונים של בעלי חיים. ענף זה קשור לביולוגיה השוואתית ואינטגרטיבית, שהולידה בשנות התשעים את הביולוגיה של התפתחות אבולוציונית, המכונה evo-devo.

אמבריולוגיה ניסיונית

ניסויים עם חיות מעבדה (חולדות, עכברים, דו חיים וכו ') לחקר התפתחות עוברית.

אמבריולוגיה כימית

מחקר ביוכימי על הפיצוץ, העובר והעובר עד לרגע הלידה.

טרטולוגיה

חקר השפעת חומרים זיהומיים, חומרים כימיים, קרינה וגורמים חיצוניים אחרים המשנים את מורפולוגיית העובר ותפקודם.

אמבריולוגיה אנושית

אצל בני אדם תוארו שלושה שלבים של התפתחות לפני לידה: 1) תקופת טרום העובר, מההתעברות לשבוע השני; 2) תקופת היווצרות עוברים, מהשבוע לשבוע השמיני; 3) תקופת העובר, מהשבוע התשיעי ועד הלידה.

באופן כללי, ההתפתחות לפני הלידה של האדם כוללת היווצרות של: 1) עובר; 2) שליה; 3) ממברנות העובר; 4) חללי גוף וסרעפת; 5) מערכות שרירים, שלד, נשימה, לב וכלי דם, עיכול, שתן, רבייה ועצבים; 6) ראש וצוואר; 7) עיניים ואוזניים.

שלבים מכריעים בהתפתחות עוברית

היווצרות העובר, השלייה והקרומים של העובר

ברגע שנוצר הזיגוטה הוא מתחיל להתחלק באמצעות מיטוזה, ומגדיל את מספר התאים מבלי להגדיל את גודלם. תאי הזיגוטה נקראים בלסטומרים. כשמגיעים ל 12 תאים נוצרת המורולה. ואז זה יוצר את הבלסטוציסט, שהוא כדור חלול מלא בנוזל.

לבלסטוציסט מסת מסת פנימית בקוטב אחד. היא מוקפת בשכבה דקה של תאים המכונה trophoblast, האחראית על הצמדתה לדופן הרחם, ובסופו של דבר מהווה את החלק העובר של השלייה.

חללי השפיר והכורוריון מקיפים את העובר. דפנותיו מהוות את קרומי העובר. המסה הפנימית של התאים יוצרת, על ידי גסטולציה, את הדיסק של עובר בילמינרי, שנוצר על ידי האפבלסט (לימים אקטודרם) וההיפובלסט (מאוחר יותר אנדודרם). האקטודרם מבדיל ויוצר שכבה שלישית: המזודרם.

המזודרם יוצר את העצמות, את רקמת החיבור, את הסחוס, את מערכות הלב וכלי הדם, הלימפה וה הרבייה, את הכליות, את עור העור, בין מבנים אחרים. האקטודרם מהווה את מערכת העצבים. רירית הרחם מהווה את מערכת העיכול, את הריאות ואת דרכי הנשימה.

בשמונה שבועות, מרבית האיברים והמערכות כבר נוצרו, אך אינם בשלים.

היווצרות חללי גוף וסרעפת

בשבוע הרביעי העובר בצורתו תלת ממדי ומציג קיפול כתוצאה מהיווצרות צינור המעי. חלל סגור, או חלל סגור, נוצר בתוך העובר שמקורו בשכבות הסומטיות והקרביות של הצלחת הרוחבית של המזודרם.

שכבת המזודרם הסומטית יוצרת את הממברנה הסרונית הפריאלית, ואילו שכבת המזודרם הספלאנכית יוצרת את הממברנה הסרוסית הוויזראלית. כאשר העובר מתקפל, האיחוד עם חלל הכוריון הולך לאיבוד ונוצר חלל העובר מאזור האגן לאזור בית החזה.

הקלום מוליד את חללי הנקבה, הנקבובית והצפק. המחצה הרוחבי מחלק את החלל לשניים: חלל בית החזה וחלל הבטן (או הצפק). עם זאת, התקשורת בין שתי החללים נשמרת דרך תעלות pericardioperitoneal, אשר להם ממברנות משלהם.

הממברנות שזה עתה נקראו מחלקות את חלל בית החזה לחלל הנקבה ולחלל pleural, והן נקראות קפלים pleuropericardial. מהיום העשרים ואחת לשבוע השמיני נוצרים חללים.

הסרעפת נוצרת בעיקר מהמחץ הרוחבי והקרום הפליפורופוניאלי. מקורו של המחצה הרוחבי, ברמה הצווארית, בסביבות היום העשרים ושניים. הוא מקבל את עצבונו מעצבי עמוד השדרה C3 - C5.

הדרכה של מערכות השרירים, השלד, הנשימה וכלי הדם

רוב השריר מקורו במזודרם הפרקסיאלי. נוצרים שלושה סוגים של שרירי השלד, חלקים ולביים. שריר השלד מקורו בסומייטים, בשכבה הסומטופוליתית של הצלחת הרוחבית ומהסמל העצבי. השריר החלק של הקרביים. מערכת העיכול ושריר הלב של mesoderm splanchnic.

מזודרם מהווה את מרבית העצמות והסחוס. תאי הסקלרוטום יוצרים את החוליות האינדיבידואליות. בהתפתחות הגולגולת נוצרים שני חלקים: נוירוקראניום ויזרוקרניום. הצלעות נוצרות מעצם הבסיס של מבשרי סחוס. כריתת העצמות הארוכות מסמנת את סיום התקופה העוברית.

התפתחות מערכת הנשימה מחולקת לחמישה שלבים: 1) ניצן עוברי, הסתעפות ראשונית; 2) הסתעפות פסאודוגלנדולרית מלאה; 3) צינורות קמפינג, סופניים. 4) שקיות סיביות, סופיות ונימים באים במגע; 5) alveolar, 8 חודשים, פיתוח שלם של מחסום הדם-אוויר.

התפתחות מערכת הלב וכלי הדם מתחילה בהיווצרות צינור הלב. ואז מתרחש ספיגה, הפרדה לאטריה, חדרים וכלי נהדר. ההכרה כוללת היווצרות של שתי ספטאות, שאינן סגורות לחלוטין עד הלידה.

היווצרות מערכות העיכול, השתן, הרבייה והעצבים

התפתחות מערכת העיכול מתחילה כאשר שכבות הנבט של העובר המוקדם מתקפלות לרוחב ובצפלוקאודלית. זה דוחף את קרום החלמון לעובר, וכך נוצר צינור המעי המחולק קדמי (הלוע העתידי), אמצע (וושט עתידי), ואחורי (התריסריון העתידי, המעי, המעי הגס ותעלת פי הטבעת).

ניתן לשקול את מערכת השתן וה הרבייה כאחת מכיוון שיש להן מקור עובריולוגי משותף והן חולקות אפיקים נפוצים. שתי המערכות מתפתחות מהמזודרם הבינוני, המהווה את הסמל האורוגניאלי, המחולק לחוט הנפרוגני ולפסג הגונדות.

החוט הנופרוגני מוליד את הפרונפרוס, המזונפרוס והמטנפרוס, המעורבים ביצירת הכליות. מערכת איברי המין מתפתחת ממשבר הגונדות. התפתחות מערכת הרבייה הנשית או הזכרית תלויה בזוג הכרומוזומי המין.

מערכת העצבים מתפתחת בשבוע השלישי מהרחם הרחם. בתחילה נוצרת הצינורית העצבית, שקפליהם מהווים את הפסגה העצבית. נוצר חוט שדרה שיש בו שלוש שכבות: נוירופיתל, מנטל, אזור שולי. בהמשך נוצרים שלפוחיות הטלנספלון, הדיאנספלון, המוח התיכון, המטנספלון והמוח.

התפתחות ראש, צוואר, עין ואוזן

רוב ראש הראש והצוואר נוצרים מהקשתות הלועיות, השקיות והחריצים, כמו גם מממברנות הלוע. מבנים אלה יוצרים את המנגנון הלועי ומעניקים לעובר את המראה המיוחד שלו בשבוע הרביעי להתפתחותו.

הקשתות הלועיות נוצרות על ידי mesoderm mesomeric ותאים של הסמל העצבי, המבדילים, בהתאמה, ל: 1) שרירים ועורקים; 2) רקמת עצם וחיבור. שקיות הלוע מורכבות מפתיחות של רירית הרחם הגובלת בחזית.

הסולצ'ים הלועיים מורכבים מפלישות של האקטודרם. הוא ממוקם בין קשתות הלוע. הממברנות הלועיות מורכבות מ- ectoderm, mesoderm ו- endoderm. הם ממוקמים בין קשתות הלוע.

האוזן מורכבת מ: אוזן פנימית, אוזן תיכונה, אוזן חיצונית. בשבוע הרביעי, האוזן הפנימית מתפתחת מהצלחת האוטית של האקטודרם, הפולטת ויוצרת את החלקים החיצוניים והסכקולריים. האוזניים האמצעיות והחיצוניות נגזרות מהקשתות הלועיות הראשונות ומתאי עצב.

העיניים מקורן בשלפוחית ​​האופטית, המופיעה מהחלק הרוחבי של המוח הקדמי בתחילת השבוע הרביעי.

הפניות

1. Amundson, R. 2005. תפקידו המשתנה של העובר במחשבה האבולוציונית: מבנה וסינתזה. קיימברידג ', קיימברידג'.
2. Coward, K., Wells, D. 2013. ספר לימוד לאמבריולוגיה קלינית. קיימברידג ', קיימברידג'.
3. דודק, RW 2014. אמבריולוגיה. וולטרס קלואר, פילדלפיה.
4. למברט, HW, Wineski, LE 2011. סקירת השאלות והתשובות של ליפינקוט ממחישה את האנטומיה והעוברולוגיה. וולטרס קלואר, פילדלפיה.
5. Lisowski, F. P, ​​Oxnard, CE 2007. מונחים אנטומיים ונגזרתם. עולם מדעי, סינגפור.
6. מיטשל, ב., שארמה, ר. 2009. אמבריולוגיה: טקסט צבעוני מאויר. צ'רצ'יל ליווינגסטון, אדינבורו.
7. מור, KL, Persaud, TVN, Torchia, MG 2013. האדם המתפתח: עוברים אוריינטציה קלינית. סאונדרס, פילדלפיה.
8. מור, LM, Persaud, TVN, Torchia, MG 2016. לפני שנולדנו: יסודות של עוברים ומומים מולדים. Elsevier, פילדלפיה.
9. Singh, V. 2012. ספר לימוד של אמבריולוגיה קלינית. Elsevier, מעדנייה חדשה.
10. Webster, S., de Wreede, R. 2016. עוברים במבט חטוף. וויילי, צ'יצ'סטר.