Inimese embrüo areng

Inimese kehaehituse individuaalsete iseärasuste mõistmiseks on vaja tutvuda inimkeha arenguga sünnieelsel perioodil. Igal inimesel on individuaalsed välise välimuse ja sisemise ehituse iseärasused, mille olemasolu määravad kaks tegurit. Esiteks on see pärilikkus - vanematelt päritud tunnused, aga ka väliskeskkonna mõju tulemus, milles inimene kasvab, areneb, õpib, töötab.

Individuaalne areng ehk ontogeneesis toimuv areng toimub kõigil eluperioodidel – viljastumisest surmani. Inimese ontogeneesis eristatakse kahte perioodi: enne sündi (emakasisene, sünnieelne; kreeka keelest natos – sündinud) ja pärast sündi (emakaväline, postnataalne). Emakasisesel perioodil, viljastumisest sünnini, asub loode (embrüo) ema kehas. Esimese 8 nädala jooksul toimuvad peamised organite ja kehaosade moodustumise protsessid. Seda perioodi nimetatakse embrüonaalseks ja tulevase inimese organism on embrüo (embrüo). Alates 9. nädalast, kui peamised inimese välised tunnused on juba hakanud ilmnema, nimetatakse organismi looteks ja perioodi nimetatakse looteliseks.

Pärast viljastumist (sperma ja munaraku ühinemist), mis tavaliselt toimub munajuhas, moodustavad ühinenud sugurakud üherakulise embrüo - sügoodi, millel on mõlema suguraku kõik omadused. Sellest hetkest alates algab uue (tütar)organismi areng.

Embrüonaalse arengu esimene nädal

See on sügoodi jagunemise periood tütarrakkudeks. Esimese 3-4 päeva jooksul sügoot jaguneb ja liigub samaaegselt mööda munajuha emakaõõne suunas. Sügoodi jagunemise tulemusena moodustub hulkrakuline vesiikul - blastula, mille sees on õõnsus (kreeka keelest blastos - võrse). Selle vesiikuli seinad koosnevad kahte tüüpi rakkudest: suurtest ja väikestest. Vesiikuli - trofoblasti - seinad moodustuvad väikeste heledate rakkude väliskihist. Hiljem moodustavad trofoblastirakud embrüomembraanide väliskihi. Suuremad tumedad rakud (blastomeerid) moodustavad klastri - embrüoblasti (embrüonaalne sõlm, embrüo rudiment), mis asub trofoblastist mediaalselt. Sellest rakkude klastrist (embrüoblast) arenevad embrüo ja sellega külgnevad ekstraembrüonaalsed struktuurid (välja arvatud trofoblast). Pindmise kihi (trofoblast) ja embrüonaalse sõlme vahele koguneb väike kogus vedelikku.

Esimese arengunädala lõpuks (rasedus 6-7 päeva) implanteeritakse embrüo emaka limaskestale. Embrüo pinnarakud, mis moodustavad vesiikuli - trofoblasti (kreeka keelest trophe - toitumine, trophicus - troofiline, toitev), eritavad ensüümi, mis lõdvendab emaka limaskesta pinnakihti. Viimane on juba ette valmistatud embrüo sellesse implanteerimiseks. Ovulatsiooni ajaks (munaraku vabanemine munasarjast) muutub emaka limaskest paksemaks (kuni 8 mm). Selles kasvavad emaka näärmed ja veresooned. Trofoblastile ilmub arvukalt väljakasvu - villisid, mis suurendavad selle kontaktpinda emaka limaskesta kudedega. Trofoblast muutub embrüo toitvaks membraaniks, mida nimetatakse villoosmembraaniks ehk koorioniks. Alguses on koorionil villid igast küljest, seejärel säilivad need villid ainult emaka seina poole jääval küljel. Selles kohas areneb koorionist ja sellega külgnevast emaka limaskestast uus organ – platsenta (beebi koht). Platsenta on organ, mis ühendab ema keha lootega ja varustab teda toitumisega.

Embrüonaalse arengu teine nädal

Selles etapis jagunevad embrüoblasti rakud kaheks kihiks (kaheks plaadiks), millest moodustub kaks vesiikulit. Ektoblastiline (amnionivedelikuga) vesiikul moodustub trofoblastiga külgnevate rakkude väliskihist. Endoblastiline (munakollane) vesiikul moodustub embrüoblasti germinaalsõlme rakkude sisemisest kihist. Embrüo rudiment ("keha") asub kohas, kus lootevesi puutub kokku munakollase vesiikuliga. Sel perioodil on embrüo kahekihiline kilp, mis koosneb kahest idukihist: välimine - ektoderm (kreeka keelest ektos - väljas, derma - nahk) ja sisemine - endoderm (kreeka keelest ёntos - sees). Ektoderm on suunatud lootevesiku poole ja endoderm külgneb munakollase vesiikuliga. Selles etapis saab määrata embrüo pindu. Dorsaalne pind külgneb lootekotiga ja ventraalne pind külgneb munakollasega. Lootekoti ja munakollase ümber olev trofoblastiõõnsus on lõdvalt täidetud ekstraembrüonaalsete mesenhüümirakkude ahelatega. Teise nädala lõpuks on embrüo vaid 1,5 mm pikk. Sel perioodil pakseneb embrüonaalne kilp oma tagumises (kaudaalses) osas. Siin hakkavad arenema aksiaalsed organid (keer, närvitoru).

Embrüonaalse arengu kolmas nädal

Kolmekihilise kilbi moodustumise periood. Embrüonaalse kilbi välimise, ektodermaalse kihi rakud nihkuvad selle tagumisse otsa, mille tulemusel moodustub embrüo telje suunas ulatuv harja. Seda rakulist ahelat nimetatakse primaarseks vöödiks. Primaarse vöödi peaosas (eesmises osas) kasvavad ja paljunevad rakud kiiremini, mille tulemusel moodustub väike kõrgendus - primaarne sõlm (Henseni sõlm). Primaarne vööt määrab embrüo keha kahepoolse sümmeetria, st selle parema ja vasaku külje. Primaarse sõlme asukoht näitab embrüo keha kraniaalset (pea) otsa.

Primaarvöötme ja primaarsõlme kiire kasvu tagajärjel, mille rakud kasvavad ektodermi ja endodermi vaheliste külgede suunas, moodustub keskmine germinaalkiht ehk mesoderm. Kilbikihtide vahel paiknevaid mesodermirakke nimetatakse embrüosiseseks mesodermiks ja neid, mis selle piiridest välja rändavad, ekstraembrüooniliseks mesodermiks.

Mõned primaarsõlme mesodermirakud kasvavad eriti aktiivselt ettepoole, moodustades peajätke (kordaalse jätke). See jätke tungib embrüo peast sabaotsani läbi välimise ja sisemise kihi ning moodustab rakulise ahela - dorsaalse nööri (kordi). Embrüo peaosa (kraniaalne) kasvab kiiremini kui sabaosa (kaudaalne), mis koos primaarse köbrukese piirkonnaga näib tahapoole taanduvat. 3. nädala lõpus paistab välises germinaalkihis primaarse köbrukese ees välja aktiivselt kasvavate rakkude pikisuunaline riba - närviplaat. See plaat paindub peagi, moodustades pikisuunalise soone - närvivao. Vao süvenedes selle servad paksenevad, lähenevad üksteisele ja kasvavad kokku, sulgedes närvivao närvitoruks. Seejärel areneb närvitorust kogu närvisüsteem. Ektoderm sulgub moodustunud närvitoru kohale ja kaotab sellega ühenduse.

Samal perioodil tungib embrüonaalse kilbi sisemise (endodermaalse) kihi tagaküljelt ekstraembrüonaalsesse mesenhüümi (nn. looteveesoonde) sõrmetaoline väljakasv ehk allantois, mis ei täida inimestel mingeid spetsiifilisi funktsioone. Mööda allantoisi kasvavad embrüost läbi looteveesoonte koorionivillideni nabanööri (platsenta) veresooned. Veresooni sisaldav niit, mis ühendab embrüot ekstraembrüonaalsete membraanidega (platsenta), moodustab kõhukelme varre. Seega on inimembrüol 3. nädala lõpuks kolmekihilise kilbi välimus. Välimise embrüonaalse kihi piirkonnas on nähtav närvitoru ja sügavamal - dorsaalne nöör ehk inimembrüo aksiaalsed organid.

Embrüonaalse arengu neljas nädal

See on periood, mil embrüo, mis näeb välja nagu kolmekihiline kilp, hakkab painduma põiki- ja pikisuunas. Embrüonaalne kilp muutub kumeraks ja selle servad piirduvad amnionist sügava soonega - tüvevoldiga. Embrüo keha muutub lamedast kilbist kolmemõõtmeliseks, eksoderm katab embrüo keha igast küljest.

Embrüo kehas asuv endoderm keerdub toruks ja moodustab tulevase soolestiku embrüonaalse rudimenti. Kitsas ava, mille kaudu embrüonaalne sool on ühenduses munakollasega, muutub hiljem nabanööriks. Endoderm moodustab seedetrakti ja hingamisteede epiteeli ja näärmed. Ektoderm moodustab närvisüsteemi, naha ja selle derivaatide epidermise, suuõõne epiteelkatte, pärasoole pärakuosa ja tupe. Mesodermist arenevad siseorganid (välja arvatud endodermi derivaadid), südame-veresoonkond, lihasluukonna organid (luud, liigesed, lihased) ja nahk ise.

Embrüonaalne (primaarne) sool on esialgu eest ja tagant suletud. Embrüo keha eesmises ja tagumises otsas ilmuvad ektodermi invaginatsioonid - suukook (tulevane suuõõne) ja päraku (anal) auk. Primaarse soole õõnsuse ja suukoopa vahel on kahekihiline (ektoderm ja endoderm) eesmine (orofarüngeaalne) plaat (membraan), soole ja päraku vahel on samuti kahekihiline kloaagi (anal) plaat (membraan). Eesmine (orofarüngeaalne) membraan puruneb 4. arengunädalal. 3. kuul puruneb tagumine (anal) membraan.

Painutamise tagajärjel ümbritseb embrüo keha amnioni sisu - lootevesi, mis toimib kaitsva keskkonnana, kaitstes embrüot kahjustuste, peamiselt mehaaniliste (värinate) eest. Rebukott kasv jääb maha ja teisel emakasisese arengu kuul näeb välja nagu väike kotike, seejärel aga taandub täielikult. Kõhu vars pikeneb, muutub suhteliselt õhukeseks ja saab hiljem nime nabanöör.

4. nädala jooksul jätkub mesodermi diferentseerumine, mis algas embrüonaalse arengu 3. nädala lõpus. Mesodermi dorsaalne osa, mis asub notokordi külgedel, moodustab paardunud eendeid - somiite. Somiidid on segmenteeritud ehk jagunevad metameeriliselt paiknevateks osadeks. Seetõttu nimetatakse mesodermi dorsaalset osa segmenteerituks. Somiitide segmenteerumine toimub järk-järgult eest tahapoole. 20. päeval moodustub 3. somiitide paar, 30. päevaks on neid juba 30 ja 35. päeval - 43-44 paari. Mesodermi ventraalne osa ei ole segmentideks jagatud, vaid on mõlemal küljel esindatud kahe plaadiga (mesodermi segmenteerimata osa). Mediaalne (vistseraalne) plaat külgneb endodermiga (primaarne sool) ja seda nimetatakse splanhnopleuraks, lateraalne (välimine) plaat külgneb embrüo keha seina, ektodermiga ja seda nimetatakse somatopleuraks. Seroosmembraanide epiteelkate (mesoteelium), samuti seroosmembraanide õige plaat ja alamkate arenevad splanhnopleurast ja somatopleurast. Splanhnopleura mesenhüüm osaleb ka seedetrakti kõigi kihtide ehituses, välja arvatud epiteel ja näärmed, mis moodustuvad endodermist. Endodermist algavad söögitoru, mao, maksa näärmed koos sapijuhadega, kõhunäärme näärmekude, epiteelkate ja hingamisteede näärmed. Mesodermi segmenteerimata osa plaatide vaheline ruum muutub embrüo keha õõnsuseks, mis jaguneb kõhu-, pleura- ja perikardiõõnsuseks.

Somiitide ja splanhnopleura piiril asuv mesoderm moodustab nefrotoome (segmentaalseid jalgu), millest arenevad primaarse neeru torukesed. Mesodermi dorsaalsest osast moodustuvad kolm rudimenti - somiidid. Somiitide ventromediaalset osa - sklerotoomi - kasutatakse skeleti moodustamiseks, millest arenevad aksiaalse skeleti - selgroo - luud ja kõhred. Selle kõrval asub müotoom, millest arenevad vöötlihased. Somiidi dorsolateraalses osas asub dermatoom, mille koest moodustub naha sidekoeline alus - dermis.

4. nädalal moodustuvad embrüo mõlemal küljel ektodermist peaosas sisekõrva alged (esmalt kuulmisaugud, seejärel kuulmisvesiklid) ja tulevane silmalääts, mis asub aju külgmise eendi - nägemisnärvi vesiikuli - kohal. Samal ajal transformeeruvad pea vistseraalsed osad, mis rühmituvad suuõõne ümber otsmiku- ja ülalõualuu jätkete kujul. Nende jätkete suhtes kaudaalselt on nähtavad alalõua ja keelealuse (hüoidse) vistseraalse kaare kontuurid.

Embrüo keha esipinnal paistab silma südamekõhrus, millele järgneb maksakõhrus. Nende kühmude vaheline lohk näitab põikvaheseina moodustumise kohta - see on üks diafragma algmeid.

Maksakühmukese kaudaalsel pool asub ventraalne vars, mis sisaldab suuri veresooni ja ühendab embrüot platsentaga (nabanööri).

Embrüo arengu periood 5. kuni 8. nädalani

Elundite (organogeneesi) ja kudede (histogeneesi) arenguperiood. See on südame ja kopsude varajase arengu, soolejuha struktuuri komplitseerumise, vistseraalsete ja harukaarte moodustumise ning meeleelundite kapslite moodustumise periood. Neuraaltoru on täielikult sulgunud ja laieneb peaosas (tulevane aju). Umbes 31-32 päeva vanuselt (5. nädal, embrüo pikkus on 7,5 cm) ilmuvad keha alumise kaela- ja 1. rindkere segmendi tasemele käte uimetaolised rudimendid (pungad). 40. päevaks on moodustunud jalgade rudimendid (alumise nimme- ja ülemise ristluu segmendi tasemel).

6. nädalal on märgatavad väliskõrva alged ning 6. kuni 7. nädala lõpust - sõrmed ja seejärel varbad.

7. nädala lõpuks hakkavad silmalaud moodustuma. Tänu sellele on silmad selgemini kontuuritud. 8. nädalal on embrüo organite munemine lõppenud. Alates 9. nädalast ehk 3. kuu algusest omandab embrüo inimese välimuse ja seda nimetatakse looteks.

Embrüo arenguperiood 3 kuni 9 kuud

Alates kolmandast kuust ja kogu looteperioodi vältel toimub moodustunud organite ja kehaosade kasv ja edasine areng. Samal ajal algab väliste suguelundite diferentseerumine. Panetakse küüned. Viienda kuu lõpust alates muutuvad kulmud ja ripsmed märgatavaks. Seitsmendal kuul avanevad silmalaud ja rasv hakkab kogunema nahaalusesse koesse. Üheksandal kuul sünnib loode. Üksikute organite ja organsüsteemide arengu vanusega seotud iseärasusi on kirjeldatud õpiku vastavates osades.