Perkembangan embrio manusia

Untuk memahami ciri-ciri individu dari struktur tubuh manusia, perlu untuk memahami perkembangan tubuh manusia pada masa prenatal. Setiap orang memiliki ciri-ciri penampilan luar dan struktur internal yang berbeda-beda, yang keberadaannya ditentukan oleh dua faktor. Pertama-tama, ini adalah faktor keturunan - ciri-ciri yang diwarisi dari orang tua, serta hasil dari pengaruh lingkungan eksternal tempat seseorang tumbuh, berkembang, belajar, bekerja.

Perkembangan individu, atau perkembangan dalam ontogenesis, terjadi pada semua periode kehidupan - dari konsepsi hingga kematian. Dalam ontogenesis manusia, dua periode dibedakan: sebelum lahir (intrauterin, prenatal; dari bahasa Yunani natos - lahir) dan setelah lahir (ekstrauterin, postnatal). Pada periode intrauterin, dari konsepsi hingga kelahiran, janin (embrio) berada di dalam tubuh ibu. Selama 8 minggu pertama, proses utama pembentukan organ dan bagian tubuh terjadi. Periode ini disebut embrio, dan organisme orang masa depan adalah embrio (embrio). Mulai dari minggu ke-9, ketika ciri-ciri eksternal utama manusia sudah mulai muncul, organisme tersebut disebut janin, dan periode tersebut disebut janin.

Setelah pembuahan (peleburan sperma dan sel telur), yang biasanya terjadi di tuba falopi, sel-sel kelamin yang menyatu membentuk embrio bersel tunggal - zigot, yang memiliki semua sifat dari kedua sel kelamin. Sejak saat ini, perkembangan organisme (anak) baru dimulai.

Minggu pertama perkembangan embrio

Ini adalah periode pembelahan zigot menjadi sel anak. Selama 3-4 hari pertama, zigot membelah dan secara bersamaan bergerak di sepanjang tuba falopi menuju rongga rahim. Sebagai hasil dari pembelahan zigot, vesikel multiseluler terbentuk - blastula dengan rongga di dalamnya (dari bahasa Yunani blastos - tunas). Dinding vesikel ini terdiri dari dua jenis sel: besar dan kecil. Dinding vesikel - trofoblas - terbentuk dari lapisan luar sel-sel terang kecil. Kemudian, sel-sel trofoblas membentuk lapisan luar membran embrio. Sel-sel gelap yang lebih besar (blastomer) membentuk gugusan - embrioblas (nodul embrionik, embrio rudimen), yang terletak di medial dari trofoblas. Embrio dan struktur ekstraembrionik yang berdekatan (kecuali trofoblas) berkembang dari gugusan sel ini (embrioblas). Sejumlah kecil cairan terakumulasi di antara lapisan superfisial (trofoblas) dan nodus embrionik.

Pada akhir minggu pertama perkembangan (6-7 hari kehamilan), embrio tertanam ke dalam mukosa uterus. Sel-sel permukaan embrio, yang membentuk vesikel - trofoblas (dari trophe Yunani - nutrisi, trophicus - trofik, bergizi), mengeluarkan enzim yang melonggarkan lapisan permukaan mukosa uterus. Yang terakhir sudah disiapkan untuk embrio yang akan ditanamkan ke dalamnya. Pada saat ovulasi (pelepasan sel telur dari ovarium), mukosa uterus menjadi lebih tebal (hingga 8 mm). Kelenjar uterus dan pembuluh darah tumbuh di dalamnya. Banyak pertumbuhan - vili - muncul pada trofoblas, yang meningkatkan permukaan kontaknya dengan jaringan mukosa uterus. Trofoblas berubah menjadi membran nutrisi embrio, yang disebut membran vili, atau korion. Pada awalnya, korion memiliki vili di semua sisi, kemudian vili ini dipertahankan hanya di sisi yang menghadap dinding rahim. Di tempat ini, organ baru, plasenta (tempat bayi), berkembang dari korion dan selaput lendir rahim yang berdekatan. Plasenta adalah organ yang menghubungkan tubuh ibu dengan janin dan memberinya nutrisi.

Minggu kedua perkembangan embrio

Ini adalah tahap ketika sel-sel embrioblas terbagi menjadi dua lapisan (dua lempeng), yang darinya terbentuk dua vesikel. Vesikel ektoblastik (amnion) yang berisi cairan amnion terbentuk dari lapisan luar sel-sel yang berdekatan dengan trofoblas. Vesikel endoblastik (kuning telur) terbentuk dari lapisan dalam sel-sel nodus germinal embrioblas. Rudimen ("tubuh") embrio terletak di tempat vesikel amnion bersentuhan dengan vesikel kuning telur. Selama periode ini, embrio merupakan perisai dua lapis yang terdiri dari dua lapisan germinal: lapisan luar - ektoderm (dari bahasa Yunani ektos - luar, derma - kulit) dan lapisan dalam - endoderm (dari bahasa Yunani ёntos - dalam). Ektoderm menghadap vesikel amnion, dan endoderm berdekatan dengan vesikel kuning telur. Pada tahap ini, permukaan embrio dapat ditentukan. Permukaan dorsal berdekatan dengan kantung amnion, dan permukaan ventral berdekatan dengan kantung kuning telur. Rongga trofoblas di sekitar kantung amnion dan kuning telur terisi longgar dengan untaian sel mesenkim ekstraembrionik. Pada akhir minggu ke-2, embrio hanya berukuran panjang 1,5 mm. Selama periode ini, lapisan embrio menebal di bagian posterior (kaudal). Di sini, organ aksial (korda, tabung saraf) mulai berkembang.

Minggu ketiga perkembangan embrio

Periode pembentukan perisai tiga lapis. Sel-sel lapisan luar, ektodermal, perisai embrio bergeser ke ujung posteriornya, sehingga terbentuk tonjolan yang memanjang ke arah sumbu embrio. Untaian sel ini disebut garis primer. Di bagian kepala (depan) garis primer, sel-sel tumbuh dan berkembang biak lebih cepat, sehingga terbentuk elevasi kecil - nodus primer (nodus Hensen). Garis primer menentukan simetri bilateral tubuh embrio, yaitu sisi kanan dan kirinya. Lokasi nodus primer menunjukkan ujung kranial (kepala) tubuh embrio.

Akibat pertumbuhan cepat dari garis primer dan nodus primer, yang sel-selnya tumbuh ke sisi antara ektoderm dan endoderm, lapisan germinal tengah, mesoderm, terbentuk. Sel-sel mesoderm yang terletak di antara lapisan skutelum disebut mesoderm intraembrionik, dan sel-sel yang bermigrasi melampaui batasnya disebut mesoderm ekstraembrionik.

Beberapa sel mesoderm di dalam nodus primer tumbuh ke depan dengan sangat aktif, membentuk prosesus kepala (kordal). Prosesus ini menembus antara lapisan luar dan dalam dari kepala hingga ujung ekor embrio dan membentuk untaian selular - untaian dorsal (kord). Bagian kepala (kranial) embrio tumbuh lebih cepat daripada ekor (kaudal), yang, bersama dengan area tuberkulum primer, tampak mundur ke belakang. Pada akhir minggu ke-3, sehelai sel memanjang yang tumbuh aktif - lempeng saraf - menonjol di depan tuberkulum primer di lapisan germinal luar. Lempeng ini segera membengkok, membentuk alur memanjang - alur saraf. Saat alur semakin dalam, tepinya menebal, saling mendekat dan tumbuh bersama, menutup alur saraf menjadi tabung saraf. Selanjutnya, seluruh sistem saraf berkembang dari tabung saraf. Ektoderm menutup tabung saraf yang terbentuk dan kehilangan koneksi dengannya.

Selama periode yang sama ini, pertumbuhan seperti jari, allantois, menembus dari bagian belakang lapisan dalam (endodermal) perisai embrionik ke dalam mesenkim ekstraembrionik (yang disebut tangkai amnion), tetapi tidak melakukan fungsi khusus apa pun pada manusia. Di sepanjang allantois, pembuluh darah umbilikalis (plasenta) tumbuh dari embrio melalui tangkai amnion ke vili korionik. Untaian yang berisi pembuluh darah, yang menghubungkan embrio ke membran ekstraembrionik (plasenta), membentuk tangkai perut. Dengan demikian, pada akhir minggu ke-3, embrio manusia tampak seperti perisai tiga lapis. Di area lapisan embrionik luar, tabung saraf terlihat, dan lebih dalam - tali dorsal, yaitu organ aksial embrio manusia muncul.

Minggu keempat perkembangan embrio

Ini adalah periode ketika embrio, yang tampak seperti perisai tiga lapis, mulai menekuk ke arah melintang dan membujur. Perisai embrio menjadi cembung, dan tepinya dibatasi dari amnion oleh alur yang dalam - lipatan batang tubuh. Tubuh embrio berubah dari perisai datar menjadi perisai tiga dimensi, eksoderm menutupi tubuh embrio dari semua sisi.

Endoderm, yang berada di dalam tubuh embrio, menggulung menjadi tabung dan membentuk rudimen embrionik dari usus masa depan. Bukaan sempit tempat usus embrionik berkomunikasi dengan kantung kuning telur kemudian berubah menjadi cincin pusar. Endoderm membentuk epitel dan kelenjar saluran pencernaan dan saluran pernapasan. Ektoderm membentuk sistem saraf, epidermis kulit dan turunannya, lapisan epitel rongga mulut, bagian anus rektum, dan vagina. Mesoderm membentuk organ dalam (kecuali turunan endoderm), sistem kardiovaskular, organ sistem muskuloskeletal (tulang, sendi, otot), dan kulit itu sendiri.

Usus embrionik (primer) awalnya tertutup di bagian depan dan belakang. Di ujung anterior dan posterior tubuh embrio, invaginasi ektoderm muncul - lubang mulut (rongga mulut masa depan) dan lubang anus (anal). Di antara rongga usus primer dan lubang mulut terdapat pelat (membran) anterior (orofaring) dua lapis (ektoderm dan endoderm), di antara usus dan lubang anus - pelat (membran) kloaka (anal), juga dua lapis. Membran anterior (orofaring) menerobos pada minggu ke-4 perkembangan. Pada bulan ke-3, membran posterior (anal) menerobos.

Akibat pembengkokan tersebut, tubuh embrio dikelilingi oleh isi amnion - cairan ketuban, yang bertindak sebagai lingkungan pelindung, melindungi embrio dari kerusakan, terutama kerusakan mekanis (guncangan). Kantung kuning telur mengalami keterlambatan pertumbuhan dan pada bulan ke-2 perkembangan intrauterin tampak seperti kantung kecil, lalu mengecil sepenuhnya. Tangkai perut memanjang, menjadi relatif tipis, dan kemudian disebut tali pusat.

Selama minggu ke-4, diferensiasi mesoderm, yang dimulai pada akhir minggu ke-3 perkembangan embrio, berlanjut. Bagian dorsal mesoderm, yang terletak di sisi notochord, membentuk tonjolan berpasangan - somites. Somites tersegmentasi, yaitu dibagi menjadi beberapa bagian yang terletak secara metamerik. Oleh karena itu, bagian dorsal mesoderm disebut tersegmentasi. Segmentasi somites terjadi secara bertahap dari depan ke belakang. Pada hari ke-20, pasangan somites ke-3 terbentuk, pada hari ke-30 sudah ada 30, dan pada hari ke-35 - 43-44 pasang. Bagian ventral mesoderm tidak terbagi menjadi beberapa segmen, tetapi diwakili di setiap sisi oleh dua lempeng (bagian mesoderm yang tidak tersegmentasi). Pelat medial (visceral) berdekatan dengan endoderm (usus primer) dan disebut splanchnopleura, pelat lateral (luar) berdekatan dengan dinding tubuh embrio, ke ektoderm, dan disebut somatopleura. Lapisan epitel membran serosa (mesothelium), serta pelat yang tepat dari membran serosa dan dasar subserosa, berkembang dari splanchnopleura dan somatopleura. Mesenkim splanchnopleura juga menuju konstruksi semua lapisan saluran pencernaan, kecuali epitel dan kelenjar, yang terbentuk dari endoderm. Endoderm memunculkan kelenjar esofagus, lambung, hati dengan saluran empedu, jaringan kelenjar pankreas, lapisan epitel dan kelenjar organ pernapasan. Ruang antara lempeng bagian mesoderm yang tidak tersegmentasi berubah menjadi rongga tubuh embrio, yang terbagi lagi menjadi rongga perut, rongga pleura, dan rongga perikardial.

Mesoderm di perbatasan antara somites dan splanchnopleura membentuk nefrotom (kaki segmental), tempat tubulus ginjal primer berkembang. Tiga rudimen terbentuk dari bagian dorsal mesoderm - somites. Bagian ventromedial somites - sklerotom - digunakan untuk membangun jaringan skeletogenik, yang memunculkan tulang dan tulang rawan kerangka aksial - tulang belakang. Di lateralnya adalah miotom, tempat otot rangka lurik berkembang. Di bagian dorsolateral somite adalah dermatom, yang jaringannya membentuk dasar jaringan ikat kulit - dermis.

Pada minggu ke-4, dasar-dasar telinga bagian dalam (pertama-tama lubang pendengaran, kemudian vesikel pendengaran) dan lensa mata masa depan, yang terletak di atas tonjolan lateral otak - vesikel optik - terbentuk di bagian kepala di setiap sisi embrio dari ektoderm. Pada saat yang sama, bagian-bagian visceral kepala diubah, dikelompokkan di sekitar rongga mulut dalam bentuk prosesus frontal dan maksilaris. Di bagian kaudal dari prosesus ini, kontur lengkung visceral mandibula dan sublingual (hyoid) terlihat.

Pada permukaan anterior tubuh embrio, tuberkulum kardiak menonjol, diikuti oleh tuberkulum hepatik. Lekukan di antara tuberkulum ini menunjukkan tempat pembentukan septum transversal - salah satu dasar diafragma.

Di bagian kaudal tuberkulum hepatik terdapat tangkai ventral yang berisi pembuluh darah besar dan menghubungkan embrio dengan plasenta (tali pusar).

Periode dari minggu ke 5 sampai minggu ke 8 perkembangan embrio

Periode perkembangan organ (organogenesis) dan jaringan (histogenesis). Ini adalah periode perkembangan awal jantung, paru-paru, komplikasi struktur tabung usus, pembentukan lengkungan visceral dan branchial, pembentukan kapsul organ sensorik. Tabung saraf tertutup sepenuhnya dan mengembang di bagian kepala (otak masa depan). Pada usia sekitar 31-32 hari (minggu ke-5, panjang embrio 7,5 cm), rudimen (tunas) lengan seperti sirip muncul di tingkat segmen serviks bawah dan toraks ke-1 tubuh. Pada hari ke-40, rudimen kaki terbentuk (di tingkat segmen lumbar bawah dan sakral atas).

Pada minggu ke-6, dasar-dasar telinga luar mulai terlihat, dan dari akhir minggu ke-6 hingga ke-7, jari-jari tangan, dan kemudian jari-jari kaki.

Pada akhir minggu ke-7, kelopak mata mulai terbentuk. Berkat hal ini, mata tampak lebih jelas. Pada minggu ke-8, pembentukan organ embrio selesai. Sejak minggu ke-9, yaitu sejak awal bulan ke-3, embrio tampak seperti manusia dan disebut janin.

Periode perkembangan embrio 3 sampai 9 bulan

Dimulai pada bulan ketiga dan sepanjang masa janin, pertumbuhan dan perkembangan lebih lanjut dari organ dan bagian tubuh yang terbentuk terjadi. Pada saat yang sama, diferensiasi genitalia eksternal dimulai. Kuku jari terbentuk. Dari akhir bulan kelima, alis dan bulu mata mulai terlihat. Pada bulan ketujuh, kelopak mata terbuka, dan lemak mulai terkumpul di jaringan subkutan. Pada bulan kesembilan, janin lahir. Fitur perkembangan organ dan sistem organ individu yang berkaitan dengan usia dijelaskan di bagian buku teks yang relevan.