Zapłodnienie i wczesny rozwój zarodka człowieka

Komórka jajowa jest największą komórką organizmu kobiety – zawiera materiały zapasowe i informację rozwojową. Droga plemnika do komórki jajowej jest długa w stosunku do wielkości plemnika. Musi on przebyć drogę przekraczającą ponad 10 000 razy jego długość. Wędrówka plemnika jest ułatwiona przez skurcze perystaltyczne zarówno ściany macicy, jak i jajowodu. Na przebycie tej drogi nie każdy plemnik ma wystarczająco energii (zmagazynowane w mitochondriach, które są niejako akumulatorem plemnika).

Tylko nieliczne plemniki docierają do komórki jajowej. Jest więc zrozumiałe, dlaczego wytwarzane są tak wielkie ilości plemników. W jednym centymetrze sześciennym nasienia znajduje się około 100 milionów plemników.

Główną przeszkodę w dotarciu do komórki jajowej stanowią dla plemnika komórki wieńca promienistego i galaretowata osłona przejrzysta, otaczająca jajo. Plemniki wędrujące przez jamę macicy. Ilość plemników drogach rodnych kobiety zmniejsza się znacznie w ciągu 24 godzin od stosunku, ale część z nich może pozostawać w jajowodach zachować swą zdolność do zapłodnienia nawet przez ponad 48 godzin Zapłodnienie komórki jajowej przez plemnik zazwyczaj ma miejsce w bańce jednego z jajowodów. Zapłodnienie jest możliwe tylko w ciągu kilku godzin po owulacji. Ten skomplikowany proces nieco lepiej wyjaśniono w ostatnich latach. W podanym czasie dochodzi bowiem do powstania wielu wad chromosomalnych płodu. Inne wady chromosomalne mają swój początek we wczesnym rozwoju komórki jajowej lub plemnika. Podczas zapłodnienia każda komórka jajowa i każdy plemnik ma połowę liczby chromosomów obecnych innych komórkach ciała, tak więc po ich zespoleniu zapłodniona komórka jajowa będzie miała garnitur składający się z 46 chromosomów ułożonych 23 pary.

Zobacz także: rozwój dziecka w czasie ciąży

Akrosom, który zawiera różne enzymy jest osadzony na główce plemnika. Jest to substancja rozkładająca bariery, które musi pokonać plemnik. W pierwszej kolejności rozpuszczana jest substancja sklejająca komórki wieńca promienistego. Enzymy wydostające się z akrosomu rozpuszczają również osłonę przejrzystą przed główką a wzmożone ruchy witki posuwają go w głąb osłony. Enzymy te wywołują równocześnie zmiany w strukturze samej osłony, powodując jej usztywnienie. Przez usztywnioną osłonę nie mogą się już przebić następne plemniki

Proces wymiany i integracji materiału genetycznego komórki jajowej i plemnika podczas zapłodnienia jest bardzo skomplikowany. Nie jest zatem zaskoczeniem częste pojawianie się błędów w zestawie chromosomów zapłodnionego jaja.

Czasami chromosomy ulegają uszkodzeniu podczas wymiany materiału genetycznego, czasami komórka jajowa lub plemnik zawierają zbyt mało albo zbyt dużo chromosomów. Uważa się, że takie błędy towarzyszą ponad połowie poczęć.

Zobacz również:

W przeważającej większości przypadków wada jest tak poważna, że zarodek obumiera podczas pierwszych tygodni życia, często zanim jeszcze kobieta zorientuje się, że jest w ciąży. Wady chromosomalne stwierdzono w ponad połowie przypadków potwierdzonych ciąż, które zakończyły się poronieniem.

W momencie połączenia się jąder komórkowych komórki jajowej i plemnika decyduje się jaki będzie ten nowo powstały człowiek. Jakie będzie miał oczy, włosy, kolor skóry itp. Decyduje się także jego płeć. Zależy to od rodzaju plemnika, który wniknął do jaja. Jeśli wniósł on chromosom płciowy X, to po połączeniu się jąder będzie on „do pary” z chromosomem X jaja, pochodzącym od matki. A więc nowy człowiek rozwinie się w kobietę. Jeśli był to plemnik z chromosomem Y, to nowy człowiek rozwinie się w mężczyznę. Inne cechy nowego człowieka będą wymieszane, zależnie od tego czy przeważy cecha przekazana przez chromosom matki, czy chromosom ojca. Od momentu połączenia się jąder komórkowych jaja i plemnika rozpoczyna się rozwój nowego człowieka. Jest to proces ciągły, nieprzerwany i bardzo skomplikowany.

SŁOWNIK

Endometrium – tkanka wyścielająca jamę macicy (błona śluzowa jamy macicy)

Różyczka – choroba wirusowa, która może spowodować poważne wady u płodu, jeśli kobieta zarazi się nią we wczesnej ciąży.

Jajowody – trąbkowate struktury zapewniające połączenie między jajnikami a macicą.

Z jednej komórki, które jest zapłodnione plemnikiem jajo, rozwija się stopniowo cały organizm złożony z milionów komórek. Pierwszy okres rozwoju nowego człowieka odbywa się w jajowodzie. Jajowodzie zrozumieniu tego procesu bardzo pomogły obserwacje rozwoju zwierząt. Wiele podobieństw jest w rozwoju zarodków innych ssaków i zarodków człowieka. Obserwacje rozwoju zarodków zwierzęcych, a także liczne doświadczenia prowadzone na nich, pozwoliły poznać kolejne zmiany zachodzące od jednokomórkowego zarodka do wielokomórkowego organizmu. Z kolei medycyna, lekarze i naukowcy potwierdzili te obserwacje odnośnie do rozwoju człowieka.

Zapłodniona komórka jajowa zaczyna dzielić się i jednocześnie przesuwa się w kierunku jamy macicy. Jego wędrówka jest uwarunkowana ruchami rzęsek skurczami mięśniówki jajowodu. Do jamy macicy wchodzi, gdy jest podzielone na 8 lub więcej komórek, czyli po 3-4 dniach od zapłodnienia. Podział komórek postępuje, a jednocześnie (około 6-7 dnia) dochodzi do implantacji zapłodnionego jaja (zagnieżdżenia) w odpowiednio przygotowanym endometrium. Na tym etapie nadal jest ono mniejsze od główki szpiki.

Proces implantacji jest skomplikowany i często kończy się fiaskiem. Właśnie w tym momencie najczęściej ma miejsce strata zapłodnionego jaja.

Wkrótce po implantacji tkanki trofoblastu (z nich powstaje później łożysko) zaczynają wydzielać hormon zwany ludzką gonadotropiną kosmówkową (hCG) wykrycie tego hormonu w porannej porcji moczu stanowi podstawę standardowych testów ciążowych, gdyż jest to hormon specyficzny niemal wyłącznie dla ciąży. W ten sposób można stwierdzić tzw. przypadki przedkliniczne ciąży, gdy nie sygnalizuje jej jeszcze opóźnienie miesiączki, a wiec przed upływem 14 dnia od zapłodnienia.

Jak wynika z badań pomiarów hCG prowadzonych u kobiet starających się zajść w ciążę, około 1/2 do 1/3 zarodków obumiera podczas drugiego tygodnia po zapłodnieniu i kobiety nawet nie zdają sobie sprawy z tego, że były w ciąży.

Po pomyślnej implantacji następuje dalszy rozwój zarodka. Jest on wtedy bardzo wrażliwy na działanie szkodliwych czynników, takich jak infekcje, np. różyczka, czy niektóre leki, gdyż jego organy właśnie się rozwijają. Z tego powodu każda kobieta powinna sprawdzić swa odporność na różyczkę przed zajściem w ciążę, jak również unikać badań rentgenowskich rentgenowskich i przyjmowania większości leków, gdy liczy się z możliwością ciąży.

Należy podkreślić, że anomalie chromosomalne pojawiają się znacznie częściej niż wady związane ze szkodliwymi czynnikami zewnętrznymi. Te drugie są czasem do uniknięcia, te pierwsze nie.