胚および胎児の発達：週ごとの病期と特徴 - 解剖学と生理学 - 2024

胚および胎児の発育が全体の個人が両親からの細胞から形成されるプロセスである：父と母。それは、精子による卵子の受精から誕生までのすべてのステップに対応します。

これらのプロセスの分析を担当する医学の分野は「発生学」として知られており、その研究は多かれ少なかれ1651年に始まり、ハーベイという名前の科学者がすべての個体が「卵」に由来することに気付いた。

人間の胎児の発達の3つの学期の代表的な図（出典：Wikimedia Commons経由のMhuerth01）

しかし、発生学の主な進歩は、19世紀にラマルクとダーウィンの進化論的概念が登場するまで行われませんでした。それ以前は、この科学は多くの科学者の「予備知識」の考えに支えられていました。

発生学者（発生学の研究を担当する科学者）によると、人間の発達は出生前と出生後の期間に分けられ、その名前が示すように、それぞれ出生前と出産後に発生します。

胚および胎児の発生は出生前の期間に対応し、受精卵と呼ばれる受精した細胞が非常に複雑な多細胞生物に変化するため、発生の最も劇的で重要な変化が発生する一連のイベントです。

最も明白なまたは目に見える変化は胚期の第3週と第8週の間に発生することが確認されていますが、胎児の発育中は、組織と臓器自体の成長と分化があります。

胚発生および胎児発生中に発生する主要なプロセスは、細胞分裂、遊走、プログラムされた細胞死の複数のイベントだけでなく、細胞の順序付けや細胞間の複雑な情報交換から成ります。

胚発生の段階

動物の胚発生は、精子による卵子の受精から始まります。精子は、女性と男性の性細胞（配偶子）です。

精子受精卵

人間では、このプロセスは妊娠の最初の3か月間（または最初の8週間）に発生します。その後、胚は胎児と見なされ、特徴的な胎児の発育が起こります。

- 1週目

ヒトの受精プロセスの図（出典：Ttrue12From Ortisa translation via Wikimedia Commons）

妊娠の最初の週の間、受精と受精卵形成の過程が起こります。この期間に、この細胞の細分化も起こり、桑実胚と胞胚を産生します。

受精

受精プロセスは、配偶子の最初の接触から核の融合までの一連の一連のイベントで構成されます。これらのイベントは次のようにリストできます。

- コロナ放射状体を通る精子細胞の通過：精子は、コロナ放射状体として知られる成熟した卵子を囲む細胞の層を通過する必要があります。

- 透明帯の浸透：放射状コロナと卵子の細胞膜の間に、透明帯と呼ばれる領域があり、これは繊維状糖タンパク質で構成され、女性の配偶子も囲んでいます。精子は、この領域を通過できるように特定のタンパク質分解酵素を生成します。

注：精子が透明帯を「溶解」して卵子に到達すると、発生学者が「反応ゾーン」と呼んだものが形成され、この細胞が他の精子に対して不浸透性になります。

- 膜の融合：精子が最終的に女性の配偶子細胞と接触すると、両方の原形質膜が融合し、精子の頭と尾の両方が卵の細胞質領域に入ります。

- 卵子の2番目の減数分裂の集大成と女性の前核の形成：卵子は、いわゆる「減数分裂の停止」にあり、精子の侵入をトリガーするシグナル伝達カスケードを通してそれを残し、女性の前核を形成します。半数体染色体負荷（n）を持っています。

- 男性の前核の形成：いったん内側に入ると、精子の尾が分解しますが、その核のサイズが大きくなり、女性の核と同一の男性の前核を形成します。

- 接合子の形成：このプロセスは、2つの前核が融合して、一方の親の染色体の半分ともう一方の染色体の半分を備えた細胞を形成し、二倍体の電荷を復元するときに発生します（2n）。この時点で、両親からの相同染色体が物質を交換し、再結合します。

接合体セグメンテーション

受精卵が形成されると、つまり受精が行われ、染色体負荷が回復すると、連続した有糸分裂がトリガーされ、細胞数（割球）が増加します。

分裂には、細胞のサイズの減少が含まれますが、体積の増加は含まれません。卵が卵管を通って子宮に移動すると発生します。このプロセスは受精後約30時間で始まります。

教訓

有糸分裂が約12または32細胞（受精後3日目に多かれ少なかれ）完了すると、表面の糖タンパク質によって媒介される接着イベントのおかげでそれらは「コンパクト」になり、「形態学」を形成します（形態学的類似性による）フルーツ付き）。

この桑実胚は、後に胎盤を形成する細胞である栄養膜細胞として知られる細胞の列に囲まれています。

ブラストレーション

桑実胚の割球の連続的な分裂は、一種の空洞である割球を生成します。これが、結果として生じる構造が「胞胚」または「胚盤胞」として知られている理由です。この構造は受精後4日目と桑実胚が子宮に到達したときに形成されます。

-2週目

2週目の間、胚盤胞では、2系統の細胞が分化し始め、それぞれが接合子の最初の分裂の産物である2系統の細胞に由来する細胞系統に由来します。

細胞株の1つは胚盤胞の周囲を構成し、後に胎盤を生じさせるものです。この層は栄養外胚葉として知られています。

胚盤腔を囲む内部細胞株は、形成中の胚の器官形成細胞に対応します。いくつかの本では、この細胞層は胚芽腫または胚芽細胞として知られています。

胚盤胞が子宮内膜上皮に付着するのは6日目から10日目で、栄養外胚葉（栄養膜とも呼ばれる）が増殖して、細胞栄養膜（内部）層と合胞体栄養細胞（外部）層に分化します。

これらのプロセスはすべて、言及された層の形成を可能にする細胞間接着または相互作用に加えて、豊富な細胞分裂および移動を伴います。

「胚外」構造の形成

胚発生の第2週は、栄養外胚葉に由来する構造、つまり羊膜腔、臍小胞、および絨毛膜嚢である「胚外」構造の形成に不可欠です。

-3週目

3週目は、原腸形成時の胚の3つの胚葉の分化によって特徴付けられます。脊索の発達によって。

原腸陥入

胚盤胞の割球は、原腸形成として知られているプロセスを通じて、原腸形成のために分裂し続けます。胚発生のこの段階で、基本的な胚の「層」が形成され始めます。

原腸形成はまた、豊富な細胞移動、ならびにそれらの凝集および分離を含む。原腸は、外層、外胚葉または外胚葉、中層または中胚葉または中胚葉、および内層、内胚葉または内胚葉で構成される。

3週目の終わりに、胚は外胚葉と内胚葉の間の脊索がすでに形成されている扁平な楕円形のディスクの外観を持っています。脊索は、胚の始原軸であり、その周りに軸骨格が形成されます。つまり、脊索は「プロト脊柱」です。

同様に、この段階では、中枢神経系の原基に対応する外胚葉に神経板、神経ひだ、神経管が形成されます。心血管系の始原も第3週に概説されます。

-4週目から8週目

主な内部および外部の構造は、胚発生の4週目から8週目までの間に形成されます。これらの週の間に、組織、器官の成長、形態形成、分化のプロセスが起こります。

7-9週胚

これらのプロセスは、特に問題の胚葉の一部である細胞の遺伝的発現パターンによって、細かく調節および制御されており、ある程度、環境特性に依存しています。

妊娠2か月目の終わりに発生する胚（出典：Dennis M DePace、ウィキメディアコモンズ経由の博士号）

胚の折りたたみ

胚の体形は、第3週に形成された三層、卵形、および円盤状の胚の折りたたみに由来します。このプロセスは、その中央と水平面で発生し、その後、胚は比較的急速に成長します。

脳の原基を折りたたむ過程で、咽頭、食道、下部呼吸器系が形成されます。内胚葉層の一部は、後腸、下行結腸、直腸の形成に使用されます。

胎児の発達段階

胚から胎児への進行は徐々に起こりますが、主要な器官と体のシステムがすでに形成されているため、胎児では成長している人間の構造が認識されていることを確認するために区別が必要です。

胎児期は、妊娠の第9週に始まります。9週目から12週目までは、胎児の成長が加速しますが、体と頭との不均衡な関係が残ります。

9週目から12週目

第9週の特徴的な機能は、非常に広い顔、広いセットの目、まぶたの融合、耳の「垂れ下がり」です。脚は短く、太ももは比較的小さいです。次の画像では、妊娠9週の胚を確認できます。

9週目の終わりまで、外性器は男の子と女の子の間で区別できません。9週間の胎児では、肝臓が赤血球形成（赤血球生成）の主な部位であり、この期間中に尿が形成され始めます。

胎児が12週目に達するまでに、頭蓋骨の骨格と長骨に一次骨化センターが現れます。さらに、この期間では、上肢は相対的に決定的な長さに達しますが、下肢はまだ発達する必要があります。

13〜16週

これらの週の間に、成長はさらに加速し、より明白になります。16週間の終わりに、体は頭部のサイズにより比例したサイズを取得し、下肢は対応する長さに達しました。

これらの3週間の間に、骨格の真の骨化が始まり、超音波で骨の発達を観察できます。14週目までに、ゆっくりとした眼球運動が見られ、頭皮のパターンも決定されます。

女性では卵巣と始原生殖細胞が分化するため、これらの週から性別を決定できます。さらに、目はもはや前外側に位置しておらず、顔の前部に配置されています。

耳は、頭の側面の最終的な位置にも収納されます。

第17〜20週

成長率は17週目から少し遅くなりますが、この期間中に胎児の動きが明らかになり始めます。

17週目から20週目までの間に、胎児の皮膚は「ワックス性胎脂」と呼ばれるワックス状の保護物質で覆われており、また、皮膚への胎盤の接着に寄与する毛髪の薄層（lanugo）で覆われています。

この間、眉毛や毛髪が見えるようになり、褐色脂肪が沈着し始め、熱の発生に関与します。

21〜25週

しわが寄ったピンク色の皮膚を持つ胎児は、体重が増え始めます。彼は眼球運動が速く、肺は肺サーファクタントを生成し始めます。爪は通常24週目に現れます。

26〜29週

この3週間の終わりまでに、胎児はすでにガス交換を行うのに十分に発達した肺システムを持っています。

目は開いており、髪は発達しており、足指の爪も見えています。さらに、胎児は白い脂肪の合成を増加させ、それにより体重が増加します。

28週の終わりに、骨髄は、以前に脾臓に、そしてその前に肝臓で発生した赤血球の生産を引き継ぎます。

30〜34週

30週目に、瞳孔反射の発達、または同じことであるが、光に反応した瞳孔の直径の変化が記録されています。この時までに、体脂肪の割合は7％より高くなり、胎児の四肢はふっくらと見えます。

35〜38週目

この時点から、妊娠は中絶期にあると見なされます。26週目から早産した胎児は、医学的支援を受けて生存する機会がありますが、35週目以降はリスクが低くなります。

この期間中、頭の周囲と腹部の関係や足の長さなどの特性を使用して、胎児の年齢が決定されます。

38週目では、満期妊娠がすでに検討されています。この期間中、体脂肪率は約16％で、胸部と胸部は男の子と女の子の両方でわずかに膨らみます。

参考文献

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2. Moore、K.、Persaud、T.、&Torchia、M.（2016）発展途上の人間。臨床指向の発生学（第10版）。ペンシルベニア州フィラデルフィア：エルゼビア。
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4. ヒルM.（2019）。発生学。2019年10月24日、www.embryology.med.unsw.edu.au / embryology / index.php / Embryonic_Developmentから取得
5. ヒルM.（2019）。発生学。2019年10月24日、www.embryology.med.unsw.edu.au / embryology / index.php / Timeline_human_developmentから取得