胚胎早期发生 Early development of human embryo 怀化医专人解与组胚教研室.

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胚胎早期发生 Early development of human embryo 怀化医专人解与组胚教研室

第十六章 胚胎早期发生 人体胚胎学(human embryology)是研究人体胚胎发生及其发生机制的科学,其研究内容包括生殖细胞发生、受精、胚胎发育、胚胎与母体的关系及先天畸形等。 人体胚胎发育历时38周(约266天),分三个时期: 1.胚前期 从受精卵形成到第2周末二胚层胚盘出现。 2.胚期 从第3周三胚层开始形成到第8周演变为雏形胎儿。 3.胎期 从第9周到成熟娩出。

一、生殖细胞发生 (一)精子发生 人类精子在睾丸的生精小 管中发生。精原细胞经过增殖、 生长、成熟和变形,发育成精 子。 精子的生成经历了两次减 数分裂,经过了精原细胞、初 级精母细胞、次级精母细胞、 精子细胞、精子5个阶段。

(二)卵子发生 胚胎时期,卵原细胞经有丝分裂,变成初级卵母细胞。 青春期后,初级卵母细胞分批发育,在排卵前完成第一次成熟分裂,生成一个体积较大的次级卵母细胞。 在受精时精子穿入的激发下,次级卵母细胞完成第二次成熟分裂,形成一个成熟的卵子。

(三)精子获能 精子在穿越女性生殖管道和过程中,在管道上皮某些分泌物的作用下,精子获得了释放顶体酶、穿通放射冠和透明带的能力,因而能使卵子受精,该现象称获能。

二、受精 (二)受精的部位 精子和卵细胞融合成一个受精卵的过程,称受精(fertilization)。 (一)受精的必备条件 1.卵细胞必须处于第二次成熟分裂中期。 2.精子必须成熟和获能。 3.精子的质和量必须正常。 4.精子和卵子必须在12~24小时内相遇。 5.男、女性生殖管道必须通畅。 (二)受精的部位 正常受精部位多在输卵管壶腹部。

(三)受精的过程 1.精、卵膜的接触并融合。 2.精核与其胞质进入卵细胞。 3.雌原核、雄原核形成。 4.雌、雄原核的靠拢、融合。

(三)受精的意义 1.恢复与保持染色体数目的恒定。 2.决定性别。 3.激发受精卵的细胞分裂。 (四)人工授受精 用人工的方法使精子和卵子结合,称人工授精。人工授精有两种方法。 1.体内人工授精 2.体外人工授精

二、卵裂和胚泡形成 (一)卵裂 (二)胚泡形成 受精卵进行的有丝分裂称卵裂(cleavage)。 卵裂所形成的子细胞,称卵裂球(blastomere)。 受精后第3天,透明带内形成了由12~16个卵裂球组成的细胞团,称桑椹胚(morula)。 (二)胚泡形成 桑椹胚在子宫内继续分裂,第5天时已有100多个细胞。此时,透明带消失,细胞重排成泡状,称胚泡(blastocyst)。胚泡由三部分组成. 1.滋养层:为单层扁平细胞围成的胚泡壁。 2.胚泡腔:为滋养层围成的腔,内含胚泡液。 3.内细胞群:为胚泡腔一侧的一团细胞。

三、植入 胚泡埋入子宫内膜的过程称植入(implantation),又称着床。 (一)植入的时间 植入开始于受精后的第6~7天,完成于第11~12天。 (二)植入的部位 正常植入部位在子宫体前、后壁和子宫底。若胚泡植入在异常部位,可形成前置胎盘和宫外孕。

(三)植入的过程 胚泡的极端滋养层接触子宫内膜,且分泌蛋白溶解酶溶解子宫内膜,使胚泡得以逐渐埋入子宫内膜中。当胚泡完全埋入后,子宫内膜的结缔组织和上皮修复创口,植入完成。 (四)植入的条件 1.雌激素和孕激素的正常分泌。 2.子宫内膜处于分泌期。 3.胚泡及时进入子宫腔和透明带准时断裂消失。

(五)植入后子宫内膜的变化 胚泡植入后的子宫内膜改称为蜕膜(decidua)。 根据胚泡与蜕膜的位置关系, 可将蜕膜分为三部分: 1.底蜕膜 是位于胚泡 深部的蜕膜,将来形成胎盘 母体部。 2.包蜕膜 是覆盖在胚 泡表面的蜕膜。 3.壁蜕膜 是除包蜕 膜外覆盖在子宫腔内表面 的蜕膜。

四、胚层形成和分化 (一)二胚层胚盘及相关结构的形成 1.下胚层:面向胚泡腔内细胞群细胞形成的单层细胞。 2.上胚层:其余内细胞群细胞排列规则形成的细胞层。 3.二胚层胚盘:上下胚层紧密相贴,形成椭圆形盘状结构。 上胚层 下胚层

4.卵黄囊:下胚层细胞向胚盘腹部增生形成扁平细胞囊。 5.羊膜腔:上胚层细胞间出现的腔隙,为羊膜腔。 6.胚外中胚层:胚泡腔内出现松散的细胞群,细胞间隙出现并扩大形成胚外体腔。 7.体蒂:羊膜腔顶侧借粗短胚外中胚层蒂连于滋养层。 羊膜囊 绒毛 体蒂 上胚层 卵黄囊 胚外中胚层 胚外体腔 绒毛膜 下胚层

(二)三胚层形成 1.原条的发生 胚胎第3周初,胚盘尾端中线处的上胚层增生形成原条。原条的出现有以下作用: (1)诱导中胚层形成 (2)确定胚盘头尾方向。 (3)构成胚盘中轴。

2.三胚层胚盘形成 在中胚层形成前,部分上胚层细胞迁入下胚层,最终全部置换了下胚层,形成一层新细胞,称为内胚层(endoderm)。上胚层则改称为外胚层(ectoderm)。此时,胚盘由内胚层、中胚层和外胚层三个胚层组成,形成三胚层胚盘。

在三胚层胚盘头端和尾端各有一个缺乏中胚层的小区,此处内、外胚层直接相贴,分别形成头端的口咽膜和尾端的泄殖腔膜。

3.脊索的发生 (1)脊索的形成:原条形成时,其头端形成膨大,称原结。原结中央凹陷,称原凹。原凹在二胚层胚盘中轴内、外胚层之间向头端延伸,形成头突,并进一步演化为脊索管。脊索管推挤原条,且逐渐加长,形成脊索(notochord)。 (2)脊索的作用:①构成胚盘中轴;②诱导神经管形成。 (3)脊索退化:脊索不久退化,仅在成人椎间盘中央留下遗迹,称髓核。

第8天胚盘(示脊索形成)

(三)三胚层的分化 1.(脊索背侧中轴)神经板→神经沟 →神经管→脑和脊髓 2.神经褶→神经嵴→周围神经系统等 外胚层 3.(其它部分)体壁外胚层→表皮及其 衍生物等结构的上皮(另外有:腺 垂体、松果体、牙釉质、角膜、视 网膜、内耳膜迷路、外耳道、口、 鼻腔和肛门上皮)

轴旁中胚层(体节)→生骨节、生肌节、生 皮节→脊柱肋骨、躯干骨骼肌、真皮 中胚层 间介中胚层→泌尿和生殖系统 脏壁中胚层→内脏平滑肌、 结缔组织和血管 侧板中胚 原始体腔→心包腔、胸膜腔 和腹膜腔 体壁中胚层→体壁骨骼、骨 骼肌、结缔组织和血管

前肠(前端口咽膜) 内胚层(原肠) 中肠(连卵黄囊) 消化、呼吸 后肠(末端泄殖腔膜) 系统上皮 另: 甲状腺 甲状旁腺 胸腺 上皮 中耳 膀胱 阴道

六、胚体外形建立 随着三胚层的分化,胚盘边缘向腹侧卷折、形成头褶、尾褶和左、右侧褶,扁平的胚盘变成了圆柱状的胚体,卵黄囊顶部卷入胚体内形成原始消化管。 第5周后,胚胎外形发生了一系列的变化。胚体颜面已形成,眼、耳和鼻已出现,肢芽形成四肢,外生殖器已发生,颈部出现,头已伸直,脐带形成,胎儿悬浮于羊膜腔中。第8周末,胚体已成人形外形建立。

胚体外形建立

七、胎膜和胎盘 (一)胎膜 1.绒毛膜 (1)定义:滋养层有绒毛形成后改称为绒毛膜(chorion)。 合体滋养层:界限消失的滋养层外层细胞 (2)组成 细胞滋养层:界限清楚的内层细胞 胚外中胚层:细胞滋养层向内增生,形成的 松散细胞层 (3)绒毛干的分化发育:初级绒毛干、 次级绒毛干、 三级绒毛干 (4)绒毛膜的演变:平滑绒毛膜 丛密绒毛膜

2.羊膜 羊膜上皮+胚外中胚层,半透明薄膜,最后贴于绒毛膜上,腔内充满 羊水。 羊水功能: (1)保护 (2)防粘连 (3)有利胎儿活动 (4)冲洗产道

3.卵黄囊 胚胎第4周后,卵黄囊顶部卷进胚体内形成原始消化管,其余部分形成卵黄管与中肠相通。胚胎第5~6周时,卵黄蒂闭锁。 卵黄囊壁处的胚外中胚层细胞聚集成团,称血岛。血岛周边细胞分化为扁平的血管内皮细胞,中央细胞分化为原始血细胞,即造血干细胞。 卵黄囊顶部的一些细胞迁至间介中胚层内,分化为原始的生殖细胞。

卵黄囊顶部尾端的内胚层向体蒂内突出,形成 尿囊(allantois)。 尿囊根部形成膀胱顶和脐尿管。 出生后,脐尿管退化形 4.尿囊 卵黄囊顶部尾端的内胚层向体蒂内突出,形成 尿囊(allantois)。 尿囊根部形成膀胱顶和脐尿管。 出生后,脐尿管退化形 成脐中韧带。尿囊壁外侧的 胚外中胚层分化为两条尿囊 动脉和两条尿囊静脉。尿囊 动脉演变为两条脐动脉。尿 囊静脉演变为一条脐静脉。 尿囊

5.脐带 羊膜包卷体蒂、退化的尿囊、卵黄囊和脐动脉、脐静脉形成条索状的结构,称脐带(umbilical cord)。 足月胎儿脐带长40~60cm,直径1~2cm。脐带长度小于35cm为脐带过短,大于80cm为脐带过长。

(二)胎盘 1.形态:圆盘状(中厚边薄) 胎儿面:光滑,表面为羊膜,脐带附着 母体面:粗糙,含胎盘小叶,绒毛干, 绒毛间隙充满母体血液 胎盘实物图 (A胎儿面 B母体面)

2.胎盘组成:胎儿丛密绒毛膜+母体基蜕膜

3.胎盘功能 (1)物质交换:母体和胎儿物质交换。 (2)屏障作用 ★胎盘膜:由合体滋养层、细胞滋养层和基膜、绒 毛内结缔组织、绒毛内毛细血管的基膜 及内皮细胞组成。 胎盘膜

(3)内分泌作用(绒毛合体滋养层) 绒毛膜促性腺激素:促黄体继续生长发育,维持 妊娠。(受精后2nd w出现、 8th w高峰、20th w降至最 低)。 孕激素、雌激素:代替妊娠黄体,维持妊娠继续 进行(4th m产生)。 绒毛膜促乳腺生长激素(胎盘催乳激素):促乳 腺生长发育。

八、双胎、多胎、联胎 (一)双胎 双胎(twins)又称孪生,指1次妊娠形成2个胎儿的现象。双胎有两种:双卵双胎和单卵双胎。 1.双卵双胎 由两个受精卵同时发育而成。 2.单卵双胎 一个受精卵在发育过程中分离为两个独立的个体,并都发育为完整的胎儿,分离的时间可各不相同。 单卵双胎发生原因: (1)卵裂球分离 (2)形成两个内细胞群 (3)形成两个原条

双卵孪生 单卵孪生 卵裂球分离 内细胞群分离 原条分离 胎盘 羊膜囊 双胎形成机制

(二)多胎 1次分娩2个以上胎儿称多胎(multiple birth)。多胎可为单卵性、多卵性或混合性,混合性多胎常见。 多胎妊娠发生率近似为1/89n-1,故三胎1/892;四胎1/893;……

(三)联胎 两个胎儿局部联接,称联体双胎(conjoined twins)。常见联胎有头联胎、胸腹联胎、臀联胎和颜面胸腹联胎等。 若联胎一大一小,小者为寄生胎。若一个胎儿寄生在另一胎儿体内时,则称胎内胎。

【思考题】 1.解释:受精、卵裂、植入、胚盘、胎盘、胎盘膜 2.归纳胚胎发生第1周和第2周的变化。 3.简述胎膜的组成及各组分的演变规律。

【参考书目】 1.高英茂 主编 组织学与胚胎学 北京:人民卫生出版社 2005 2.韩秋生 主编 组织胚胎学彩色图谱 第二版 沈阳:辽宁科学 1.高英茂 主编 组织学与胚胎学 北京:人民卫生出版社 2005 2.韩秋生 主编 组织胚胎学彩色图谱 第二版 沈阳:辽宁科学 技术出版社 2003

谢 谢!

胚前期

胚 期

胚胎发生(示胎期生长)

受精部位

卵裂的各阶段

内细胞群 胚泡腔 滋养层 卵裂和胚泡形成

正常植入

前置胎盘

异位植入

植入过程

神经管的形成与分化

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中胚层的早期分化

体节的形成与分化

侧中胚层的分化

内胚层分化和胚体外形的形成

内胚层分化和胚体外形的形成

初级绒毛干 初级绒毛干 初级绒毛干 绒毛干的分化发育

绒毛膜的演变

胎膜变化示意图

卵黄囊与尿囊的演变