พัฒนาการของตัวอ่อนและทารกในครรภ์: ขั้นตอนและลักษณะสัปดาห์ต่อสัปดาห์ - กายวิภาคศาสตร์และสรีรวิทยา - 2026

การพัฒนาตัวอ่อนและทารกในครรภ์เป็นกระบวนการที่บุคคลทั้งหมดเกิดขึ้นจากเซลล์จากพ่อแม่สองคนคือพ่อและแม่ มันสอดคล้องกับขั้นตอนทั้งหมดที่เป็นไปตามการปฏิสนธิของไข่โดยสเปิร์มจนกระทั่งคลอด

สาขาวิทยาศาสตร์การแพทย์ที่รับผิดชอบในการวิเคราะห์กระบวนการเหล่านี้เรียกว่า" Embryology" และการศึกษาเริ่มขึ้นไม่มากก็น้อยในปี 1651 เมื่อนักวิทยาศาสตร์ชื่อฮาร์วีย์ตระหนักว่าทุกคนมาจาก "ไข่" .

แผนภาพตัวแทนของพัฒนาการทารกในครรภ์ของมนุษย์สามไตรมาส (ที่มา: Mhuerth01 จาก Wikimedia Commons)

อย่างไรก็ตามความก้าวหน้าหลักทางด้านเอ็มบริโอไม่ได้เกิดขึ้นจนกระทั่งการมาถึงของแนวคิดวิวัฒนาการของลามาร์คและดาร์วินในศตวรรษที่ 19 เนื่องจากก่อนหน้านั้นวิทยาศาสตร์นี้ได้รับการสนับสนุนจากแนวคิด "พรีฟอร์ม" ของนักวิทยาศาสตร์หลายคน

ตามที่นักวิทยาศาสตร์ด้านตัวอ่อน (นักวิทยาศาสตร์ที่รับผิดชอบการศึกษาเกี่ยวกับตัวอ่อน) พัฒนาการของมนุษย์แบ่งออกเป็นช่วงก่อนคลอดและหลังคลอดซึ่งตามชื่อของพวกเขาจะเกิดขึ้นก่อนและหลังคลอดตามลำดับ

พัฒนาการของตัวอ่อนและทารกในครรภ์สอดคล้องกับช่วงก่อนคลอดและเป็นชุดของเหตุการณ์ที่พัฒนาการเปลี่ยนแปลงที่รุนแรงและสำคัญที่สุดเกิดขึ้นเนื่องจากเซลล์ที่ปฏิสนธิที่เรียกว่าไซโกตจะเปลี่ยนเป็นสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ที่ซับซ้อนมาก

ได้รับการพิจารณาแล้วว่าการเปลี่ยนแปลงที่ชัดเจนที่สุดหรือมองเห็นได้เกิดขึ้นระหว่างสัปดาห์ที่สามถึงแปดของช่วงตัวอ่อนในขณะที่ในช่วงพัฒนาการของทารกในครรภ์จะมีการเจริญเติบโตและความแตกต่างของเนื้อเยื่อและอวัยวะต่างๆ

กระบวนการสำคัญที่เกิดขึ้นระหว่างการพัฒนาของตัวอ่อนและทารกในครรภ์ประกอบด้วยเหตุการณ์ต่างๆของการแบ่งเซลล์การย้ายถิ่นและการตายของเซลล์ที่ตั้งโปรแกรมไว้ตลอดจนการจัดลำดับเซลล์และการแลกเปลี่ยนข้อมูลที่ซับซ้อนระหว่างเซลล์

ขั้นตอนของการพัฒนาตัวอ่อน

การพัฒนาตัวอ่อนของสัตว์ใด ๆ เริ่มต้นด้วยการปฏิสนธิของไข่โดยอสุจิซึ่งเป็นเซลล์เพศ (gametes) ของตัวเมียและตัวผู้ตามลำดับ

อสุจิปฏิสนธิไข่

ในมนุษย์กระบวนการนี้เกิดขึ้นในช่วง 3 เดือนแรก (หรือ 8 สัปดาห์แรก) ของการตั้งครรภ์หลังจากนั้นตัวอ่อนถือว่าเป็นทารกในครรภ์ดังนั้นจึงได้รับการพัฒนาลักษณะเฉพาะของทารกในครรภ์

- สัปดาห์ที่ 1

แผนภาพของกระบวนการปฏิสนธิในมนุษย์ (ที่มา: Ttrue12 จากการแปล Ortisa ผ่าน Wikimedia Commons)

ในช่วงสัปดาห์แรกของการตั้งครรภ์กระบวนการของการปฏิสนธิและการสร้างไซโกตจะเกิดขึ้น ในช่วงนี้การแบ่งส่วนของเซลล์นี้ก็เกิดขึ้นเช่นกันผลิตโมรูลาและบลาสทูลา

การผสมพันธุ์

กระบวนการปฏิสนธิประกอบด้วยชุดของเหตุการณ์ตามลำดับที่อธิบายตั้งแต่การสัมผัสครั้งแรกของเซลล์สืบพันธุ์จนถึงการหลอมรวมนิวเคลียสของพวกมัน เหตุการณ์เหล่านี้สามารถระบุได้ดังนี้:

- ทางเดินของเซลล์อสุจิผ่านโคโรนาเรดิเอต้า : สเปิร์มจะต้องผ่านชั้นของเซลล์ที่ล้อมรอบรังไข่ที่โตเต็มที่เรียกว่าโคโรนาเรดิเอต้า

- การเจาะของ zona pellucida:ระหว่าง corona radiata และเยื่อหุ้มเซลล์ของไข่มีบริเวณที่เรียกว่า "zona pellucida" ซึ่งประกอบด้วยไกลโคโปรตีนที่มีเส้นใยและล้อมรอบเซลล์สืบพันธุ์เพศเมียด้วย สเปิร์มผลิตเอนไซม์โปรตีโอไลติกเฉพาะเพื่อให้สามารถข้ามพื้นที่นี้ได้

หมายเหตุ: เมื่ออสุจิจัดการ "ละลาย" zona pellucida และไปถึงไข่ได้สิ่งที่นักเลี้ยงตัวอ่อนเรียกว่า "เขตปฏิกิริยา" จะเกิดขึ้นซึ่งทำให้เซลล์นี้ไม่สามารถแพร่กระจายไปยังตัวอสุจิอื่นได้

- การหลอมรวมกันของเยื่อหุ้มเซลล์ : เมื่อสเปิร์มสัมผัสกับเซลล์สืบพันธุ์เพศเมียในที่สุดเยื่อหุ้มพลาสมาจะหลอมรวมทั้งส่วนหัวและส่วนหางของตัวอสุจิเข้าสู่บริเวณเซลล์ของไข่

- การสิ้นสุดของการแบ่งเซลล์แบบไมโอติกครั้งที่สองของไข่และการสร้างสรรพนามของเพศหญิง : ไข่อยู่ในสิ่งที่เรียกว่า "การจับกุมแบบไมโอติก" และปล่อยให้มันไหลผ่านน้ำตกที่ส่งสัญญาณที่กระตุ้นการเข้ามาของตัวอสุจิสร้างอวัยวะเพศหญิง มีโหลดโครโมโซมเดี่ยว (n)

- การก่อตัวของอวัยวะเพศชาย : เมื่ออยู่ข้างในหางของตัวอสุจิจะย่อยสลาย แต่นิวเคลียสของมันจะมีขนาดเพิ่มขึ้นทำให้กลายเป็นอวัยวะเพศชายที่เหมือนกับตัวเมียและด้วยภาระโครโมโซมเดี่ยว

- การก่อตัวของไซโกต : กระบวนการนี้เกิดขึ้นเมื่อโพรนิวคลีโอสองตัวหลอมรวมกันเพื่อสร้างเซลล์ที่มีโครโมโซมครึ่งหนึ่งของพ่อแม่หนึ่งคนและอีกครึ่งหนึ่งของอีกคนหนึ่งโดยเรียกคืนประจุไดพลอยด์ (2n) เมื่อมาถึงจุดนี้โครโมโซมที่เป็นเนื้อเดียวกันจากพ่อแม่ทั้งสองจะแลกเปลี่ยนวัสดุรวมกันใหม่

การแบ่งส่วน Zygote

เมื่อไซโกตถูกสร้างขึ้นนั่นคือเมื่อเกิดการปฏิสนธิและภาระโครโมโซมได้รับการฟื้นฟูการแบ่งไมโทติกตามลำดับจะถูกกระตุ้นเพื่อให้ได้จำนวนเซลล์เพิ่มขึ้น (บลาสโตเมียร์)

การแบ่งตัวเกี่ยวข้องกับการลดขนาดของเซลล์ แต่ไม่ใช่การเพิ่มปริมาณและเกิดขึ้นเมื่อไข่เคลื่อนผ่านท่อนำไข่ไปยังมดลูก กระบวนการนี้เริ่มขึ้นประมาณ 30 ชั่วโมงหลังการปฏิสนธิ

Morulation

เมื่อการแบ่งเซลล์แบบไมโทติกเสร็จสมบูรณ์ประมาณ 12 หรือ 32 เซลล์ (มากหรือน้อยกว่าในวันที่ 3 หลังการปฏิสนธิ) พวกมัน "กระชับ" เนื่องจากเหตุการณ์การยึดเกาะซึ่งเป็นสื่อกลางโดยไกลโคโปรตีนที่พื้นผิวและก่อตัวเป็น "โมรูลา" (เนื่องจากความคล้ายคลึงกันทางสัณฐานวิทยา กับผลไม้).

โมรูลานี้ล้อมรอบด้วยเซลล์ที่เรียกว่าเซลล์โทรโฟบลาสติกซึ่งเป็นเซลล์ที่จะสร้างรกในภายหลัง

Blastulation

การแบ่งส่วนที่ต่อเนื่องกันของ blastomeres ของ morula ทำให้เกิดโพรงชนิดหนึ่งคือ blastocele ซึ่งเป็นสาเหตุที่โครงสร้างที่ได้รับเรียกว่า "blastula" หรือ "blastocyst" โครงสร้างนี้จะเกิดขึ้นในวันที่ 4 หลังการปฏิสนธิและเมื่อโมรูลาไปถึงโพรงมดลูก

- สัปดาห์ที่ 2

ในช่วงสัปดาห์ที่สองในบลาสโตซิสต์เซลล์สองเส้นจะเริ่มแยกความแตกต่างกันโดยแต่ละเซลล์มาจากสายเซลล์ที่มาจากเซลล์ทั้งสองซึ่งเป็นผลผลิตจากการแบ่งตัวแรกของไซโกต

เซลล์เส้นหนึ่งประกอบขึ้นเป็นส่วนนอกของบลาสโตซิสต์และเป็นเส้นที่จะก่อให้เกิดรกในภายหลังชั้นนี้เรียกว่า trophectoderm

สายเซลล์ภายในซึ่งล้อมรอบช่องบลาสโตเคลิกสอดคล้องกับเซลล์สร้างอวัยวะของตัวอ่อนที่กำลังก่อตัว ในหนังสือบางเล่มเซลล์ชั้นนี้เรียกว่าเอ็มบริโอบลาสเทมาหรือเอ็มบริโอบลาสต์

อยู่ระหว่างวันที่ 6 ถึงวันที่ 10 เมื่อกล่าวว่าบลาสโตซิสต์เกาะติดกับเยื่อบุผิวเยื่อบุโพรงมดลูกในมดลูกและเป็นที่ที่ trophectoderm (หรือที่เรียกว่า trophoblast) แพร่กระจายและสร้างความแตกต่างในชั้น cytotrophoblast (ภายใน) และชั้น syncytiotrophoblast (ภายนอก)

กระบวนการทั้งหมดเหล่านี้มาพร้อมกับการแบ่งเซลล์และการโยกย้ายที่มากมายนอกเหนือไปจากการยึดเกาะของเซลล์กับเซลล์หรือปฏิสัมพันธ์ที่อนุญาตให้มีการสร้างชั้นที่กล่าวถึง

การก่อตัวของโครงสร้าง "เอ็มบริโอเสริม"

สัปดาห์ที่สองของการพัฒนาตัวอ่อนมีความสำคัญต่อการสร้างโครงสร้างที่ได้จาก trophectoderm นั่นคือโครงสร้าง "ตัวอ่อนเสริม" ซึ่ง ได้แก่ โพรงน้ำคร่ำถุงใต้สะดือและถุงคอริโอนิก

- สัปดาห์ที่ 3

สัปดาห์ที่สามมีลักษณะความแตกต่างของชั้นเชื้อโรคทั้งสามของตัวอ่อนในระหว่างการย่อยอาหาร โดยการพัฒนาของ notochord

gastrulation

บลาสโตเมียร์ของบลาสโตซิสต์ยังคงแบ่งตัวเพื่อสร้างแกสทรูลาโดยผ่านกระบวนการที่เรียกว่าการย่อยอาหาร ในขั้นตอนของการพัฒนาตัวอ่อนนี้ "ชั้น" พื้นฐานของตัวอ่อนจะเริ่มก่อตัวขึ้น

การย่อยอาหารยังเกี่ยวข้องกับการย้ายเซลล์จำนวนมากเช่นเดียวกับการรวมกลุ่มและการแยกตัว gastrula ประกอบด้วยชั้นนอก ectoblast หรือ ectoderm ของชั้นกลางหรือ mesoblast หรือ mesoderm และชั้นในคือ endoblast หรือ endoderm

ในตอนท้ายของสัปดาห์ที่สามเอ็มบริโอจะมีลักษณะของแผ่นดิสก์รูปไข่ที่แบนซึ่งรอยต่อระหว่าง ectoderm และ endoderm ได้ก่อตัวขึ้นแล้ว notochord เป็นแกนดั้งเดิมของเอ็มบริโอซึ่งรอบ ๆ โครงกระดูกตามแนวแกนถูกสร้างขึ้นนั่นคือมันเป็น "คอลัมน์โปรโต - กระดูกสันหลัง"

ในขั้นตอนนี้แผ่นประสาทรอยพับของเส้นประสาทและท่อประสาทจะเกิดขึ้นใน ectoderm ซึ่งสอดคล้องกับ primordium ของระบบประสาทส่วนกลาง ระบบหัวใจและหลอดเลือดมีการระบุไว้ในช่วงสัปดาห์ที่สาม

- สัปดาห์ที่ 4 ถึง 8

โครงสร้างภายในและภายนอกหลักเกิดขึ้นระหว่างสัปดาห์ที่สี่ถึงแปดของการพัฒนาตัวอ่อน ในช่วงหลายสัปดาห์นี้กระบวนการของการเจริญเติบโตจะมีการสร้างสัณฐานและความแตกต่างของเนื้อเยื่อและอวัยวะต่างๆ

ตัวอ่อน 7-9 สัปดาห์

กระบวนการเหล่านี้ได้รับการควบคุมและควบคุมอย่างประณีตโดยเฉพาะอย่างยิ่งจากรูปแบบการแสดงออกของยีนของเซลล์ที่เป็นส่วนหนึ่งของชั้นเชื้อโรคที่เป็นปัญหาซึ่งขึ้นอยู่กับลักษณะทางสิ่งแวดล้อมในระดับหนึ่ง

การปรากฏตัวของตัวอ่อนเมื่อสิ้นสุดเดือนที่สองของการตั้งครรภ์ (ที่มา: Dennis M DePace, PhD จาก Wikimedia Commons)

การพับตัวอ่อน

รูปร่างของตัวอ่อนมีต้นกำเนิดมาจากการพับของตัวอ่อนไตรลามินาร์รูปไข่และดิสคอยด์ที่ก่อตัวขึ้นในช่วงสัปดาห์ที่สาม กระบวนการนี้เกิดขึ้นในระนาบกลางและแนวนอนเท่ากันและหลังจากนี้ตัวอ่อนจะเติบโตค่อนข้างเร็ว

ในกระบวนการพับพรีมอร์เดียมของสมองคอหอยหลอดอาหารและระบบทางเดินหายใจส่วนล่างจะเกิดขึ้น ส่วนหนึ่งของชั้นเอนโดเดอร์มัลใช้สำหรับการสร้างส่วนหลังลำไส้ใหญ่ส่วนล่างและทวารหนัก

ขั้นตอนของพัฒนาการของทารกในครรภ์

แม้ว่าความก้าวหน้าจากตัวอ่อนไปสู่ทารกในครรภ์จะค่อยๆเกิดขึ้น แต่ความแตกต่างเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อยืนยันว่าในทารกในครรภ์โครงสร้างของมนุษย์ที่กำลังเติบโตได้รับการยอมรับเนื่องจากอวัยวะหลักและระบบต่างๆของร่างกายได้ถูกสร้างขึ้นแล้ว

ระยะของทารกในครรภ์จะเริ่มในสัปดาห์ที่เก้าของการตั้งครรภ์ ระหว่างสัปดาห์ที่เก้าถึงสิบสองการเติบโตของทารกในครรภ์จะเร่งขึ้น แต่ความสัมพันธ์ที่ไม่สมส่วนกับร่างกายและศีรษะยังคงอยู่

สัปดาห์ที่ 9 ถึง 12

ในช่วงสัปดาห์ที่เก้าลักษณะเด่นคือใบหน้าที่กว้างมากดวงตาที่เบิกกว้างเปลือกตาและหู "หลบตา" ขาสั้นและต้นขาค่อนข้างเล็ก ในภาพต่อไปนี้คุณจะเห็นตัวอ่อนเมื่ออายุครรภ์ 9 สัปดาห์:

จนถึงปลายสัปดาห์ที่เก้าอวัยวะเพศภายนอกจะแยกไม่ออกระหว่างเด็กผู้ชายและเด็กผู้หญิง ในทารกในครรภ์เก้าสัปดาห์ตับเป็นที่ตั้งหลักในการสร้างเม็ดเลือดแดง (erythropoiesis) และเป็นช่วงที่ปัสสาวะเริ่มก่อตัว

เมื่อทารกในครรภ์ถึงสัปดาห์ที่สิบสองศูนย์การสร้างกระดูกหลักจะปรากฏในโครงกระดูกกะโหลกศีรษะและกระดูกยาว นอกจากนี้ในช่วงเวลานี้แขนขาส่วนบนถึงความยาวที่กำหนดโดยสัมพัทธ์ แต่แขนขาส่วนล่างยังคงต้องพัฒนา

สัปดาห์ที่ 13 ถึง 16

ในช่วงหลายสัปดาห์นี้การเติบโตจะเร่งมากขึ้นและชัดเจนมากขึ้น ในตอนท้ายของ 16 สัปดาห์ร่างกายจะมีขนาดตามสัดส่วนของศีรษะมากขึ้นและแขนขาส่วนล่างจะมีความยาวเท่ากัน

ระหว่าง 3 สัปดาห์นี้การสร้างกระดูกที่แท้จริงของโครงกระดูกจะเริ่มขึ้นและสามารถสังเกตการพัฒนาของกระดูกได้ด้วยอัลตราซาวนด์ ภายในสัปดาห์ที่ 14 สามารถมองเห็นการเคลื่อนไหวของดวงตาอย่างช้าๆและกำหนดรูปแบบของหนังศีรษะด้วย

จากสัปดาห์เหล่านี้สามารถกำหนดเพศได้เนื่องจากในเพศหญิงรังไข่และเซลล์สืบพันธุ์ในยุคแรกเริ่มมีความแตกต่างกัน นอกจากนี้ดวงตาไม่ได้อยู่ตรงหน้าอีกต่อไปและจัดอยู่ในบริเวณส่วนหน้าของใบหน้า

หูยังอยู่ในตำแหน่งสุดท้ายที่ด้านข้างของศีรษะ

สัปดาห์ที่ 17-20

อัตราการเจริญเติบโตจะช้าลงเล็กน้อยตั้งแต่สัปดาห์ที่ 17 เป็นต้นไป แต่ในช่วงเวลานี้การเคลื่อนไหวของทารกในครรภ์จะเริ่มชัดเจน

ระหว่างสัปดาห์ที่ 17 ถึง 20 ผิวหนังของทารกในครรภ์จะถูกปกคลุมด้วยสารคล้ายขี้ผึ้งที่เรียกว่า“ waxy vernix” และยังมีขนบาง ๆ (lanugo) ซึ่งมีส่วนช่วยในการยึดเกาะของ vernix กับผิวหนัง

ในช่วงเวลานี้คิ้วและผมจะมองเห็นได้ชัดเจนและไขมันสีน้ำตาลเริ่มถูกสะสมซึ่งมีส่วนร่วมในการผลิตความร้อน

สัปดาห์ที่ 21 ถึง 25

ทารกในครรภ์ที่มีผิวเหี่ยวย่นและเป็นสีชมพูเริ่มมีน้ำหนักเพิ่มขึ้น เขาเคลื่อนไหวตาอย่างรวดเร็วและปอดของเขาเริ่มสร้างสารลดแรงตึงผิวในปอด เล็บมักปรากฏในสัปดาห์ที่ 24

สัปดาห์ที่ 26 ถึง 29

ในตอนท้ายของสามสัปดาห์นี้ทารกในครรภ์มีระบบปอดที่พัฒนาแล้วเพียงพอที่จะแลกเปลี่ยนก๊าซได้

ตาเปิดขึ้นผมมีการพัฒนาและเล็บเท้ายังมองเห็นได้ นอกจากนี้ทารกในครรภ์ยังเพิ่มการสังเคราะห์ไขมันสีขาวซึ่งส่งผลให้มวลร่างกายเพิ่มขึ้น

ในตอนท้ายของสัปดาห์ที่ 28 ไขกระดูกจะเข้ารับการผลิตเม็ดเลือดแดงซึ่งก่อนหน้านี้เกิดขึ้นในม้ามและก่อนหน้านั้นในตับ

สัปดาห์ที่ 30 ถึง 34

ในสัปดาห์ที่ 30 มีการบันทึกพัฒนาการของรูม่านตารีเฟล็กซ์หรืออะไรที่เหมือนกันการเปลี่ยนแปลงขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของรูม่านตาในการตอบสนองต่อแสงได้รับการบันทึกไว้ เมื่อถึงเวลานี้เปอร์เซ็นต์ของไขมันในร่างกายสูงกว่า 7% และแขนขาของทารกในครรภ์ดูอวบอิ่ม

สัปดาห์ที่ 35 ถึง 38

จากจุดนี้การตั้งครรภ์จะถือว่าอยู่ในช่วงสิ้นสุด ทารกในครรภ์ที่คลอดก่อนกำหนดตั้งแต่สัปดาห์ที่ 26 มีโอกาสรอดชีวิตได้ด้วยความช่วยเหลือทางการแพทย์ แต่ตั้งแต่สัปดาห์ที่ 35 เป็นต้นไปจะมีความเสี่ยงน้อยกว่า

ลักษณะเช่นความสัมพันธ์ระหว่างเส้นรอบวงของศีรษะและหน้าท้องหรือความยาวของเท้าจะถูกใช้ในช่วงเวลานี้เพื่อกำหนดอายุของทารกในครรภ์

ในสัปดาห์ที่ 38 มีการพิจารณาการตั้งครรภ์ในระยะเต็มแล้ว ในช่วงเวลานี้เปอร์เซ็นต์ไขมันในร่างกายจะอยู่ที่ประมาณ 16% และหน้าอกและเพกโตรอลจะนูนขึ้นเล็กน้อยทั้งในเด็กชายและเด็กหญิง

อ้างอิง

1. Houillon, C. (2013). Embryologie Springer-Verlag
2. Moore, K. , Persaud, T. , & Torchia, M. (2016). มนุษย์ที่กำลังพัฒนา Clinically Oriented Embryology (10th ed.). ฟิลาเดลเฟียเพนซิลเวเนีย: Elsevier
3. Solomon, E. , Berg, L. , & Martin, D. (1999). ชีววิทยา (ฉบับที่ 5) Philadelphia, Pennsylvania: สำนักพิมพ์ Saunders College
4. Hill, M. (2019). วิชาว่าด้วยระยะแรกเริม สืบค้นเมื่อ 24 ตุลาคม 2019 จาก www.embryology.med.unsw.edu.au/embryology/index.php/Embryonic_Development
5. Hill, M. (2019). วิชาว่าด้วยระยะแรกเริม สืบค้นเมื่อ 24 ตุลาคม 2019 จาก www.embryology.med.unsw.edu.au/embryology/index.php/Timeline_human_development