Anatomie und Physiologie

Pränatale Entwicklung - Embryonaler Erwerb der äußeren Form

Embryonaler Erwerb der äußeren Form

Entwicklung zwischen der zweiten und vierten Woche

Am Ende der zweiten Woche ist die embryonale Region eine nahezu kreisförmige Platte in ihrem gut eingebetteten, differenzierenden Chorsack. Diese embryonale Scheibe besteht aus zwei Schichten - Epiblast und Hypoblast. Ein hohler, kuppelförmiger Amnionsack haftet am Rand der oberen Schicht der Scheibe, und ein hohler Dottersack ist ähnlich durchgehend mit der unteren Schicht. Eine breite Zellbrücke verbindet den Komplex mit dem Chorion. Das wichtigste Ereignis in der dritten Woche ist der Gastrulationsprozess.

Anfang der dritten Woche hat sich die Embryonalscheibe vergrößert und hat einen birnenförmigen Umriss, und ein gut geformter primitiver Streifen nimmt die Mittellinie ihrer kaudalen (Hinter-) Hälfte ein, die schmaler ist. Zellen aus dem Epiblasten durchlaufen den Streifen und breiten sich seitlich in beide Richtungen unter der obersten Schicht, jetzt Ektoderm, aus. Auf diese Weise erhält die Embryonalscheibe drei verschiedene Schichten und das Gastrula- Entwicklungsstadium endet. Mitte der Woche erstreckt sich eine Verdickung, die als Kopfprozess bekannt ist, von einem knaufartigen primitiven Knoten am Kopfende des primitiven Streifens nach vorne. Diese linearen Verdickungen definieren die Mittelebene des zukünftigen Embryos und teilen so die Embryonalscheibe in präzise rechte und linke Hälften.

Gegen Ende der Woche verlängert sich die Scheibe und wird im Umriss schlüpferförmig; eine leichte Verengung grenzt es vom angebrachten Dottersack ab. Das Wachstum hat die Region vor dem jetzt zurückgehenden primitiven Streifen verlängert. Hier in der Mittellinie trägt das Ektoderm eine bestimmte rinnenartige Formation, die alsNeuralrille, die der erste Hinweis auf das zukünftige Zentralnervensystem ist . Unterhalb der Rille rundet sich der mesodermale Kopfprozess derzeit zu einem axialen Stab ab, dem Notochord , der als temporäres „Rückgrat“ dient. Am Ende der dritten Woche treten eine Kopffalte, gepaarte seitliche Körperfalten und eine Schwanzfalte hervor, die einen etwas zylindrischen Embryo von dem noch breit angebrachten Dottersack abgrenzen. Durch den Prozess der Neurulation konvergieren die Neuralfalten, die die Neuralrille flankieren, und beginnen sich auf halbem Weg ihrer Länge zu treffen, wodurch eine Neuralröhre auf dieser Ebene erzeugt wird. Zellen genannt Neural CrestZellen dissoziieren vom Neuralrohr und durchlaufen einen Übergang von Epithel zu Mesenchym (Mesenchym ist eine lose Masse von Zellen, die verschiedene Formen von Bindegewebe hervorruft). Mesoderm beginnt sich neben dem Notochord in gepaarte Blöcke zu unterteilen, die genannt werdenSomiten , und die Umrisse der Somiten zeigen sich äußerlich. Von ihnen unterscheiden sich später Muskeln und Wirbel . Dieses Stadium, in dem der Embryo eine Neuralröhre bildet, wird häufig als bezeichnetNeurula.

In der vierten Woche geht der Embryo über die äußeren Merkmale von Wirbeltieren im Allgemeinen hinaus und wird als Säugetier erkennbar. Die Woche ist geprägt von tiefgreifenden Veränderungen, in denen der Embryo seinen allgemeinen Körperplan erhält. Die Gesamtlänge nimmt von etwa 2 auf 5 mm (etwa 0,08 auf 0,2 Zoll) zu, die Größe ist jedoch bei kleineren Proben recht unterschiedlich. Besser korreliert mit dem Entwicklungsgrad ist die Anzahl der mesodermalen Somiten, die in der vierten Woche ihre volle Anzahl von etwa 42 erreichen. Ein Teil des Kopfes eines frühen Embryos entsteht aus der Embryonalscheibe vor dem primitiven Knoten. Wenn sich jedoch der primitive Streifen verkürzt und sein kaudaler Rückzug fortgesetzt wird, werden nach diesem Rückzug nach und nach Strukturen wie Neuralrohr und Notochord hinzugefügt, und es treten auch nacheinander weitere Paare auf.

Das wichtigste Manöver bei der Etablierung der allgemeinen Körperform ist die Umwandlung der flachen embryonalen Scheibe in einen grob zylindrischen frühen Embryo, der durch einen schlanken Dotterstiel am Dottersack befestigt ist. Drei Faktoren wirken bei dieser Veränderung zusammen: (1) Sowohl der Embryonalbereich als auch der Dottersack dehnen sich schneller aus als in der Region, die beide verbindet. Der sich vergrößernde embryonale Bereich knickt zunächst nach oben und überlappt dann den langsamer wachsenden Rand. Da das Wachstum am zukünftigen Kopf- und Schwanzende besonders schnell ist, wird der Embryo länglich. (2) In Verbindung mit diesem Überwachsen gibt es eine wichtige Unterfaltung, die wiederum am vorderen und hinteren Ende am stärksten ausgeprägt ist. Die Unterfaltung wird durch unterschiedliche Dehnung in den Regionen des Gehirns und der Schwanzknospe erzeugt. Auffälligist die Veränderung in der zukünftigen Herz- ( Herz- ) und Vorderdarmregion, die wie an einem Scharnier unter dem Gehirn schwingt. (3) Ein gewisses Maß an wahrer Verengung durch Wachstum sammelt alle diese Teile an der Stelle des zukünftigen Nabels.

Während des gesamten Zeitraums, in dem der Körper und seine Teile abgelegt werden, treten Entwicklungsfortschritte in der Regel zuerst am Kopfende auf und schreiten dann nach hinten voran. Aus diesem Grund zeigen viele Strukturen, die sich über eine Distanz entlang des Körpers erstrecken, eine Abstufung in der Entwicklung. Der Größenvorteil, der zunächst durch dieDas Kopfende des Embryos wird sehr langsam abgegeben. Selbst bei einem Säugling fallen der relativ große Kopf und die langen Arme auf. Eine weitere Tendenz zur progressiv abgestuften Entwicklung tritt von der Mittellinie in lateraler (seitlicher) und dann ventraler (frontaler) Richtung auf. Alle diese Beziehungen sind der sichtbare Ausdruck von Wachstums- und Differenzierungsstadien.

Anfang der vierten Woche ist die zylindrische Form des Embryos klar, obwohl der Abfaltungsprozess noch lange nicht abgeschlossen ist. Die Neuralröhre ist in der Nähe beider Enden noch offen, und am Kopfende zeigen die breiteren Neuralfalten das zukünftige Gehirn und sogar seine drei Hauptabteilungen an. Eine ausgeprägte Ausbuchtung unter der Gehirnregion zeigt an, wo dieDas Herz bildet sich frühzeitig, um einen notwendigen, sofortigen Kreislauf durch die Plazenta einzuleiten.

During the middle and late days of the fourth week there are marked advances. Accelerated growth along the dorsal region bends the total body length progressively until the embryo assumes a striking C-shape, with the tips of the head and tail not far apart. Continued growth and underfolding close in much of the ventral side of the embryo, so that a free head and upper trunk, and a lower trunk and a prominent tail, are easily recognizable. Forebrain, midbrain, and hindbrain can be identified, largely because of a sharp bend in the midbrain. Local outgrowths from each side of the forebrain produce stalked eye cups, and a pair of inpocketings of the ectoderm alongside the hindbrain sink beneath the surface as otic vesicles, forerunners of the inner ears. Bulges indicative of the heart and liver are prominent. Formations called branchial arches, reminiscent of the gill arches of fishes and aquatic amphibians, become conspicuous in the future jaw-neck region. Paired swellings (“buds”) off the trunk foretell the locations of the upper and lower limbs.

Developmental changes in the fifth to eighth weeks

A five-week embryo is about 8 mm (0.32 inch) long, whereas at six weeks the length is about 13 mm (0.52 inch). New external features are olfactory pits at the tip of the bent head. An umbilical cord becomes a definite entity, its proximal end occupying a low position on the abdominal wall. The sharply bent head joins the rest of the body at an acute angle. The first pair of branchial arches branch Y-fashion into maxillary and mandibular processes (primitive upper and lower jaws). The external ears are forming around the paired grooves located between each half of the mandible and each second branchial arch. The heart, which was previously the chief ventral prominence, now shares this distinction with the rapidly growing liver. Limb buds have elongated markedly and become flattened at their outer ends. A constriction on each bud separates a paddlelike hand plate or foot plate from a cylindrical segment attached to the body wall. Predictably, the upper limbs are somewhat further advanced than the lower pair.

In den letzten Wochen des zweiten Monats schreiten die Entwicklungsänderungen von denjenigen, die Primaten unterscheiden, zu einem Zustand voran , der erkennbar menschlich ist. Am Ende des zweiten Monats (wenn es ungefähr 30 mm lang ist) endet das Embryo-Stadium; fortan bis zur Geburt der BegriffFötus wird verwendet, um das sich entwickelnde Konzept zu beschreiben.