LIDIA CHIRCOR LOREDANA SURDU

EMBRIOLOGIE UMAN

LIDIA CHIRCOR LOREDANA SURDU

EMBRIOLOGIE UMAN

CONSTANA 2014

Referent tiinific: prof. univ. dr. PETRU BORDEI Tehnoredactare: Lidia Chircor Loredana Surdu Constantin Ionescu

Aceast publicaie se afl sub incidena drepturilor de autor. Nici o parte a acestei publicaii nu poate fi reprodus sau transmis sub nici o form sau mijloc, electronic sau mecanic, inclusiv fotocopiere sau orice alt modalitate de stocare i diseminare a informaiei fr permisiunea scris, exprimat prealabil, a autorilor.

Descrierea CIP a Bibliotecii Naionale a Romniei CHIRCOR, LIDIA

EMBRIOLOGIE UMAN / Lidia Chircor, Loredana Surdu. - Constana: Ex Ponto, 2014 ISBN: 978-606-598-355-7 I. SURDU, Loredana 821.135.1-1

Mare eti, Doamne, i minunate sunt lucrurile Tale, i nici un

cuvnt nu este de ajuns spre lauda minunilor Tale...

Embriologie uman

7

CUPRINS

EMBRIOGENEZA 20 I. REPERE ISTORICE 20 I. 1. Antichitatea greac ...................................................................... 21 I. 2. Antichitatea roman..................................................................... 23 I. 3. Evul mediu .................................................................................... 24 I. 4. Epoca Renaterii .......................................................................... 24 I. 5. Secolul al XVII-lea ....................................................................... 25 I. 6. Secolul al XVIII-lea ..................................................................... 27 I. 7. Secolul al XIX-lea ......................................................................... 27 I. 8. Secolul XX .................................................................................... 29 I. 9. Embriologie i Genetic .............................................................. 30 I. 10. Embriologie i Biologie molecular .......................................... 31 Bibliografie ........................................................................................... 33 II. ETAPELE ONTOGENEZEI 34 II. 1. Etapa prenatal a ontogenezei .................................................. 34 II. 1. 1. Proontogeneza .......................................................................... 34 II. 1. 2. Premorfogeneza ....................................................................... 34 II. 1. 3. Perioada embriogenezei ........................................................... 35 II. 1. 4. Perioada fetal .......................................................................... 35 II. 2. Etapa postnatal a ontogenezei ................................................ 36 II. 2. 1. Copilria 36 II. 2. 2. Perioada prepuberal ............................................................... 37 II. 2. 3. Pubertatea.................................................................................. 38 II. 2. 4. Adolescena ............................................................................. 38 II. 2. 5. Maturitate .................................................................................. 38 II. 2. 6. Btrneea ................................................................................. 38 Bibliografie ........................................................................................... 38 III. GAMETOGENEZA(Gametogenesis) 39 III. 1. Spermatogeneza (Spermatogenesis) ......................................... 40 III. 1 .1. Etapele spermatogenezei ......................................................... 41 III. 1. 2. Noiuni de morfologie a testiculului ........................................ 44 III. 1. 3. Determinismul endocrin al spermatogenezei .......................... 46 III. 1. 4. Structura i particularitile spermatozoidului ........................ 47

Embriologie uman

8

III. 2. Ovogeneza (Ovogenesis) ........................................................... 49

III. 2. 1. Etapele ovogenezei ................................................................. 50 III. 2. 1. 1. Etapa de multiplicare .......................................................... 51 III. 2. 1. 2. Etapa de cretere ................................................................. 51 III. 2. 1. 5. Etapa de maturaie ............................................................. 52 III. 2. 2. Noiuni de morfologie a ovarului, tubei uterine i uterului ..... 54 III. 2. 3. Determinismul endocrin al ovogenezei i al maturaiei foliculare ...............................................................................

60

III. 2. 4. Ciclul ovarian .......................................................................... 61 III. 2. 4. 1. Cronologia foliculilor ovarieni ........................................... 62 III. 2. 4. 2. Ovulaia ............................................................................... 65 III. 2. 4. 3. Corpul galben ...................................................................... 66 III. 2. 4. 4. Corpul alb ............................................................................ 67 III. 2. 5. Ciclul menstrual ...................................................................... 67 III. 2. 5. 1. Fazele ciclului menstrual .................................................... 68 Bibliografie ........................................................................................... 71 IV. Fecundaia (Fertilizatio) 72 IV. 1. nsmnarea (Inseminatio) ...................................................... 72 IV. 2. Capacitaia (Capacitatio) ........................................................... 73 IV. 2. 1. Reacia acrozomal .................................................................. 74 IV. 3. Fazele fecundrii ........................................................................ 75 Bibliografie ........................................................................................... 81 V. EMBRIOGENEZA (Embryogenesis) 82 V. 1. Segmentaia (Fissio) .................................................................... 82 V. 2. Blastocistul (Blastocystis) ............................................................ 83 V. 2. 1. Blastocistul unilaminar .............................................................. 84 V. 2. 2. Blastocistul bilaminar ................................................................ 85 V. 2. 2. 1. Formarea discului embrionar bilaminar .............................. 86 V. 2. 2. 2. Implantaia ............................................................................ 87 V. 2. 3. Blastocistul trilaminar ............................................................... 91 V. 3. Gastrulaia (Gastrulatio) - sptmna a 3-a .............................. 94 Bibliografie ........................................................................................... 99 V. 4. Perioada embrionar - sptmnile a 4-a a 8-a ..................... 99 V. 4. 1. Neurulaia .................................................................................. 101 V. 4. 2. Diferenierea i evoluia ectodermului embrionar ..................... 103 V. 4. 3. Diferenierea i evoluia mezodermului intraembrionar ........... 105

Embriologie uman

9

V. 4. 4. Diferenierea i evoluia endodermului embrionar .................... 112 V. 4. 5. Diferenierea i evoluia celomului intraembrionar .................. 115 V. 4. 6. Evoluia morfologiei externe a embrionului n perioada embrionar .............................................................................................

120

V. 4. 9. Cronologia dezvoltrii embrionare - Stadiile Carnegie ............ 124 Bibliografie ............... ............................................................................ 135 VI. PERIOADA FETAL (Periodus fetalis) 136 Bibliografie ............................................................................................ 142 VII. ANEXELE EMBRIO-FETALE (Adnexa embryo-fetalis) 143 VII. 1. Amnionul (Amnion) .................................................................. 144 VII. 2. Sacul vitelin (Saccus vitellinus) ............................................... 146 VII. 3. Alantoida (Allantois) ................................................................. 148 VII. 4. Cordonul ombilical (Funiculus ombilicalis) ............................ 149 VII. 5. Placenta (Placenta) ................................................................... 151 VII. 5. 1. Formarea placentei ................................................................. 151 VII. 5. 2. Membrana placentar ............................................................. 159 VII. 5. 2. 1. Dezvoltarea vilozitilor coriale ........................................ 160 VII. 5. 3. Funciile placentei .................................................................. 167 VII. 5. 3. 1. Funcia de respiraie .......................................................... 168 VII. 5. 3. 2. Funciile de nutriie i excreie .......................................... 169 VII. 5. 3. 3. Funcia de barier imunologic ......................................... 170 VII. 5. 3. 4. Funcia de protecie ........................................................... 171 VII. 5. 3. 5. Funcia endocrin .............................................................. 172 VII. 5. 4. Anomalii placentare ............................................................... 174 VII. 5. 4. 1. Anomalii placentare de numr ........................................... 174 VII. 5. 4. 2. Anomalii placentare de form ............................................ 174 VII. 5. 4. 3. Anomalii placentare de sediu ............................................. 175 VII. 5. 4. 4. Anomalii placentare de structur ....................................... 175 VII. 5. 4. 5. Anomalii placentare de inserie ......................................... 177 VII. 5. 4. 6. Sarcina gemelar ............................................................... 179 Bibliografie ............................................................................................ 180 VIII. DIFERENIEREA CELULAR I CRETEREA EMBRIONAR

181

VIII. 1. Creterea embrionar ............................................................ 181 VIII. 2. Diferenierea celular ............................................................. 182 Bibliografie ........................................................................................... 184 IX. NOIUNI DE TERATOLOGIE 185

Embriologie uman

10

IX. 1. Factori teratogeni ereditari ....................................................... 187 IX. 1. 2. Anomalii cromozomiale .......................................................... 188 IX. 1. 2. 1. Anomalii cromozomiale numerice ....................................... 189 IX. 1. 2. 2. Anomalii cromozomiale de structur ................................... 194 IX. 2. Factori teratogeni exogeni ......................................................... 194 IX. 2. 1. Agenii fizici ............................................................................ 194 IX. 2. 1. 1. Radiaiile ionizante .............................................................. 194 IX. 2. 1. 2. Hipertermia .......................................................................... 197 IX. 2. 2. Agenii chimici ........................................................................ 197 IX. 2. 2. 1. Medicamentele i alte droguri ............................................. 198 IX. 2. 3. Agenii biologici ...................................................................... 200 Bibliografie ............................................................................................ 202 MORFOGENEZA SCHELETULUI 203 I. FACTORI MOLECULARI N MORFOGENEZA SCHELETULUI AXIAL I APENDICULAR

208

I. 1. Factori moleculari care intervin n morfogeneza scheletului axial .......................................................................................................

212

I. 2. Factori moleculari care intervin n morfogeneza scheletului apendicular ...

213

II. OSTEOGENEZA 217 II. 1. Osteogeneza desmal-membranoas ......................................... 217 II. 2. Osteogeneza encondral ............................................................. 220 II. 3. Reglarea osteogenezei ................................................................. 222 III. MORFOGENEZA SCHELETULUI TRUNCHIULUI 225 III. 1. Morfogeneza coloanei vertebrale ............................................. 225 III. 1. 1. Stadiul de blastem mezenchimal ............................................. 225 III. 1. 2. Stadiul cartilaginos .................................................................. 226 III. 1. 3. Stadiul de osificare vertebral ................................................. 228 III. 1. 4. Particulariti de dezvoltare ..................................................... 229 III. 1. 5. Anomalii de dezvoltare ale coloanei vertebrale ...................... 230 IV. MORFOGENEZA SCHELETULUI TORACELUI 230 V. MORFOGENEZA MEMBRELOR 233 V. 1. Morfogeneza scheletului membrelor ......................................... 236 V. 1. 1. Dezvoltarea oaselor centurii scapulare i oaselor membrelor superioare ...............................................................................................

237

V. 1. 2. Dezvoltarea osului coxal i oaselor membrelor inferioare ........ 241 V. 1. 3. Malformaii congenitale ale oaselor .......................................... 243

Embriologie uman

11

V. 1. 4. Malformaii congenitale ale membrelor .................................... 245 VI. MORFOGENEZA ARTICULAIILOR 251 VI. 1. Morfogeneza suturilor .............................................................. 251 VI. 2. Morfogeneza sindesmozelor ..................................................... 251 VI. 3. Morfogeneza gonfozelor ........................................................... 251 VI. 4. Morfogeneza articulaiilor sinoviale-diartroze ...................... 252 VI. 4. 1. Morfogeneza articulaiei coxofemurale ................................... 253 VI. 4. 1. 1. Morfogeneza embrio-fetal a oldului ................................ 254 VI. 4. 1. 2. Dezvoltarea postnatal a oldului....................................... 255 VI. 4. 1. 3. Evoluia imaginii radiologice a articulaiei oldului .......... 257 VI. 4. 2. Malformaii congenitale ale extremitilor articulare ale oaselor ....................................................................................................

259

Bibliografie ............................................................................................ 263 MORFOGENEZA EXTREMITII CEFALICE 268 I. MORFOGENEZA CRANIULUI 268 I. 1. Factori moleculari care intervin n morfogeneza cranio-facial.........................................................................................

269

I. 2. Etapele dezvoltrii craniului........................................................ 270 I. 2. 1. Desmocraniul .............................................................................. 270 I. 2. 2. Condrocraniul ............................................................................. 273 I. 2. 3. Viscerocraniul ............................................................................. 277 I. 3. Malformaii congenitale ale craniului ........................................ 286 II. MORFOGENEZA APARATULUI BRANHIAL 289 II. 1. Derivatele anurilor branhiale .................................................. 293 II. 2. Derivatele pungilor faringiene (anuri branhiale interne) ..... 294 II. 3. Derivatele arcurilor branhiale ... 296 II. 4. Derivatele cmpului mezobranhial 300 II. 5. Derivatele sistemului vascular al arcurilor branhiale ..... 303 III. MORFOGENEZA FEEI 304 III. 1. Derivatele mugurilor faciali ..................................................... 306 III. 2. Dezvoltarea nasului ................................................................... 309 III. 3. Septarea gurii ............................................................................. 310 III. 4. Malformaii congenitale ale feei .............................................. 314 III. 4. 1. Malformaii care apar n perioada embrionar precoce, n sptmna a 3-a de gestaie ....................................................................

314

III. 4. 2. Malformaiile care apar n momentul formrii mugurilor faciali, n sptmnile a 3-a i a 4-a de gestaie......................................

315

Embriologie uman

12

III. 4. 3. Malformaii care apar n momentul creterii i fuziunii mugurilor faciali, n sptmnile a 5-a i a 8-a de gestaie ....................

316

III. 4. 4. Sindroame care asociaz malformaii congenitale ale feei .... 322 Bibliografie ........................................................................................... 329 MORFOGENEZA APARATULUI RESPIRATOR 331 I. FACTORI MOLECULARI CARE INTERVIN N MORFOGENEZA APARATULUI RESPIRATOR

332

II. DEZVOLTAREA APARATULUI RESPIRATOR 334 II. 1. Dezvoltarea laringelui ................................................................. 336 II. 2. Dezvoltarea traheei i bronhiilor ............................................... 338 II. 3. Delimitarea cavitilor pleurale i dezvoltarea diafragmei ..... 340 II. 4. Dezvoltarea plmnului .............................................................. 342 II. 4. 1. Stadiul embrionar .............................................................. 343 II. 4. 2. Stadiul pseudoglandular ............................................................ 344 II. 4. 3. Stadiul canalicular...................................................................... 344 II. 4. 4. Stadiul sacular............................................................................ 346 II. 4. 5. Stadiul alveolar ......................................................................... 346 II. 5. Dezvoltarea vascularizaiei pulmonare..................................... 347 II. 5. 1. Vascularizaia pulmonar nutritiv ........................................... 347 II. 5. 2. Vascularizaia pulmonar functional ....................................... 348 II. 5. 3. Vascularizaia limfatic ............................................................ 348 II. 6. Malformaii i anomalii congenitale ale aparatului respirator...............................................................................................

348

II. 6. 1. Malformaii i anomalii ale congenitale cilor respiratorii ....... 348 II. 6. 2. Malformaii i anomalii congenitale ale plmnului ................. 350 II. 6. 3. Anomalii ale vaselor pulmonare.............................................. 350 II. 6. 3. 1. Malformaii i anomalii congenitale ale arterelor pulmonare...............................................................................................

350

II. 6. 3. 2. Malformaii i anomalii congenitale arterio-venoase pulmonare.............................................................................................

351

II. 6. 3. 3. Malformaii i anomalii congenitale ale venelor pulmonare...............................................................................................

351

II. 6. 3. 4. Malformaii i anomalii congenitale ale vaselor limfatice pulmonare...............................................................................................

352

II. 6. 4. Hernia diafragmatic congenital.............................................. 352 Bibliografie ............................................................................................ 352

Embriologie uman

13

MORFOGENEZA APARATULUI CARDIOVASCULAR

356

I. FACTORI MOLECULARI CARE INTERVIN N MORFOGENEZA APARATULUI CARDIOVASCULAR

357

I. 1. Angiogeneza................................................................................... 358 I. 1. 1. Proliferarea i migrarea celulelor endoteliale ............................. 359 I. 1. 2. Asamblarea celulelor endoteliale, formarea de cordoane i apariia lumenului...................................................................................

361

I. 1. 3. Supravieuirea pe termen lung a endoteliului vascular................ 361 I. 1. 4. Remodelarea i ramificarea vaselor ............................................ 362 I. 1. 5. Arteriogeneza............................................................................... 363 I. 1. 6. Dezvoltarea vaselor limfatice...................................................... 364 II. MORFOGENEZA CORDULUI 365 II. 1. Dezvoltarea timpurie a primordiului cardiac i a tubului cardiac....................................................................................................

365

II. 2. Formarea ansei cardiace..... 368 II. 2. 1. Apariia anurilor pe suprafaa tubului cardiac......................... 368 II. 2. 2. Formarea sinusului venos i diferenierea canalului atrio-ventricular...............................................................................................

371

II. 2. 3. Dezvoltarea ansei bulbo-ventriculare......................................... 372 II. 3. Formarea pernielor endocardice .............................................. 374 II. 4. Septarea inimii.............................................................................. 375 II. 4. 1. Septarea atriului primitiv........................................................... 375 II. 4. 2. Septarea ventriculului primitiv................................................... 378 II. 4. 2. 1. Etapa formrii septului neted i septului trabecular... 378 II. 4. 2. 2. Etapa definitivrii septului interventricular ......................... 380 II. 4. 2. 3. Etapa formrii poriunii atrio-ventriculare a septului membranos..............................................................................................

380

II. 4. 2. 4. Etapa nchiderii orificiului interventricular.......................... 380 II. 4. 3. Septarea bulbului arterial .......................................................... 380 II. 4. 3. 1. Septarea cono-trunchiului..................................................... 382 II. 4. 3. 2. Septarea sacului aortic.......................................................... 382 II. 4. 3. 3. Rotaia cono-trunchiului........................................................ 383 II. 5. Coborrea tubului cardiac ..... 383 II. 6. Malformaii cardiace congenitale .............................................. 383 II. 6. 1. Clasificarea malformaiilor cardiace congenitale pe criteriul

Embriologie uman

14

morfologic i ontogenetic ....................................................................... 386 II. 6. 1. 1. Anomalii de poziie ................................................................ 386 II. 6. 1. 1. a. Ectopie cardiac: cervical; cervicotoracal; sternal; abdominal .............................................................................................

386

II. 6. 1. 1. b. Dextrocardie...................................................................... 387 II. 6. 1. 2. Anomalii interne..................................................................... 387 II. 6. 1. 2. a. Anomalii n septarea canalului atrio-ventricular ............. 387 II. 6. 1. 2. b. Anomalii n septarea atriului ........................................... 392 II. 6. 1. 2. c. Anomalii ale septului ventricular...................................... 394 II. 6. 1. 2. d. Anomalii n dezvoltarea bulbului arterial......................... 396 Bibliografie............................................................................................. 401 III. MORFOGENEZA SISTEMULUI VASCULAR 406 III. 1. Morfogeneza circulaiei extraembrionare................................ 406 III. 1. 1. Circulaia vitelin..................................................................... 406 III. 1. 2. Circulaia utero-placentar....................................................... 408 III. 2. Morfogeneza circulaiei intraembrionare arteriale ............... 409 III. 2. 1. Morfogeneza sistemului arterial............................................... 409 III. 2. 1. 1. Arcurile aortice.................................................................... 409 III. 2. 1. 2. Aorta dorsal i ramurile ei................................................. 411 III. 2. 1. 2. a. Arterele intersegmentare ventrale.................................... 411 III. 2. 1. 2. b. Arterele intersegmentare dorsale..................................... 411 III. 2. 1. 2. c. Arterele intersegmentare laterale .................................... 412 III. 2. 1. 3. Morfogeneza arterelor membrelor....................................... 412 III. 2. 1. 3. a. Morfogeneza arterelor membrului superior..................... 412 III. 2. 1. 3. b. Morfogeneza arterelor membrului inferior...................... 412 III. 3. Morfogeneza circulaiei intraembrionare venoase.................. 413 III. 3. 1. Morfogeneza sistemului venos cav superior............................ 415 III. 3. 2. Morfogeneza sistemului venos cav inferior............................. 416 III. 3. 3. Morfogeneza sistemului port hepatic....................................... 417 III. 4. Modificrile circulaiei intraembrionare la natere ............... 419 III. 4. 1. nchiderea orificiului oval Botallo............................................ 421 III. 4. 2. Obliterarea lumenului canalului arterial Botallo, formarea ligamentului arterial................................................................................

421

III. 4. 3. Stabilirea circulaiei pulmonare............................................... 422 III. 4. 4. Dezvoltarea miocardului ventriculului stng............................ 422 III. 4. 5. nchiderea circulaiei placentare.............................................. 422 III. 4. 6. Intrarea n funciune a sistemului port hepatic ....................... 423

Embriologie uman

15

III. 5. Malformaii vasculare arterio-venoase congenitale................ 424 III. 5. 1. Malformaii i anomalii congenitale ale arterelor mari............ 424 III. 5. 1. 1. Persistena canalului arterial Botallo (canalul arterial patent) ....................................................................................................

424

III. 5. 1. 2. Coarctaia de aort.............................................................. 425 III. 5. 1. 3. Arcul aortic dublu................................................................. 426 III. 5. 1. 4. Arcul aortic la dreapta......................................................... 427 III. 5. 2. Malformaii i anomalii congenitale ale arterelor provenite din arcurile aortice ..................................................................................

427

III. 5. 2. 1. Arcul aortic ntrerupt............................................................ 428 III. 5. 2. 2. Originea anormal a arterei subclavii drepte...................... 428 III. 5. 3. Malformaii i anomalii congenitale ale venei cave.........................................................................................................

428

III. 5. 3. 1. Vena cav superioar dubl ................................................ 428 III. 5. 3. 2. Persistena venei cave superioare stngi ............................ 429 III. 5. 3. 3. Vena cav inferioar dubl ................................................. 429 III. 5. 3. 4. Lipsa jonciunii hepato-subcardinale................................... 429 III. 6. Morfogeneza sistemului limfatic .............................................. 429 III. 6. 1. Fazele dezvoltrii limfatice embrionare................................... 430 III. 6. 2. Morfogeneza limfonodulilor.................................................... 434 III. 6. 3. Morfogeneza timusului............................................................. 434 III. 6. 3. 1. Factori moleculari care intervin n morfogeneza timusului..................................................................................................

435

III. 6. 3. 2. Morfodiferenierea timusului................................................ 436 III. 6. 4. Morfogeneza splinei................................................................. 437 III. 6. 4. 1. Factori moleculari care intervin n morfogeneza splinei..... 437 III. 6. 4. 2. Morfodiferenierea splinei.................................................... 439 III. 6. 4. 3. Malformaii congenitale ale splinei ..................................... 440 III. 6. 5. Malformaii limfatice congenitale............................................ 441 III. 6. 5. 1. Teorii asupra originii malformaiilor limfatice congenitale..............................................................................................

441

III. 6. 5. 2. Tipuri principale de malformaii limfatice congenitale....... 442 Bibliografie ............................................................................................ 443 MORFOGENEZA APARATULUI DIGESTIV 447 I. MORFOGENEZA CAVITII BUCALE 447 I. 1. Morfogeneza glandelor anexe cavitii bucale............................ 447 I. 1. 1. Factori moleculari care intervin n morfogeneza glandelor

Embriologie uman

16

salivare.................................................................................................... 448 I. 1. 2. Stadiile dezvoltrii glandelor salivare......................................... 449 I. 1. 3 Glandele salivare mari.................................................................. 451 I. 1. 4 Glandele salivare mici.................................................................. 451 I. 2. Morfogeneza Dinilor.................................................................... 452 I. 2. 1. Factori moleculari care intervin n morfogeneza dinilor........... 452 I. 2. 2. Morfodiferenierea dinilor.......................................................... 453 I. 2. 2. a. Papila dentar......................................................................... 456 I. 2. 2. b. Sacul dentar............................................................................. 457 I. 2. 2. c. Erupia dinilor........................................................................ 458 I. 3. Anomalii i malformaii congenitale ale dinilor........................ 459 II. MORFOGENEZA TUBULUI DIGESTIV 463 II. 1. Factori moleculari care intervin n morfogeneza tubului digestiv ...................................................................................................

465

II. 2. Morfogeneza intestinului anterior ............................................. 471 II. 3. Morfogeneza intestinului mijlociu.............................................. 471 II. 4. Morfogeneza intestinului posterior............................................ 473 II. 5. Morfogeneza peritoneului........................................................... 473 II. 6. Malformaii congenitale ale tubului digestiv............................. 477 II. 6. 1. Malformaii congenitale ale intestinului anterior....................... 477 II. 6. 2. Malformaii congenitale ale intestinului mijlociu...................... 478 II. 6. 3. Malformaii congenitale ale intestinului posterior..................... 479 III. MORFOGENEZA GLANDELOR ANEXE TUBULUI DIGESTIV

480

III. 1. Morfogeneza ficatului i vezicii biliare..................................... 480 III. 1. 1. Factori moleculari care intervin n morfogeneza ficatului...................................................................................................

480

III. 1. 2. Morfodiferenierea ficatului i vezicii biliare........................... 480 III. 1. 3. Malformaii congenitale ale ficatului, vezicii biliare i cilor biliare.......................................................................................................

484

III. 1. 3. 1. Malformaii congenitale ale ficatului................................... 484 III. 1. 3. 2. Variante anatomice i malformaii congenitale ale vezicii biliare .....................................................................................................

485

III. 2. Morfogeneza Pancreasului........................................................ 487 III. 2. 1. Factori moleculari care intervin n morfogeneza pancreasului.............................................................................................

487

III. 2. 2. Morfodiferenierea pancreasului.............................................. 487 III. 2. 3. Malformaii congenitale ale pancreasului ............................... 489

Embriologie uman

17

Bibliografie............................................................................................. 490 MORFOGENEZA APARATULUI URINAR 493 I. FACTORI MOLECULARI CARE INTERVIN N MORFOGENEZA RINICHIULUI

493

II. DEZVOLTAREA APARATULUI URINAR 494 II. 1. Dezvoltarea rinichiului i cilor urinare .................................. 494 II. 1. 1. Pronefros ................................................................................... 494 II. 1. 2. Mezonefros................................................................................. 495 II. 1. 3. Metanefros................................................................................. 497 II. 2. Dezvoltarea regiunii cloacale...................................................... 500 II. 3. Malformaii congenitale ale aparatului urinar......................... 502 II. 3. 1. Malformaii congenitale renale.................................................. 502 II. 3. 2. Malformaii congenitale ureterale.............................................. 504 II. 3. 3. Malformaii congenitale prin defecte de septare ale regiunii cloacale....................................................................................................

504

Bibliografie .......................................................................................... 506 MORFOGENEZA APARATULUI GENITAL 509 I. FACTORI MOLECULARI CARE INTERVIN N MORFOGENEZA APARATULUI GENITAL

509

II. DEZVOLTAREA APARATULUI GENITAL 510 II. 1. Dezvoltarea gonadelor................................................................. 510 II. 1. 1. Dezvoltarea gonadelor n etapa nedifereniat........................... 510 II. 1. 2. Dezvoltarea gonadelor n etapa de difereniere.......................... 511 II. 1. 2. 1. Diferenierea testiculului ...................................................... 511 II. 1. 2. 2. Diferenierea ovarului .......................................................... 512 II. 2. Dezvoltarea cilor genitale.......................................................... 513 II. 2. 1. Dezvoltarea cilor genitale n etapa nedifereniat.................... 513 II. 2. 2. Dezvoltarea cilor genitale n etapa de difereniere................... 514 II. 2. 2. 1. Diferenierea cilor genitale masculine................................ 514 II. 2. 2. 2. Diferenierea gonoforului feminin......................................... 515 II. 3. Dezvoltarea organelor genitale externe...................................... 516 II. 3. 1. Dezvoltarea organelor genitale externe n etapa nedifereniat..........................................................................................

516

II. 3. 2. Dezvoltarea organelor genitale externe n etapa de difereniere 518 II. 3. 2. 1. Diferenierea organelor genitale externe la brbat.............. 518 II. 3. 2. 2. Diferenierea organelor genitale externe la femeie.............. 518 II. 4. Dezvoltarea glandelor sexuale accesorii ale aparatului

Embriologie uman

18

genital masculin..................................................................................... 519 II. 5. Malformaii congenitale ale aparatului genital......................... 520 II. 5. 1. Malformaii congenitale ale aparatului genital masculin........... 521 II. 5. 2. Malformaii congenitale ale aparatului genital feminin............. 523 Bibliografie............................................................................................ 524 MORFOGENEZA SISTEMULUI NERVOS 527 I. MORFOGENEZA SISTEMULUI NERVOS CENTRAL 527 I. 1. Factori moleculari care intervin n morfogeneza sistemului nervos central........................................................................................

527

I. 2. Morfogeneza tubului neural......................................................... 530 I. 2. 1. Histogeneza esutului nervos....................................................... 533 I. 2. 2. Morfogeneza mduvei spinrii.................................................... 534 I. 2. 3. Morfogeneza mielencefalului...................................................... 535 I. 2. 3. 1. Morfogeneza bulbului rahidian............................................... 535 I. 2. 4. Morfogeneza metencefalului....................................................... 536 I. 2. 4. 1. Morfogeneza punii Varolio.................................................... 536 I. 2. 4. 2. Morfogeneza cerebelului........................................................ 536 I. 2. 5. Morfogeneza mezencefalului...................................................... 538 I. 2. 6. Morfogeneza diencefalului.......................................................... 539 I. 2. 6. 1. Talamus................................................................................... 539 I. 2. 6. 2. Hipotalamus............................................................................ 539 I. 2. 6. 3. Epitalamus............................................................................... 540 I. 2. 7. Morfogeneza glandei hipofize ................................................... 540 I. 2. 8. Morfogeneza glandei epifize........... 540 I. 2. 9. Morfogeneza telencefalului......................................................... 541 I. 2. 9. 1. Citoarhitectonica cortexului.................................................... 541 I. 2. 9. 2. Dezvoltarea comisurilor.......................................................... 542 I. 3. Malformaii congenitale ale sistemului nervos central ............. 544 I. 3. 1. Malformaii congenitale ale sistemului nervos central nsoite de anomalii cromozomale ......................................................................

544

I. 3. 2. Malformaii congenitale ale tubului neural................................ 546 I. 3. 2. 1. Malformaii congenitale ale creierului anterior .................... 547 I. 3. 3. Neurocristopatii .......................................................................... 548 I. 3. 4. Tulburri ale proliferrii neuronale............................................ 549 I. 3. 5. Malformaii congenitale ale sistemului nervos induse de droguri.....................................................................................................

549

II. MORFOGENEZA SISTEMULUI NERVOS PERIFERIC 551

Embriologie uman

19

II. 1. Morfodiferenierea crestelor neurale......................................... 551 II. 1. 2. Linii celulare.............................................................................. 552 II. 1. 2. 1. Creasta neural cranial ...................................................... 552 II. 1. 2. 2. Creasta neural din regiunea trunchiului............................. 555 II. 1. 2. 3. Creasta neural din regiunea cordului.................................. 555 II. 1. 2. 4. Creastele neurale vagal i sacrat...................................... 555 II. 1. 3. Derivatele Crestelor neurale ..................................................... 556 II. 1. 4. Glandele suprarenale.................................................................. 557 II. 2. Alte surse de origine a neuronilor sistemului nervos simpatic..................................................................................................

559

II. 3. Morfodiferenierea nervilor spinali........................................... 560 II. 4. Morfodiferenierea nervilor cranieni......................................... 560 II. 4. 1. Dezvoltarea nucleilor nervilor cranieni .................................... 561 II. 5. Morfodiferenierea sistemului nervos autonom........................ 564 II. 5. 1. Sistemul nervos simpatic........................................................... 565 II. 5. 2. Sistemul nervos parasimpatic.................................................... 565 III. MORFOGENEZA ORGANELOR DE SIM 565 III. 1. Morfogeneza urechii .................................................................. 565 III. 2. Malformaii congenitale ale urechii.......................................... 570 III. 3. Morfogeneza ochiului ................................................................ 574 III. 3. 1. Factori moleculari care intervin n morfogeneza ochiului....... 574 III. 3. 2. Morfodiferenierea ochiului .................................................... 576 III. 3. 3. Malformaii congenitale ale ochiului........................................ 579 III. 4. Morfogeneza sistemului tegumentar........................................ 580 III. 4. 1. Morfogeneza tegumentului....................................................... 580 III. 2. 2. Morfogeneza prului ............................................................... 581 III. 4. 3. Morfogeneza unghiilor............................................................. 582 III. 4. 4. Morfogeneza glandelor anexe pielii......................................... 582 III. 4. 4. 1. Morfogeneza glandelor sebacee.......................................... 582 III. 4. 4. 2. Morfogeneza glandelor sudoripare..................................... 582 III. 4. 4. 3. Morfogeneza glandelor apocrine ........................................ 582 III. 4. 4. 4. Morfogeneza glandei mamare ............................................ 583 III. 4. 5. Malformaii congenitale ale glandei mamare........................... 585 Bibliografie............................................................................................ 586

Embriologie uman

20

EMBRIOGENEZA

I. REPERE ISTORICE

Dezvoltarea morfologic a fiinelor vii din momentul fecundrii pn la

dezvoltarea unei forme viabile a preocupat gnditorii din cele mai vechi timpuri. Filozofii antici greci au fost primii care au abordat formarea i dezvoltarea

embrionului i ftului. Termenul care denumete aceast tiin deriv din cuvntul grecesc embrion care nseamn ceea ce se dezvolt nuntru.

coala roman, prin Galenus din Pergam, descrie dezvoltarea i modul de nutriie al ftului, amnionul, alantoida i placenta.

n evul mediu, odat cu interdicia diseciei i gndirea scolastic impuse de religia cretin, se observ o stagnare n dezvoltarea tiinelor iar tradiiile colilor greac i roman sunt continuate n rile arabe. n ultima parte a evului mediu apar primele Faculti de Medicin din Europa, iar epoca Renaterii pregtete punerea bazelor anatomiei moderne.

Pe parcursul dezvoltrii embriologiei au existat diverse concepii, dintre care cele eronate au fost abandonate n favoarea celor bazate pe realiti demonstrate tiinific. La 1700 se credea c fiecare embrion se dezvolt dintr-un mic homunculus, o foarte mic versiune a organismului adult. n anul 1800 studiile experimentale dovedesc dezvoltarea progresiv a embrionului. n anul 1920 se descoper existena inductorilor responsabili de variate aspecte ale dezvoltrii, n 1930 se cunoate existena a diferite gene implicate n diverse aspecte ale dezvoltrii embrionare iar n 1962 - 1963 se identific genele reglatoare pe lng genele structurale i se realizeaz primele experimente cu inhibitori de transcripie, experimente care demonstreaz importana transcripiei diferenieriate n morfogeneza embrionului.

n evoluia sa embriologia cunoate mai multe etape: -embriologia descriptiv n care faptele se constat i se descriu; -embriologia comparat prin care aspectele acumulate sunt nregistrate i

sistematizate; -embriologia experimental iniiat de Speeman, Mangold, Morgan . a.

care evideniaz existena organizatorului, a induciei n lan, a gradientului de inducie cu rol n diferenierea i organizarea esuturilor embrionare;

-embriologia molecular care permite identificarea moleculelor cu rol inductor precis (exemplu factorii specifici de transcripie sau factorul de cretere neuronal descris de Rita Levi Montalcini) care dirijeaz diferenierile tisulare, creterea i regresia specifice unor esuturi sau organe.

Embriologia este astzi, prin tehnicile de clonare i fecundare in vitro, una dintre cele mai dinamice ramuri ale tiinelor medicale, contribuind la progresul medicinei curative i profilaxia patologiei prenatale.

Embriologie uman

21

I. 1. Antichitatea greac

Empedokles din Agrigente (490 430 Ch), filozof grec, este primul care descrie nveliurile fetale i aduce n atenia lumii antice ntrebri referitoare la diferenele caracterelor sexuale, formarea ftului, respiraia animalelor, alturarea organelor i funciilor. n concepia sa schimbrile condiiilor de mediu impun adaptarea fiinelor vii, iar fiinele neadaptate mor.

Hipocrates din Cos (460 377 .Ch.) considerat printele medicinii, abordeaz anatomia, embriologia, fiziologia, ginecologia, aplicnd principiile urmtoare: observm totul, studiem mai degrab pacientul dect boala, estimm corect conform cu realitatea (O. Sacks).

Figura nr. 1. Hippocrates din Cos (460 .Ch. - 377 .Ch.)

Hipocrates descrie formarea corionului i a cordonului ombilical care

servete respiraiei fetale i prin care substanele nutritive trec de la mam la ft, afirm existena unei sperme la femeie, care se amestec n uter cu sperma brbatului. n privina ereditii, Hipocrates consider c smna provine din toate prile corpului, teoria aceasta a pangenezei fiind preluat i dezvoltat ulterior de ctre Charles Darwin n 1868.

Aristotel din Stagira (384 Ch 322 Ch), discipolul lui Platon i preceptorul lui Alexandru cel Mare, este cel dinti care a efectuat observaii sistematice asupra embrionilor. Aristotel este considerat fondatorul biologiei ca disciplin tiinific (J. Thodorids) concepia sa asupra speciilor fiind recunoscut n taxonomia actual. Aristotel clasific cele 400 specii de animale care erau cunoscute n acea vreme (a disecat peste 50 dintre ele) n animale cu snge rou, categoria enaima (vertebrate) i animale care nu au snge, anaima (nevertebrate).

Considerat fondatorul embriologiei, Aristotel a realizat prima clasificare a animalelor (ovipare i vivipare), a descris funciile placentei i cordonului ombilical, segmentarea holoblastic a zigotului la broasc i la mamifere,

Embriologie uman

22

segmentarea meroblastic a oului la psri, stadiile de dezvoltare ale embrionului de gin. Preocupat de anatomie, anatomie comparat i embriologie, n tratatul intitulat Despre apariia animalelor el expune observaiile sale asupra dezvoltrii embrio-fetale, dintre care unele sunt valabile i astzi: lichidul spermatic se formeaz n glandele sexuale masculine. Aristotel consider c embrionul se formeaz prin coagularea sngelui menstrual din uterul femeii. Imediat dup mperechere, principiul formator provenit de la brbat (sperma - principiul activ) activeaz substana din sngele menstrual, iniiind formarea i dezvoltarea ftului.

Figura nr. 2. Aristotel din Stagira (384 .Ch -322 .Ch).

n viziunea lui Aristotel dezvoltarea fiinei vii const ntr-o succesiune de evenimente materiale legate ntre ele, a cror organizare depinde i este condus de ctre sufletul non-material omniprezent. Din punctul su de vedere, viaa este un principiu imaterial care anim materia, iar natura este ordonat de o inteligen suprem, n vederea atingerii unui scop. n concepia lui Aristotel (comun, pn la un punct, cu a lui Hippocrate) partea matern contribuie la formarea noului embrion doar prin intermediul unei materii neorganizate, pe care o hrnete iar tatl este cel care adaug materiei forma sau sufletul care ghideaz dezvoltarea.

Aristotel a descris dou modele ale dezvoltrii: preformarea i epigeneza. Conform teoriei preformrii, un embrion preexist n ovulul matern sau n sperma patern i ncepe s creasc n momentul n care este stimulat corespunztor. Conform teoriei epigenezei embrionul exist ca mas nedifereniat iar pe parcursul evoluiei, se transform i se formeaz organele.

Adept al teoriei epigenezei, Aristotel formuleaz pentru prima dat ntrebarea care va duce la dispute nverunate i care va fi rezolvat definitiv abia la nceputul secolului XX: embrionul este preformat i dezvoltarea sa ulterioar const doar n creterea dimensiunilor sale (preformare) sau ia natere progresiv, de la simplu la complex (epigenez)? Teoria epigenezei nu este susinut de contemporanii lui Aristotel dar va fi susinut n secolul XVII de fiziologul englez

Embriologie uman

23

William Harvey, discipolul cunoscutului embriolog i anatomist Girolamo Fabrizi (Hieronymus Fabricius) urmnd a fi confirmat i fundamentat de alte descoperiri n secolul XIX. I. 2. Antichitatea roman

Este reprezentat n mod strlucit de ilustrul anatomist i fiziolog Claudius Galenus din Pergam (129 - 200), cel mai renumit medic din bazinul Mrii Mediterane al timpului su, medic al mpratului filozof Marc Aureliu.

Galenus a folosit metoda diseciei n studiul anatomiei i experimentul n fiziologie, a realizat prima clasificare a oaselor (lungi, late i scurte), a introdus termenii de diafiz i epifiz, a clasificat articulaiile, a descris incomplet perechile de nervi cranieni, corpul calos, coliculii cvadrigemeni, dura mater, piamater,ventriculul III, comunicaiile dintre ventriculii cerebrali; a demonstrat experimental c seciunea nervilor recureni produce pierderea vocii prin paralizia laringelui iar seciunea mduvei spinrii n dreptul vertebrei a 3-a cervicale oprete respiraia.

Figura nr. 3. Claudius Galenus (129 - 200) (dup Wikipedia, the free encyclopedia).

Galenus descrie dezvoltarea i modul de nutriie al ftului, structura anatomic a allantoidei, amnionului i placentei. Opera sa cuprinde 22 de volume n care a asimilat cvasi-totalitatea cunotinelor medicale ale epocii sale, inclusiv cunotine empirice, rezultate experimentale i speculaii teoretice i a dominat medicina timp de multe secole. n secolul XVI autoritatea sa se meninea desvrit. La Facultatea de Medicin din Paris, de exemplu, nsui renumitul profesor Sylvius (Jacques Dubois Sylvius 14781555), dac un cadavru disecat prezenta diferene anatomice fa de descrierile lui Galenus, nu admitea diferenele, ele erau puse pe seama degenerrii speei umane.

Embriologie uman

24

I. 3. Evul mediu De-a lungul evului mediu, de la cderea Imperiului Roman n anul 476 i pn la sfritul rzboiului de 100 de ani n 1453, odat cu instaurarea dominaiei bisericii, a gndirii scolastice i interzicerea diseciei pe animale i om cunotinele anatomice i de embriologie stagneaz i i pstreaz caracterul empiric.

Constantinus Africanus din Salerno (1020 1087) este autorul tratatului De Humana Natura, redactat n limba latin (dup numeroase traduceri din autori reprezentativi Greci, Romani i Arabi). Constantinus Africanus descrie dezvoltarea secvenial a embrionului n fiecare lun a gestaiei (concept necunoscut n antichitate) i n interelaie cu planetele.

n evul mediu se nfiineaz primele Universiti: Salerno n secolul IX, Bologna n 1123, Padua n 1222, etc. Diseciile se reiau sporadic n cadrul primelor Faculti de Medicin, nfiinate la Montpellier n 1220, Bologna 1250 sau Praga n 1348; n aceeai perioad apar primele cri de anatomie ilustrate cu plane.

I. 4. Epoca Renaterii

n Europa secolelor al XV-lea i al XVI-lea epoca Renaterii este epoca marilor descoperiri, a unei adevrate revoluii n domeniile tiinific, literar, artistic, economic i social. Se remarc interesul marilor pictori i sculptori ai vremii pentru corpul uman, diseciile practicate de Leonardo da Vinci, Albrecht Drer i Michelangelo constituind baza anatomiei artistice.

Leonardo da Vinci (1452 1519) creeaz desene i plane anatomice de o mare acuratee cu ocazia efecturii diseciilor pe cadavre (numeroase cadavre de animale i peste 30 de cadavre umane). Leonardo realizeaz primele seciuni topografice la nivelul extremitilor, efectueaz msurtori asupra ratei de cretere a embrionului, introduce metoda de studiu cantitativ a creterii prenatale prin msurarea dimensiunilor ftului n diferite etape ale gestaiei (aceste note nu au fost cunoscute n epoca sa, fiind decriptate i date publicitii n secolul XIX).

Figura nr. 4. Leonardo da Vinci, Desen efectuat n secolul al XV-lea. Ftul situat n

interiorul unui uter secionat. (Royal Library, Windsor).

Embriologie uman

25

n secolul al XVI-lea savanii interesai de anatomie, zoologie i botanic se mpart n dou categorii: cei care adun observaii deja raportate i perfecioneaz clasificarea materialului tiinific i cei care prefer observaia direct i experimentarea. Volcher Coiter (1514 1576) studiaz dezvoltarea embrionar a psrilor.

Andreas Vesalius (1514 1564) pune bazele anatomiei moderne, exacte i tiinifice. Prin disecii amnunite, ilustrul anatomist i medic belgian revoluioneaz anatomia nlturnd concepiile greite ale lui Galenus. n anul 1543 public valoroasa lucrare De Humani Corporis Fabrica n care interpreteaz funcional formele anatomice.

Aranzius (1530 - 1589) descoper canalul care i poart numele, dintre vena ombilical i vena cav inferioar.

Gabrielles Fallopius (1523 - 1562) i succesorul su la Universitatea din Padova, patologul Girolamo (Hieronimus) Fabricius Aquapendente (1533 1619) descriu ftul uman i anexele sale i realizeaz plane ale ftului n uter.

n anul 1600 Fabricius Aquapendente public la Veneia primul tratat de embriologie comparat, intitulat De formato foetu, cu numeroase plane care nfieaz embrioni i fetui n diferite stadii de dezvoltare.

Figura nr. 5. Girolamo (Hieronimus) Fabricius Aquapendente (1533 1619) / coperta tratatului De formato foetu (dup La storie del Luniversit di Padova).

I. 5. Secolul al XVII - lea

n acest secol se fac progrese remarcabile ca urmare a unei noi stri de

spirit f de cercetarea tiinific (raionalismul i empirismul, experimentul cantitativ) i a perfecionrii tehnicilor de cercetare (microscopul). Printre marile descoperiri ale acestui secol se numr descrierea corect a circulaiei sanguine, a celulei dar i nlturarea pe baze experimentale a teoriei generaiei spontanee.

Embriologie uman

26

William Harvey (1578 1657) studiaz medicina la Cambridge i Padova

(discipol al lui Fabricius Aquapendente), pune bazele fiziologiei moderne prin descoperirea sistemului arterio-venos (1628) i a micrii circulare a sngelui (definete termenul de circulaie sanguin).

Se admite c revoluionarea concepiilor n domeniul embriologiei are loc odat cu publicarea crii lui Harvey, Generatione Animalium. n anul 1651 William Harvey formuleaz teza ex ovo omnia (toate animalele se formeaz din ou). El consider c sperma, dup ptrunderea n interiorul uterului, se transform (metamorfoz) ntr-o substan asemntoare oului, din care se formeaz embrionul.

Figura nr. 6. William Harvey (1578 1657) (dup Wikipedia, the free encyclopedia).

Adept al epigenezei, Harvey susine dezvoltarea gradat a embrionului, de la o structur relativ simpl ctre o structur complex, dei muli dintre contemporanii si resping aceast teorie a epigenezei n favoarea teoriei preformrii. Harvey efectueaz studii sistematice asupra dezvoltrii oului de gin, este primul care arat semnificaia discului embrionar, confirmat fiind ulterior de fondatorul anatomiei microscopice, Marcello Malpighi (1628 1694).

Robert Hooke (1635 1703) descoper n anul 1665 celule examinnd o bucat de plut la microscopul inventat de Galileo Galilei. n anul 1677 studentul Johan Ham van Arnheim mpreun cu prietenul su autodidact Anton van Leeuwenhoek observ pentru prima dat spermatozoizii.

Anton van Leeuwenhoek (1632 1723) prieten al fizicianului i anatomistului olandez Reiner De Graaf, perfecioneaz microscopul i descrie pentru prima dat spermatozoizii dar consider n mod eronat c n interior conin fiina uman complet format, n miniatur - homuncul- susinnd astfel teoria preformrii.

Embriologie uman

27

Reiner De Graaf (1641 - 1673) descrie corpul galben, foliculul ovarian

matur (de Graaf). Spre deosebire de majoritatea predecesorilor i contemporanilor si care considerau c doar spermia este necesar concepiei, asemeni implantrii seminei n sol, Reiner De Graaf arat c pentru conceperea oului uman este necesar unirea spermiei cu ovulul.

I. 6. Secolul al XVIII-lea

Acest secol marcheaz nceputul embriologiei experimentale. Trambley

face primele experimente de embriologie studiind regenerarea la hidr (1744). Abatele Lazzaro Spallanzani (1729 1799) elimin ipoteza vaporilor spermatici prin realizarea primei inseminri artificiale (la cine) demonstrnd n anul 1775 c spermatozoidul este agentul fertilizant iar pentru formarea unui individ sunt necesari att spermatozoidul ct i ovulul.

n secolul al XVIII-lea continu studiile de embriologie descriptiv. Contele Georges Louis Leclerc de Buffon, ntr-unul dintre cele 44 de volume ale operei sale Histoire Naturelle descrie procesul de fecundare, aduce noi date despre durata gestaiei i etapele de cretere n seria animal.

Caspar Friedrich Wolff (1738 1794), eminent embriolog, anatomist i biolog, absolv Universitatea German din Halle cu dizertaia Theoria Generationes prin care renvie i sprijin teoria epigenezei propus de Aristotel i William Harvey, n defavoarea teoriei preformrii. Wolff fundamenteaz teoria epigenezei prin lucrri de referin n istoria embriologiei: Theoria Generationes (1759) i De formatione intestinorum (1769). Argumenteaz apariia organelor corpului pe seama unor globule de esut nedifereniat rezultate din diviziunea zigotului, globule pe care le observ n regiunea embrionar a oului, la nceputul gestaiei; esuturile i organele embrionare nu exist preformate, la nceputul gestaiei, ci trec prin stadii succesive de dezvoltare, se formeaz treptat - de la simplu la complex - prin folosirea materialului acestor globule, ca uniti morfologice. Wolff descoper rinichiul primitiv (pronefros), descrie apariia vaselor sanguine n mezodermul veziculei viteline (1767), formarea inimii; propune conceptul de foie embrionare pentru straturile formate din materialul globulelor. I. 7. Secolul al XIX - lea

tienne Saint Hilaire mpreun cu fiul su Isidore Saint Hilaire efectueaz primele studii semnificative asupra anomaliilor de dezvoltare n anul 1818, prin producerea experimental a acestora.

Pander i von Baer, considerai fondatorii embriologiei moderne, susin i demonstreaz c interaciunile dintre pri sunt responsabile de crearea complexitii embrionului.

Embriologie uman

28

Heinrich Christian Pander (1794 1865) descrie mpreun cu von Baer

apariia succesiv a celor trei foie (ectoblast, endoblast, mezoblast), fundamentnd teoria foielor germinale. Ca embriolog i paleontolog Pander nelege dezvoltarea embrio-fetal i istoria dezvoltrii pmntului ca dou aspecte ale aceluiai fenomen: o metamorfoz continu care influeneaz lumea vie n diverse grade. El consider embriogeneza un proces de transformare gradual, epigenetic (opusul preformaiei) cu un stadiu intermediar, cel al foielor germinale. n anul 1821 Pander arat c speciile se transform sub influena unor factori de mediu.

Karl Ernst von Baer (1792 1876) este iniiatorul embriologiei comparate i este considerat printele embriologiei moderne. Dup 150 de ani de la descoperire spermiei, von Baer descrie n anul 1827 ovocitul ovum din foliculul ovarian (la cine). De asemenea von Baer observ clivajul zigotului n trompa uterin, trecerea blastocistului prin trompa uterin i ptrunderea n cavitatea uterin, existena corpul galben n ovar. Karl Ernst von Baer descrie formarea liniei primitive, a notocordului i a celor dou straturi ale mezodermului: somatic i splanhnic, contribuind la cunoaterea procesului de formare al esuturilor i organelor pe seama foielor embrionare descrise de Malpighi i Pander. Von Baer formuleaz dou concepte embriologice importante:

-legea general a morfogenezei embrionare conform creia n timpul dezvoltrii embrionare caracterele generale ale speciei apar naintea caracterelor specifice individuale;

-conceptul corespondenei stadiilor embrionare, n cursul crora embrionul uman are caracteristici comune cu embrionii altor specii (peti, psri, etc) dar nu trece prin stadii echivalente unui pete adult sau unei psri adulte.

Wilhelm His (1831 1904) anatomist i embriolog Suedez, dezvolt i mbuntete tehnici care permit secionarea, fixarea i colorarea esuturilor ct i reconstrucia embrionilor. Metodele sale de reconstrucie grafic stau la baza tehnicilor secolului XX de producere a imaginilor stereoscopice tridimensionale i a generrii imaginilor tridimensionale pe computer.

Oskar Hertwig (18491922) i Richard Hertwig (1850-1937) sunt reprezentani de seam ai embriologiei descriptive. Ei descriu procesul de fecundaie, globulul polar primar i cel secundar, contribuind la nelegerea meiozei.

Martin Berry demonstreaz n anul 1843 c procesul de fecundare are loc n momentul ptrunderii spermatozoidului n ovum iar n 1883 van Beneden arat c pentru formarea zigotului sunt necesare att spermia ct i ovulul, fiecare participnd cu un numr egal de cromozomi.

La sfritul secolului al XIX-lea Wilhelm Roux (1850 1924) pune bazele embriologiei experimentale prin adoptarea metodei analitice. n anul 1888 el demonstreaz c prin distrugerea oricreia dintre primele dou celule existente la nceputul segmentrii ia natere doar o jumtate de embrion.

Embriologie uman

29

I. 8. Secolul XX

La nceputul secolului XX teoria preformrii este definitiv ndeprtat prin

experimentele lui Hans Driesch (1867 1941). El demonstreaz c prin separarea blastomerelor la nceputul procesului de segmentare, n stadiul de 2 4 celule, din fiecare blastomer se poate dezvolta un embrion complet. ntre anii 1891 1892 Driesch face experimente devenite clasice asupra induciei i interaciunii n perioada embrionar prin care arat c poziia relativ a blastomerelor n interiorul ntregului determin o anumit cale de dezvoltare iar situarea diferit a acelorai blastomere d natere unui embrion diferit, altfel spus relaia prospectiv a blastomerelor depinde de locul lor.

Hans Spemann (1869 - 1941) public n anul 1901 unul dintre cele mai semnificative articole din istoria embriologiei. Rezultatele experimentelor sale privind formarea cristalinului la broasc demonstreaz c pentru transformarea ectodermului n cristalin este necesar i totodat suficient contactul veziculei optice cu ectodermul supraiacent.

Figura nr. 7. Hans Spemann (1869-1941) (dup Biografias Medicas).

n anul 1924 Spemann i studenta sa Hilde Prescholdt Mangold (1898 - 1924) introduc conceptulul de inducie i organizator. Lor le datorm primele procedee experimentale riguros tiinifice asupra embrionilor vii, descrierea i demonstrarea experimental a procesului de inducie: interaciunea dintre dou grupuri de celule, prin care un grup influeneaz dezvoltarea celuilalt. Spemann primete premiul Nobel n anul 1935 pentru descoperirea fenomenului de inducie primar, a modului n care un esut determin soarta altuia. Sir Joseph Needham (1900 1995) i Dorothy Needham (1896 1987) demonstreaz experimental n anul 1927 c hidraii de carbona pot induce formarea tubului neural punnd astfel bazele embriologiei biochimice.

Embriologie uman

30

I. 9. Embriologie i Genetic

Biologul evoluionist Charles Darwin (1809 1882) public n anul 1859

lucrarea On the origin of Species, prin care susine transmiterea ereditar a variabilitii printre membrii unei specii ca factor important al evoluiei. Clugrul Austriac Gregor Mendel (1822 1884) descoper principiile ereditii, pe care le face cunoscute n anul 1865 dar fr a fi neles de biologii i oamenii de tiin contemporani.

Anatomistul Walther Flemming (1843 1905) fondator al disciplinei de citogenetic, descrie n anul 1878 cromozomii i sugereaz rolul acestora n fertilizare iar n anul 1882 descoper mitoza. n acelai an, Eduard von Beneden (1846 1910) descoper cromozomii n celulele viermilor Ascaris, concomitent cu descoperirea cromozomilor n celulele plantelor, de ctre botanistul Karl Wilhelm von Ngeli. Un an mai trziu, n 1883, Eduard von Beneden evideniaz existena unui numr constant de cromozomi n celulele organismului. El observ c spermia i ovulul sunt haploide i prin fertilizare refac numrul diploid de cromozomi.

Sutton i Boveri descoper n anul 1902, independent unul de cellalt, c comportamentul cromozomilor n timpul formrii gameilor i al fertilizrii respect legile ereditii enunate de ctre Mendel. n acelai an 1902, eful catedrei de medicin al Universitii din Oxford, Garrod (1857 1936), considerat de muli geneticieni printele geneticii medicale, comunic primul exemplu de boal cu transmitere ereditar de tip Mendelian la om, alcaptonuria. n cartea sa Inborn Errors of Metabolism (1909) sugereaz c conexiunea existent ntre gena alterat (mutaie) i blocajul unei ci metabolice determin apariia unei boli specifice. Acest concept, care st la baza geneticii biochimice, a fost ignorat timp de 30 de ani.

n anul 1912, n urma analizei spermatogoniilor aflate n metafaz, Hans von Winiwarter afirm c celulele corpului uman conin cte 47 cromozomi. n anul 1923 Theophilus Shickel Painter, studiind biopsii testiculare, descoper la spermatogoniile aflate n metafaz un numr caracteristic de 48 cromozomi, numr care devine o dogm pentru urmtorii 33 de ani. n anul 1956 citogeneticianul Joe Hin Tijo (1916 2001) mpreun cu botanistul i geneticianul Albert Levan (1905 1998) demonstreaz indubitabil c celulele somatice ale organismului uman conin 46 de cromozomi, nu 48.

Embriologul i geneticianul Thomas Hunt Morgan (1866 1945) demonstreaz c genele coninute n cromozomi constituie suportul mecanic al ereditii i descoper mecanismele transmiterii caracterelor ereditare la DrosphilaMelanogaster (premiul Nobel n anul 1933). ntemeietorul geneticii definete conceptul de gen separnd genetica (localizarea fizic a factorilor genetici pe cromozomii individuali, transmiterea genelor situate pe cromozomii din nucleul celulei) de embriologie (diferenierea celulei ca expresie a genelor).

n anul 1953 James Watson i Francis Crick descifreaz structura

Embriologie uman

31

moleculei de ADN (premiul Nobel n anul 1962) iar n anul 2000 se determin secvenele genomului uman, este decodat natura biochimic a genelor existente n cei 46 cromozomi umani. n aprilie 2003 se finalizeaz efortul internaional de cercetare nceput n anul 1990 pentru determinarea secvenei ADN a ntregului genom (Human Genom Project); genomul uman fiind acum complet descifrat. I. 10. Embriologie i Biologie molecular

Theodor Schwann (1810 1882) fiziolog, histolog i citolog german, mpreun cu botanistul german Mattias Schleiden (1804 1881) formuleaz n anul 1839 teoria celular. Aceast teorie. conform creia organismul are ca unitate fundamental celula, susine conceptul dezvoltrii embrionului pornind de la o singur celul (zigotul) care prin diviziuni celulare repetate formeaz esuturile i organele.

Secolul XX aduce progrese remarcabile n toate ramurile biologiei. n anul 1952 Rita Levi Montalcini (1909- ) izoleaz factorul neuronal de cretere (premiul Nobel 1986) iar n anul 1953 Sulo Toivonen (1909 1995) descoper inductorii neuronali specifici.

Figura nr. 8. Rita Levi Montalcini (1909- )

n domeniul biologiei celulare i moleculare, n anul 1953, Francis Crick (1916 2004), James Watson (1928 - ) i Maurice Wilkins (1916 2004) propun modelul dublu helicoidal al ADN. Lwoff Andr Michel (1902 1994), Jacques Lucien Monod (1910 - 1976) i Franois Jacob (1920 - ) descriu sinteza proteinelor n citoplasm i arat rolul ARN-ului mesager (premiul Nobel n anul 1965), modelul activitii genelor n sinteza de proteine, elaborat de Monod i Jacob constituind una din cele mai mari cuceriri ale geneticii secolului XX.

n prima jumtate a secolului XX se descoper noi tehnici necesare nelegerii mecanismelor implicate n embriogenez.

Embriologie uman

32

Nicole Le Douarin (1930-) inventeaz o nou tehnic pentru obinerea himerelor de pui de prepeli, deschiznd noi ci n abordarea i nelegerea dezvoltrii sistemului nervos i a rspunsului imunitar.

Figura nr. 9. Nicole Le Douarin (1930-)

Biologia molecular progreseaz rapid, tehnicile moderne precum

tehnologia recombinrii ADN, modelele himere, oarecii transgenici sau manipularea celulelor stem, permit studiul reglrii genetice a morfogenezei, aflarea expresiei regionale i temporale a unor gene specifice i modul n care celulele formeaz diferitele structuri embrionare.

Dei se tie nc din anii 1930 c diferite gene sunt implicate n diferite aspecte ale dezvoltrii embrionului, metodele de manipulare genetic folosite ncepnd cu anii 1970 1980 fac posibil controlul genetic asupra dezvoltrii embrionare. Acum se cunoate cum, cnd i unde se activeaz i se exprim anumite gene ale embrionului n timpul dezvoltrii sale normale sau anormale. Se descoper rolul crucial al genelor homeobox-containing (HOX) i al altor factori moleculari n reglarea dezvoltrii embrionare timpurii. n anul 1995 Edward Lewis, Christiane Nslein-Volhard i Eric Wieschaus primesc premiul Nobel pentru Fiziologie i Medicin, pentru descoperirea genelor care controleaz dezvoltarea embrionar. Toate aceste descoperiri contribuie la nelegerea cauzelor malformaiilor congenitale i avorturilor spontane.

n anul 1934 biologul Gregory Pincus (1903 1967), profesor de fiziologie la Universitatea Harvard i coinventator al pilulei contaceptive obine pentru prima dat iepuri prin fertilizare in vitro.

Robert Geoffrey Edwards (1925 - ) fiziolog i pionier n medicina reproductiv, mpreun cu medicul obstetrician-ginecolog Patrick Steptoe (1913 1988) pionier n tratamentul fertilitii, deschid drumul fertilizrii in vitro la om. Studiile echipei lor fac posibil naterea primului copil conceput prin fertilizare in vitro, n afara corpului uman, fetia Louise Brown nscndu-se la Spitalul Clinic Bourn Hall din Cambridge, Anglia, la 25 iulie 1978.

Embriologie uman

33

Sfritul secolului XX marcheaz o nou etap n dezvoltarea

embriologiei: transplantul de nucleu i clonarea mamiferelor folosind o singur celul a animalului adult. n februarie 1997 sunt date publicitii rezultatele obinute n anul 1996 de ctre cercettorii de la Institutul Roslin din Scoia sub conducerea lui Ian Wilmut. Acetia obin primul mamifer (oaia Dolly) clonat prin folosirea tehnicii de transfer al nucleului unei celule somatice adulte. Pn la aceast dat alte mamifere (oareci, vaci, porci) au fost clonate cu succes din celule adulte difereniate, cultivate in vitro.

La 25 noiembrie 2001 compania privat Advanced Cell Technology din Massachusetts, U.S.A. anun obinerea prin clonare a primului embrion uman, cu scopul declarat de a dezvolta o surs de celule stem care s poat fi folosite n tratamentul bolilor degenerative. Implicaiile sociale, etice i legale considerabile, determinate de folosirea embrionilor umani, sunt depite n anii 2005, prin izolarea i cultivarea celulelor stem embrionare umane pluripotente, prelevate din placent i din cordonul ombilical, premiz a dezvoltrii terapiei moleculare.

Embriologia molecular descrie principiile moleculare fundamentale, mecanismele moleculare i celulare care guverneaz comportamentul celulelor i modul n care se constituie esuturile i organele corpului uman. Noile tehnici de biologie molecular continu s revoluioneze nelegerea dezvoltrii embrionare. Pentru nelegerea contemporan a dezvoltrii embrionare, a mecanismelor care stau la baza dezvoltarii embrionare normale i anormale este necesar cunoaterea aspectelor moleculare. n ultimii douzeci s-au identificat genele care controleaza dezvoltarea, modul n care aceste gene sunt reglementate i funciile lor; s-au descris cile principale de semnalizare i s-au identificat moleculele semnal cheie. cele mai importante familii de molecule care direcioneaz dezvoltarea embrionar.

Embriologia molecular ofer fundamentul pentru o mare parte din medicina modern, cum ar fi medicina regenerativ, terapiile cu celule stem i strategii pentru tratamentul bolilor incurabile. Bibliografie

1. Andronescu A. Anatomia dezvoltrii omului, ed. Med. Bucureti, 1987 2. Ben-Tabou de-Leon S, Davidson EH Gene regulation: gene control

network in development. Annu Rev Biophys Biomol Struct 36: 191. 2007 3. Brachet Jean, Alexandre Henri Introduction to Molecular Embryology

Heidelberg Science Library 2nd edition 2014 4. Carlson M. Bruce Human Embryology and Developmental Biology 5th

edition, Elsevier edit. 2013 5. Appasani K, Appasani K.R. Stem Cells & Regenerative Medicine: From

Molecular Embryology to Tissue Engineering Humana Press 2010 6. Cule J. An illustrated Chronology of the History of Medicine, from

Prehistory to Present Times, Cambridge University Press; 2001

Embriologie uman

34

II. ETAPELE ONTOGENEZEI

Dezvoltarea organismului uman este structurat n dou mari etape:

prenatal (intrauterin) i postnatal (extrauterin).

II. 1. Etapa prenatal a ontogenezei Fiina uman se dezvolt ncepnd din momentul n care ia natere zigotul.

n cadrul vieii intrauterine au loc cele mai importante modificri morfologice i funcionale. Etapa prenatal (nainte de natere) cuprinde mai multe perioade, ncepnd cu formarea gameilor, nsmnarea i fecundarea, i continund cu segmentarea oului obinut prin fecundare i transformarea acestuia n embrion i apoi n ft.

II. 1. 1. Proontogeneza

Este o perioad special n care au loc:

-gametogeneza (formarea celulelor sexuale mature n organismul prinilor); -nsmnarea (depunerea spermei n cile genitale feminine). II. 1. 2. Premorfogeneza

Momentul exact n care are loc conceperea unei fiine umane prin

fecundare natural la omul viu (in vivo) este dificil de msurat. n practica medical curent, vrsta embrionului sau ftului se calculeaz ncepnd cu prima zi a ultimului ciclu menstrual. Aceasta este vrsta gestaional, a crei valoare este cu aproximativ dou sptmni mai mare dect vrsta fertilizrii, ntruct ovocitul este fecundat la dou sptmni dup sngerarea menstrual. Premorfogeneza include: -zigotogeneza (formarea zigotului) prin fecundarea gametului feminin de ctre spermatozoid; -segmentarea zigotului n primele 5 zile de via intrauterin, cu meninerea formei sale exterioare i a volumului, n timp ce parcurge stadiul de morul i devine blastocist.

n primele zile de via intrauterin, de la fecundare i pn la formarea celor trei foie germinative, dezvoltarea const n special ntr-un proces de proliferare. Celulele rezultate sunt puin difereniate i numai dup aceast dat ncep s capete diferenieri morfologice ce in de factorii histochimici. Dac un agent teratogen acioneaz n primele 11 zile de via intrauterin, poate cauza moartea blastocistului, respectiv discului embrionar sau poate afecta un numr redus de celule. Masa celulelor pluripotente se poate reface dup injurie i poate continua multiplicarea, caz n care celulele indemne pot asigura n continuare o dezvoltare normal (legea tot sau nimic).

Embriologie uman

35

II. 1. 3. Perioada embriogenezei (Embryogenesis)

Perioada de embriogenez (Embryogenesis) dureaz pn la sfritul lunii a 2-a de via intra-uterin (ziua 56 din momentul fecundrii). Este o perioad de intens difereniere biochimic, histologic, anatomic i funcional, de morfogenez i remodelare inclusiv moarte celular dirijat (apoptoz), n care agenii teratogeni pot stopa (avort spontan) sau devia dezvoltarea normal (anomalii i malformaii congenitale).

Perioada embrionar (sptmnile a 4-a a 8-a) corespunde formrii embrionului, prin parcurgerea mai multor stadii de dezvoltare: - blastocistul (blastocystis) unilaminar (zilele 3 - 4, odat cu ptrunderea n cavitatea uterin, apariia cavitii blastocistului, a embrioblastului i trofoblastului), blastocistul bilaminar (prezint discul bilaminar, primordiul cavitii amniotice i sacul vitelin primar), blastocistul trilaminar (zilele 12 13, cnd primordiul cavitii amniotice devine amnion primar, apare esutului mezenchimal extraembrionar, pediculul de fixaie, i se termin procesul de implantaie); -gastrulaia (Gastrulatio), (sptmna a 3-a), caracterizat prin ample migri celulare care conduc la formarea foielor embrionare (discul embrionar trilaminar); -neurulaia (Neurulatio), (sptmna a 4-a), marcat de apariia schiei primelor organe cu topografie aproape definitiv i a organelor dispuse axial (sistemul nervos), ca urmare a unor intense procese de inducie; -embrionul (sptmnile a 4-a a 8-a) cu form caracteristic, obinut prinncurbarea discului embrionar. Exist primordiile tuturor organelor, dezvoltate pe seama celor trei foie embrionare, cu regiunile cefalic, caudal, ventral i dorsal.

Dezvoltarea embrionar este definit prin stadiile de dezvoltare Carnegie, dintre care primul corespunde fecundaiei iar stadiul 23 corespunde sfritului dezvoltrii embrionare, la vrsta de 56 zile din momentul fecundaiei. II. 1. 4. Perioada fetal

ntre sptmna a 9-a de via intrauterin (ziua 57 dup fecundaie) i momentul naterii (ftul este complet n afara organismului matern), produsul de concepie poart numele de ft. Aceast perioad se caracterizeaz prin procese de cretere i difereniere a esuturilor i organelor formate n timpul perioadei embrionare, care acum devin funcionale. n perioada fetal se definitiveaz nfiarea uman, cresc greutatea i talia ftului. Ritmul de cretere n lungime este mai accentuat n lunile 3 - 4 iar creterea n greutate este mai e intens n ultimele dou luni (a 8-a i a 9-a).

n perioada fetal susceptibilitatea produsului de concepie la aciunea agenilor teratogeni este mai redus, organele fiind deja formate.

Embriologie uman

36

Un factor teratogen care acioneaz n perioada fetal poate determina

ntrzieri de cretere i/sau dezvoltare, tulburri funcionale, etc. dar nu moartea ftului.

Durata medie a gestaiei la om este 280 zile (vrst gestaional) calculat ncepnd cu prima zi a ultimului ciclu menstrual sau 266 zile (vrsta fertilizrii) ncepnd cu ziua n care se estimeaz c a avut loc fecundaia. Estimarea vrstei produsului de concepie se poate face utiliznd calendarul terestru (luna de 28 31 zile) sau cel lunar (luna de 28 zile). Pentru o mai mare acuratee a informaiilor, n aceast lucrare vrsta produsului de concepie este vrsta fertilizrii iar lunile sunt conforme calendarului terestru (Tabelul nr. 1). Tabelul nr. 1. Vrsta ftului n momentul naterii la termen exprimat n zile, sptmni i luni

Referina Zile Sptmni Luni calendaristice

terestre

Luni calendaristice

lunare Fecundaia 266 38 8 1/4 9 Prima zi a

ultimului ciclu menstrual

280 40 9 10

II. 2. Etapa postnatal a ontogenezei

Viaa extrauterin cuprinde copilria, pubertatea, adolescena, maturitatea i btrneea. II. 2. 1. Copilria

Trecerea dim mediul intrauterin n mediul extern implic numeroase

modificri la nivel fetal, care afecteaz ntregul organism i n mod special aparatele cardiovascular i respirator.

Modificrile care au loc n timpul copilriei corespund primilor 13 ani i corespund mai multor perioade.

a) Perioada perinatal limitat la prima sptmn de via. b) Perioada de nou-nscut, care dureaz pn la sfritul primei luni. c) Perioada de sugar, care corespunde primului an de via; se

caracterizeaz printr-o cretere ponderal i statural accentuat (n primul an i tripleaz greutatea de la natere), prin preponderena centrilor subcorticali i apariia dentiiei temporare.

d) Perioada de copil mic, ntre 1 3 ani, n care se completeaz dentiia temporar, continu dezvoltarea cortexului cerebral, achiziioneaz funcii locomotorii, are loc creterea segmentelor corpului n ritm diferit pentru diferitele

Embriologie uman

37

segmente, ceea ce determin noi raporturi ntre segmentele corpului i modific aspectul general (Figura nr. 10).

Figura nr. 10. Dinamica taliei dup natere. Raportul dintre talie i nlimea capului. Cifrele de pe latura superioar indic de cte ori intr nlime capului n lungimea total; Lm marcheaz linia care trece prin planul transversal ce mparte corpul n dou jumti. Aceast linie (Lm) migreaz aparent odat cu naintarea n vrst, din regiunea supraombilical (la natere) n regiunea inghinal (la vrsta de 25 ani).

e) Perioada de precolar, ntre 3 i 6 - 7 ani, cnd apare primul molar;

creterea se face ntr-un ritm lent, dar aproape constant. f) Perioada de colar, de la 6 ani pn la 10 12 ani la fete i 12 - 14 ani la

biei, este marcat de maturizarea scoarei cerebrale, apariia dentiiei definitive, cretere mai lent dar care se accentueaz nainte de pubertate. II. 2. 2. Perioada prepuberal

Se situeaz ntre 10 - 12 ani la fete i 12 13 ani la biei; creterea taliei

are loc preponderent pe seama creterii n lungime a membrelor inferioare, ceea ce confer aspectul aa-zis de pianjen (trunchiul este scurt iar membrele apar mult alungite). Sfritul acestei perioade se caracterizeaz prin apariia diferenelor de cretere la cele dou sexe, ritmul fiind mai accentuat la fete.

Embriologie uman

38

II. 2. 3. Pubertatea

Este perioada n care se dezvolt caracterele sexuale secundare, apare

menarha la fete i prima ejaculare la biei. Are o durat medie de 3 ani, corespunztoare vrstei de 12 15 ani la fete i 13 16 ani la biei. n aceast perioad creterea fetelor are loc n ritm mai accentuat pentru greutate fa de talie. La biei sporul de cretere este mai accelerat i mai de durat, astfel c la 15-16 ani depesc n greutate i nlime fetele cu vrste similare.

Modificrile morfologice i funcionale ncepute la pubertate se continu, ntr-un ritm mai lent, la adolescen, unii autori considernd pubertatea o prim perioad a adolescenei (Andronescu).

II. 2. 4. Adolescena

Continu perioada pubertii pn la vrsta de 1920 ani la femeie i 21-23

ani la brbat. Adolescena marcheaz maturizarea fizic (nchiderea cartilajelor de cretere, modelarea proporiilor corpului, maturitatea sexual), neuropsihic i emoional. II. 2. 5. Maturitatea

Perioada de adult tnr (maturitatea timpurie) se situeaz ntre 21 i 30 ani

iar perioada de adult (maturitatea propriu-zis) dureaz pn la 60 - 65 ani. II. 2. 6. Btrneea

n aceast ultim perioad a vieii au loc procese de involuie biologic, cu

atrofia i scleroza esuturilor i organelor, scderea treptat a forelor fizice i intelectuale. Senescena (btrneea normal) difer de btrneea patologic (senilitatea). Btrneea se instaleaz dup 60 ani, omul fiind considerat vrstnic ntre 60 75 ani, btrn ntre 75 - 90 ani, longeviv dup 90 ani. Delimitarea perioadelor vieii omeneti nu este net, variaz n funcie de zestrea genetic, ras i condiiile de mediu, nct vrsta biologic nu se suprapune exact vrstei cronologice. Bibliografie

1. Andronescu A. Anatomia dezvoltrii omului, ed. Med. Bucureti, 1987 2. Aldhous P. Can they rebuild us?, NATURE 410:622, 2001 3. Green R. The human embryo Research debates, Oxford Univ. Press, 2001 4. Harrison M.R., Evans M.I. The Unborn Patient, 3rd ed., 2001 5. Slack J. Essential Developmental Biology, Oxford Blackwell Sci, 2001 6. Chircor Lidia Embriologie General, Editura Ex Ponto, Constana, 2010

Embriologie uman

39

III. GAMETOGENEZA (Gametogenesis)

Formarea gameilor (gametogeneza) este un proces biologic complex prin

care se formeaz spermatozoidul i ovocitul. Aceste celule specializate denumite gamei (gr. Gamete, soie; Gametes, so) conin un numr haploid de cromozomi (jumtate din numrul de cromozomi existent n fiecare dintre celelalte celulele - somatice - care alctuiesc corpul uman). Reducerea numrului de cromozomi are loc n cadrul meiozei, un tip special de diviziune celular, caracteristic doar gameilor. La ambele sexe gametogeneza se desfoar n interiorul gonadei (ovar la sexul feminin i testicul la cel masculin). Dei spermatogeneza difer de ovogenez, secvenele gametogenezei sunt aceleai la ambele sexe.

Celulele germinale primordiale (primare) apar n sptmna a treia de dezvoltare, n mezodermul splanhnic extraembrionar, de unde migreaz pe calea mezourilor i n sptmna a asea de dezvoltare colonizeaz creasta genital, transformnd-o n gonad. Odat ajunse n gonade, celulele germinale se pot asocia cu celule somatice specifice, cu funcie de susinere, hrnire i protecie (celulele foliculare - la femei i celulele Sertoli la brbat) i totodat se comport ca celule-stem germinale.

Formarea liniei germinative depinde de prezena plasmei germinative, o component citoplasmatic care confer proprieti deosebite celulelor germinale fa de celulele somatice. n timpul fazei proliferative, celulele germinale se divid prin mitoz pentru a produce alte celule cu garnitur cromozomal diploid: spermatogoniile n testicul i ovogoniile n ovar.

Spermatogoniile (la pubertate) i ovogoniile (ncepnd cu perioada fetal i continund n organismul matur) se divid mitotic dnd natere spermatocitelor I respectiv ovocitelor I care intr ntr-o diviziune meiotic pe parcursul creia numrul de cromozomi se reduce de la 2n (garnitura diploid) la 1n (garnitura haploid) i se difereniaz gameii funcionali.

Reducerea numrului de cromozomi i recombinarea genetic sunt procese care au loc n timpul meiozei, form de diviziune celular care se ntlnete doar n timpul gametogenezei.

Cei doi gamei conin caracterele individului ntr-o form codificat, (cariotipul) ca un mesaj transmisibil pe cale biochimic i care poate fi descifrat. n timpul dezvoltrii oului fecundat (zigotul), informaia acestuia este decodificat i transformat ntr-o form perceptibil, prin procese de interrelaie morfogenetic i fiziogenetic. Caracterele concentrat codificate n celulele sexuale (ovulul i spermatozoidul) servesc pentru determinarea proprietilor organismului adult.

Decodificarea sau citirea informaiei coninut n gamei se exprim i este echivalent cu procesul de dezvoltare ontogenetic. Informaia codificat pe care o conin ovulul i spermatozoidul se pare c aparine structurii gameilor i este coninut n compoziia biochimic a nucleului i citoplasmei lor (Schenker J.).

Embriologie uman

40

III. 1. Spermatogeneza (Spermatogenesis)

Spermatogeneza (spermatogenesis) este un proces biologic complex prin care spermatogonia se transform n spermatozoidul matur (spermie). Acest proces are loc n tubii seminiferi, ncepe la pubertate (13 16 ani) i continu pn la btrnee, cnd secreia de testosteron devine insuficient pentru stimularea multiplicrii i diferenierii celulare necesare formrii gameilor.

Pn la pubertate, tubii seminiferi au aspectul de cordoane pline rezultate prin proliferarea zonei medulare a glandei sexuale embrionare. n pereii lor se deosebesc dou tipuri celulare: un numr redus de celule de talie mare, celulele su (germinale) ale liniei seminale masculine i numeroase celulele mai mici, nedifereniate (indiferente).

Celulele germinale primordiale apar la finele sptmnii a 3-a de dezvoltare, n mezodermul splanhnic extraembrionar al veziculei viteline. Prin micri amoeboidale ele migreaz spre primordiul glandei genitale (creasta genital), pe care o colonizeaz n urmtoarele dou sptmni, continund s prolifereze pn n sptmna a 21-a de dezvoltare.

Fotografia nr.1. Cordoane testiculare la nou-nscut.

Seciune transversal prin testicul. Col. H.E.

La pubertate, cordoanele seminale se transform n tubi seminiferi iar n interiorul tubilor seminiferi apare lumenul. Spermatogoniile situate n tubii seminiferi se afl ntr-o stare latent pn la pubertate, cnd se nmulesc prin mitoz i dau natere la numeroase spermatogonii.

Spermatogoniile (Spermatogonium) de la nivelul stratului bazal al tubului seminifer i mresc dimensiunile i sufer transformri n urma crora devin spermatocite primare (Spermatocitus primarius), cele mai mari celule existente n tubii seminiferi. Fiecare spermatocit primar parcurge prima diviziune meiotic n urma creia se divide n cte dou spermatocite secundare (spermatocitus

Embriologie uman

41

Fotografia nr. 2. Spermatogeneza activ n tubii seminiferi la adult

Seciune transversal prin testicul. Col. H.E. secundarius), cu dimensiuni reduse la jumtate fa de spermatocitul primar. Fiecare dintre cele dou spermatocite secundare astfel obinute ncepe a doua diviziune meiotic la sfritul creia se divide n cte