上QQ阅读APP看书,第一时间看更新
第三节 受精及胚胎的形成与发育
一、受孕条件
排卵、受精、着床,是组成人体妊娠过程的三个基本环节,必须环环相扣,经过一个非常复杂的过程才能受孕。因此正常妊娠的实现,需要男女双方具备一定的条件。中医学早在《女科正宗·广嗣总论》中就概括地指出:“男精壮而女经调,有子之道也。”
男方则应具备以下几项必要条件:①要有正常的睾丸功能,即睾丸必须制造足够数量、形态正常、活动力良好的健康而成熟的精子。同时还要分泌足够的雄激素,以保持生殖器官的正常功能。②精子能够储存并能运输到体外。因为精子在睾丸内制成后,必须经过附睾、输精管和射精管才能由尿道排出体外,所以这些输精管道必须通畅无阻。③精子必须能够送入女性的生殖道内,这一点有两个方面的含义,其一是要有健全的性功能,阴茎能充分勃起而进入阴道,精子经尿道排出后能进入女性生殖道;其二是指可以用人工授精的方法将精子送入阴道。④没有其他因素的干扰,如免疫因素等。使精子能在女方生殖道中顺利上行并与卵子结合,完成受精过程。
女方则应具备以下几个条件:①卵巢能有规律地产生和排出健康、成熟的卵子,并分泌正常的雌、孕激素,使其有正常的生殖器官及其功能,②输卵管正常通畅,并且具有良好的分泌功能和拾卵及对卵子或受精卵的正常运送能力。③宫颈管及宫颈黏液具有良好的功能,对精子的通过起保护和筛选作用。④阴道通畅,并能使精子在阴道内有合适足够存活的时间。⑤子宫内膜必须有适宜受精卵着床和维持发育的内分泌变化和环境,才能有利胚胎的形成。
以上所讲的男女双方如果有某一环节发生障碍,就会导致不孕或不育。
二、受精过程
精子和卵子结合的过程称为受精,一般在输卵管壶腹部进行。射入阴道的精子,靠本身的运动和射精后引起的子宫收缩,被运送到子宫,进入输卵管,获得使卵子受精的能力,称为精子获能。排出的卵子,靠输卵管伞端汲取、输卵管蠕动及其上皮细胞纤毛摆动,被运送到壶腹部。与卵子接近的精子仅200个左右,当精子与卵子即将接触的一瞬间,精子顶体中的酶系统便释放出来,协助精子穿透卵子外层。卵子也分泌活精肽,帮助精子进入卵内。一个精子进入后,卵子立即产生抑制顶体素的物质,封锁透明带,使其他精子不再进入;同时触发第二减数分裂的最后一步、放出第二极体。卵细胞核形成雌性原核,卵内精子染色质形成雄性原核。随即两性原核融合,形成受精卵。
排出的卵子或精子在女性生殖道内保持受精能力的时间很短,卵子仅6~24小时,精子28~48小时,因此卵子与精子只有这段时间内相遇,才有可能受精。
受精卵运往子宫的途中进行细胞分裂,形成胚泡。约在排卵后第8天,胚泡被子宫内膜识别、吸附。胚泡即分泌一种蛋白酶,溶解与胚泡接触的子宫内膜,使胚泡进入内膜,入口随即自行封闭,此过程称着床。着床历时2~5天,成功的关键在于胚泡与子宫内膜及时适宜地相互作用,即胚泡的分化与到达子宫的时间都必须与子宫内膜的分化程度一致,也就是同步。实现同步需要孕激素、雌激素在时间上和数量上精细平衡。
受精卵着床必须具备的条件有:①透明带消失;②囊胚细胞滋养细胞分化出合体滋养细胞;③囊胚和子宫内膜同步发育且功能协调;④孕妇体内分泌足够量的孕酮。子宫有一个极短的窗口期允许受精卵着床(图1-13)。
图1-13 受精及受精卵发育、输送与着床
三、胚胎的形成与发育
受精卵经卵裂、桑椹胚形成胚泡后,胚胎细胞迅速增长分化为三胚层、胚胎体形、脸型特征以及主要器官系统的雏形的建立。第4~8周的胚胎极易受到有害因子的影响,导致显著的先天性畸形的出现,因而是发育的关键时期。
1.卵裂及胚泡的形成
是受精卵在由输卵管向子宫运行中进行的。受精后26~30小时开始卵裂,每10~12小时进行一次卵裂,在16~32小时开始称为桑椹胚,此时开始到达子宫腔。第4~5天时,形成早期胚泡,透明带溶解消失,胚泡开始侵入子宫内膜,11~12天完成植入。胚泡滋养层细胞迅速增殖,由单层变为复层,外层细胞融合形成合体滋养层,深部的一层细胞界限明显,称细胞滋养层。植入后,滋养层向外长出许多指状突起,称绒毛,逐渐发育、分化形成胎盘。滋养层直接从母体血液中汲取营养供胚胎发育所需。
2.胚盘的形成及中轴器官的建立
第2周时进行胚泡内细胞团细胞增殖与重排。靠近胚泡腔的细胞形成一层立方形细胞,为胚胎本身的内胚层;内胚层上方的细胞呈柱状,为外胚层;两层细胞紧密相贴形成椭圆形的二胚层胚盘。胚盘下方内胚层延伸,形成卵黄囊内层。胚盘内胚层构成卵黄囊顶壁,胚盘上方外胚层与滋养层间出现腔隙,逐渐扩大成羊膜腔。胚盘外胚层构成羊膜囊底壁,羊膜囊其余部分来自滋养层。胚盘上原条的出现与退缩,标志着中胚层的形成与三胚层胚盘的建立。中轴线的中胚层形成脊索。在脊索头端前方及原条尾端后方各有一圆形区,没有中胚层进入,内外胚层紧密相贴,分别称口咽膜及泄殖腔膜,为以后形成口腔和肛门的部位。脊索诱导其上方外胚层增厚形成神经板,进而形成神经沟及神经褶,神经褶在背中线愈合形成神经管。神经管头端与尾端尚未闭合的孔,称前、后神经孔,于第4周末全部闭合。
3.体形的建立
三胚层所构成椭圆形扁平胚盘,由于其中部细胞生长迅速,周缘向腹部侧卷折,分别形成头褶、尾褶及腹褶。头褶、尾褶、腹褶进一步卷折向中央收缩,在胚体腹侧与尿囊及卵黄囊柄的附着点形成一圆柱形脐带区。胚胎由盘状逐渐形成头宽尾细的圆状形,胚体悬浮于羊膜腔内羊水中。上、下胚芽于第4周先后出现,至第8周末,胚芽的各区段明显可辨,手指及足趾形成。外生殖器突出现,但尚不能分辨性别。
4.颜面及感官的形成
颜面造形始于第4~5周;形成5个隆起,第7周面突移动,开始形成颜面;第8周形成具人脸特征的颜面。眼、耳、鼻等感官形成并定位。
5.三胚层的早期分化
(1)中胚层:
中胚层分为三部分,在脊索两旁的中胚层为轴旁中胚层,其外方为间介中胚层,最外侧为侧板中胚层。第3周末,两侧轴旁中胚层增厚并分节,形成体节,致使体表形成许多小隆起,第5周末,44对体节全部形成。每个体节将分化形成生骨节、生肌节及生皮节。它们分别形成该体节段内的软骨、骨、肌肉以及皮肤真皮。间介中胚层形成泌尿生殖系统。侧板中胚层由于中间出现腔隙而分为两层,紧贴外胚层的中胚层称体壁中胚层,将分化为体壁的骨骼、肌肉和结缔组织等;围于内胚层周围的中胚层称脏壁中胚层,将分化为内脏器官的平滑肌、结缔组织和浆膜等。二层之间的腔隙称原始胚内体腔,以后分化为心包腔、胸腔及腹腔。
(2)内胚层:
椭圆柱形胚体的形成,内胚层卷折形成原肠,为消化和呼吸系统的原基,将分化为消化管、消化腺、喉、气管和肺的上皮以及甲状腺、甲状旁腺、胸腺、膀胱及尿道等的上皮。
(3)外胚层:
神经管头区迅速生长,形成5个脑泡,神经管向腹侧弯曲,是胚胎呈“C”形。在神经管形成时,两侧神经褶外侧的外胚层细胞与神经褶脱离,形成位于神经管背外侧的细胞索,称神经嵴,以后分化为周围神经系统的神经节及肾上腺髓质等。位于体表的外层将分化为表皮及其衍生物,以及一些器官的上皮组织。
至第8周末,体内主要器官系统雏形结构均已建立,可区分出头、面、颈、躯干及四肢,胚胎初具人形。
受精卵的发育与胎儿的形成见图1-14。
图1-14 受精卵的发育与胎儿形成