Prenatální vývoj Studijní opora pro žáky oboru Veterinářství Střední zahradnické a zemědělské školy Antonína Emanuela Komerse, Děčín Libverda Uspořádal Ing. Jan Pospíšil Cíl vyučujícího: Pravdivě informovat o vývoji lidského jedince, o jeho osobnosti a provádění umělých potratů a jejich důsledcích. Vzdělávací cíl: Žáci popíší fyzický a psychický prenatální vývoj lidského jedince a uvedou ho do souvislosti s listinou základních práv a svobod. Výchovný cíl: 1. Vést žáky k potřebě chránit lidský život od početí a zodpovědně přistupovat k sexuálnímu životu. 2. Motivovat žáky k vytváření dlouhodobých a kvalitních partnerských vztahů. Úvodní zamyšlení nad ukotvením lidského života v Listině základních práv a svobod České republiky LISTINA ZÁKLADNÍCH PRÁV A SVOBOD http://www.psp.cz/cgi-bin/eng/docs/laws/listina.html Hlava první Obecná ustanoveni Članek 1 Lidé, jsou svobodní a rovní v důstojnosti i v právech. Základní pravá a svobody jsou nezadatelné, nezcizitelné, nepromlčitelné a nezrušitelné. Článek 2 (1) Stát je založen na demokratických hodnotách a nesmí se vázat ani na výlučnou ideologii, ani na náboženské vyznaní. (2) Statní moc lze uplatňovat jen v případech a v mezích stanovených zákonem, a to způsobem, který zákon stanoví. 1
(3) Každý může činit, co není zákonem zakázáno, a nikdo nesmí byt nucen činit, co zákon neukládá. Článek 3 (1) Základní pravá a svobody se zaručují všem bez rozdílu pohlaví, rasy, barvy pleti, jazyka, víry a náboženství, politického či jiného smýšlení, národního nebo sociálního původu, příslušnosti k národnostní nebo etnické menšině, majetku, rodu nebo jiného postaveni. (2) Každý má právo svobodné rozhodovat o své národnosti. Zakazuje se jakékoli ovlivňovaní tohoto rozhodovaní a všechny způsoby nátlaku směrující k odnárodňovaní. (3) Nikomu nesmí být způsobena újma na právech pro uplatňování jeho základních práv a svobod. Článek 4 (1) Povinnosti mohou být ukládány toliko na základě zákona a v jeho mezích a jen při zachování základních práv a svobod. (2) Meze základních práv a svobod mohou být za podmínek stanovených Listinou základních práv a svobod (dále jen "Listina") upraveny pouze zákonem. (3) Zákonná omezení základních práv a svobod musí platit stejně pro všechny případy, které splňují stanovené podmínky. (4) Při používání ustanovení o mezích základních prav a svobod musí byt šetřeno jejich podstaty a smyslu. Taková omezeni nesmějí být zneužívána k jiným účelům, než pro které byla stanovena. Hlava druha Lidská pravá a základní svobody Oddíl první Základní lidská pravá a svobody Článek 5 Každý je způsobilý mít práva. Článek 6 (1) Každý má právo na život. Lidsky život je hoden ochrany již před narozením. (2) Nikdo nesmí být zbaven života. (3) Trest smrti se nepřipouští. (4) Porušením práv podle tohoto článku není, jestliže byl někdo zbaven života v souvislosti s jednáním, které podle zákona není trestné. 2
Průběh prenatálního vývoje Pohlavní vývoj a cyklus ženy a muže (kolik mají gamet, jak dozrávají, kolik jich je uvolněnou pro početí, jak dlouho žijí, jak se rychle pohybují a jakou cestu musí urazit. Gametogeneze = tvorba gamet = vznik pohlavních buněk (čerpáno z Lékařské fyziologie Kittnar Otomar a kol. 2011) Spermatogeneze = tvorba samčích gamet = vznik spermií Probíhá po celý život muže (od dosažení pohlavní dospělosti). Denně vznikne 200 400 milionů spermií. Probíhá ve varlatech mimo břišní dutinu nutné udržení teploty o 2 3 C nižší než je teplota v břišní dutině. Varle je vyplněno semenotvornými kanálky, které jsou tvořeny dvěma typy buněk spermatogonie (kmenové buňky) a spermie v různém stádiu vývoje. Spermatogeneze trvá cca 74 dnů (72 ± 2). Vzniklé spermie jsou shromažďovány v nadvarleti. Erekce = ztopoření penisu Do topořivých tělísek je napumpována krev. Ejakulace = výron spermatu (ejakulátu) Objem je individuální 2,5 4,5 ml. Složení: spermie 35 200 mil/ml, sekret semenných váčků 60 % (výživné látky fruktóza, hormony ), sekret prostaty 30 % PH 7,5 Životnost spermií v těle ženy cca 24 48 h. Pokud klesne počet spermií pod 20 mil/ml je muž prakticky neplodný. Rychlost spermií v reprodukčním systému ženy cca 3 mm/min. Vejcovodu (kde nejčastěji dochází k oplodnění) dosáhnout za 10 60 min po styku. Druh Délka spermie (μm) Šířka hlavičky (μm) Množství spermií 1ml ejakulátu (x10 6 ) Objem ejakulátu (ml) skot domácí 70 5,1 700 4 kůň 58 3,2 40 20 prase domácí 48 4,6 150 100 pes 68 4 200 2 králík domácí 54 4,7 450 0,8 člověk 48 5 50 4 Ovogeneze = vznik a vývoj vajíčka (samičí pohlavní buňky = oocytu či ovocytu) Na začátku reprodukčního života ženy je ve vaječnících cca 300 000 primordiálních folikulů ( zárodků vajíček) z nich pouze 450 500 uvolní vajíčko (do menopauzy = přechodu) Zralé vajíčko žije cca 70 h, ale schopnost být oplodněné ztrácí po několika hodinách. 3
Ovariální cyklus a) Folikulární fáze vznik a dozrávání vajíčka ve folikulu (probíhá zde meióza). b) Ovulace folikul pod vlivem hormonů (LH a FSH) bobtná, až praskne a vajíčko je vypuzeno ven. c) Luteální fáze prasklý folikul se plní krví (červené tělísko), další buňky folikulu dále rostou, plní se tukem a vzniká žluté tělísko. Zvýšená produkce hormonů (progesteronu) způsobí zvýšení tělesné teploty ženy o 0,5 C. Pokud je vajíčko oplodněno a dále se vyvíjí, žluté tělísko přetrvává a je zdrojem hormonů do doby, než se vyvine placenta. Není-li oplodněno 7. 8. den po ovulaci žluté tělísko zaniká, dochází k menstruaci a celý cyklus se opakuje. Děložní menstruační cyklus a) Proliferační fáze (5. 14. den cyklu, počítáno od prvního dne menstruace): obnova děložní sliznice po menstruaci. b) Sekreční fáze: trvá 14 dnů po ovulaci. Zvyšuje se prokrvení sliznice, narůstá její tloušťka (5 6 mm). Produkovaný sekret slouží pro výživu ještě nezahnízděného vajíčka. Sekreční fáze. c) Ischemická fáze: trvá 24 hodin. Nebylo-li vajíčko oplodněno, buňky sliznice odumírají. d) Menstruační fáze: odumřelá vnější vrstva sliznice se odlučuje a s krví odchází z dělohy. Menstruační krvácení trvá 3 5 dnů. Průměrná ztráta krve je 30 ml. Trvání cyklu i objem menstruační krve jsou individuální. 4
Těhotenství Trvá 266 dnů od početí nebo 280 dnů od 1. dne poslední menstruace. Prenatální vývoj (čerpáno z Biologie prenatálního vývoje, a Tančící skály M. O. Vácha, s. 121 131) http://www.modrykonik.cz/fotoblog/siera/album/miminko-tehotenstvi-a-jeho-prubeh-aneb-covse/10044362/ Člověk má asi 100 miliard buněk. K oplodnění dochází v 1. třetině vejcovodu. Mnoho funkcí těla potřebných v dospělosti se utváří již před narozením. Prenatální vývoj je čím dál více chápán jako období přípravy, při kterém jedinec získává většinu systémů a trénuje většinu dovedností, které potřebuje k přežití po narození. Prvních 8 týdnů těhotenství se jedinec nazývá embryo (to znamená rostoucí uvnitř) = Embryonální období. Vyznačuje se vyvíjením většiny životních systémů. Od konce 8. týdne se jedinec nazývá fétus = plod (nenarozený potomek). Ve Fetálním období se plod zvětšuje a jeho systémy začínají fungovat. Na následujících řádcích najdete přehled růstu dítěte v prenatálním období. Čas je uváděn vždy od oplodnění, velikost je měřena od hlavičky po zadeček (nohy jsou skrčené). 4 týdny a 4 dny cca 4 mm 5 týdnů a 6 dnů cca 8 mm 6 týdnů a 6 dnů cca 13 mm 7 týdnů a 4 dny cca 20 mm 8 týdnů cca 30 mm 9 týdnů cca 40 mm 10 týdnů cca 46 mm 11 týdnů cca 66 mm 12 týdnů cca 80 mm 17 týdnů cca 130 mm 20 týdnů cca 180 mm 24 týdnů cca 220 mm 28 týdnů cca 270 mm 32 týdnů cca 300 mm 36 týden cca 320 mm (500 mm celková délka) K oplodnění dochází nejčastěji ve vejcovodu. Z 200 milionů ejakulovaných spermií se k vajíčku dostane přibližně 200 a z nich pouze jediná oplodní vajíčko. Zygota splynutí samčí a samičí pohlavní buňky spojení dvou polovin DNA z 1n se stává 2n od toho okamžiku je dáno, kdo se narodí, že to bude člověk, kluk nebo holka, barva vlasů, očí, typ, pleti, komu bude podobný vzhledem, jakou bude mít povahu, dědičné choroby. TEĎ VZNIKL NOVÝ JEDINEC, TEĎ VZNIKLA NOVÁ OSOBNOST, OD TEĎ A NAVŽDY MÁ PRÁVO NA ŽIVOT. Přesto, že je to jen jedna buňka má schopnost vyrůst v dospělého člověka. Jeho DNA se liší od matčiny i otcovy. I kdyby byla DNA stejná s matkou nebo s otcem, vznikne 5
nová jedinečná bytost. Bude mít vlastní já, své oči, kterými se bude dívat na svět, svůj mozek, kterým bude svět vnímat. Přibližně za 24 30 hodin se zygota rozdělí na dvě buňky (mitózou) a poté v několika hodinových intervalech na 4, 8, 16, 32, 64, Již 24 48 hodin po oplodnění lze z krve zjistit počátek těhotenství pomocí hormonu EPF časný faktor těhotenství. Morula + cesta vejcovodem 3 4 dny po oplodnění kulovitý tvaru dělících se buněk Blastocysta + gastrula + zahnízdění 4 5 den objevení dutiny uprostřed embrya. Buňky uvnitř blastocysty se nazývají vnitřní buněčná hmota a vzniká z nich hlava, tělo a ostatní struktury, které jsou pro vyvíjejícího se člověka nezbytné. Buňky vnitřní buněčné hmoty se nazývají embryonální kmenové buňky mají schopnost vytvořit více než dvě stě typů struktur, které se v lidském těle nacházejí. Zahnízdění (implantace) začíná 6 dnů a končí 10 12 dnů po oplodnění. Embryo se usadí na děložní sliznici, která jej obroste. Z vnějších buněk blastocysty vznikají plodové obaly a placenta. Zahnízděné embryo začíná produkovat hormony, které zastaví menstruační cyklus (lidský gonadotropin HCG). Placenta zajišťuje embryu výživu, odvádí zplodiny metabolismu plodu a brání smíchání krve plodu a matky. Produkuje hormony a udržuje teplotu plodu nepatrně vyšší než je matčina teplota. S vyvíjecím se jedincem je spojena pupeční šňůrou, která slouží jako komunikační kanál. Schopnosti podpory života, které má placenta se vyrovnají moderním přístrojům na jednotkách intenzivní péče. Mezi 7. 10 dnem po oplodnění vytvoří buňky vnitřní buněčné hmoty dvě vrstvy hypoblast a epiblast. Z hypoblastu vzniká žloutkový váček, jeho prostřednictvím také dodává matka živiny embryu. Buňky Epiblastu vytvoří membránu zvanou Amnion, uvnitř které se embryo a následně plod vyvíjí až do porodu. Amnion je ve 4. týdnu vyplněn plodovou vodou, která chrání embryo a plod před poraněním. Zárodečné listy přibližně po 14 19 dnech od oplození epiblast vytvoří tři specializované tkáně neboli zárodečné vrstvy (listy) zvané: endoderm, ektoderm a mezoderm Z ektodermu vznikají mozek, mícha, nervy, pokožka, nehty, vlasy Z endodermu vznikají plíce, játra, trávicí soustava a slinivka Z mezodermu vznikají srdce, ledviny, kosti, chrupavky, svaly, krevinky Ve třech týdnech se mozek rozděluje na tři základní části: přední mozek, střední mozek a zadní mozek. 3. 4. týden vývoj trávicího a respiračního systému. Jak mile se ve žloutkovém váčku objeví první krvinky, začnou se v celém embryu vytvářet cévy a vznikne trubicovité srdce. Téměř okamžitě po svém vzniku se rychle rostoucí srdce složí samo do sebe a začnou se vyvíjet komory a předsíně. Srdce začíná být tři týdny a jeden den po oplodnění. Srdeční tep je obvykle 113 pulsů/min. Mezi 3. a 4. týdnem se objevuje náznak těla. Prudký růst embrya způsobí jeho prohnutí dopředu předklon žloutkový váček je částečně včleněn do trávicího systému a vytvoří hrudník a břišní dutiny vyvíjejícího se jedince. Koncem 4. týdne se objevují pupeny končetin. Pokožka je průhledná, protože je tvořena je jednou vrstvou buněk. (Zesílí a ztmavne na konci 2. měsíce, začátkem 3. měsíce.) 5. týden mozek rychle roste a dělí se na pět částí objevují se hemisféry. Hlava tvoří přibližně 1/3 velikosti embrya. Masivní játra vyplňují břicho. V respiračním systému již existují levá a pravá průdušková trubice, které spojí průdušnici s plícemi. Objevují se ledviny. Žloutkový váček obsahuje rané rozmnožovací buňky zvané zárodečné buňky, které putují do rozmnožovacích orgánů vedle ledvin. Rozvíjejí se základy rukou. V 5. ½ týdnech se objevují základy chrupavek. 5. týdnů a šest dnů zápěstí. V 6. týdnu rostou mozkové hemisféry rychleji než ostatní části mozku. Embryo se začíná pohybovat. Začíná se formovat vnější ucho. V játrech se vyvíjí červené krvinky a jsou zde 6
přítomny i bílé krvinky (základ imunitního systému). Bránice je zformována zvětší části v šesti týdnech. Část střev dočasně vystupuje do pupeční šňůry. V 6. týdnech a 2 dnech zaznamenány prvotní mozkové nervové impulsy. Bradavky se objevují po stranách hrudníku. Jsou zřetelné lokty a začínají se rozdělovat prsty. Lze pozorovat pohyby rukou. Začíná osifikace vznik kostí od klíční kosti a dolní čelisti. 7. týden Bylo pozorováno škytání. Čtyřkomorové srdce je z velké části hotové. Bije průměrně 160 krát za minutu. U dívek lze rozlišit vaječníky. Viditelná pigmentovaná oční sítnice. Začíná rychlý růst očních víček. Prsty na rukou jsou odděleny. Prsty na nohou spojeny pouze ve spodní části. Existují kolenní klouby. 8. týden mozek je velmi složitý a představuje necelou polovinu hmotnosti embrya. Projevuje se dominance rukou. U 75 % embryí je to pravá ruka. Embryo se může převalovat. Občas se vyskytnou dýchací pohyby. Ledviny produkují moč. U mužů začínají vyvíjející se varlata produkovat testosteron. Pokožka ztrácí průhlednost, roste obočí a okolo úst se objevují chlupy. Svaly, kosti, klouby, nervy, cévy jsou velmi podobné jako u dospělého člověka. 8. týden končí embryonální období. Za dva měsíce se embryo rozrostlo z jediné buňky na více než 1 miliardu buněk, která tvoří přes 4000 rozdílných struktur (tkání a jejich částí nebo také typů buněk). U embrya se nyní vyskytuje přes 90 % struktur, které lze najít u dospělých. 9. týden Začíná fetální období, které trvá až do porodu. Plod si může cucat palec a může polykat plodovou vodu. Může uchopovat předměty, hýbat hlavou dozadu a dopředu. Otvírat pusu, hýbat jazykem, vzdychat a protahovat se. Nervová zakončení na rukou a tvářích jsou schopné zaznamenat lehký dotyk. Oční víčka jsou úplně zavřená. V hrtanu se objevují hlasové vazy začíná vývoj hlasivek. U žen lze rozeznat dělohu. Začínají se rozlišovat vnější genitálie. 10. týden Rychlý růst plodu způsobí nárůst hmotnosti mezi 9. a 10. týdnem o 75 %. Plod zívá, často otevírá a zavírá ústa. Reaguje na podráždění. Části střeva v pupeční šňůře se vracejí do břišní dutiny. Ve většině kostí probíhá osifikace. Objevu jí se otisky prstů. 11. týden Zformován nos a rty. Střeva začínají absorbovat vodu a glukosu spolknutou plodem. 12. týden (3 měsíce) konec 1. trimestru (1/3 těhotenství) Týdenní nárůst hmotnosti cca 60 %. V ústech jsou zřetelné chuťové pohárky. Začátek vylučování střev. Objevu je se hledací reflex při podráždění úst se plod otočí za zdrojem a otevře ústa. 13. týden Kromě některých částí hlavy reaguje plod na dotyk po celém těle. 14. týden Objevují se vývojové rozdíly mezi pohlavími (sekundární pohlavní znaky). Začíná vývoj zubů. Těhotná žena zaznamená pohyby plodu mezi 14. 18. týdnem. 15. týden Objevují se krvetvorné kmenové buňky a množí se v kostní dřeni. 16. týden Vyšetření a postupy, která vyžadují vsunutí jehly do dělohy spouští u plodu obranou stresovou reakci uvolňuje noradrenalin a nor epinefrin. 17. týden Celý plod je pokryt mázkem, který chrání pokožku plodu před negativními účinky plodové vody. 18. týden Průduškový strom je skoro kompletní. 19. týden Pohyby plodu, dýchací pohyby a tep začínají dodržovat denní cyklus. 20. týden Vnitřní ucho je plně vyvinuto. Začínají růst vlasy. 21. 22. týden Plíce získávají schopnost dýchat vzduch. Plod již může přežít mimo dělohu. 24. týden Oční víčka se opět otevírají. 26. týden Oči začínají produkovat slzy. Receptory čichu a chuti jsou již funkční. Během třetího trimestru mozek spotřebovává více než 50 % energie. Velikost mozku se zvětší o 400 500 % procent. 27. týden Zornice reagují na světlo. 28. týden Plod rozlišuje nízké a vysoké zvuky. 30. týden Dýchací pohyby jsou běžnější. Plod jimi stráví přibližně 30 % času. 32. týden V plicích se vyvíjí skutečné plicní sklípky. 35. týden Plod je schopen pevného stisku ruky. 7
36. týden (9. měsíc) Plod spouští porod produkcí vysokého množství estrogenu. Začíná přechod od plodu k novorozenci. Porod Probíhá ve třech fázích: 1. doba porodní otevírací, u prvorodiček trvá až 12 hodin. Začínají kontrakce děložní svaloviny, plodové obaly praskají a plodová voda odtéká. Postupně se roztahuje děložní hrdlo. 2. doba porodní vypuzovací, trvá od 10 minut do 1 hodiny. Plod prochází porodními cestami. 3. doba porodní trvá 10 20 min porod končí. Děloha se stahuje, postupně se odlučuje placenta. Průměrná hmotnost novorozence je 3300 3500 g, délka 50 cm. 8