Informacija

8.8: Kvėpavimo sistemos embrioninis vystymasis – biologija

8.8: Kvėpavimo sistemos embrioninis vystymasis – biologija


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Mokymosi tikslai

Šio skyriaus pabaigoje galėsite:

  • Sukurkite vaisiaus kvėpavimo vystymosi fazių laiko juostą
  • Pasiūlykite vaisiaus kvėpavimo judesių priežastis
  • Paaiškinkite, kaip plaučiai pripučiami po gimimo

Kvėpavimo sistemos vystymasis prasideda vaisiaus pradžioje. Tai sudėtingas procesas, apimantis daugybę struktūrų, kurių dauguma kyla iš endodermos. Vystymosi pabaigoje vaisius gali stebėti kvėpavimo judesius. Tačiau iki gimimo motina aprūpina vaisius visu deguonimi, taip pat per placentą pašalina visą vaisiaus anglies dioksidą.

Laiko eilutė

Kvėpavimo sistemos vystymasis prasideda maždaug 4 nėštumo savaitę. Iki 28 savaitės subrendo tiek alveolių, kad tokiu metu neišnešiotas kūdikis paprastai gali kvėpuoti pats. Tačiau kvėpavimo sistema visiškai išsivysto tik ankstyvoje vaikystėje, kai yra pilnas subrendusių alveolių komplektas.

4-7 savaitės

Kvėpavimo sistemos vystymasis embrione prasideda maždaug 4 savaitę. Ektoderminis audinys iš priekinės galvos srities įsiskverbia į užpakalį, sudarydamas uoslės duobutes, kurios susilieja su besivystančios ryklės endoderminiu audiniu. An uoslės duobė yra viena iš poros struktūrų, kurios padidės ir taps nosies ertme. Maždaug tuo pačiu metu susidaro plaučių pumpuras. The plaučių pumpuras yra kupolo formos struktūra, sudaryta iš audinio, išsikišusio iš priekinės žarnos. The priekinė dalis endoderma yra prastesnė už ryklės maišelius. The laringotrachinis pumpuras yra struktūra, susidaranti išilginio plaučių pumpuro išsiplėtimo metu. Šios struktūros dalis, esanti arčiausiai ryklės, tampa trachėja, o distalinis galas tampa svogūniškesnis ir susidaro bronchų pumpurai. A bronchų pumpuras yra viena iš porų struktūrų, kurios ilgainiui taps bronchais ir visomis kitomis apatinių kvėpavimo takų struktūromis (1 pav.).

7–16 savaitės

Bronchų pumpurai toliau šakojasi vystantis, kol susiformuoja visi segmentiniai bronchai. Maždaug nuo 13 savaitės bronchų liumenai pradeda plėstis. Iki 16 savaitės susidaro kvėpavimo bronchioliai. Dabar vaisius turi visas pagrindines plaučių struktūras, susijusias su kvėpavimo takais.

16-24 savaitės

Kai susiformuoja kvėpavimo takų bronchiolės, tolesnis vystymasis apima plačią vaskuliarizaciją arba kraujagyslių vystymąsi, taip pat alveolinių kanalų ir alveolių pirmtakų susidarymą. Maždaug 19 savaitę susiformavo kvėpavimo takų bronchiolės. Be to, ląstelės, dengiančios kvėpavimo takų struktūras, pradeda diferencijuotis, sudarydamos I ir II tipo pneumocitus. Kai II tipo ląstelės diferencijuojasi, jos pradeda išskirti nedidelį kiekį plaučių paviršinio aktyvumo medžiagos. Maždaug 20 savaitę gali prasidėti vaisiaus kvėpavimo judesiai.

24 savaitės - terminas

Didelis kvėpavimo sistemos augimas ir brendimas vyksta nuo 24 savaitės iki termino. Išsivysto daugiau alveolių pirmtakų ir susidaro didesnis kiekis plaučių paviršinio aktyvumo medžiagos. Paviršinio aktyvumo medžiagų kiekis paprastai nėra pakankamas, kad būtų užtikrintas veiksmingas plaučių atitikimas iki maždaug aštunto nėštumo mėnesio. Kvėpavimo sistema toliau plečiasi, o paviršiai, kurie sudarys kvėpavimo membraną, toliau vystosi. Šiuo metu susiformavo ir toliau plečiasi plaučių kapiliarai, sukurdami didelį paviršiaus plotą dujų mainams. Pagrindinis kvėpavimo takų vystymosi etapas įvyksta maždaug 28 savaitę, kai subręsta pakankamai alveolių pirmtakų, kad anksčiau laiko gimęs kūdikis paprastai galėtų kvėpuoti pats. Tačiau alveolės toliau vystosi ir bręsta vaikystėje. Visas funkcinių alveolių komplektas atsiranda tik sulaukus 8 metų.

Vaisiaus „kvėpavimas“

Nors vaisiaus kvėpavimo judesių funkcija nėra visiškai aiški, juos galima pastebėti nuo 20–21 vystymosi savaitės. Vaisiaus kvėpavimo judesiai apima raumenų susitraukimus, dėl kurių įkvepiamas amniono skystis ir iškvepiamas tas pats skystis su plaučių paviršinio aktyvumo medžiaga ir gleivėmis. Vaisiaus kvėpavimo judesiai nėra nuolatiniai ir gali apimti dažnų judesių periodus ir judesių nebuvimo periodus. Motinos veiksniai gali turėti įtakos kvėpavimo judesių dažniui. Pavyzdžiui, padidėjęs gliukozės kiekis kraujyje, vadinamas hiperglikemija, gali padidinti kvėpavimo judesių skaičių. Ir atvirkščiai, mažas gliukozės kiekis kraujyje, vadinamas hipoglikemija, gali sumažinti vaisiaus kvėpavimo judesių skaičių. Taip pat žinoma, kad tabako vartojimas sumažina vaisiaus kvėpavimo dažnį. Vaisiaus kvėpavimas gali padėti tonizuoti raumenis, ruošiantis kvėpavimo judesiams gimus vaisiui. Tai taip pat gali padėti alveolėms formuotis ir subręsti. Vaisiaus kvėpavimo judesiai laikomi tvirtos sveikatos ženklu.

Gimdymas

Prieš gimdymą plaučiai pripildyti amniono skysčio, gleivių ir paviršinio aktyvumo medžiagos. Kai vaisius išspaudžiamas per gimdymo kanalą, vaisiaus krūtinės ertmė suspaudžiama, išstumiant daug šio skysčio. Vis dėlto šiek tiek skysčio lieka, tačiau netrukus po gimimo organizmas greitai jį absorbuoja. Pirmasis įkvėpimas įvyksta per 10 sekundžių po gimimo ir yra ne tik pirmasis įkvėpimas, bet ir pripučia plaučius. Plaučių paviršinio aktyvumo medžiaga yra labai svarbi infliacijai atsirasti, nes sumažina alveolių paviršiaus įtempimą. Priešlaikinis gimdymas maždaug 26 savaites dažnai sukelia sunkų kvėpavimo sutrikimą, nors dėl dabartinės medicinos pažangos kai kurie kūdikiai gali išgyventi. Prieš 26 savaites nepakanka plaučių paviršinio aktyvumo medžiagos ir nepakankamai susiformuoja paviršiai, kuriais keičiamasi dujomis; todėl išgyvenamumas mažas.

Kvėpavimo sistemos sutrikimai: kvėpavimo distreso sindromas

Kvėpavimo distreso sindromas (RDS) dažniausiai pasireiškia kūdikiams, gimusiems per anksti. Iki 50 procentų kūdikių, gimusių nuo 26 iki 28 savaičių, ir mažiau nei 30 procentų kūdikių, gimusių nuo 30 iki 31 savaitės, išsivysto RDS. RDS atsiranda dėl nepakankamos plaučių paviršinio aktyvumo medžiagos gamybos ir taip neleidžia plaučiams tinkamai išsipūsti gimus. Nedidelis plaučių paviršinio aktyvumo medžiagos kiekis susidaro maždaug nuo 20 savaičių; tačiau to nepakanka plaučiams pripūsti. Dėl to atsiranda dusulys ir dujų mainai negali būti tinkamai atlikti. Deguonies kiekis kraujyje yra žemas, o anglies dioksido kiekis kraujyje ir pH yra aukšti.

Pagrindinė RDS priežastis yra priešlaikinis gimdymas, kuris gali būti dėl įvairių žinomų ar nežinomų priežasčių. Kiti rizikos veiksniai yra gestacinis diabetas, gimdymas per cezario pjūvį, antragimiai dvyniai ir RDS šeimos istorija. RDS buvimas gali sukelti kitus rimtus sutrikimus, tokius kaip septicemija (kraujo infekcija) arba kraujavimas iš plaučių. Todėl svarbu nedelsiant atpažinti ir gydyti RDS, kad būtų išvengta mirties ir sumažėtų kitų sutrikimų išsivystymo rizika.

Medicinos pažanga pagerino gebėjimą gydyti RDS ir palaikyti kūdikį, kol gali atsirasti tinkamas plaučių vystymasis. Gimdymo metu gydymas gali apimti gaivinimą ir intubaciją, jei kūdikis nekvėpuoja pats. Šie kūdikiai turėtų būti dedami ant ventiliatoriaus, kad būtų mechaniškai lengviau kvėpuoti. Jei atsiranda spontaniškas kvėpavimas, gali tekti taikyti nuolatinį teigiamą nosies slėgį nosyje (CPAP). Be to, paprastai skiriama plaučių paviršinio aktyvumo medžiaga. Mirtis dėl RDS sumažėjo 50 procentų, pradėjus gydyti plaučių paviršiaus aktyviąsias medžiagas. Kiti gydymo būdai gali apimti kortikosteroidus, papildomą deguonį ir pagalbinę ventiliaciją. Palaikomoji terapija, tokia kaip temperatūros reguliavimas, mitybos palaikymas ir antibiotikai, taip pat gali būti skiriama neišnešiotam kūdikiui.

Skyriaus apžvalga

Vaisiaus kvėpavimo sistemos vystymasis prasideda maždaug 4 savaites ir tęsiasi iki vaikystės. Ektoderminis audinys priekinėje galvos srities dalyje įsiskverbia į užpakalį, sudarydamas uoslės duobes, kurios galiausiai susilieja su ankstyvosios ryklės endoderminiu audiniu. Maždaug tuo pačiu metu iš priekinės žarnos išsikiša endoderminio audinio išsikišimas, sukuriantis plaučių pumpurą, kuris toliau tęsiasi tol, kol suformuoja laringotrachinį pumpurą. Proksimalinė šios struktūros dalis subręsta į trachėją, o svogūninis galas išsišakos ir sudarys du bronchų pumpurus. Tada šie pumpurai šakojasi pakartotinai, todėl maždaug 16 savaitę yra visos pagrindinės kvėpavimo takų struktūros. Vystymasis progresuoja po 16 savaitės, nes susidaro kvėpavimo takų bronchiolės ir alveoliniai latakai, atsiranda plati vaskuliarizacija. Taip pat pradeda formuotis I tipo alveolinės ląstelės. II tipo plaučių ląstelės vystosi ir pradeda gaminti nedidelį kiekį paviršinio aktyvumo medžiagos. Kai vaisius auga, kvėpavimo sistema ir toliau plečiasi, nes vystosi daugiau alveolių ir gaminasi daugiau paviršinio aktyvumo medžiagos. Maždaug nuo 36 savaitės ir tęsiasi iki vaikystės, alveolių pirmtakai subręsta ir tampa visiškai funkcionuojančiais alveoliais. Gimus, krūtinės ertmės suspaudimas priverčia pašalinti didžiąją dalį plaučiuose esančio skysčio. Pirmuoju įkvėpimu išpučiami plaučiai. Vaisiaus kvėpavimo judesiai prasideda maždaug 20 ar 21 savaitę ir atsiranda, kai dėl kvėpavimo raumenų susitraukimų vaisius įkvepia ir iškvepia vaisiaus vandenis. Šie judesiai tęsiasi iki gimimo ir gali padėti tonizuoti raumenis ruošiantis kvėpavimui po gimimo ir yra geros sveikatos ženklas.

Pasitikrinti

Atsakykite į toliau pateiktą klausimą (-us), kad pamatytumėte, kaip gerai suprantate ankstesniame skyriuje aptariamas temas.

Kritinio mąstymo klausimai

  1. Per kokį laikotarpį vaisius turi pakankamai subrendusių struktūrų, kad galėtų savarankiškai kvėpuoti, jei gimsta per anksti? Apibūdinkite kitas struktūras, kurios susidaro per šį etapą.
  2. Apibūdinkite vaisiaus kvėpavimo judesius ir jų paskirtį.

[atskleisti-atsakymas q = ”15366 ″] Rodyti atsakymus [/atskleisti-atsakymas]
[paslėptas atsakymas a=”15366″]

  1. Maždaug 28 savaitę subrendo pakankamai alveolių pirmtakų, kad šiuo metu anksčiau laiko gimęs kūdikis paprastai galėtų kvėpuoti pats. Kitos maždaug tuo metu besivystančios struktūros yra plaučių kapiliarai, besiplečiantys, kad susidarytų didelis paviršius dujų mainams. Taip pat buvo sukurti alveoliniai kanalai ir alveolių pirmtakai.
  2. Vaisiaus kvėpavimo judesiai atsiranda dėl kvėpavimo raumenų susitraukimo, todėl vaisius įkvepia ir iškvepia amniono skystį. Manoma, kad šie judesiai yra būdas „praktikuoti“ kvėpavimą, dėl kurio raumenys tonizuojami ruošiantis kvėpavimui po gimimo. Be to, vaisiaus kvėpavimo judesiai gali padėti alveolėms susiformuoti ir subręsti.

[/paslėptas atsakymas]

Žodynėlis

bronchų pumpurai: besivystančio embriono struktūra, susidaranti išsiplėtus laringotrachėjiniam pumpurui ir išsišakojus, kad susidarytų dvi svogūninės struktūros

foregut: embriono endodermą link galvos srities

laringotrachėjinė: pumpuras formuojasi iš plaučių pumpuro, turi trachėjos galą, o distaliniame gale - svogūninius bronchų pumpurus

plaučių pumpuras: vidurinis kupolas, susidarantis iš priekinės žarnos endodermos

uoslės duobė: invaginuotas ektoderminis audinys embriono galvos srities priekinėje dalyje, kuri sudarys nosies ertmę


Prenatalinė forma ir funkcijos – Žemės kostiumo kūrimas

Smegenys ir toliau auga neįtikėtinu greičiu. Nuo 4 iki 5 savaičių 3 pirminės pūslelės padalijamos į 5 antrines pūsleles.1 Per tą laiką galva sudaro apie trečdalį viso embriono dydžio.2 Ankstyva smegenėlės pasirodo po 4–4 ir 12 savaičių, ši smegenų sritis vėliau kontroliuos raumenų kontrolę ir koordinaciją.

Iki 4 ir 12 savaičių atsiranda smegenų dalys, sudarančios dešinįjį ir kairįjį smegenų pusrutulius. 3 Smegenų pusrutuliai netrukus taps didžiausiomis smegenų dalimis, kitos funkcijos.5 Iš kiekvienos pusės priekinių smegenų ataugų atsiranda optinės pūslelės kurie savo ruožtu sukelia besivystančias akis. Anksti lęšis pirmtakų susidaro virš kiekvienos optinės pūslelės.6 Veido bruožai taip pat išryškėja kaip ankstyvoji burna, vadinama stomodeum, įgauna formą.7

Iki 5 savaičių an optinis puodelis susidaro iš kiekvienos optinės pūslelės, o atsirandančioje pradeda formuotis pigmentai tinklainė8 kiekvienos besivystančios akies viduje.9

Iki 4 savaičių širdis paprastai plaka nuo 105 iki 121 karto per minutę.10 Širdis’s širdies stimuliatorius ląstelės, esančios sinoatrialinis mazgas, vystytis per šią savaitę. Šios specializuotos ląstelės yra kilę iš sinusinė veninė (si&rsquonus ve-no&rsquosus),11 didelė vena, kuri surenka kraują iš viso kūno, kai jis patenka tiesiai į širdį.12 Sinusinės venos dalis, įskaitant sinoatrialinį mazgą, tampa dešiniojo prieširdžio dalimi.13 Iš šios vietos šie širdies stimuliatoriaus ląstelės, bendradarbiaudamos su nerviniais impulsais, kylančiais už širdies ribų, padeda kontroliuoti žmogaus širdies ritmą visą gyvenimą.14

Sinusinė venozė yra paskutinis kraujo patekimo į širdį kelias.

Kvėpavimo sistema progresuoja kaip 2 pagrindiniai plaučių pumpurai formuoja dešiniojo ir kairiojo plaučių pradžią.15 Iki 4 ir 12 savaičių dešinysis ir kairysis pagrindiniai kamieniniai bronchai, pagrindiniai kvėpavimo takai į dešinįjį ir kairįjį plaučius, yra gerai nusistovėję. Jie pradeda skirstytis į skiltelės modelį, matomą suaugusiųjų ir 3 skiltyse dešinėje ir 2 kairėje.

Iki 5 savaičių pakartotinai išsišakojus kvėpavimo takų sistemai arba bronchų (brong&rsquoke-al) medis pradeda greitėti. Per ateinančias 12 savaičių šiai kvėpavimo takų sistemai bus atlikta dauguma iš 24 suaugusiųjų padalijimų (nors valdžios institucijos šiek tiek nesutaria dėl to, kada šie kvėpavimo takų skyriai yra baigti.) 18 Po gimimo šie kvėpavimo takai jungia plaučių oro mainų dalį į trachėją ir išorinį pasaulį.

Iki 5 savaičių embriono kepenys gamina kraujo ląsteles. Tai pirmas kartas, kai embriono viduje prasideda kraujo ląstelių formavimasis arba hematopoezė (he&rsquoma-to-poy-e&rsquosis).

Vyksta skrandžio, stemplės, kasos, plonosios ir storosios žarnos20 vystymasis.21

Nuolatinis inkstai pasirodo iki 5 savaičių.22

Šalia inkstų vystosi lytinės liaukos (go & rsquonads) arba reprodukciniai organai. Jie ilgainiui taps patelių kiaušidėmis, o patino - sėklidėmis. Iki 5 savaičių ankstyvos reprodukcinės ląstelės, vadinamos lytinėmis ląstelėmis, pradeda judėti iš trynio maišelio į lytines liaukas.


Žinduolių kvėpavimo sistema ir kritiniai poveikio langai vaikų sveikatai

Kvėpavimo sistema yra sudėtinga organų sistema, susidedanti iš kelių tipų ląstelių, atliekančių įvairias funkcijas. Kvėpavimo sistemos vystymasis vyksta nuo embriogenezės iki suaugusiojo gyvenimo, pereinant per kelis skirtingus brendimo ir augimo etapus. Apžvelgiame embrionines, vaisiaus ir postnatalines plaučių vystymosi fazes. Mes taip pat aptariame išsišakojusią morfogenezę ir kvėpavimo sistemos ląstelių diferenciaciją, taip pat apie ksenobiotinių metabolizuojančių sistemų vystymąsi po gimdymo plaučiuose. Kvėpavimo sistemos poveikis įvairioms cheminėms medžiagoms ir aplinkos toksinėms medžiagoms perinatalinio gyvenimo metu gali labai paveikti šios organų sistemos brendimą, augimą ir funkciją. Nors galimi toksinių veiksnių poveikio tikslai šiuo metu nėra žinomi, jie gali turėti įtakos kritiniams molekuliniams signalams, išreikštiems skirtingais plaučių vystymosi etapais. Aplinkos tabako dūmų poveikis kritinių perinatalinio augimo langų metu pateikiamas kaip pavyzdys, lemiantis pakitusią ląstelinę ir fiziologinę plaučių funkciją. Norint suprasti svarbius kvėpavimo sistemos poveikio vaikų sveikatai aspektus, reikia atsižvelgti į tai, kad plaučių vystymasis yra daugiapakopis procesas ir negali būti grindžiamas suaugusiųjų tyrimais.


Kvėpavimo sistemos remontas ir regeneracija: plaučių kamieninių ląstelių funkcijos sudėtingumas, plastiškumas ir mechanizmai

Kvėpavimo sistemos ligos yra trečia pagrindinė mirties priežastis pramoniniame pasaulyje. Todėl trachėja, plaučiai ir širdies ir plaučių kraujagyslės buvo išsamių tyrimų dėmesio centre. Naujausi tyrimai suteikė naujos informacijos apie mechanizmus, skatinančius plaučių vystymąsi ir diferenciaciją. Tačiau dar reikia daug sužinoti apie suaugusiųjų kvėpavimo sistemos gebėjimą pataisyti ir pakeisti ląsteles, prarastas reaguojant į sužalojimus ir ligas. Šioje apžvalgoje pabrėžiamos kelios kamieninių/pirmtakų populiacijos skirtinguose suaugusiųjų plaučių regionuose, jų elgesio plastiškumas traumų modeliuose ir molekuliniai keliai, palaikantys homeostazę ir remontą.

Autorių teisės © 2014 Elsevier Inc. Visos teisės saugomos.

Skaičiai

1 pav. Suaugusio žmogaus anatomija...

1 pav. Suaugusio žmogaus ir pelės plaučių anatomija ir žmogaus plaučių pavyzdžiai ...

2 pav. Alveologenezė prieš ir po gimdymo…

2 pav. Prenatalinė ir postnatalinė pelės alveologezė

3 pav. Homeostazė, remontas ir pertvarkymas…

3 pav. Pseudostratifikuoto mukociliarinio kvėpavimo takų epitelio su bazinėmis ląstelėmis homeostazė, remontas ir pertvarkymas

4 pav. Pelių bronchiolių epitelio ląstelės…

4 paveikslas. Pelių bronchų epitelio ląstelės ir ląstelių reakcija į sužalojimą

5 pav. Pelės kamieninės ląstelės…

5 pav. Pelės alveolių srities kamieninės ląstelės ir jų vaidmuo reaguojant į…


Funkcija

Plaučių sistemos funkcija yra išgauti iš aplinkos deguonį ir užtikrinti aerobinį kvėpavimą ląstelių lygiu. Galiausiai ATP gamybai naudojamas deguonis, o anglies dioksidas iškvepiamas kartu su kitais metaboliniais šalutiniais produktais. [2]

Kvėpavimo takų organai palengvina dujų mainų procesą, įskaitant nosį, burnos ertmę, gerklę, trachėją, bronchus ir plaučius. Plaučiai suskirstyti į penkias pagrindines skilteles: trys skiltys dešinėje ir dvi skiltys kairėje. Kiekviena skiltis sudaryta iš daugybės mažų alveolių, kurios yra pagrindinė dujų mainų vieta. Alveolėse išsiskiria dujos ir#x000a0 į arterioles. [15]


Senėjimas ir kvėpavimo sistema

Žinduolių kvėpavimas atsiranda dėl diafragmos išsiplėtimo ir plaučių išsiplėtimo. Senstant plaučių elastingumas mažėja.

Mokymosi tikslai

Apibūdinkite senėjimo metu atsirandančius kvėpavimo sistemos pokyčius

Raktai išsinešti

Pagrindiniai klausimai

  • Įkvėpimas apima diafragmos atsipalaidavimą, dėl kurio oras išsiskiria, daugiausia priklauso nuo plaučių elastingumo.
  • Emfizema yra ilgalaikė progresuojanti plaučių liga, sukelianti dusulį dėl plaučių elastingumo praradimo su amžiumi.
  • Plaučių talpos ir funkcijos pablogėjimas yra natūrali sveikų žmonių senėjimo dalis.

Pagrindinės sąlygos

  • emfizema: Nenormalus oro kaupimasis audiniuose, ypač plaučiuose.
  • priverstinis galiojimas: Greitis, kuriuo oras išstumiamas iš plaučių per vidurinę priverstinio iškvėpimo dalį.
  • švokštimas: Nuolatinis, šiurkštus, švilpiantis garsas, sklindantis kvėpavimo takuose kvėpavimo metu. Taip atsitinka, kai dalis kvėpavimo medžio yra susiaurėjusi ar užsikimšusi arba padidėjęs oro srauto greitis.

Pavyzdžiai

  • Lėtinė obstrukcinė plaučių liga (LOPL) yra lėtinio bronchito ar emfizemos, dažniausiai egzistuojančios plaučių ligos, kurios metu susiaurėja kvėpavimo takai, pasireiškimas.
  • Dėl to ribojamas oro srautas į plaučius ir iš jų, o tai sukelia dusulį (dusulią) senėjančiai visuomenei.

Šoninė emfizema sergančio paciento krūtinės ląstos rentgenograma: Emfizema yra dažna vyresnio amžiaus žmonių plaučių liga. Atkreipkite dėmesį į statinės formos krūtinę ir plokščią diafragmą.

Žinduoliams kvėpavimas (įkvėpimas) atsiranda susitraukiant ir išlyginant diafragmą - kupolo formos raumenį, atskiriantį krūtinę ir pilvą. Jei pilvas atsipalaidavęs, padidėja jo tūris, sumažėja slėgis krūtinėje, patekęs į orą. Kai diafragma atsipalaiduoja, oras išsiskiria dėl plaučių elastingumo. Ši tyli, atsipalaidavusi kvėpavimo būsena reikalauja mažai energijos. Padidėjus poreikiams, pilvo raumenys nesiplečia. Padidėjęs pilvo spaudimas pakreipia diafragmą ir šonkaulius į viršų, padidindamas apimtį ir oro patekimą.

Galiojimo laikas po diafragmos ir pilvo raumenų atsipalaidavimo, tačiau gali padidėti, kai pilvo raumenys veikia šonkaulį. Šis priverstinis iškvėpimas padidina slėgį kvėpavimo takų sienelėse ir gali susiaurėti ar net švokštti. Pagalbiniai tarpšonkauliniai raumenys sustingsta ir formuoja šonkaulių narvą. Kalba priklauso nuo dviejų kvėpavimo formų pusiausvyros. Žmonėms sąmoningi pokyčiai dažnai keičia autonominę reakciją į poreikį, kuris gali skirtis dėl tokių dalykų kaip baimė ar nerimas, plaučių elastingumo praradimas dėl senėjimo, plaučių ligos, tokios kaip emfizema ar pilvo išsiplėtimas nuo nutukimo.

Kai kurių tipų emfizema atsiranda kaip įprasta senėjimo dalis, dažniausiai vyresniems nei 85 metų žmonėms. Sulaukę 20 metų žmonės nustoja vystytis naujiems alveolių audiniams. Per metus po šio nutraukimo plaučių audinys pradeda blogėti, nors ir gana lėtai. Alveolėms mirštant, sumažėja plaučių kapiliarų skaičius, ima irti plaučių elastinas, dėl to prarandamas plaučių elastingumas. Tai natūrali sveikų žmonių senėjimo dalis.

Alveolių diagrama: Alveolės, turinčios tiek skerspjūvį, tiek išorinį vaizdą, bronchiolės, plaučių venos, plaučių arterijos, alveolių maišeliai ir alveolės.

Amžius taip pat prisideda prie krūtinės raumenų jėgos ir masės praradimo - šie susilpnėja, pradeda blogėti kaulai ir kremzlės, keičiasi laikysena. Kartu tokie su amžiumi susiję kvėpavimo sistemos struktūrų pokyčiai gali sukelti ar prisidėti prie emfizemos vystymosi. Nors ne visiems pagyvenusiems žmonėms atsiras kliniškai akivaizdi emfizema, visiems gresia kvėpavimo funkcijos susilpnėjimas, o tai riboja maksimalų plaučių darbą ir sukelia diskomfortą esant didesniam krūviui.


Embrioninis laikotarpis (pirmosios 8 savaitės)

Embriono vystymasis: pirmosios 4 savaitės

3 skyrius Tręšimas

Biologiniu požiūriu „žmogaus vystymasis prasideda nuo apvaisinimo“, t.

Moters reprodukcinė ląstelė paprastai vadinama & quotegg, bet teisingas terminas yra oocitas.

Panašiai vyro reprodukcinė ląstelė yra plačiai žinoma kaip „quotsperm“, tačiau pageidaujamas terminas yra spermatozoidas.

Išleidus kiaušialąstę iš moters kiaušidės vykstant procesui, vadinamam ovuliacija, kiaušialąstė ir spermatozoidas susijungia viename iš gimdos vamzdelių, kurie dažnai vadinami kiaušintakiais.

Gimdos vamzdeliai sieja moters kiaušides su gimda ar gimda.

Gautas vienaląstis embrionas vadinamas zigota, o tai reiškia "sujungtas arba sujungtas".

4 skyrius DNR, ląstelių dalijimasis ir ankstyvojo nėštumo faktorius (EPF)

46 zigotos chromosomos yra unikalus pirmasis naujo asmens pilno genetinio plano leidimas. Šis pagrindinis planas yra sandariai suvyniotose molekulėse, vadinamose DNR. Juose pateikiamos viso kūno vystymosi instrukcijos.

DNR molekulės primena susuktas kopėčias, žinomas kaip dviguba spiralė. Kopėčių laiptelius sudaro poros molekulės arba bazės, vadinamos guaninu, citozinu, adeninu ir timinu.

Guaninas poruojasi tik su citozinu, o adeninas su timinu. Kiekvienoje žmogaus ląstelėje yra maždaug 3 milijardai bazinių porų.

Vienos ląstelės DNR yra tiek daug informacijos, kad jei ji būtų pavaizduota spausdintais žodžiais, paprasčiausiai išvardinus pirmąją kiekvienos bazės raidę reikėtų daugiau nei 1,5 milijono teksto puslapių!

Jei dedama iki galo, DNR vienoje žmogaus ląstelėje yra 3 1/3 pėdų arba 1 metro.

Jei galėtume išvynioti visą suaugusio žmogaus 100 trilijonų ląstelių DNR, tai būtų daugiau nei 63 milijardai mylių. Šis atstumas nuo žemės iki saulės ir atgal siekia 340 kartų.

Praėjus maždaug 24–30 valandų po apvaisinimo, zigotas užbaigia pirmąjį ląstelių dalijimąsi. Vykstant mitozės procesui, viena ląstelė skyla į dvi, dvi į keturias ir pan.

5 skyrius Ankstyvosios stadijos (morula ir blastocista) ir kamieninės ląstelės

Praėjus 3–4 dienoms po apvaisinimo, besidalijančios embriono ląstelės įgauna sferinę formą, o embrionas vadinamas morula.

Po 4–5 dienų šiame ląstelių rutulyje susidaro ertmė, o embrionas vadinamas blastocista.

Ląstelės, esančios blastocistos viduje, vadinamos vidine ląstelių mase ir iš jų atsiranda galva, kūnas ir kitos besivystančiam žmogui gyvybiškai svarbios struktūros.

Ląstelės vidinėje ląstelių masėje vadinamos embrioninėmis kamieninėmis ląstelėmis, nes jos gali sudaryti kiekvieną iš daugiau nei 200 žmogaus kūno ląstelių tipų.

6 skyrius 1–1½ savaitės: implantavimas ir žmogaus chorioninis gonadotropinas (hCG)

Keliaudamas gimdos vamzdeliu, ankstyvas embrionas įsiskverbia į vidinę motinos gimdos sienelę. Šis procesas, vadinamas implantacija, prasideda praėjus 6 dienoms ir baigiasi 10–12 dienų po apvaisinimo.

Augančio embriono ląstelės pradeda gaminti hormoną, vadinamą žmogaus chorioniniu gonadotropinu arba hCG – medžiaga, kurią nustato dauguma nėštumo testų.

HCG nukreipia motinos hormonus nutraukti normalų menstruacinį ciklą, todėl nėštumas gali tęstis.

7 skyrius Placenta ir virkštelė

Po implantacijos blastocistos periferijoje esančios ląstelės sukuria dalį struktūros, vadinamos placenta, kuri yra sąsaja tarp motinos ir embriono kraujotakos sistemų.

Placenta tiekia motinos deguonį, maistines medžiagas, hormonus ir vaistus besivystančiam žmogui, pašalina visas atliekas ir neleidžia motinos kraujui susimaišyti su embriono ir vaisiaus krauju.

Placenta taip pat gamina hormonus ir palaiko embriono bei vaisiaus kūno temperatūrą, šiek tiek aukštesnę nei motinos.

Placenta susisiekia su besivystančiu žmogumi per virkštelės kraujagysles.

Placentos gyvybės palaikymo galimybės konkuruoja su intensyviosios terapijos skyrių, randamų šiuolaikinėse ligoninėse, galimybėmis.


Turinys

Gastruliacija gyvūnų karalystėje labai skiriasi, tačiau turi esminių panašumų. Gastruliacija buvo tirta daugeliui gyvūnų, tačiau kai kurie modeliai buvo naudojami ilgiau nei kiti. Be to, lengviau tirti gyvūnų, kurie vystosi už motinos, raidą. Gyvūnai, kurių gastruliacija suprantama kuo išsamiau, yra šie:

Skirtumas tarp protostomų ir deuterostomų yra pagrįstas burnos (stomos) vystymosi kryptimi, palyginti su blastopore. Protostomas kildinamas iš graikų kalbos žodžio protostoma, reiškiančio „pirmoji burna“ (πρώτος + στόμα), o Deuterostomo etimologija yra „antroji burna“ iš žodžių „second and mouth“ (δεύτερος + στόμα).

Pagrindiniai skirtumai tarp deuterostomų ir protostomų randami embriono vystymosi metu:

  • Burnos/išangės
    • Vystantis protostomai, pirmoji vystymosi anga – blastopora – tampa gyvūno burna.
    • Vystantis deuterostomai, blastoporas tampa gyvūno išange.
      turėti tai, kas žinoma kaip spiralės skilimas kuris yra nulemti, tai reiškia, kad ląstelių likimas nustatomas jas formuojant. turėti tai, kas žinoma kaip radialinis skilimas tai yra neapibrėžtas.
  • Jūrų ežiai Euechinoidea buvo svarbi pavyzdinė vystymosi biologijos sistema nuo XIX a. [11] Jų gastruliacija dažnai laikoma bestuburių deuterostomų archetipu. [12] Eksperimentai ir kompiuteriniai modeliavimai buvo naudojami siekiant įgyti žinių apie gastruliaciją jūrų ežiukuose. Naujausi modeliavimai parodė, kad plokščiųjų ląstelių poliškumo pakanka jūrų ežių gastruliacijai skatinti. [13]

    Gemalo sluoksnio nustatymas Redaguoti

    Jūrų ežiai pasižymi labai stereotipiniais skilimo modeliais ir ląstelių likimais. Motinos deponuotos mRNR sukuria jūrų ežių embriono organizavimo centrą. „Canonical Wnt“ ir „Delta-Notch“ signalizacija palaipsniui atskiria progresuojančią endodermą ir mezodermą. [14]

    Ląstelių internalizavimas Redaguoti

    Pirmosios jūros ežių ląstelės yra pirminės mezenchimos ląstelės (PMC), kurios turi skeletogeninį likimą ir patenka į blastulės stadiją. Gastruliacija – būsimos endodermos ir neskeletogeninės mezodermos internalizacija – prasideda netrukus po invaginacijos ir kitų ląstelių pertvarkymų augaliniame poliuje, kuris sudaro apie 30 % galutinio archenterono ilgio. Galutinis žarnyno ilgis priklauso nuo ląstelių persitvarkymo archenterone. [15]

    Varlė, Xenopus buvo naudojamas kaip pavyzdinis organizmas tiriant gastruliaciją.

    Simetrijos pažeidimas Redaguoti

    Spermatozoidai prisideda prie vieno iš dviejų mitozinių astrų, reikalingų pirmajam skilimui užbaigti. Spermatozoidai gali patekti į bet kurią gyvūno pusę kiaušinėlio, tačiau tikslus jo patekimo taškas sulaužys radialinę kiaušinėlio simetriją, sutvarkydamas citoskeletą. Prieš pirmą skilimą kiaušinio žievė sukasi, palyginti su vidine citoplazma, suderintu mikrotubulų poveikiu, vadinamame žievės sukimu. Dėl šio poslinkio materijos pakrauti ląstelių likimo veiksniai iš pusiaujo citoplazmos ir augalinės žievės susilieja, ir šie veiksniai kartu sudaro organizatorių. Taigi, plotas augalinėje pusėje priešais spermos įleidimo tašką taps organizatoriumi. [16] Hilde Mangold, dirbanti Hanso Spemanno laboratorijoje, įrodė, kad šis specialus embriono "organizatorius" yra būtinas ir jo pakanka, kad sukeltų virškinimą. [17] [18] [19]

    Gemalo sluoksnio nustatymas Redaguoti

    Endodermos specifikacija priklauso nuo motinos nusodintų veiksnių pertvarkymo, dėl kurio beta-kateninas branduolizuojamas. Mezodermą sukelia signalizavimas iš tariamo endodermos į ląsteles, kurios priešingu atveju taptų ektoderma. [16]

    Ląstelių internalizavimas Redaguoti

    Nugaros blastoporo lūpa yra mechaninis gastruliacijos variklis. Pirmasis invaginacijos požymis, matomas šiame vaizdo įraše apie varlių gastruliaciją, yra nugaros lūpa.

    Ląstelių signalizacija Redaguoti

    Varlėje, Xenopus, vienas iš signalų yra retinoinė rūgštis (RA). [20] RA signalizacija šiame organizme gali turėti įtakos endodermos formavimuisi ir, priklausomai nuo signalizacijos laiko, gali nustatyti jos kasos, žarnyno ar kvėpavimo takų likimą. Kiti signalai, tokie kaip Wnt ir BMP, taip pat turi įtakos kvėpavimo takų likimui Xenopus aktyvuojant ląstelių linijų atsekamąsias priemones. [20]

    Apžvalga Redaguoti

    Amniono (roplių, paukščių ir žinduolių) gastruliacija apima blastoporos, angos į archenteroną, susidarymą. Atkreipkite dėmesį, kad blastopora nėra anga į blastokoelį, erdvę blastuloje, bet reiškia naują įdubimą, kuris sustumia esamus blastulės paviršius. Amnionuose gastruliacija vyksta tokia seka: (1) embrionas tampa asimetriškas (2) primityvus ruožas (3) formuoja (3) ląsteles iš epiblasto pirmykštėje serijoje, pereina iš epitelio į mezenhiminį perėjimą ir patenka į primityvųjį ruožą, kad susidarytų gemalo sluoksniai. [6]

    Simetrijos pažeidimas Redaguoti

    Ruošiantis gastruliacijai, embrionas turi tapti asimetriškas išilgai proksimalinės-distalinės ašies ir priekinės-užpakalinės ašies. Proksimalinė-distalinė ašis susidaro tada, kai embriono ląstelės sudaro „kiaušinio cilindrą“, kurį sudaro ekstraembrioniniai audiniai, kurie proksimaliniame gale sukuria tokias struktūras kaip placenta, o distalinis galas-epiblastą. Prie šio pertvarkymo prisideda daug signalizacijos kelių, įskaitant BMP, FGF, mazgą ir Wnt. Visceralinė endoderma supa epiblastą. Distalinė visceralinė endoderma (DVE) migruoja į priekinę embriono dalį ir sudaro „priekinę visceralinę endodermą“ (AVE). This breaks anterior-posterior symmetry and is regulated by nodal signaling. [6]

    Germ layer determination Edit

    The primitive streak is formed at the beginning of gastrulation and is found at the junction between the extraembryonic tissue and the epiblast on the posterior side of the embryo and the site of ingression. [21] Formation of the primitive streak is reliant upon nodal signaling [6] in the Koller's sickle within the cells contributing to the primitive streak and BMP4 signaling from the extraembryonic tissue. [21] [22] Furthermore, Cer1 and Lefty1 restrict the primitive streak to the appropriate location by antagonizing nodal signaling. [23] The region defined as the primitive streak continues to grow towards the distal tip. [6]

    During the early stages of development, the primitive streak is the structure that will establish bilateral symmetry, determine the site of gastrulation and initiate germ layer formation. To form the streak, reptiles, birds and mammals arrange mesenchymal cells along the prospective midline, establishing the first embryonic axis, as well as the place where cells will ingress and migrate during the process of gastrulation and germ layer formation. [24] The primitive streak extends through this midline and creates the antero-posterior body axis, [25] becoming the first symmetry-breaking event in the embryo, and marks the beginning of gastrulation. [26] This process involves the ingression of mesoderm and endoderm progenitors and their migration to their ultimate position, [25] [27] where they will differentiate into the three germ layers. [24] The localization of the cell adhesion and signaling molecule beta-catenin is critical to the proper formation of the organizer region that is responsible for initiating gastrulation.

    Cell internalization Edit

    In order for the cells to move from the epithelium of the epiblast through the primitive streak to form a new layer, the cells must undergo an epithelial to mesenchymal transition (EMT) to lose their epithelial characteristics, such as cell-cell adhesion. FGF signaling is necessary for proper EMT. FGFR1 is needed for the up regulation of SNAI1, which down regulates E-cadherin, causing a loss of cell adhesion. Following the EMT, the cells ingress through the primitive streak and spread out to form a new layer of cells or join existing layers. FGF8 is implicated in the process of this dispersal from the primitive streak. [23]

    Ląstelių signalizacija Redaguoti

    There are certain signals that play a role in determination and formation of the three germ layers, such as FGF, RA, and Wnt. [20] In mammals such as mice, RA signaling can play a role in lung formation. If there isn't enough RA, there will be an error in the lung production. RA also regulates the respiratory competence in this mouse model.

    During gastrulation, the cells are differentiated into the ectoderm or mesendoderm, which then separates into the mesoderm and endoderm. [20] The endoderm and mesoderm form due to the nodal signaling. Nodal signaling uses ligands that are part of TGFβ family. These ligands will signal transmembrane serine/threonine kinase receptors, and this will then phosphorylate Smad2 and Smad3. This protein will then attach itself to Smad4 and relocate to the nucleus where the mesendoderm genes will begin to be transcribed. The Wnt pathway along with β-catenin plays a key role in nodal signaling and endoderm formation. [28] Fibroblast growth factors (FGF), canonical Wnt pathway, bone morphogenetic protein (BMP), and retinoic acid (RA) are all important in the formation and development of the endoderm. [20] FGF are important in producing the homeobox gene which regulates early anatomical development. BMP signaling plays a role in the liver and promotes hepatic fate. RA signaling also induce homeobox genes such as Hoxb1 and Hoxa5. In mice, if there is a lack in RA signaling the mouse won't develop lungs. [20] RA signaling also has multiple uses in organ formation of the pharyngeal arches, the foregut, and hindgut. [20]

    There have been a number of attempts to understand the processes of gastrulation using in vitro techniques in parallel and complementary to studies in embryos, usually though the use of 2D [29] [30] [31] and 3D cell (Embryonic organoids) culture techniques [32] [33] [34] [35] using Embryonic stem cells (ESCs) or induced pluripotent stem cells (iPSCs). These are associated with number of clear advantages in using tissue-culture based protocols, some of which include reducing the cost of associated in vivo work (thereby reducing, replacing and refining the use of animals in experiments the 3Rs), being able to accurately apply agonists/antagonists in spatially and temporally specific manner [33] [34] which may be technically difficult to perform during Gastrulation. However, it is important to relate the observations in culture to the processes occurring in the embryo for context.


    Embryology and histology of the lung

    This presentation is made for the purpose of understanding te lungs development and histology.

    Bronchi and bronchioles are generally associated with blood vessels which follow the same branching tree structure. Note the arteries, including the smaller artery to the left of the one labelled, and also the arteriole which may be seen passing below the bronchiole at lower right. Keep in mind that the thin walls separating alveoli include a network of capillaries.

    Blood has been retained in blood vessels, so the conspicuous presence of red blood cells serves to reveal the location of alveolar capillaries.

    Each alveolar wall has a simple squamous epithelium lining each exposed surface, with a thin stroma of capillaries and delicate supporting connective tissue sandwiched in between. These details cannot be clearly resolved in this image.
    Flat nuclei in the alveolar wall represent either Type I pneumocytes (squamous cells) or capillary endothelium. Round nuclei may represent Type II pneumocytes (surfactant-secreting great alveolar cells).
    Monocytes from circulating blood can crawl out of the alveolar capillaries, cross the alveolar epithelium, and enter the alveolar air space.


    28.3 Fetal Development

    As you will recall, a developing human is called a fetus from the ninth week of gestation until birth. This 30-week period of development is marked by continued cell growth and differentiation, which fully develop the structures and functions of the immature organ systems formed during the embryonic period. The completion of fetal development results in a newborn who, although still immature in many ways, is capable of survival outside the womb.

    Sexual Differentiation

    Sexual differentiation does not begin until the fetal period, during weeks 9–12. Embryonic males and females, though genetically distinguishable, are morphologically identical (Figure 28.16). Bipotential gonads, or gonads that can develop into male or female sexual organs, are connected to a central cavity called the cloaca via Müllerian ducts and Wolffian ducts. (The cloaca is an extension of the primitive gut.) Several events lead to sexual differentiation during this period.

    During male fetal development, the bipotential gonads become the testes and associated epididymis. The Müllerian ducts degenerate. The Wolffian ducts become the vas deferens, and the cloaca becomes the urethra and rectum.

    During female fetal development, the bipotential gonads develop into ovaries. The Wolffian ducts degenerate. The Müllerian ducts become the uterine tubes and uterus, and the cloaca divides and develops into a vagina, a urethra, and a rectum.

    The Fetal Circulatory System

    During prenatal development, the fetal circulatory system is integrated with the placenta via the umbilical cord so that the fetus receives both oxygen and nutrients from the placenta. However, after childbirth, the umbilical cord is severed, and the newborn’s circulatory system must be reconfigured. When the heart first forms in the embryo, it exists as two parallel tubes derived from mesoderm and lined with endothelium, which then fuse together. As the embryo develops into a fetus, the tube-shaped heart folds and further differentiates into the four chambers present in a mature heart. Unlike a mature cardiovascular system, however, the fetal cardiovascular system also includes circulatory shortcuts, or shunts. A shunt is an anatomical (or sometimes surgical) diversion that allows blood flow to bypass immature organs such as the lungs and liver until childbirth.

    The placenta provides the fetus with necessary oxygen and nutrients via the umbilical vein. (Remember that veins carry blood toward the heart. In this case, the blood flowing to the fetal heart is oxygenated because it comes from the placenta. The respiratory system is immature and cannot yet oxygenate blood on its own.) From the umbilical vein, the oxygenated blood flows toward the inferior vena cava, all but bypassing the immature liver, via the ductus venosus shunt (Figure 28.17). The liver receives just a trickle of blood, which is all that it needs in its immature, semifunctional state. Blood flows from the inferior vena cava to the right atrium, mixing with fetal venous blood along the way.

    Although the fetal liver is semifunctional, the fetal lungs are nonfunctional. The fetal circulation therefore bypasses the lungs by shifting some of the blood through the foramen ovale , a shunt that directly connects the right and left atria and avoids the pulmonary trunk altogether. Most of the rest of the blood is pumped to the right ventricle, and from there, into the pulmonary trunk, which splits into pulmonary arteries. However, a shunt within the pulmonary artery, the ductus arteriosus , diverts a portion of this blood into the aorta. This ensures that only a small volume of oxygenated blood passes through the immature pulmonary circuit, which has only minor metabolic requirements. Blood vessels of uninflated lungs have high resistance to flow, a condition that encourages blood to flow to the aorta, which presents much lower resistance. The oxygenated blood moves through the foramen ovale into the left atrium, where it mixes with the now deoxygenated blood returning from the pulmonary circuit. This blood then moves into the left ventricle, where it is pumped into the aorta. Some of this blood moves through the coronary arteries into the myocardium, and some moves through the carotid arteries to the brain.

    The descending aorta carries partially oxygenated and partially deoxygenated blood into the lower regions of the body. It eventually passes into the umbilical arteries through branches of the internal iliac arteries. The deoxygenated blood collects waste as it circulates through the fetal body and returns to the umbilical cord. Thus, the two umbilical arteries carry blood low in oxygen and high in carbon dioxide and fetal wastes. This blood is filtered through the placenta, where wastes diffuse into the maternal circulation. Oxygen and nutrients from the mother diffuse into the placenta and from there into the fetal blood, and the process repeats.

    Other Organ Systems

    During weeks 9–12 of fetal development, the brain continues to expand, the body elongates, and ossification continues. Fetal movements are frequent during this period, but are jerky and not well-controlled. The bone marrow begins to take over the process of erythrocyte production—a task that the liver performed during the embryonic period. The liver now secretes bile. The fetus circulates amniotic fluid by swallowing it and producing urine. The eyes are well-developed by this stage, but the eyelids are fused shut. The fingers and toes begin to develop nails. By the end of week 12, the fetus measures approximately 9 cm (3.5 in) from crown to rump.

    Weeks 13–16 are marked by sensory organ development. The eyes move closer together blinking motions begin, although the eyes remain sealed shut. The lips exhibit sucking motions. The ears move upward and lie flatter against the head. The scalp begins to grow hair. The excretory system is also developing: the kidneys are well-formed, and meconium , or fetal feces, begins to accumulate in the intestines. Meconium consists of ingested amniotic fluid, cellular debris, mucus, and bile.

    During approximately weeks 16–20, as the fetus grows and limb movements become more powerful, the mother may begin to feel quickening , or fetal movements. However, space restrictions limit these movements and typically force the growing fetus into the “fetal position,” with the arms crossed and the legs bent at the knees. Sebaceous glands coat the skin with a waxy, protective substance called vernix caseosa that protects and moisturizes the skin and may provide lubrication during childbirth. A silky hair called lanugo also covers the skin during weeks 17–20, but it is shed as the fetus continues to grow. Extremely premature infants sometimes exhibit residual lanugo.

    Developmental weeks 21–30 are characterized by rapid weight gain, which is important for maintaining a stable body temperature after birth. The bone marrow completely takes over erythrocyte synthesis, and the axons of the spinal cord begin to be myelinated, or coated in the electrically insulating glial cell sheaths that are necessary for efficient nervous system functioning. (The process of myelination is not completed until adolescence.) During this period, the fetus grows eyelashes. The eyelids are no longer fused and can be opened and closed. The lungs begin producing surfactant, a substance that reduces surface tension in the lungs and assists proper lung expansion after birth. Inadequate surfactant production in premature newborns may result in respiratory distress syndrome, and as a result, the newborn may require surfactant replacement therapy, supplemental oxygen, or maintenance in a continuous positive airway pressure (CPAP) chamber during their first days or weeks of life. In male fetuses, the testes descend into the scrotum near the end of this period. The fetus at 30 weeks measures 28 cm (11 in) from crown to rump and exhibits the approximate body proportions of a full-term newborn, but still is much leaner.

    Interactive Link

    Visit this site for a summary of the stages of pregnancy, as experienced by the mother, and view the stages of development of the fetus throughout gestation. At what point in fetal development can a regular heartbeat be detected?

    The fetus continues to lay down subcutaneous fat from week 31 until birth. The added fat fills out the hypodermis, and the skin transitions from red and wrinkled to soft and pink. Lanugo is shed, and the nails grow to the tips of the fingers and toes. Immediately before birth, the average crown-to-rump length is 35.5–40.5 cm (14–16 in), and the fetus weighs approximately 2.5–4 kg (5.5–8.8 lbs). Once born, the newborn is no longer confined to the fetal position, so subsequent measurements are made from head-to-toe instead of from crown-to-rump. At birth, the average length is approximately 51 cm (20 in).

    Disorders of the.

    Developing Fetus

    Throughout the second half of gestation, the fetal intestines accumulate a tarry, greenish black meconium. The newborn’s first stools consist almost entirely of meconium they later transition to seedy yellow stools or slightly formed tan stools as meconium is cleared and replaced with digested breast milk or formula, respectively. Unlike these later stools, meconium is sterile it is devoid of bacteria because the fetus is in a sterile environment and has not consumed any breast milk or formula. Typically, an infant does not pass meconium until after birth. However, in 5–20 percent of births, the fetus has a bowel movement in utero, which can cause major complications in the newborn.

    The passage of meconium in the uterus signals fetal distress, particularly fetal hypoxia (i.e., oxygen deprivation). This may be caused by maternal drug abuse (especially tobacco or cocaine), maternal hypertension, depletion of amniotic fluid, long labor or difficult birth, or a defect in the placenta that prevents it from delivering adequate oxygen to the fetus. Meconium passage is typically a complication of full-term or post-term newborns because it is rarely passed before 34 weeks of gestation, when the gastrointestinal system has matured and is appropriately controlled by nervous system stimuli. Fetal distress can stimulate the vagus nerve to trigger gastrointestinal peristalsis and relaxation of the anal sphincter. Notably, fetal hypoxic stress also induces a gasping reflex, increasing the likelihood that meconium will be inhaled into the fetal lungs.

    Although meconium is a sterile substance, it interferes with the antibiotic properties of the amniotic fluid and makes the newborn and mother more vulnerable to bacterial infections at birth and during the perinatal period. Specifically, inflammation of the fetal membranes, inflammation of the uterine lining, or neonatal sepsis (infection in the newborn) may occur. Meconium also irritates delicate fetal skin and can cause a rash.

    The first sign that a fetus has passed meconium usually does not come until childbirth, when the amniotic sac ruptures. Normal amniotic fluid is clear and watery, but amniotic fluid in which meconium has been passed is stained greenish or yellowish. Antibiotics given to the mother may reduce the incidence of maternal bacterial infections, but it is critical that meconium is aspirated from the newborn before the first breath. Under these conditions, an obstetrician will extensively aspirate the infant’s airways as soon as the head is delivered, while the rest of the infant’s body is still inside the birth canal.

    Aspiration of meconium with the first breath can result in labored breathing, a barrel-shaped chest, or a low Apgar score. An obstetrician can identify meconium aspiration by listening to the lungs with a stethoscope for a coarse rattling sound. Blood gas tests and chest X-rays of the infant can confirm meconium aspiration. Inhaled meconium after birth could obstruct a newborn’s airways leading to alveolar collapse, interfere with surfactant function by stripping it from the lungs, or cause pulmonary inflammation or hypertension. Any of these complications will make the newborn much more vulnerable to pulmonary infection, including pneumonia.


    Žiūrėti video įrašą: Natalija Bunkė: vaiko atejimas į pasaulį pakeičia požiūrį į absoliučiai viską (Sausis 2023).