인간 배아의 발달

인체 구조의 개별적인 특징을 이해하려면 태아기 인체 발달 과정을 이해해야 합니다. 각 사람은 외형과 내부 구조라는 개별적인 특징을 가지고 있으며, 그 존재는 두 가지 요인에 의해 결정됩니다. 첫째, 유전입니다. 유전은 부모로부터 물려받은 특징과 더불어 사람이 성장하고, 발달하고, 공부하고, 일하는 외부 환경의 영향을 받는 결과입니다.

개체 발생, 즉 개체 발생의 발달은 수정부터 사망까지 삶의 모든 시기에 걸쳐 일어납니다. 인간의 개체 발생은 출생 전(자궁 내, 태아기; 그리스어 natos에서 유래 - '태어남')과 출생 후(자궁 외, 출생 후)의 두 시기로 구분됩니다. 수정부터 출생까지의 자궁 내 시기에는 태아(배아)가 어머니의 몸 안에 있습니다. 첫 8주 동안은 장기와 신체 부위의 주요 형성 과정이 일어납니다. 이 시기를 배아기라고 하며, 미래 인간의 유기체는 배아(배아)입니다. 주요 외적 특징이 나타나기 시작하는 임신 9주차부터는 유기체를 태아라고 하고, 이 시기를 태아기라고 합니다.

일반적으로 나팔관에서 일어나는 수정(정자와 난자의 융합) 후, 융합된 생식 세포는 단세포 배아, 즉 접합자를 형성하는데, 이 접합자는 두 생식 세포의 모든 특성을 지닙니다. 이 순간부터 새로운 (딸) 유기체의 발달이 시작됩니다.

배아 발달의 첫 주

이것은 접합자가 딸 세포로 분열하는 기간입니다. 처음 3-4일 동안 접합자는 분열하고 동시에 나팔관을 따라 자궁강 쪽으로 이동합니다. 접합자가 분열된 결과, 다세포 소포가 형성됩니다. 즉, 내부에 강이 있는 포배(그리스어로 blastos - 새싹에서 유래)입니다. 이 소포의 벽은 크고 작은 두 가지 유형의 세포로 구성됩니다. 소포의 벽인 영양막은 작고 밝은 세포의 바깥층으로 형성됩니다. 나중에 영양막 세포는 배아 막의 바깥층을 형성합니다. 더 크고 어두운 세포(배아포)는 클러스터인 배아모세포(배아 결절, 배아 퇴화)를 형성하며, 영양막의 중앙에 위치합니다. 배아와 인접한 배아외 구조(영양막 제외)는 이 세포 클러스터(배아모세포)에서 발달합니다. 소량의 체액이 표층(영양막)과 배아 림프절 사이에 축적됩니다.

발달 첫 주가 끝날 무렵(임신 6~7일) 배아는 자궁 점막에 착상됩니다. 소포를 형성하는 배아의 표면 세포인 영양막(trophoblast, 그리스어로 trophe는 영양을, trophicus는 영양을 주는, 영양을 주는)은 자궁 점막의 표면층을 느슨하게 하는 효소를 분비합니다. 자궁 점막은 이미 배아가 착상될 준비가 되어 있습니다. 배란(난소에서 난자가 방출되는 것)이 되면 자궁 점막은 두꺼워집니다(최대 8mm). 자궁선과 혈관이 그 안에서 자랍니다. 영양막에 수많은 돌기(융모)가 나타나 자궁 점막 조직과의 접촉 표면이 늘어납니다. 영양막은 융모막 또는 융모막이라고 하는 배아의 영양막으로 변합니다. 처음에는 융모막의 사방에 융모가 있지만, 이 융모는 자궁벽을 마주 보는 쪽에만 남아 있습니다. 이 자리에 융모막과 인접한 자궁 점막에서 새로운 기관인 태반(아기의 자리)이 발달합니다. 태반은 산모의 몸과 태아를 연결하고 영양을 공급하는 기관입니다.

배아 발달 2주차

이 단계에서 배아모세포는 두 층(두 개의 판)으로 나뉘고, 이 층에서 두 개의 소포가 형성됩니다. 양수로 채워진 외배엽성(양막) 소포는 영양막에 인접한 세포의 외층에서 형성됩니다. 내배엽성(노른자) 소포는 배아모세포 배절의 내층 세포에서 형성됩니다. 배아의 기초("몸체")는 양막 소포가 노른자 소포와 접촉하는 곳에 위치합니다. 이 기간 동안 배아는 두 개의 배엽으로 구성된 이중 보호막입니다. 바깥쪽 배엽은 외배엽(그리스어 ektos - 바깥쪽, derma - 피부에서 유래)이고 안쪽 배엽은 내배엽(그리스어 ёntos - 안쪽에서 유래)입니다. 외배엽은 양막 소포를 마주 보고 있고, 내배엽은 노른자 소포에 인접해 있습니다. 이 단계에서 배아의 표면을 확인할 수 있습니다. 등쪽 표면은 양막낭에 인접해 있고, 배쪽 표면은 난황낭에 인접해 있습니다. 양막낭과 난황낭 주변의 영양막강은 배아외 중간엽 세포 가닥으로 느슨하게 채워져 있습니다. 2주차 말쯤 배아는 길이가 1.5mm에 불과합니다. 이 시기에 배아막은 뒤쪽(미부) 부분이 두꺼워집니다. 이때 축기관(척, 신경관)이 발달하기 시작합니다.

배아 발달 3주차

삼중 방패 형성 시기. 배아 방패의 바깥쪽 외배엽층 세포들이 뒤쪽 끝으로 이동하여 배아 축 방향으로 뻗어 있는 능선을 형성합니다. 이 세포 가닥을 일차 선조(primary streak)라고 합니다. 일차 선조의 머리(앞쪽) 부분에서 세포들은 더 빠르게 성장하고 증식하여 작은 융기부인 일차 결절(Hensen's node)을 형성합니다. 일차 선조는 배아의 몸, 즉 좌우 대칭을 결정합니다. 일차 결절의 위치는 배아 몸의 머리 쪽 끝을 나타냅니다.

외배엽과 내배엽 사이의 측면으로 자라는 1차 선조와 1차 마디의 빠른 성장으로 인해 중간 배엽층, 즉 중배엽이 형성됩니다. 소순판 사이에 위치한 중배엽 세포를 배내 중배엽이라고 하며, 그 경계를 넘어 이동하는 중배엽 세포를 배외 중배엽이라고 합니다.

1차 결절 내 중배엽 세포 중 일부는 특히 활발하게 앞으로 자라며, 머리(척추) 돌기를 형성합니다. 이 돌기는 배아의 머리에서 꼬리 끝까지 외층과 내층 사이를 관통하여 세포 가닥인 등쪽 끈(척추)을 형성합니다. 배아의 머리(두개골) 부분은 꼬리(미부) 부분보다 빠르게 자라며, 꼬리는 1차 결절 부위와 함께 뒤로 물러나는 것처럼 보입니다. 3주차 말, 활발하게 자라는 세포들의 세로 띠인 신경판이 외배엽의 1차 결절 앞에 나타납니다. 이 신경판은 곧 구부러져 세로 홈인 신경 홈을 형성합니다. 홈이 깊어짐에 따라 가장자리가 두꺼워지고 서로 가까워지며 함께 자라면서 신경 홈을 닫아 신경관을 형성합니다. 이후 신경관에서 전체 신경계가 발달합니다. 외배엽은 형성된 신경관 위로 닫히고 신경관과의 연결을 잃습니다.

같은 시기에 손가락 모양의 돌출부인 요막이 배아 방패의 내배엽층(내배엽층) 뒤쪽에서 배아외 중간엽(소위 양막줄기)으로 침투하지만, 인간에서는 특별한 기능을 수행하지 않습니다. 요막을 따라 태반(태반) 혈관이 배아에서 양막줄기를 거쳐 융모막융모까지 자랍니다. 배아를 배아외막(태반)에 연결하는 혈관이 포함된 가닥은 복부줄기를 형성합니다. 따라서 3주차 말에는 인간 배아가 3중 방패처럼 보입니다. 배아 외층 영역에는 신경관이 보이고, 더 깊은 곳에는 인간 배아의 등쪽 끈, 즉 축 기관이 나타납니다.

배아 발달의 4주차

이 시기는 삼중 방패처럼 생긴 배아가 가로와 세로 방향으로 휘어지기 시작하는 시기입니다. 배아 방패는 볼록해지고, 가장자리는 깊은 홈, 즉 몸통 주름에 의해 양막과 경계를 이룹니다. 배아의 몸은 평평한 방패에서 3차원적인 방패로 변하고, 외배엽이 배아의 몸을 사방에서 덮습니다.

배아 몸 안에 있는 내배엽은 관 모양으로 말려 미래 장의 배아 퇴화 단계를 형성합니다. 배아 장이 난황낭과 연결되는 좁은 구멍은 나중에 제대 고리로 변합니다. 내배엽은 소화관과 호흡관의 상피와 분비샘을 형성합니다. 외배엽은 신경계, 피부와 그 파생물의 표피, 구강의 상피 내벽, 직장의 항문 부분, 그리고 질을 형성합니다. 중배엽은 내장(내배엽 파생물 제외), 심혈관계, 근골격계 기관(뼈, 관절, 근육), 그리고 피부를 형성합니다.

배아(1차) 장은 처음에는 앞뒤가 닫혀 있습니다. 배아의 몸 앞쪽과 뒤쪽 끝에는 외배엽의 함입이 나타나는데, 구개소구(미래의 구강)와 항문소구입니다. 1차 장의 강과 구개소구 사이에는 두 겹(외배엽과 내배엽)의 전방(구인두)판(막)이 있고, 장과 항문소구 사이에는 총배설강(항문)판(막)이 있습니다. 전방(구인두)판은 발생 4주차에 뚫립니다. 3개월차에는 후방(항문)판이 뚫립니다.

굽힘의 결과로, 배아의 몸은 양막 내용물, 즉 양수로 둘러싸여 있는데, 이는 보호 환경 역할을 하여 배아를 주로 기계적 손상(흔들림)으로부터 보호합니다. 난황낭은 성장이 지연되어 자궁 내 발달 2개월차에 작은 주머니처럼 생겼다가 완전히 줄어듭니다. 복부 줄기는 길어지고 비교적 가늘어지며, 나중에 탯줄이라는 이름을 얻게 됩니다.

4주차에는 배아 발달 3주차 말에 시작된 중배엽의 분화가 계속됩니다. 척삭의 측면에 위치한 중배엽의 등쪽 부분은 쌍을 이루는 돌출부인 체절을 형성합니다. 체절은 분절되어 있습니다. 즉, 체절이 변성된 부분으로 나뉩니다. 따라서 중배엽의 등쪽 부분을 분절되었다고 합니다. 체절의 분절은 앞에서 뒤로 점진적으로 발생합니다. 20일째에 3번째 체절 쌍이 형성되고, 30일째에는 이미 30개가 되고, 35일째에는 43~44쌍이 됩니다. 중배엽의 배쪽 부분은 분절로 나뉘지 않지만 양쪽에 두 개의 판(중배엽의 분절되지 않은 부분)으로 표시됩니다. 내측(장기) 판은 내배엽(1차 장)에 인접해 있으며 장내흉막이라고 하고, 외측(외부) 판은 배아의 체벽, 외배엽에 인접해 있으며 체외흉막이라고 합니다. 장액막의 상피 덮개(중피)와 장액막의 고유판, 장액하 기저부는 장내흉막과 체외흉막에서 발달합니다. 장내흉막의 중배엽은 내배엽에서 형성되는 상피와 샘을 제외한 소화관의 모든 층을 구성하는 데에도 관여합니다. 내배엽은 식도, 위, 담관이 있는 간의 샘, 췌장의 선 조직, 상피 덮개, 호흡 기관의 샘을 발생시킵니다. 중배엽의 미분절 부분의 판 사이의 공간은 배아의 몸의 공동으로 바뀌고, 이는 복강, 흉막, 심낭 공동으로 세분됩니다.

체절과 내장흉막 경계에 있는 중배엽은 신절(nephrotome, 분절다리)을 형성하며, 여기에서 일차 신장의 세관이 발달합니다. 중배엽의 등쪽 부분인 체절에서 세 개의 기초가 형성됩니다. 체절의 복내측 부분인 경절은 골격 형성 조직을 형성하는 데 사용되며, 여기에서 척추(axial skeleton)의 뼈와 연골이 형성됩니다. 그 옆쪽에는 근절(myotome)이 있으며, 여기에서 횡문골격근이 발달합니다. 체절의 등가쪽 부분에는 피부절(dermatome)이 있으며, 이 피부절에서 피부의 결합 조직 기저부인 진피(dermis)가 형성됩니다.

4주차에는 내이의 기저부(먼저 청각소와, 그 다음 청각소포)와 뇌의 측면 돌출부 위에 위치하는 미래의 수정체인 시신경소포가 배아의 양쪽 머리 부분에서 외배엽으로부터 형성됩니다. 동시에 머리의 내장 기관이 변형되어 전두엽과 상악골 돌기 형태로 구강 주위로 모입니다. 이러한 돌기 아래쪽에서는 하악골과 설하골(설골) 내장궁의 윤곽이 보입니다.

배아의 몸 앞쪽 표면에는 심장 결절이 두드러지게 나타나고, 그 뒤를 이어 간 결절이 나타납니다. 이 결절들 사이의 함몰 부위는 횡격막의 기초 중 하나인 횡격막이 형성되는 위치를 나타냅니다.

간결절 아래쪽에는 배쪽 줄기가 있는데, 여기에는 큰 혈관이 들어 있으며 배아를 태반(탯줄)에 연결합니다.

배아 발달 5주차부터 8주차까지의 기간

기관(기관형성)과 조직(조직형성)이 발달하는 시기입니다. 이 시기는 심장과 폐의 초기 발달, 장관 구조의 합병증, 내장궁과 아가미궁의 형성, 감각 기관의 피막 형성이 이루어지는 시기입니다. 신경관은 완전히 닫히고 머리 부분(미래의 뇌)에서 확장됩니다. 약 31~32일(5주, 태아의 길이는 7.5cm)에 팔의 지느러미 모양의 발달 흔적(싹)이 몸의 아랫목과 첫 번째 흉부 분절 높이에 나타납니다. 40일째에는 다리의 발달 흔적이 (아래쪽 요추와 위쪽 천골 분절 높이에) 형성됩니다.

6주차에는 외이의 기본 구조가 눈에 띄게 나타나고, 6주에서 7주 말에는 손가락, 그 다음에는 발가락이 눈에 띄게 나타납니다.

7주차 말에는 눈꺼풀이 형성되기 시작합니다. 덕분에 눈의 윤곽이 더욱 선명해집니다. 8주차에는 배아의 장기가 완성됩니다. 9주차, 즉 3개월 초부터 배아는 사람의 모습을 갖추게 되며, 이를 태아라고 합니다.

배아 발달 기간은 3개월에서 9개월까지

3개월부터 태아기 전체에 걸쳐 형성된 장기와 신체 부위의 성장과 발달이 시작됩니다. 동시에 외부 생식기의 분화가 시작됩니다. 손톱이 자랍니다. 5개월 말부터 눈썹과 속눈썹이 눈에 띄기 시작합니다. 7개월에는 눈꺼풀이 열리고 피하 조직에 지방이 축적되기 시작합니다. 9개월에는 태아가 태어납니다. 각 장기와 장기 체계의 발달과 관련된 연령별 특징은 교과서의 관련 부분에서 설명합니다.