Ontogenetický vývin - ontogenéza - je komplexný proces, ktorý zahŕňa všetky fázy života organizmu od jeho začiatku až po koniec. Tento vývin sa u pohlavne sa rozmnožujúcich organizmov, vrátane človeka, začína tvorbou pohlavných buniek, pokračuje oplodnením a vývojom nového jedinca, a končí smrťou. Ontogenéza zahrnuje obdobia rastu, dozrievania, reprodukcie a nakoniec aj starnutia.
Aby sme pochopili celý tento vývin, musíme sa vrátiť na úplný začiatok, kde sa tvorba nového jedinca začína procesom tvorby pohlavných buniek, tzv. gametogenézou. Pohlavné bunky, mužské spermie a ženské vajíčka, majú polovičný (haploidný) počet chromozómov ako telové (somatické) bunky - u človeka je to 23 chromozómov. Splynutím spermie a vajíčka sa obnovuje diploidný stav (46 chromozómov), čo umožňuje špeciálne delenie jadra nazývané meióza. Gaméty sa tvoria v pohlavných orgánoch a ich vývoj vedie k vytvoreniu nového jedinca.
Proontogenéza je obdobie vývinu pohlavných buniek a oplodnenia vajíčka spermiou.
Tvorba pohlavných buniek
Spermatogenéza (tvorba spermií)
Spermie vznikajú v mužských pohlavných orgánoch - semenníkoch. Optimálna teplota pre spermatogenézu je asi o 2 °C nižšia ako je telesná teplota, preto sú semenníky umiestnené v miešku mimo tela. Potrebná teplota je zabezpečená reguláciou krvného obehu a kontrakciou hladkej svaloviny pod kožou mieška. Spermatogenéza prebieha neustále od puberty až po starobu.
Spermie vznikajú z diploidných prvopohlavných buniek, ktoré sa nazývajú spermatogónie. Veľmi malé množstvo spermatogónií je prítomné v semenníkoch už pri narodení, ale tieto ostávajú až do puberty neaktívne. V puberte dochádza k ich aktivácii prostredníctvom folikulostimulačného hormónu (FSH), ktorý je produktom hypotalamo-hypofýzového komplexu, a následne mužského pohlavného hormónu testosterónu. Významnú úlohu zohráva stimulácia vmedzerenými Leydigovými bunkami. Aktivované spermatogónie sa mitoticky delia, čím sa zvyšuje ich počet.
Niektoré spermatogónie ostávajú v štádiu prekurzorických buniek, zatiaľ čo ostatné sa začnú vyvíjať na primárne spermatocyty (spermatocyty I. rádu) a vstupujú do meiózy. Ich jadrá sa zmenšujú a zahusťujú v súvislosti s tým, ako pokračuje delenie. Po I. meiotickom delení vznikajú z jedného primárneho spermatocytu dva sekundárne spermatocyty (spermatocyty II. rádu), ktoré už majú polovičné množstvo chromozómov, ale chromozómy sú tvorené dvomi chromatidami. Napokon po II. meiotickom delení vznikajú spermatidy s 23 jednochromatidovými chromozómami. Z každého primárneho spermatocytu tak vzniknú 4 spermatidy.
Spermatidy ďalej dozrievajú, ich cytoplazma sa predlžuje do žubrienkovitého tvaru a na jej konci vznikne bičík. Pri tomto procese majú veľký význam Sertoliho bunky, ktoré sa nachádzajú v stenách semenotvorných kanálikov.
Spermia je najmenšia bunka ľudského tela. Jej telo sa skladá z 3 častí:
- hlavička spermie - nachádza sa tu najdôležitejšia organela - jadro, ktorá nesie polovicu genetickej informácie budúceho embrya
- krčok - stredná časť, v ktorej sa nachádzajú mitochondrie, zabezpečujúce energiu pre aktívny pohyb spermie
- bičík - má podobnú submikroskopickú štruktúru ako bičík prvokov
V prednej časti hlavičky spermie sa nachádza tzv. akrozóm, ktorý obsahuje enzýmy potrebné na prienik do vajíčka.
V ejakuláte o objeme 4-5 ml sa nachádza približne 400-500 miliónov spermií. Spermie môžu byť málo pohyblivé, morfologicky abnormálne alebo nezrelé, ich podiel by však nemal presiahnuť 15 %. Väčšie percento je považované za faktor znižujúci plodnosť. V súčasnosti dochádza k všeobecnému poklesu počtu spermií ako aj zvyšovaniu podielu abnormálnych foriem, čo súvisí s nezdravým životným štýlom.
Oogenéza (tvorba vajíčok)
Vajíčka vznikajú v ženských pohlavných orgánoch - vaječníkoch. Na rozdiel od spermií, ktoré vznikajú až v puberte a tvoria sa neustále až do smrti, je najviac vajíčok v tele dievčaťa prítomných pri narodení (asi 700 000). Odvtedy sa ich počet neustále znižuje a nové už nevznikajú. Medzi 16-25 rokmi je ich asi 150 000, medzi 26-35 rokmi asi 50 000, medzi 36-45 rokmi asi 34 000 a po menopauze (asi 45-55 rokov) vymiznú všetky.
Vo vaječníku sa nachádzajú nezrelé vajíčka, ktoré postupne definitívne dozrievajú až počas ovariálneho cyklu. Z prvopohlavných buniek vznikajú diploidné oogónie, ktoré sa mitoticky množia do spomínaného počtu asi 700 000. Akonáhle ustane ich mitotická aktivita, vstupujú do meiózy. I. meiotické delenie oogónií však zastane v štádiu profázy I. (v diploténnom štádiu) a pokračuje až s nástupom pohlavnej zrelosti. Takéto štádium bunky sa nazýva primárny oocyt (oocyt I. rádu).
Primárny oocyt prekonáva rastovú fázu, počas ktorej sa v ňom ukladajú zásobné látky potrebné pre výstavbu vaječných a zárodočných obalov budúceho embrya a tiež ako zdroj energie. Tým dochádza, opačne ako v prípade spermií, k zväčšovaniu cytoplazmy.
Zároveň sa primárne oocyty obaľujú okolitým tkanivom a spolu s ním vytvárajú primárny folikul. Primárne folikuly dozrievajú v pravidelných mesačných intervaloch počas ovariálneho cyklu, kedy dochádza k rastu a dozrievaniu niekoľkých primárnych folikulov a vzniku Graafovho folikulu. Zároveň s uvoľnením vajíčka z Graafovho folikulu (ovulácia) dochádza k ukončeniu I. meiotického delenia a vzniku dvoch nerovnocenných buniek - veľkého sekundárneho oocytu (oocytu II. rádu) a malého pólového telieska. Ovuláciu, rast a zrenie vajíčok riadia gonadotropné hormóny predného laloku hypofýzy a tiež pohlavné hormóny, ktoré produkujú vaječníky.
Druhé meiotické delenie nastane až v čase oplodnenia vajíčka spermiou, po ktorom vzniká už zrelé vajíčko - ootida (ovum), a ďalšie pólové teliesko. Niekedy sa rozdelí ešte aj prvé pólové teliesko, ale keďže ani jedno pólové teliesko prakticky nemá nijakú cytoplazmu, všetky zanikajú.
Vajíčko je najväčšia bunka ľudského tela (asi 100 µm), má veľa cytoplazmy a je nepohyblivé.
Keďže vajíčko "dozrie" až po oplodnení spermiou, čo je už definované ako zygota, u človeka sa prakticky so zrelým vajíčkom nikdy nestretávame. Rovnako sa nestretávame s ľudským vajíčkom ako so samostatnou bunkou - vždy je buď súčasťou folikulu (primárneho alebo Graafovho), na ktorom je priamo závislé, alebo sú bunky na jeho povrchu potrebné k samotnému oplodneniu spermiou (tzv. vrstva cumulus oophorus).
Oplodnenie
Spermie sa po pohlavnom akte - koitus (lat. coitus = pohlavný, sexuálny styk, súlož) - dostávajú cez pošvu a maternicu do vajíčkovodov. Tu zostávajú živé 1-2 dni. Čas pobytu spermií v ženských pohlavných cestách je zároveň potrebný pre následné oplodnenie vajíčka - kapacitácia spermií. Ak v tomto čase nastane ovulácia, je oplodnenie vysoko pravdepodobné. Pohybu spermií napomáha aj sekrét vajíčkovodu, tvorba ktorého je zvýšená práve ku koncu folikulárnej fázy ovariálneho cyklu.
K vajíčku sa dostáva iba 300-500 spermií z počiatočného počtu 200-300 miliónov, a len 1 spermia oplodňuje vajíčko.
Pri styku spermie s vajíčkom dochádza k enzymatickej akrozómovej reakcii, rozrušeniu glykoproteínového vajíčkového obalu - zona pellucida - a prieniku spermie do vajíčka. Súčasne vajíčko reaguje tzv. oplodňovacou reakciou, ktorá zabráni prieniku ďalších spermií. Prienik spermie je zároveň impulzom k dokončeniu druhého meiotického delenia vajíčka, ktoré je zatiaľ v štádiu oocytu II. rádu. Krátko na to dochádza k splynutiu oboch haploidných jadier, čím je oplodnenie dovŕšené a nastupujú procesy pripravujúce vajíčko na prvé brázdenie.
Pri styku spermie s vajíčkom dochádza k enzymatickej akrozómovej reakcii, rozrušeniu glykoproteínového vajíčkového obalu - zona pellucida - a prieniku spermie do vajíčka. Súčasne vajíčko reaguje tzv. oplodňovacou reakciou, ktorá zabráni prieniku ďalších spermií.
Ak dôjde k súčasnému oplodneniu dvoch dozretých vajíčok (dvomi rôznymi spermiami), narodia sa dvojvaječné (dizygotné) dvojčatá. Majú odlišnú genetickú informáciu, preto sa na seba nemusia vôbec podobať. Jednovaječné (monozygotné) dvojčatá majú rovnakú genetickú informáciu, pretože vznikajú oddelením a samostatným vývinom blastomér.
Prenatálny vývin
Prenatálny vývin je obdobie života dieťaťa pred jeho narodením, počnúc oplodnením vajíčka - čiže vznikom zygoty. Prenatálne obdobie vývinu človeka prebieha v maternici, preto ho nazývame vnútromaternicový (intrauterinný) vývin. Prenatálnym vývinom človeka sa zaoberá embryológia.
Prenatálny vývin trvá v priemere 38 týždňov (266 dní). V gynekologickej praxi sa tehotenstvo (gravidita) počíta od poslednej menštruácie, čo je asi 2 týždne pred odplodnením, preto je dĺžka prenatálneho obdobia zaokrúhlená na 40 týždňov (280 dní, 10 lunárnych mesiacov).
Rozdeľuje sa na 2 fázy:
- Embryonálny vývin (od oplodnenia prvých 8 týždňov) - vyvíja sa zárodok (embryo)
- Fetálny vývin (od 9. týždňa do pôrodu) - vyvíja sa plod (fetus)
V organizme gravidnej matky sa zvyšuje ventilácia pľúc, pretože telo potrebuje viac kyslíka pre seba aj pre plod. Rovnako sa zvyšuje funkcia obličiek, ktoré musia spracovať zvýšené množstvo odpadových látok. Mení sa aj látková premena (metabolizmus), aby sa zabezpečil dostatok živín pre rast a vývoj plodu.
Obdobie embryonálneho vývinu je charakteristické kvalitatívnymi a relatívne rýchlymi zmenami, ktoré sú veľmi citlivé na pôsobenie škodlivých činiteľov, ako sú chemické látky (lieky, alkohol), ionizujúce žiarenie (niektoré lekárske vyšetrenia), stres. Negatívne faktory môžu vyvolať potrat (abortus) alebo vznik vrodených vývinových chýb. Príčinami vzniku vrodených chýb sa zaoberá vedná disciplína teratológia.
Od vrodených vývinových chýb treba odlišovať vrodené genetické ochorenia, ktorých podstata je v genetickej informácii plodu, a ich prejav je nezávislý od podmienok tehotenstva.
Embryonálny vývin (1.-8. týždeň)
Embryonálny vývin začína charakteristickým mitotickým delením oplodneného vajíčka, pričom medzi jednotlivými bunkami sú hlboké brázdy - brázdenie (ryhovanie) zygoty. Jedno delenie prebieha približne raz za 24 hodín a celkový objem vajíčka sa počas ryhovania nezväčšuje kvôli tomu, že stále je prítomná zona pellucida. Jednotlivé bunky sa nazývajú blastoméry.
Vzniká morula (1.-4. deň). V čase, keď embryo pozostáva z 32 buniek, časť buniek začína migrovať a z plného útvaru sa stáva dutý útvar - blastocysta (blastula). V blastocyste sa diferencujú povrchové bunky, ktoré zabezpečujú nidáciu a majú vyživovaciu funkciu v ranom embryonálnom štádiu - trofoblast, a vlastné bunky embrya, ktoré sa koncentrujú vo vnútri blastocysty pri póle orientovanom k sliznici maternice - embryoblast. Blastocysta sa následne zbavuje obalu zona pellucida, čím je umožnená jej nidácia (implantácia) v maternici.
Implantácia sa začína prenikaním výbežkov trofoblastu do endometria maternice. Povrchové bunky trofoblastu sa spájajú medzi sebou a vytvárajú mnohojadrový útvar - syncytiotrofoblast, ktorý postupuje ďalej do endometria a zároveň so sebou vťahuje aj blastocystu. Vrstva samostatných buniek trofoblastu, ktorý prilieha k embryu, sa nazýva cytotrofoblast. V tejto fáze sa mení aj sliznica endometria, v ktorom sa zmnožia cievy a zvyšuje sa aktivita žliazok.
Počas zahniezdenia embrya pravdepodobne viacero mechanizmov zabezpečuje potláčanie imunitnej reakcie matky (protizápalové faktory, maskovanie antigénov vrstvou mukoproteínu, zvýšená lokálna hladina progesterónu). Implantácia zároveň spúšťa v mnohojadrovom trofoblaste syntézu choriongonadotropínu (hCG), ktorý zastavuje dozrievanie ďalších folikulov, resp. dáva signál žltému teliesku, aby nezaniklo a ďalej produkovalo progesterón.
V druhom týždni tehotenstva je implantácia embrya ukončená a z embryoblastu sa diferencuje tzv. zárodkový štít, ktorý má dve vrstvy: epiblast, priliehajúci zhora na trofoblast, pod ktorým je hypoblast. Postupne však dochádza k oddeleniu epiblastu od trofoblastu a na tomto mieste vzniká amnionová dutina s tekutinou, ktorá sa bežne nazýva plodová voda. Výstelku amnionovej dutiny tvoria amnioblasty, ktoré sú taktiež pôvodom z epiblastu. Na druhej strane sa množia aj bunky hypoblastu až obrastú časť dutiny blastocysty, čím vznikne žĺtkový vak. Žĺtkový vak u cicavcov nemá vyživovaciu funkciu. Zvyšný priestor medzi žĺtkovým vakom a stenou blastocysty je tvorený chorionovou dutinou.
V tomto čase dochádza v rámci mnohojadrového trofoblastu k vzniku dutiniek - lakúny, ktoré sa spájajú a po kontakte s krvnými cievami endometria sa začnú plniť krvou. Takýto lakulárny systém tvorí základ budúceho placentárneho krvného obehu.
V treťom týždni sa v rámci epiblastu vytvára priehlbina - primitívny prúžok, popri ktorom migrujú proliferujúce bunky epiblastu medzi epiblast a hypoblast, čím vzniká tretia zárodočná vrstva - mezoderma. Pôvodné bunky epiblastu sa budú nazývať ektoderma. Zároveň migrujúce bunky epiblastu nahrádzajú aj pôvodné bunky hypoblastu a budú sa nazývať endoderma. Čiže záverom možno povedať, že všetky tri zárodočné vrstvy sú pôvodom z epiblastu. Vznik mezodermu (14.-15. deň).
Po gastrulácii dochádza k vývinu základnej embryonálnej osi - notochorda, ktorá síce z väčšej časti zaniká, ale má význam v indukcii vývinu neurálnej rúry (základ centrálnej nervovej sústavy) a postupného vývinu párových prvosegmentov (somitov) (základ časti lebky, stavcov, kostrovej svaloviny a kožnej zamše).
Počas 3. týždňa vývinu dochádza k ohybu - flexia embrya do tvaru písmena C v predozadnom ale aj bočnom smere, čím sa endoderma dostáva dovnútra a stáča do rúry a neskôr vytvorí primitívne črevo.
Fetálny vývin (9.-38. týždeň)
Fetálny vývin - vývin plodu - féta (9. - 40. týždeň). Embryo nadobúda ľudské črty. Vonkajšími znakmi sa podobá na dospelého človeka. Z buniek zárodku postupne vzniká nielen vlastné telo zárodku, ale aj prídavné orgány, t.j. zárodočné obaly a placenta. Okolo zárodku sa vytvára amniový obal a v ňom tekutina, v ktorej zárodok pláva. Druhá zárodočná blana chorión zrastá so sliznicou maternice a vytvára plodový koláč - placentu. Placenta sprostredkúva spojenie medzi plodom a organizmom matky. Krv plodu sa v placente dostáva do bezprostrednej blízkosti matkinej krvi a odoberá z nej všetky živiny, kyslík, minerálne látky, vitamíny a vodu, a naopak do nej odovzdáva väčšinu svojich odpadových produktov, najmä oxid uhličitý a močovinu.
9 mesiacov v maternici: Pozoruhodný pohľad na vývoj plodu pomocou ultrazvuku od PregnancyChat.com
Neplodnosť a plánované rodičovstvo
Oficiálne sa za neplodný pár označuje ten, ktorému sa ani po roku pravidelných nechránených stykov nedarí dieťa počať. Po tomto roku by mal pár vyhľadať lekára alebo navštíviť jedno zo šiestich centier asistovanej reprodukcie na Slovensku.
Počatie vyžaduje, aby muž disponoval veľkým množstvom zdravých a pohyblivých spermií a žena zdravým a zrelým vajíčkom. Stretnúť sa musia v správnom čase, pretože z vaječníka uvoľnené vajíčko prežíva maximálne 24 hodín, spermie o deň dlhšie.
Udržanie tehotenstva: Žena musí mať priechodné vajíčkovody, aby sa v nich mohli spermie aj vajíčko pohybovať a maternica musí byť rovnako zdravá a pružná. Na udržanie tehotenstva až do pôrodu je potrebná aj dobre uzavretá maternicová bránka alebo maternicové hrdlo. Tento pohľad na počatie ukazuje, o aké citlivé biologické pochody ide.
Párová neplodnosť postihuje obe pohlavia rovnakým dielom a vždy sa týka páru, takže lekárske vyšetrenia podstupujú obaja partneri. Lekár najprv vyšetruje muža, pretože toto vyšetrenie je rýchlejšie a jednoduchšie. Muž odovzdá spermie na vyšetrenie po päťdňovej sexuálnej prestávke a jeho spermie sa hodnotia podľa počtu, pohyblivosti a tvaru.
Mužskú neplodnosť spôsobujú hodnoty pod päť miliónov spermií v jednom mililitri ejakulátu. Muž pri tomto vyšetrení nepodstupuje žiadny náročný zákrok, o to väčšia je však niekedy jeho psychologická bariéra. Pre mnoho mužov je vyšetrenie ejakulátu nepríjemnou skúškou ich sebavedomia, ich mužnosti.
Podľa štatistiky kvalita spermií klesla za posledné desiatky rokov tak, že v roku 1960 sa za zdravý považoval ejakulát, ktorý obsahoval štyridsať miliónov spermií na mililiter, v roku 2000 znížila WHO túto normu na polovicu, teda na len dvadsať miliónov spermií v mililitri.
Ak je výsledkom vyšetrení muža normálny nález a k dispozícii sú zdravé spermie, pristúpi sa k vyšetreniu ženy. Spočíva v určení hladiny hormónov, v zistení, či je v poriadku dozrievanie jej vajíčok, či ovulácia prebieha správne a skontroluje sa i priechodnosť vajíčkovodov. Hľadajú sa odchýlky v: tvare maternicovej dutiny, vývojové poškodenia či zrasty, infekcie maternice. Ďalšou komplikáciou je endometrióza, výskyt maternicovej sliznice inde ako v maternicovej svalovine, často vo vajíčkovodoch alebo v malej panve. Problém môžu spôsobovať aj zápaly alebo anatomické poruchy maternicového hrdla. Objavuje sa aj imunologický konflikt, keď sa v hliene maternicového hrdla nachádzajú protilátky proti spermiám, zjednodušene povedané, keď je žena na spermie alergická.
Žena sa musí podrobiť odberom krvi na hormonálne, prípadne genetické a imunologické vyšetrenie, lekár ďalej vykoná vyšetrenie ultrazvukom a ak je to potrebné, tak aj endoskopické či laparoskopické vyšetrenie ženských pohlavných a rozmnožovacích orgánov.
Neplodnosť z neznámych dôvodov: Pár, ktorý má za sebou všetky vyšetrenia, sa väčšinou dozvie diagnózu. Lekári a výskumní pracovníci sa snažia neustále posunúť hranice medicíny. K oplodneniu vajíčka môže prísť len v dobe ovulácie, preto je v prvej rade dôležité načasovanie. Medzi hlavné faktory ovplyvňujúce plodnosť patrí tiež zdravotný stav (fyzický a duševný), vek oboch partnerov a pochopiteľne životný štýl. Žena je počas ovulácie plodná len veľmi krátku dobu a tak nie je zaručené, že snaha o počatie bude úspešná. Vajíčko v dobe ovulácie začne zostupovať vajcovodom k maternici a v rámci tejto cesty má spermia jedinečnú šancu na jeho oplodnenie. pH pošvy naviac významne ovplyvňuje úspešnú cestu spermie k vajíčku. Behom menštruačného cyklu zaznamenávame plodné a neplodné dni. Zároveň je nutné počítať s rôznou “životnosťou” spermií. Spermie sa pohybujú v tekutine nazývanej seminálna plazma. Cervikálny hlien je hlien krčka maternice. V dobe ovulácie poskytuje priaznivé prostredie pre prežitie spermií. Problém môže nastať vo chvíli, kedy nedôjde k dostatočnej zmene pH pošvy. Všetko súvisí so všetkým. Keď vynecháme genetické a vrodené poruchy, zistíme, že takmer všetky cesty vedú k zlému životnému štýlu a k stresovému faktoru. Percentuálne je neplodnosť mužov a žien vyrovnaná. Každé pohlavie obsiahne približne 40 %. Ale z hľadiska vekových limitov už vnímame určité hranice. Ženám sa odporúča otehotnieť ideálne do veku 35 rokov, zatiaľ čo muži sa javia ako šťastlivci bez hraníc. Ženy sa zase stretávajú s nedostatočnou činnosťou vaječníkov či nepriechodnosťou vajcovodov. V niektorých prípadoch sa objavujú imunologické protilátky - tak ženské telo reaguje prirodzenou obranou na cudzie látky. Pri ovulácii dochádza k zmene maternicového hlienu. Ideálne prostredie pre spermie je 7 - 7,5 pH (zásadité) a mení sa práve behom ovulácie. Náš životný štýl, spôsob stravovania, psychická rovnováha i samotný priebeh intímneho aktu môžu mať vplyv na úspešné počatie.
Zrodenie nového života je jedným z najväčších zázrakov prírody. Tento proces sa začína oplodnením - spojením vajíčka a spermie - a pokračuje sériou biologických krokov, ktoré vedú k vzniku nového človeka. Počítajte s radosťou - a to doslova! Lubrikačný gel GYNELLA® Natal Ferti Gel obsahuje účinné zložky, ktoré výrazne napomáhajú spermiám na ich ceste. Nezabúdajme ani na ženský orgazmus. Vytvorte spermiám ideálne podmienky, aby úspešne oplodnily vajíčko. GYNELLA® Natal Ferti Gel udržuje zásadité prostredie, ktoré je vhodné pre prirodzené počatie. Zároveň uľahčuje prechod spermií k vajíčku.
tags: #oplodnenie #ludskej #samice