گفتار 3
رشد و نمو جنین
لقاح
مقدمه
زندگی انسان با تشکیل یک یاخته تخم (زیگوت) آغاز می‌شود. یاخته تخم، حاصل ادغام گامت‌های نر و ماده است و دارای دو مجموعه فام‌تن می‌باشد که به‌ترتیب از پدر و مادر به ارث رسیده‌اند.
یاخته تخم با انجام تقسیم‌های پی‌درپی و گذر از مراحلی مشخص، به‌تدریج به جنین و در نهایت به نوزاد تبدیل می‌شود.
مراحل لقاح
1. حرکت تخمک در دستگاه تولیدمثل:
پس از تخمک‌گذاری، تخمک از تخمدان آزاد می‌شود.
از آن‌جا که اتصال مستقیمی میان شیپور رحمی و تخمدان وجود ندارد، حرکات منظم زوائد انگشت‌مانند در ابتدای شیپور موجب هدایت تخمک به داخل لوله رحم می‌شود.
همچنین، انقباض دیواره به همراه زنش مژک‌های موجود در دیواره داخلی شیپور با حرکاتی هماهنگ، حرکت تخمک را به‌سوی رحم تسهیل می‌کنند.
2. حرکت زامه‌ها به سوی تخمک:
هنگام انزال، میلیون‌ها زامه همراه با منی وارد رحم می‌شوند.
زامه‌ها پس از ورود به رحم به‌سوی تخمک حرکت می‌کنند.
با وجود تعداد زیاد زامه‌ها، تنها گروه اندکی از آن‌ها موفق می‌شوند خود را به تخمک درون لوله رحم برسانند.
3. عبور زامه‌ها از پوشش اطراف تخمک:
تخمک توسط دو پوشش احاطه شده است:
یکی از آن‌ها متشکل از یاخته‌های انبانکی با ساختار سلولی است.
دیگری لایه‌ای شفاف و ژله‌مانند است که فاقد ساختار یاخته‌ای می‌باشد.
این لایه‌ها در مرحله‌ای از چرخه تخمدانی به نام مرحله انبانکی تشکیل می‌شوند.
زامه‌ها ابتدا باید از میان یاخته‌های انبانکی عبور کرده و سپس به منطقه شفاف برسند.
نقش آنزیم‌های تارک‌تن:
برای عبور از منطقه شفاف، زامه‌ها از بخشی به نام تارک‌تن، آنزیم‌هایی را آزاد می‌کنند.
با رهاسازی آنزیم‌ها از تارک‌تن، ساختار شفاف اطراف تخمک تخریب می‌شود تا زامه بتواند با غشای آن تماس پیدا کند و لقاح را شروع کند.
شکل 12 - نفوذ زامه در تخمک. توجه داشته باشید که این شکل مراحل نفوذ تنها یک زامه را به تخمک نشان می‌دهد.
4. آغاز فرایند لقاح:
فرایند لقاح هنگامی آغاز می‌شود که غشای زامه با غشای تخمک تماس پیدا می‌کند.
با ادغام این دو غشا، تغییراتی در سطح تخمک رخ می‌دهد که به تشکیل پوشش لقاحی منتهی می‌شود.
این پوشش از ورود سایر زامه‌ها جلوگیری می‌کند.
5. ادغام هسته‌ها و تشکیل یاخته تخم (زیگوت):
پس از ادغام غشاها، هسته زامه وارد سیتوپلاسم تخمک می‌شود.
در این زمان، فرایند کاستمان ۲ در تخمک کامل می‌شود و گامت ماده نهایی تشکیل می‌گردد.
سپس هسته گامت ماده با هسته زامه ادغام شده و یاخته تخم به‌وجود می‌آید که دارای ۲۳ جفت فام‌تن (۴۶ عدد) است.
نکات تکمیلی:
در هنگام ورود هسته زامه به درون تخمک، مساحت غشای آن افزایش می‌یابد و این تغییر ساختاری در ادامه فعال‌سازی تخمک نقش دارد.
پیش از کامل شدن کاستمان 2 در تخمک، تعداد فام‌تن‌ها برابر با ۴۶ و کروماتیدها ۶۹ عدد خواهد بود، زیرا فام‌تن‌های مادری در این مرحله هنوز حالت مضاعف دارند.
یاخته تخم حاوی ۲۲ جفت فام‌تن پیکری مشابه و یک جفت فام‌تن جنسی است. ترکیب XX نشان‌دهنده جنس مؤنث و ترکیب XY نشان‌دهنده جنس مذکر خواهد بود.
وقایع پس از لقاح
1. آغاز تقسیمات رشتمانی
حدود ۳۶ ساعت پس از لقاح، یاخته تخم نخستین تقسیمات رشتمانی خود را آغاز می‌کند.
این تقسیمات بدون انجام رشد ابعادی یاخته‌ها در مرحله اینترفاز صورت می‌گیرد؛ به‌گونه‌ای که توده حاصل از یاخته‌ها تقریباً هم‌حجم با یاخته تخم اولیه باقی می‌ماند.
یاخته‌های حاصل از تقسیم، در ابتدا به صورت توده‌ای متراکم و توپر در کنار هم قرار می‌گیرند که به آن مورولا گفته می‌شود. این توده از حدود ۱۶ یاخته تشکیل شده است.
با ادامه تقسیمات، مورولا در حین حرکت به‌سوی رحم، وارد مرحله‌ای جدید از سازمان‌یافتگی می‌شود.
2. تشکیل بلاستوسیست
یاخته‌های مورولا، با ادامه تقسیم‌ها مایعی به فضای بین یاخته‌ای ترشح می‌کنند. در اثر ترشح این مایع، فاصله بین یاخته‌ها افزایش یافته و فضاهای کوچکی بین یاخته‌ها شکل می‌گیرد.
این فضاها به‌تدریج به هم می‌پیوندند و یک حفره پر از مایع پدید می‌آید. این توده یاخته‌ای که در این زمان به رحم رسیده است بلاستوسیست نامیده می‌شود.
بلاستوسیست از دو بخش اصلی تشکیل شده است:
توده یاخته‌ای درونی که شامل مجموعه‌ای از یاخته‌های بنیادی است. این یاخته‌ها در مراحل بعدی، منشأ سه لایه زاینده جنینی خواهند بود که از آن‌ها همه بافت‌ها و اندام‌های بدن جنین پدید می‌آید.
لایه بیرونی به نام تروفوبلاست که در تشکیل پرده‌های محافظتی و جفت نقش دارد.
با پاره شدن پوشش لقاحی، بلاستوسیست از آن آزاد می‌شود.
شکل 13 - مراحل اولیۀ رشد جنین
مقایسه مورولا و بلاستوسیست در مراحل اولیه رشد جنین
ویژگی | مورولا | بلاستوسیست |
زمان تشکیل | پس از چند مرحله تقسیم | پس از مورولا و ترشح مایع |
ساختار | توده متراکم و توپر | ساختاری با حفره پر از مایع |
تعداد یاخته | حدود ۱۶ یاخته | یاخته‌های بیشتر و سازمان‌یافته‌تر |
حجم کلی | تقریباً هم‌حجم با یاخته تخم اولیه | کمی بزرگ‌تر از یاخته تخم اولیه |
اجزای مشخص | توده یکدست یاخته‌ای | توده یاخته‌ای درونی و تروفوبلاست |
محل تشکیل | در حین تقسیمات در لوله‌های رحم | هنگام ورود به رحم |
3. فرایند جایگزینی (لانه‌گزینی)
برخلاف تصور اولیه، بلاستوسیست در حفره‌های طبیعی موجود در دیواره رحم قرار نمی‌گیرد، بلکه یاخته‌های تروفوبلاست با ترشح آنزیم‌هایی, بخشی از بافت داخلی دیواره رحم را تجزیه کرده و حفره‌ای اختصاصی برای جای‌گیری بلاستوسیست ایجاد می‌کنند.
این فرایند را جایگزینی یا لانه‌گزینی می‌نامند.
در این مرحله، جنین در مراحل آغازین رشد، پیش از تشکیل جفت، مواد مغذی خود را از اندوخته‌های موجود در تخمک و نیز از یاخته‌های تجزیه‌شده لایه مخاطی رحم دریافت می‌کند.
4. تشکیل پرده‌های جنینی
پس از استقرار بلاستوسیست در دیواره رحم، پرده‌های محافظتی اطراف جنین شکل می‌گیرند:
آمنیون (زه‌کیسه): کیسه‌ای پر از مایع پیرامون جنین تشکیل می‌دهد که نقش حفاظتی و کمک به تغذیه را ایفا می‌کند.
کوریون (زه‌شامه): پرده‌ای که از تروفوبلاست منشأ می‌گیرد و در تشکیل جفت و بندناف نقش دارد. بند ناف، رابط بین جنین و جفت است.
افزون بر این دو، پرده‌های دیگری نیز پیرامون جنین شکل می‌گیرند که هر یک ضمن نقش محافظتی، وظایف تخصصی خاصی را نیز بر عهده دارند.
شکل 14 - پرده‌های اطراف جنین
بندناف و جفت
بندناف، ساختاری لوله‌ای‌شکل است که ارتباط بین جنین و جفت را برقرار می‌سازد و انتقال مواد تغذیه‌ای، گازهای تنفسی و مواد زاید را ممکن می‌سازد.
جفت ساختاری مهم در دوران بارداری است که از یاخته‌های جنینی و یاخته‌های مادری منشأ می‌گیرد.
مقایسه بندناف و جفت
ویژگی | بندناف | جفت |
ساختار | لوله‌ای‌شکل | ساختاری مهم در دوران بارداری |
عملکرد | ارتباط بین جنین و جفت، انتقال مواد | تبادل مواد بین مادر و جنین، ترشح هورمون |
منشأ | ارتباط دهنده جنین و جفت | یاخته‌های جنینی و مادری |
مواد منتقل شونده | مواد تغذیه‌ای، گازهای تنفسی، مواد زاید | مواد تغذیه‌ای، اکسیژن، دی‌اکسید کربن، مواد دفعی، هورمون |
ترشح هورمون HCG و تأثیرات آن
یاخته‌های جنینیِ منشأگرفته از تروفوبلاست (کوریون)، هورمونی به نام HCG ترشح می‌کنند که وارد خون مادر می‌شود.
این یاخته‌ها از نظر ژنتیکی با یاخته‌های بدن مادر تفاوت دارند.
HCG عملکردی مشابه هورمون LH دارد و باعث حفظ جسم زرد در تخمدان مادر و تداوم ترشح پروژسترون می‌شود.
این هورمون‌ها مانع بروز قاعدگی و وقوع تخمک‌گذاری جدید می‌شوند.
وجود HCG در خون، مبنای آزمایش‌های بارداری است؛ آزمایش خون روشی دقیق‌تر و مطمئن‌تر از آزمایش ادرار برای تأیید بارداری محسوب می‌شود. توده درونی، مجموعه‌ای از یاخته‌های بنیادی است. از تودۀ یاخته‌ای درونی لایه‌های زاینده جنینی شکل می‌گیرند که منشأ بافت‌ها و اندام‌های مختلف‌اند.
تشکیل بیش از یک جنین
دوقلوها و چندقلوهای ناهمسان
در برخی موارد،
بیش از یک تخمک در یک چرخه قاعدگی آزاد می‌شود. اگر هر یک از این تخمک‌ها با زامه‌ای متفاوت لقاح یابد، چند یاخته تخم به‌وجود می‌آید که هر کدام منشأ تشکیل جنینی مستقل خواهند بود. به این ترتیب، دوقلوها یا چندقلوهای ناهمسان شکل می‌گیرند.
این نوزادان ممکن است از نظر ظاهر، ویژگی‌های ژنتیکی و حتی جنسیت با یکدیگر تفاوت داشته باشند. شباهت آن‌ها معمولاً در حد خواهر و برادرهای معمولی یک خانواده است.
اگر زامه‌های واردشده دارای فام‌تن جنسی مشابه باشند (مثلاً هر دو X یا هر دو Y)، جنسیت دوقلوها یکسان خواهد بود؛ اما اگر یکی از زامه‌ها دارای فام‌تن X و دیگری Y باشد، یکی از دوقلوها دختر و دیگری پسر خواهد بود.
دوقلوهای همسان
در برخی موارد،
یاخته‌های حاصل از تقسیم یاخته تخم (معمولاً در مراحل ابتدایی رشد) از یکدیگر جدا می‌شوند. هر یاخته جداشده می‌تواند به‌طور مستقل روند رشد جنینی را طی کرده و به یک جنین کامل تبدیل شود. این رویداد منشأ دوقلوهای همسان است.
این نوع دوقلوها ویژگی‌های ژنتیکی یکسان دارند و همیشه هم‌جنس‌اند. با وجود تشابه‌های بسیار، اثر انگشت آن‌ها منحصر به فرد و متفاوت است.
گاهی‌اوقات، بسته به زمانی که این جداسازی رخ می‌دهد، نحوه تشکیل پرده‌های اطراف جنین تفاوت دارد:
اگر جداسازی در مرحله دویاخته‌ای اتفاق بیفتد، هر جنین پرده‌های زه‌کیسه و زه‌شامه جداگانه خواهد داشت.
اگر جداسازی در مرحله بلاستوسیست و از یاخته‌های بنیادی رخ دهد، جنین‌ها زه‌کیسه جداگانه ولی زه‌شامه مشترک خواهند داشت.
چنانچه جداسازی کامل نباشد، ممکن است نوزادان به هم چسبیده متولد شوند.
در مقایسه این دو نوع دوقلو باید توجه داشت:
دوقلوهای همسان از یک یاخته تخم و یک لقاح حاصل می‌شوند و معمولاً از نظر ویژگی‌های ظاهری بسیار شبیه‌اند و هم‌جنس هستند.
دوقلوهای ناهمسان حاصل دو لقاح جداگانه‌اند و ممکن است از نظر ظاهر و جنسیت متفاوت باشند.
در هر دو نوع، اثر انگشت افراد با یکدیگر متفاوت است.
شکل 15 - دوقلوهای: الف) ناهمسان، ب) همسان
مقایسه دوقلوهای همسان و ناهمسان
ویژگی | دوقلوهای همسان | دوقلوهای ناهمسان |
منشأ | یک تخمک لقاح‌یافته | دو یا چند تخمک لقاح‌یافته |
تعداد لقاح | یک لقاح | دو یا چند لقاح جداگانه |
ویژگی‌های ژنتیکی | کاملاً یکسان | شبیه خواهر و برادر معمولی |
جنسیت | همیشه یکسان | ممکن است یکسان یا متفاوت باشد. |
شباهت ظاهری | بسیار شبیه | ممکن است متفاوت باشد. |
اثر انگشت | منحصر به فرد و متفاوت | منحصر به فرد و متفاوت |
ناباروری و روش‌های درمان آن
در برخی زوج‌ها، به‌دلیل اختلال در تولید گامت‌ها (تخمک یا زامه) یا عدم وقوع لقاح مؤثر، فرایند باروری با مشکل مواجه می‌شود. این وضعیت به ناباروری شناخته می‌شود.
برای درمان آن، بسته به شرایط، روش‌های مختلفی به کار می‌رود، از جمله:
تجویز داروهای محرک تخمک‌گذاری یا افزایش تعداد زامه‌ها
جراحی برای اصلاح ساختارهای آسیب‌دیده در دستگاه تولیدمثل
و بهره‌گیری از فناوری‌هایی مانند لقاح مصنوعی و لقاح آزمایشگاهی
این روش‌ها به بسیاری از زوج‌های نابارور کمک کرده‌اند تا امکان فرزندآوری پیدا کنند.
کنترل ورود و خروج مواد در جفت
آغاز تشکیل جفت
فرایند تشکیل جفت از حدود هفته دوم بارداری شروع شده و معمولاً طی ۸ هفته کامل می‌شود، به‌طوری که تا هفته دهم بارداری به‌طور کامل تکامل می‌یابد.
ارتباط جنین با جفت
بند ناف به‌عنوان واسطه‌ای بین جنین و جفت، جریان انتقال مواد را برقرار می‌سازد. این بند شامل:
سرخرگ‌هایی است که خون کم‌اکسیژن و حاوی مواد دفعی را از بدن جنین به جفت منتقل می‌کنند.
و سیاهرگی که خون سرشار از اکسیژن و مواد مغذی را از جفت به جنین بازمی‌گرداند.
مقایسه سرخرگ‌ها و سیاهرگ‌های بند ناف
ویژگی | سرخرگ‌های بند ناف | سیاهرگ بند ناف |
تعداد | دو عدد | یک عدد |
جهت جریان خون | از جنین به جفت | از جفت به جنین |
محتوای خون | کم‌اکسیژن و حاوی مواد دفعی | سرشار از اکسیژن و مواد مغذی |
وظیفه اصلی | دفع مواد زاید | تأمین اکسیژن و مواد غذایی |
عدم اختلاط خون
با وجود تبادل گسترده مواد در جفت، به‌واسطه‌ی وجود پرده زه‌شامه، خون جنین و مادر هرگز با یکدیگر مخلوط نمی‌شوند.
عملکرد تبادلی جفت
جفت نقش مهمی در تبادل مواد میان جنین و مادر دارد، از جمله:
انتقال اکسیژن، آب، گلوکز، اسیدهای آمینه و سایر مواد موردنیاز برای رشد جنین از خون مادر به بدن جنین،
خروج مواد زاید حاصل از سوخت‌وساز جنینی به سمت گردش خون مادر،
و ایجاد سد نسبی در برابر برخی عوامل بیماری‌زا.
با این حال، برخی مواد مانند الکل، نیکوتین، داروهای خاص، کوکائین و عوامل بیماری‌زا می‌توانند از جفت عبور کنند و بر رشد و نمو طبیعی جنین اثر منفی بگذارند.
توجه: مصرف بی‌رویه یا خودسرانه‌ی برخی داروها ممکن است برای جنین بسیار خطرناک باشد. به همین دلیل، توصیه می‌شود زنان باردار فقط با تجویز و نظارت پزشک متخصص دارو مصرف کنند.
شکل 16 - ارتباط جنین و جفت از طریق بند ناف