EMBRIOLOGI: SEJARAH, BIDANG PENGAJIAN DAN CABANG - BIOLOGI - 2024

The embriologi (dari bahasa Yunani: embryon = buah-buahan di dalam rahim; logo = perjanjian), haiwan (termasuk manusia), adalah kajian tentang semua perkara yang berkaitan dengan pembangunan, sejak pembentukan zigot kepada kelahiran.

Perkembangan bermula apabila telur disenyawakan oleh sperma, membentuk zigot. Telur dan sperma adalah gamet. Mereka dibentuk oleh gametogenesis pada ovari wanita dan testis lelaki.

Sumber: pixabay.com

Penghasilan gamet berlaku melalui proses pembelahan sel yang disebut meiosis. Dalam proses ini, empat sel, atau gamet, terbentuk yang mempunyai separuh kromosom (N = haploid) yang dimiliki oleh sel somatik (2N = diploid). Zigot mempunyai separuh kromosom dari ibu dan separuh lagi dari bapa. Oleh itu, ia diploid.

Pengetahuan tentang bagaimana perkembangan normal embrio dan janin berlaku, dan penyebab kecacatan bayi semasa kelahiran, sangat membantu dalam meningkatkan kemungkinan perkembangan normal. Sebagai contoh, sekarang mungkin untuk memperbaiki kecacatan janin tertentu dengan pembedahan.

Sejarah embriologi

Embriologi pada zaman kuno dan hingga Zaman Pertengahan

Pada tahun 3000 a. C., orang Mesir menyangka bahawa dewa matahari, Aten, menciptakan kuman pada wanita, benih pada lelaki, dan menghidupkan bayi di dalam wanita itu.

Pada tahun 1416 a. C., sebuah risalah Hindu mengenai embriologi, yang ditulis dalam bahasa Sanskrit, menggambarkan bahawa, satu hari setelah perjumpaan seksual, embrio (Kalada) terbentuk, yang diikuti dengan pembentukan vesikel (setelah 7 malam), jisim yang tegas (selepas satu bulan), kepala (selepas dua bulan) dan anggota badan (selepas tiga bulan).

Pythagoras (570-495 SM), mengusulkan agar ayah memberikan ciri-ciri penting keturunan, yang dikenal sebagai "sperma." Hippocrates, 460–377 a. C., menyatakan bahawa perkembangan embrio ayam dapat serupa dengan manusia.

Aristoteles (384–322 SM) menulis sebuah risalah pada embrio ayam dan haiwan lain. Kerana ini dia dianggap sebagai pengasas embriologi.

Claudius Galenus (129-216 SM) menulis sebuah risalah mengenai pembentukan janin, yang menggambarkan struktur seperti plasenta, amnion, dan allantois.

Samuel-el-Yehudi, ~ 200 AD, menggambarkan perkembangan embrio dengan membezakan enam peringkat, dari embrio yang tidak berbentuk hingga janin.

Embriologi dari Zaman Renaissance hingga abad ke-18

Leonardo da Vinci (1452-1519), dengan membedah rahim wanita hamil, membuat gambar janin yang sangat tepat.

William Harvey (1578–1657), percaya bahawa sperma memasuki rahim dan metamorfosis, berubah menjadi telur dan kemudian embrio.

Marcello Malpighi (1628–1694) dan Jan Swammerdam (1637–1680), melalui pengamatan mikroskop, memberikan maklumat yang mereka anggap menyokong teori preformisme, yang mengemukakan bahawa air mani berisi seluruh manusia.

Regnier de Graaf (1641–1643), membedah dan mengamati ovari pelbagai spesies mamalia, termasuk manusia, menggambarkan corpus luteum (folikel Graafian).

Casper Friedrich Wolff (1733–1794), dalam Teori Generasi terbitannya pada tahun 1759, berpendapat bahawa organ tubuh tidak ada sebelum kehamilan, tetapi terbentuk secara berperingkat dari bahan yang tidak dibezakan.

Lázaro Spallanzani (1729–1799), melakukan ujian persenyawaan in vitro pada amfibi, dan inseminasi pada anjing, menyimpulkan bahawa oosit dan air mani diperlukan untuk memulakan perkembangan seseorang.

Heinrich Christian Pander (1794-1865), mengamati perkembangan awal embrio ayam, yang menggambarkan tiga lapisan kuman: ectoderm, mesoderm, endoderm.

Embriologi moden

Karl Ernst von Baer (1792-1876), menegaskan bahawa air mani mengandung berjuta-juta sel bergerak, yang disebutnya sperma. Di samping itu, dia menemui oosit ovari mamalia, zigot di tuba fallopi, dan blastosista di rahim. Kerana itu, dia dianggap pengasas embriologi moden.

Hans Spemann (1869–1941), memperkenalkan konsep induksi dalam pengembangan embrio, yang mana identiti sel-sel tertentu mempengaruhi perkembangan sel-sel lain di persekitarannya. Spermann menerima Hadiah Nobel dalam Fisiologi dan Perubatan pada tahun 1935.

Patrick Steptoe (1913-1988), dan Robert Edwards (1925–), adalah pakar sakit puan dan saintis yang memungkinkan kelahiran Louise Brown pada tahun 1978, bayi pertama yang dihasilkan oleh persenyawaan in vitro.

Edward Lewis (1918–2004), Christiane Nüsslein-Volhard (1942–), dan Eric F. Wieschaus (1947–) dianugerahkan Hadiah Nobel dalam fisiologi dan perubatan pada tahun 1995 kerana mereka menemui gen yang mengawal perkembangan embrio.

Ian Wilmut (1944–) dan rakan-rakannya adalah yang pertama memindahkan inti sel dewasa yang membezakan untuk menghasilkan klon mamalia, domba bernama Dolly, yang lahir pada tahun 1996.

Cabang embriologi

Embriologi terbahagi kepada embriologi umum, embrio sistemik, embrio deskriptif, embrio perbandingan, embriologi eksperimen, embriologi kimia, dan teratologi.

Embriologi umum

Kajian perkembangan dari persenyawaan dan pembentukan zigot, melalui pembentukan dan implantasi blastosista, pembentukan embrio, hingga pembentukan embrio. Kejadian ini berlangsung selama lapan minggu dan dibahagikan kepada tempoh pra-embrio dan embrio.

Embriologi sistemik

Kajian perkembangan organ dan sistem semasa peringkat embrio.

Embriologi deskriptif

Kaji, dari pemerhatian dan penerangan langsung, tahap perkembangan embrio.

Embriologi perbandingan

Perbandingan perkembangan embrio pelbagai spesies haiwan. Cabang ini berkaitan dengan biologi komparatif dan integratif, yang muncul pada tahun sembilan puluhan kepada biologi perkembangan evolusi, yang dikenal sebagai evo-devo.

Embriologi eksperimental

Eksperimen dengan haiwan makmal (tikus, tikus, amfibi, dll.) Untuk mengkaji perkembangan embrio.

Embriologi kimia

Kajian biokimia pada blastosista, embrio dan janin sehingga saat kelahiran.

Teratologi

Kajian mengenai kesan agen berjangkit, bahan kimia, sinaran dan faktor luaran lain yang mengubah morfologi dan fungsi janin.

Embriologi manusia

Pada manusia, tiga peringkat perkembangan pranatal telah dijelaskan: 1) tempoh pra-embrio, dari pembuahan hingga minggu kedua; 2) tempoh pembentukan embrio, dari minggu kedua hingga minggu kelapan; 3) tempoh janin, dari minggu kesembilan hingga kelahiran.

Secara amnya, perkembangan pranatal manusia melibatkan pembentukan: 1) embrio; 2) plasenta; 3) membran janin; 4) rongga badan dan diafragma; 5) sistem otot, rangka, pernafasan, kardiovaskular, pencernaan, kencing, pembiakan, dan saraf; 6) kepala dan leher; 7) mata dan telinga.

Tahap penting perkembangan embrio

Pembentukan embrio, plasenta dan membran janin

Setelah zigot terbentuk, ia mula membelah melalui mitosis, dan meningkatkan jumlah sel tanpa meningkatkan ukurannya. Sel zigot disebut blastomer. Apabila 12 sel tercapai, morula terbentuk. Kemudian ini membentuk blastokista, yang merupakan sfera berongga yang berisi cecair.

Blastocyst mempunyai jisim sel dalaman pada satu tiang. Ia dikelilingi oleh lapisan sel tipis yang disebut trophoblast, yang bertanggung jawab untuk memasangkannya ke dinding rahim, akhirnya membentuk bahagian janin dari plasenta.

Rongga amniotik dan korionik mengelilingi embrio. Dindingnya membentuk membran janin. Jisim sel dalam membentuk, dengan gastrulasi, cakera embrio bilaminar, yang dibentuk oleh epiblast (kemudian ectoderm) dan hipoblas (endoderm kemudian). Ectoderm membezakan dan membentuk lapisan ketiga: mesoderm.

Mesoderm membentuk tulang, tisu penghubung, tulang rawan, sistem kardiovaskular, limfatik dan pembiakan, ginjal, dermis kulit, antara struktur lain. Ectoderm membentuk sistem saraf. Endoderm membentuk saluran gastrousus, paru-paru, dan saluran pernafasan.

Menjelang lapan minggu, kebanyakan organ dan sistem sudah terbentuk, tetapi belum matang.

Pembentukan rongga badan dan diafragma

Pada minggu keempat, embrio berbentuk tiga dimensi dan memperlihatkan lipatan akibat pembentukan tiub usus. Coelom, atau rongga tertutup, terbentuk di dalam embrio yang berasal dari lapisan somatik dan viseral dari plat lateral mesoderm.

Lapisan mesodermal somatik membentuk membran serosa parietal, sementara lapisan mesodermal splanchnik membentuk membran serosa viseral. Apabila embrio dilipat, penyatuan dengan rongga korion hilang dan rongga terbentuk yang bergerak dari kawasan pelvis ke kawasan toraks.

Coelom menimbulkan rongga perikardial, pleura dan peritoneal. Septum melintang membahagi rongga menjadi dua: rongga toraks dan rongga perut (atau peritoneum). Walau bagaimanapun, komunikasi antara kedua-dua rongga dipertahankan melalui saluran perikardioperitoneal, yang mempunyai membrannya sendiri.

Membran yang baru dinamakan membahagi rongga toraks ke rongga perikard dan rongga pleura, dan disebut lipatan pleuroperikardial. Dari hari kedua puluh satu hingga minggu kelapan, rongga terbentuk.

Diafragma terbentuk terutamanya dari membran septum melintang dan pleuroperitoneal. Septum melintang berasal, pada tahap serviks, sekitar hari kedua puluh dua. Ia menerima pemeliharaan dari saraf tulang belakang C3 - C5.

Latihan sistem otot, rangka, pernafasan dan kardiovaskular

Sebilangan besar otot berasal dari mesoderm paraxial. Tiga jenis otot rangka terbentuk, licin dan jantung. Otot rangka berasal dari somites, lapisan somatopleuric dari plat lateral, dan puncak saraf. Otot licin dari visera. Saluran gastrointestinal dan otot jantung mesoderm splanchnik.

Mesoderm membentuk sebahagian besar tulang dan tulang rawan. Sel sklerotom membentuk vertebra individu. Dalam pengembangan tengkorak, dua bahagian terbentuk: neurokranium dan viscerocranium. Tulang rusuk terbentuk dari pengoksidaan prekursor tulang rawan. Pengislaman tulang panjang menandakan berakhirnya tempoh embrio.

Perkembangan sistem pernafasan terbahagi kepada lima peringkat: 1) embrio, tunas awal dan bercabang; 2) pseudoglandular, bercabang penuh; 3) tiub bronkus terminal canikular; 4) sakular, kantung terminal dan kapilari bersentuhan; 5) alveolar, 8 bulan, perkembangan lengkap penghalang darah-udara.

Perkembangan sistem kardiovaskular bermula dengan pembentukan tiub jantung. Kemudian septasi berlaku, pemisahan menjadi atria, ventrikel, dan kapal besar. Septation melibatkan pembentukan dua septa, yang tidak ditutup sepenuhnya sehingga lahir.

Pembentukan sistem pencernaan, kencing, pembiakan dan saraf

Perkembangan sistem pencernaan bermula apabila lapisan kuman pada embrio awal dilipat secara lateral dan cephalocaudally. Ini mendorong membran kuning telur ke dalam embrio, sehingga membentuk tiub usus, yang terbahagi kepada anterior (pharynx masa depan), tengah (esofagus masa depan), dan posterior (duodenum masa depan, usus, usus besar, dan saluran dubur).

Sistem kencing dan pembiakan boleh dianggap satu kerana mereka mempunyai asal embrio yang sama dan mempunyai saluran yang sama. Kedua-dua sistem ini berkembang dari mesoderm perantaraan, yang membentuk puncak urogenital, dibahagikan kepada tali nefrogenik dan puncak gonad.

Kord nefrogenik menimbulkan pronephros, mesonephros, dan metanephros, yang terlibat dalam pembentukan ginjal. Sistem kemaluan berkembang dari puncak gonad. Perkembangan sistem pembiakan wanita atau lelaki bergantung pada pasangan kromosom seks.

Sistem saraf berkembang pada minggu ketiga dari ectoderm. Pada mulanya, tiub neural terbentuk, lipatannya membentuk puncak neural. Saraf tunjang terbentuk yang mempunyai tiga lapisan: neuroepithelial, mantle, zon marginal. Selepas itu, vesikel telencephalon, diencephalon, otak tengah, metancephalon, dan otak tengah terbentuk.

Perkembangan kepala, leher, mata dan telinga

Sebilangan besar bahagian kepala dan leher terbentuk dari lengkungan faring, kantung dan alur, serta dari membran faring. Struktur ini membentuk radas faring dan memberikan embrio penampilannya yang khas pada minggu keempat perkembangan.

Lengkungan pharyngeal dibentuk oleh mesoderm mesomer dan sel-sel puncak neural, yang masing-masing membezakan menjadi: 1) otot dan arteri; 2) tulang dan tisu penghubung. Kantung pharyngeal terdiri daripada invaginasi endoderm yang bersempadan dengan foregut.

Sulci pharyngeal terdiri daripada invaginasi ectoderm. Ia terletak di antara lengkungan faring. Membran pharyngeal terdiri daripada ectoderm, mesoderm, dan endoderm. Mereka terletak di antara lengkungan faring.

Telinga terdiri daripada: telinga dalam, telinga tengah, telinga luar. Menjelang minggu keempat, telinga dalam berkembang dari plat otik ectoderm, yang menyerang secara tidak langsung membentuk bahagian rahim dan sakular. Telinga tengah dan luaran berasal dari lengkungan faring pertama dan dari sel-sel neuroglial.

Mata berasal dari vesikel optik, yang terbentuk dari bahagian depan otak depan pada awal minggu keempat.

Rujukan

1. Amundson, R. 2005. Peranan perubahan embrio dalam pemikiran evolusi: struktur dan sintesis. Cambridge, Cambridge.
2. Coward, K., Wells, D. 2013. Buku teks embriologi klinikal. Cambridge, Cambridge.
3. Dudek, RW 2014. Embriologi. Wolters Kluwer, Philadelphia.
4. Lambert, HW, Wineski, LE 2011. Tinjauan Soal Jawab Lippincott mengenai anatomi dan embriologi. Wolters Kluwer, Philadelphia.
5. Lisowski, F. P, ​​Oxnard, CE 2007. Istilah anatomi dan terbitannya. World Scientific, Singapura.
6. Mitchell, B., Sharma, R. 2009. Embriologi: teks warna yang digambarkan. Churchill Livingstone, Edinburgh.
7. Moore, KL, Persaud, TVN, Torchia, MG 2013. Manusia yang sedang membangun: embriologi berorientasikan klinikal. Saunders, Philadelphia.
8. Moore, LM, Persaud, TVN, Torchia, MG 2016. Sebelum kita dilahirkan: keperluan embrio dan kecacatan kelahiran. Elsevier, Philadelphia.
9. Singh, V. 2012. Buku teks embriologi klinikal. Elsevier, New Deli.
10. Webster, S., de Wreede, R. 2016. Embriologi sepintas lalu. Wiley, Chichester.