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Embriologia e fisiologia humana Aula 02 Profa. Msc. Camila Araújo Conceito Embriologia é o estudo do desenvolvimento de um organismo, que tem início com a fertilização do ovócito (unicelular) e termina com o período da organogênese – formação dos sistemas de órgãos. PERÍODO EMBRIONÁRIO – 1ª a 8ª semana; PERÍODO FETAL – 9ª semana até nascimento. Embriologia e Fisiologia Humana 2 Embrião humano com 5 semanas, medindo cerca de 1 cm de comprimento. 2 Tipos de ovos Oligolécitos/Alécitos: São ovos que apresentam pouco vitelo distribuído de forma uniforme por todo o citoplasma. São encontrados nos equinodermos, protocordados e mamíferos. Telolécitos Incompletos/Heterolécitos: São ovos que apresentam uma quantidade média de vitelo distribuída de forma desigual pelo citoplasma. Encontrado nos anfíbios. Telolécitos Completos/Megalécitos: São ovos que apresentam uma grande quantidade de vitelo concentrada no pólo vegetativo. Encontrado nos peixes, répteis e aves. Centrolécitos: Vitelo no centro da célula. Encontrado nos artrópodes. Embriologia e Fisiologia Humana 3 3 Desenvolvimento embrionário humano Tanto o material genético herdado dos pais (hereditariedade) quanto o desenvolvimento normal no útero (ambiente) são importantes na determinação da homeostasia de um embrião e feto em desenvolvimento e o subsequente nascimento de uma criança saudável. Embriologia e Fisiologia Humana 4 4 Durante a cópula humana são liberados de 2 a 5 ml de sêmen. Período embrionário: fecundação até a oitava semana de gestação. Primeira semana de desenvolvimento: Fertilização; Clivagem do zigoto; Formação do blastocisto; Implantação. Embriologia e Fisiologia Humana 5 Concepção, desenvolvimento embrionário e nascimento 5 O material genético de um espermatozoide haploide e um oócito secundário haploide se fundem em um núcleo diploide único. A fertilização normalmente ocorre na tuba uterina 12 a 24 h após a ovulação. Na tuba uterina os espermatozoides passam pela capacitação. Para que a fertilização ocorra, um espermatozoide precisa primeiro penetrar duas camadas: a coroa radiada e a zona pelúcida. Enzimas acrossomais e os fortes movimentos da cauda dos espermatozoides ajudam a passar pelas camadas. Glicoproteína ZP3 (zona pelúcida): receptor do espermatozoide. Embriologia e Fisiologia Humana 6 1) Fertilização 6 O núcleo da cabeça do espermatozoide se desenvolve no pro-núcleo masculino, e o núcleo do óvulo fertilizado se desenvolve no pro-núcleo feminino. Singamia: fusão dos pró-núcleos (n). A fusão restaura o número diploide (2n) de 46 cromossomos. O óvulo fertilizado é agora chamado de zigoto. Embriologia e Fisiologia Humana 7 1) Fertilização 7 Gêmeos dizigóticos (fraternos): liberação independente de dois oócitos secundários e posterior fertilização de cada um por espermatozoides diferentes. Podem ou não ter o mesmo sexo. Gêmeos monozigóticos (idênticos): se desenvolvem a partir de um único óvulo fertilizado, eles contêm exatamente o mesmo material genético e são sempre do mesmo sexo. Surgem da separação das células em desenvolvimento em dois embriões, que em 99% dos casos ocorre antes de se passarem 8 dias. Embriologia e Fisiologia Humana 8 Formação de gêmeos 8 Embriologia e Fisiologia Humana 9 Formação de gêmeos 9 Embriologia e Fisiologia Humana 10 Casos raros Superfecundação heteroparental Idênticos, mas de sexo diferente Superfetação Gêmeos-espelho 10 Embriologia e Fisiologia Humana 11 Casos raros Os semi-idênticos Gêmeos de “raças” diferentes Gêmeo-parasita 11 Embriologia e Fisiologia Humana 12 2) Clivagem do zigoto A clivagem consiste em repetidas divisões mitóticas do zigoto, levado a um rápido aumento do número de células, agora chamadas de blastômeros. A primeira divisão do zigoto começa aproximadamente 24 h após a fertilização e é completada aproximadamente 6 h mais tarde. No segundo dia após a fertilização, a segunda clivagem é concluída e existem 4 células. De 12 a 32 blastômeros o concepto é chamado de mórula. 12 Embriologia e Fisiologia Humana 13 3) Formação do blastocisto No final do quarto dia, o número de células na mórula aumenta enquanto ela continua movendo-se ao longo da tuba uterina até a cavidade uterina. Logo após a entrada da mórula no útero, o líquido uterino passa pela zona pelúcida para formar um espaço repleto de líquido – a cavidade do blastocisto. Com o aumento do líquido na cavidade, os blastômeros são separados em duas partes: Trofoblasto: células externas que dão origem a parte embrionária da placenta; Embrioblasto: localizado internamente, se desenvolve no embrião. 13 14 Embriologia e Fisiologia Humana 15 4) Implantação Aproximadamente 6 dias após a fertilização, o blastocisto se insere frouxamente ao endométrio, em um processo chamado de implantação. Aproximadamente 7 dias após a fertilização, o blastocisto adere com mais firmeza ao endométrio, as glândulas uterinas na vizinhança se ampliam, e o endométrio se torna mais vascularizado. O blastocisto por fim secreta enzimas e se entoca no endométrio, e é circundado por ele. 15 Embriologia e Fisiologia Humana 16 Decídua Após a implantação o endométrio é conhecido como decídua. Decídua basal: parte do endométrio entre o embrião e o estrato basal do útero. Mais tarde torna-se a parte materna da placenta. Decídua capsular: localizada entre o embrião e a cavidade uterina. Decídua parietal: é o endométrio modificado remanescente que reveste as áreas não envolvidas do restante do útero. Por volta de 27 semanas, a decídua capsular degenera e desaparece. 16 17 18 Embriologia e Fisiologia Humana 19 Segunda semana do desenvolvimento Aproximadamente 8 dias após a fertilização, o trofoblasto se desenvolve em duas camadas na região de contato entre o blastocisto e o endométrio: sinciciotrofoblasto e o citotrofoblasto. As duas camadas darão origem ao cório. O trofoblasto secreta a gonodrotopina coriônica humana (hCG), resgata o corpo lúteo da degeneração e sustenta sua secreção de progesterona e estrogênios (evitam a menstruação). O disco embrionário origina as camadas germinativas que dão origem a todos os tecidos e órgãos. 19 Embriologia e Fisiologia Humana 20 Segunda semana do desenvolvimento Desenvolvimento do âmnio: no início o âmnio recobre apenas o disco embrionário bilaminar e, por fim, recobre todo o embrião, criando a cavidade amniótica que se enche de líquido amniótico. O líquido amniótico é inicialmente derivado do sangue materno. Mais tarde o feto contribui com o líquido excretando urina na cavidade amniótica. Função do líquido amniótico: serve como um amortecedor de impactos para o feto, ajuda a regular a temperatura do corpo fetal, ajuda a evitar que o feto seque, e evita aderências entre a pele do feto e os tecidos circundantes. 20 Embriologia e Fisiologia Humana 21 Segunda semana do desenvolvimento Desenvolvimento do saco vitelino: juntamente com o hipoblasto, a membrana exocelômica forma a parede do saco vitelino, a antiga cavidade do blastocisto durante o início do desenvolvimento. Funções: fornece nutrientes para o embrião durante a segunda e terceira semanas de desenvolvimento; é a fonte das células sanguíneas da terceira à sexta semana; contém as primeiras células (células germinativas primordiais) que irão, por fim, migrar para as gônadas em desenvolvimento, diferenciar-se em células germinativas primitivas e formar gametas; faz parte do intestino (trato gastrintestinal); atua como um amortecedor de impactos; e ajuda a evitar o ressecamento do embrião. 21 Embriologia e Fisiologia Humana 22 Terceira semana do desenvolvimento A terceira semana de desenvolvimento embrionário inicia um período de 6 semanas de desenvolvimento e diferenciação muito rápidos. Durante a terceira semana, as três camadas germinativas primárias são estabelecidas e determinam as bases para o desenvolvimento dos órgãos da 4ª à 8ª semana. Gastrulação;Neurulação; Desenvolvimento dos somitos; Desenvolvimento do celoma intraembrionário; Desenvolvimento do sistema circulatório; Desenvolvimento das visolidades coriônicas e placenta. 22 Embriologia e Fisiologia Humana 23 Terceira semana do desenvolvimento Gastrulação Neste processo, o disco embrionário bilaminar (de duas camadas), que consiste no epiblasto e no hipoblasto, transforma-se em um disco embrionário trilaminar (de três camadas), que consiste em três camadas: a ectoderme, a mesoderme e a endoderme. Estas camadas germinativas primárias são os principais tecidos embrionários a partir dos quais os vários tecidos e órgãos do corpo se desenvolvem. A linha primitiva estabelece claramente as extremidades cranial e caudal do embrião, bem como os seus lados direito e esquerdo. 23 24 Embriologia e Fisiologia Humana 25 Terceira semana do desenvolvimento Gastrulação Por volta de 16 dias após a fertilização, as células mesodérmicas do nó primitivo migram em direção à extremidade cefálica do embrião e formam um tubo oco de células na linha média chamado processo notocordal. Por volta do 22º ao 24º dias, o processo notocordal se torna um cilindro sólido de células chamado notocorda. 25 Embriologia e Fisiologia Humana 26 Terceira semana do desenvolvimento Gastrulação A estrutura mais próxima da extremidade cefálica é chamada de membrana orofaríngea. A estrutura mais próxima da extremidade caudal é chamada de membrana cloacal, que se degenera na sétima semana para formar as aberturas do ânus e dos sistemas urinário e genital. A parede do saco vitelino forma uma pequena invaginarão vascularizada chamada de alantoide, que se estende até o pedículo vitelino. O alantoide atua na formação inicial do sangue e dos vasos sanguíneos e da bexiga urinária. 26 Embriologia e Fisiologia Humana 27 Terceira semana do desenvolvimento Neurulação A neurulação é o processo pelo qual se formam a placa neural, as pregas neurais e o tubo neural. A notocorda induz as células ectodérmicas sobre ela a formar a placa neural. No fim da terceira semana, as bordas laterais da placa neural se tornam mais elevadas e formam a prega neural. Em geral, as pregas neurais se aproximam uma da outra e se fundem, convertendo assim a placa neural em um tubo neural. As células do tubo neural então se tornam o encéfalo e a medula espinal. 27 Embriologia e Fisiologia Humana 28 Terceira semana do desenvolvimento Desenvolvimento dos somitos No final da quinta semana, 42 a 44 pares de somitos estão presentes. A quantidade de somitos que se desenvolve ao longo de um determinado período pode ser correlacionada com a idade aproximada do embrião. Cada somito se diferencia em três regiões: Miótomo: músculos esqueléticos do pescoço, tronco e membros; Dermátomo: tecido conjuntivo, incluindo a derme da pele; Esclerótomo: vértebras e costelas. 28 Embriologia e Fisiologia Humana 29 Terceira semana do desenvolvimento Desenvolvimento do celoma intraembrionário O celoma intraembrionário é uma cavidade divide a mesoderme lateral em duas partes chamadas de mesoderme esplâncnica e mesoderme somática. Mesoderme esplânica: coração e a lâmina visceral do pericárdio seroso, os vasos sanguíneos, o músculo liso e os tecidos conjuntivos dos órgãos dos sistemas respiratório e digestório, e a lâmina visceral da túnica serosa da pleura e do peritônio; Mesoderme somática: ossos, ligamentos, vasos sanguíneos e tecido conjuntivo dos membros e a lâmina parietal da túnica serosa do pericárdio, pleuras e peritônio. 29 Embriologia e Fisiologia Humana 30 Terceira semana do desenvolvimento Desenvolvimento do sistema circulatório No início da terceira semana, a angiogênese, a formação dos vasos sanguíneos, começa na mesoderme extraembrionária do saco vitelino, pedúnculo vitelino e cório. Este desenvolvimento precoce é necessário porque há vitelo insuficiente no saco vitelino para fornecer uma nutrição adequada ao embrião em rápido desenvolvimento. A formação do sangue no interior do embrião começa por volta da 5º semana no fígado e da 12ª semana no baço, medula óssea vermelha e timo. O coração se forma a partir da mesoderme esplânica na extremidade cefálica do embrião nos dias 18 e 19. As contrações do coração começam no 22º dia de gestação. 30 Embriologia e Fisiologia Humana 31 Terceira semana do desenvolvimento Desenvolvimento das vilosidades coriônicas e placenta O sangue materno preenche os espaços no interior do tecido invasor, as chamadas lacunas. Até o final da segunda semana, as vilosidades coriônicas começam a se desenvolver. No final da terceira semana, os capilares sanguíneos se desenvolvem em vilosidades coriônicas. 31 Embriologia e Fisiologia Humana 32 Terceira semana do desenvolvimento Desenvolvimento das vilosidades coriônicas e placenta Os vasos sanguíneos das vilosidades coriônicas se conectam ao coração embrionário por meio das artérias umbilicais e veia umbilical ao longo do pedúnculo vitelino, que por fim acabará se tornando o cordão umbilical. 32 Embriologia e Fisiologia Humana 33 Terceira semana do desenvolvimento Desenvolvimento das vilosidades coriônicas e placenta A placentação é o processo de formação da placenta, o local de troca de nutrientes e resíduos entre a mãe e o feto. A placenta também produz os hormônios necessários para sustentar a gestação. 33 Embriologia e Fisiologia Humana 34 Quarta semana do desenvolvimento Entre a 4ª e a 8ª surgem os principais órgãos. O embrião é essencialmente convertido de um disco embrionário bidimensional plano em um cilindro trilaminar tridimensional, em um processo chamado de dobramento do embrião. 34 Embriologia e Fisiologia Humana 35 Quarta semana do desenvolvimento 35 Embriologia e Fisiologia Humana 36 Quarta semana do desenvolvimento Cinco pares de arcos faríngeos ou arcos branquiais começam a se desenvolver em cada um dos lados das futuras regiões da cabeça e pescoço. Os cinco pares de bolsas faríngeas consistem em ectoderme, mesoderme e endoderme e contêm vasos sanguíneos, nervos cranianos, cartilagem e tecido muscular. 36 Embriologia e Fisiologia Humana 37 Quarta semana do desenvolvimento Por volta da metade da quarta semana, os membros superiores começam a se desenvolver (brotos dos membros superiores). No final da quarta semana, desenvolvem-se os brotos dos membros inferiores. O coração também forma uma projeção distinta na superfície ventral do embrião chamada proeminência do coração. No final da quarta semana, o embrião tem uma cauda distinta. 37 Embriologia e Fisiologia Humana 38 Quinta semana do desenvolvimento Durante a 5ª semana há um desenvolvimento rápido do encéfalo. 38 Embriologia e Fisiologia Humana 39 Sexta semana do desenvolvimento Na 6ª semana o pescoço e o tronco começam a se endireitar, e o coração agora tem quatro cavidades. 39 Embriologia e Fisiologia Humana 40 Sétima semana do desenvolvimento Na sétima semana, as várias regiões dos membros tornam-se distintas e surgem os primórdios dos dígitos. 40 Embriologia e Fisiologia Humana 41 Oitava semana do desenvolvimento No fim da oitava semana, todas as regiões dos membros são evidentes; os dígitos são distintos e sem membrana entre eles. As pálpebras se unem e podem se fundir, a cauda desaparece e os órgãos genitais externos começam a se diferenciar. 41 42 4ª semana 5ª semana 6ª semana 8ª semana Quarta a oitava semana do desenvolvimento Embriologia e Fisiologia Humana 43 Período fetal 43 Embriologia e Fisiologia Humana 44 Período fetal Durante o período fetal (da 9ª semana até o nascimento), os tecidos e órgãos que se desenvolveram durante o período embrionário crescem e se diferenciam. O feto também é menos vulnerável aos efeitos prejudiciais de drogas, radiação e micróbios do que era quando embrião. 44 Embriologia e Fisiologia Humana 45 Período fetal Com 18 semanas o útero já está formado nos fetos femininos. Com 20 semanasos testículos começam a descer, mas ainda estão localizados na extremidade abdominal posterior. Com 24 semanas as células epiteliais secretórias dos septos interalveolares do pulmão começam a secretar o surfactante. Entre 26 e 29 semanas um feto frequentemente sobrevive se nascer prematuramente. Os fetos com 35 semanas seguram-se com firmeza e se orientam espontaneamente em direção a luz. 20 semanas 45 46 Teratogênese Um teratógeno é qualquer agente ou influência que cause defeitos de desenvolvimento no embrião. Produtos químicos e drogas; Tabagismo; Radiação. Embriologia e Fisiologia Humana 47 47 Teratogênese Produtos químicos e drogas A placenta não é uma barreira absoluta entre as circulações materna e fetal. Síndrome alcóolica fetal: crescimento lento antes e após o nascimento, traços faciais característicos (fissuras palpebrais curtas, lábio superior fino e ponte nasal afundada), coração e outros órgãos defeituosos, membros malformados, anormalidades genitais e danos à parte central do sistema nervoso. Vírus, pesticidas, produtos químicos industriais, alguns hormônios, antibióticos, fármacos para tireoide, etc. Uso de cocaína na gestação: maior risco de retardo no crescimento, problemas de atenção e orientação, hiperirritabilidade, tendência a paradas respiratórias, órgãos malformados ou ausentes, AVE e convulsões. Embriologia e Fisiologia Humana 48 48 Teratogênese Radiação Atraso intelectual e malformações ósseas. Aconselha-se precaução, especialmente durante o primeiro trimestre da gestação. Embriologia e Fisiologia Humana 49 Tabagismo Baixo peso e forte associação a taxas de mortalidade fetal e infantil mais elevadas. Maior risco de gravidez ectópica. Desenvolvimento de fissura labiopalatina e tem sido associado à síndrome da morte súbita infantil. Lactentes de fumantes têm maior incidência de distúrbios gastrintestinais. O tabagismo passivo durante a gestação ou durante a amamentação predispõe seu recém-nascido a maior incidência de problemas respiratórios, incluindo bronquite e pneumonia, durante o primeiro ano de vida. 49 Exames pré-natais Ultrassonografia fetal Determinar a idade fetal; Confirmar a gestação, avaliar a viabilidade e o crescimento fetal, determinar a posição fetal, identificar gestações múltiplas, identificar anormalidades maternofetais e serve como complemento a procedimentos especiais, como a amniocentese. Durante a US fetal, um transdutor, um instrumento que emite ondas sonoras de alta frequência, é passado para trás e para frente sobre o abdome. As ondas sonoras refletidas do feto em desenvolvimento são captadas pelo transdutor e convertidas em uma imagem na tela. Embriologia e Fisiologia Humana 50 50 Exames pré-natais Amniocentese Retira-se um pouco do líquido amniótico que banha o feto em desenvolvimento e analisar as células fetais e substâncias dissolvidas. Pesquisar determinadas doenças genéticas, como a síndrome de Down, a hemofilia, a doença falciforme e determinadas distrofias musculares. Todas as anomalias cromossômicas graves e mais de 50 defeitos bioquímicos podem ser detectados por meio da amniocentese. Identificação do sexo – importante para o diagnóstico de distúrbios sexuais. Embriologia e Fisiologia Humana 51 51 Exames pré-natais Amostragem das vilosidades coriônicas (AVC) Um cateter é guiado através da vagina e colo do útero e, em seguida, avançado até as vilosidades coriônicas sob orientação ultrassonográfica. Aspiram-se aproximadamente 30 mg de tecido, que é preparado para análise cromossômica. Pode ser realizada tão precocemente quanto com 8 semanas de gestação, e os resultados do exame estão disponíveis em apenas alguns dias. Embriologia e Fisiologia Humana 52 52 Exames pré-natais não invasivos Alfafetoproteína materna (AFP) Analisa-se o sangue da mãe à procura de AFP, uma proteína sintetizada pelo feto que passa para a circulação materna (geralmente nas semanas 12 a 15 da gestação). Mais tarde sua produção cessa. Um nível elevado de AFP depois de 16 semanas geralmente indica que o feto tem um defeito no tubo neural, como espinha bífida ou anencefalia. Embriologia e Fisiologia Humana 53 53 Exames pré-natais não invasivos Hormônios da gestação A partir do terceiro mês até o restante da gestação, a própria placenta fornece os níveis elevados necessários de estrogênios e progesterona. O cório da placenta secreta gonadotropina coriônica humana (hCG) no sangue, que estimula o corpo lúteo a continuar a produção de progesterona e estrogênios. No oitavo dia após a fertilização, o hCG pode ser detectado no sangue e na urina de uma mulher grávida. Embriologia e Fisiologia Humana 54 54 55 Alterações durante a gestação Embriologia e Fisiologia Humana 56 56 Trabalho de parto Processo pelo qual o feto é expelido do útero por meio da vagina. Quando o trabalho de parto se inicia, reguladores locais (prostaglandinas) e hormônios (principalmente estradiol e ocitocina) induzem e regulam futuras contrações do útero. Embriologia e Fisiologia Humana 57 57 Fases do trabalho de parto Fase de dilatação: dilatação completa do colo do útero (10 cm). Geralmente dura de 6 a 12 horas. Fase de expulsão: expulsão do bebê (nascimento). Fase placentária: a placenta é expelida por fortes contrações uterinas. Embriologia e Fisiologia Humana 58 58 Importância da placenta e dos anexos embrionários Também chamados de membranas fetais, os anexos embrionários são: córion, âmnio, saco vitelínico (ou vesícula umbilical) e alantoide. Através da placenta (formada no final do primeiro trimestre) ocorre um intercâmbio de substâncias entre o sangue materno e o fetal. Os vasos do cordão umbilical conectam a circulação placentária com a circulação fetal. Embriologia e Fisiologia Humana 59 59 Importância da placenta e dos anexos embrionários Placenta: além de produzir hormônios que sustentam a gestação, ela armazena nutrientes (carboidratos, proteínas, cálcio e ferro) que são liberados na circulação fetal. Cório: envolve todos os outros anexos embrionários, confere proteção contra respostas imunes da mãe. Âmnio: proteção contra choques e ressecamento. Ajuda a regular a temperatura do feto. Saco vitelínico: nutrição do embrião no início do desenvolvimento, fonte de células sanguíneas, contém as primeiras células germinativas, faz parte do intestino embrionário. Alantoide: pequena bolsa vascularizada do saco vitelino que serve como um local inicial para a formação do sangue e para o desenvolvimento da bexiga urinária. Embriologia e Fisiologia Humana 60 60
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