태아 발생 단계

작성자:Raul Artal-Mittelmark, MD, Saint Louis University School of Medicine
검토/개정일 2024년 9월 5일

임신은 여러 발생 단계를 거칩니다. 수정란은 포배기 배아, 배아로 발생한 후 태아로 성장합니다.

수정

각 정상 월경 주기 동안, 일반적으로 마지막 월경 주기 후 약 14일 시점에 난소에서 난자(난모세포) 하나가 배출됩니다. 난자 배출을 배란이라고 합니다. 그 후 난자는 나팔관 중 하나의 깔때기 모양의 끝으로 들어갑니다.

배란 시, 정자가 자궁 속으로 빠르게 들어갈 수 있도록 자궁경부(자궁의 아래쪽 부분) 내 점액이 더 부드러워지고 탄력이 높아지게 됩니다. 5분 내에 정자가 질에서 자궁경부를 통해 자궁 내로 이동한 다음, 보통 수정이 이루어지는 장소인 나팔관으로 이동합니다.

수정이 이루어지지 않으면, 난자가 나팔관을 통해 자궁으로 이동하고 다음 월경 주기에 자궁으로부터 배출됩니다.

정자가 난자를 침투하면 수정이 발생합니다. 나팔관 내벽 세포는 머리카락과 같은 구조(섬모라고 함)를 가지고 있으며, 이는 수정란(접합체)을 관을 통해 자궁강으로 쓸어내리도록 도와줍니다. 접합체가 나팔관을 통해 자궁으로 이동함에 따라, 접합체 세포가 빠르게 분열합니다(2개의 세포로 분할됩니다). 접합체는 3~5일 내에 자궁으로 들어갑니다.

자궁에서 세포가 계속 분열하여 포배기 배아라고 하는 빈 세포 덩이가 됩니다. 포배기 배아가 수정 후 약 6일째에 자궁 벽에 착상합니다.

쌍둥이 임신은 2가지 다른 방식으로 발생할 수 있습니다 - 일란성 또는 이란성. 수정된 하나의 난자가 세포 분열 후 두 개의 배아로 분리되면 일란성 쌍둥이가 됩니다. 하나의 난자가 하나의 정자에 의해 수정되었기에, 두 배아 내 유전 물질이 동일합니다. 1개 이상의 난자가 배출되고 수정되는 경우, 각 난자와 각 정자의 유전 물질이 약간 다르기에 쌍둥이는 일란성이 아닌 이란성입니다.

세쌍둥이 임신에서, 3개의 난자가 수정될 수 있거나 때때로 2개의 배아가 일란성 쌍둥이(1개의 수정란이 2개로 쪼개지는 형태)이고 세 번째 배아는 동일하지 않습니다. 동일한 배아와 동일하지 않은 배아의 다른 조합이 또한 심지어 3개 이상의 배아를 가진 임신에서 발생할 수 있습니다.

난자에서 배아까지

한 달에 한 번 난소에서 나팔관으로 난자가 배출됩니다. 성교 후 정자가 질에서 자궁경부를 통해 자궁으로 이동한 후 나팔관으로 이동하고, 여기서 정자 하나와 난자가 수정됩니다. 수정된 난자(접합체)는 나팔관에서 자궁으로 이동하면서 반복해서 분열을 일으킵니다. 처음에 접합체는 단단한 세포 덩이입니다. 그런 다음 포배기 배아라고 하는 빈 세포 덩이가 됩니다.

자궁 내부에서 포배기 배아가 자궁 벽에 착상하고, 여기서 배아가 태반에 붙어 발달이 진행되고 체액으로 채워진 막으로 둘러싸이게 됩니다.

포배기 배아의 발달

수정 후 약 6일째에 포배기 배아가 자궁강 벽, 보통 상부 근처에 부착됩니다. 착상이라고 하는 이 과정은 9일차나 10일차에 완료됩니다.

포배기 배아 벽은 3~4개의 세포 두께로 되어 있는 한 부분을 제외하고 하나의 세포 두께로 되어 있습니다. 두꺼운 부분의 내부 세포가 배아로 발달하고, 외부 세포는 자궁 벽으로 파고들어 태반으로 발달합니다. 태반은 임신을 유지하는 여러 가지 호르몬을 생산합니다. 예를 들어, 태반은 난자의 난소 배출을 차단하고 난소가 에스트로겐프로게스테론을 지속적으로 생산할 수 있도록 자극하는 호르몬인 인간 융모막 생식선 자극 호르몬을 생산합니다. 또한 모체로부터 태아로 산소와 영양소를 공급하고 태아에서 배출되는 물질이 모체로 빠져나가게 합니다.

태반의 세포 중 일부는 발생 중인 포배기 배아를 둘러싸는 외막층(융모막)으로 발달합니다. 다른 세포들은 내막층(양막)으로 발달하여 양막을 형성합니다. 양막이 형성될 때(약 제10일~12일경), 포배기 배아가 배아로 간주됩니다. 양막에는 투명한 액체(양수)가 채워져 있고 태아가 그 안에서 떠다닐 수 있게 태아 발달에 따라 커집니다.

배아와 태반의 발생

다음 발달 단계는 배아로, 한쪽의 자궁 내막 아래의 양막 내에서 발생합니다. 이 단계는 대부분의 내장 기관과 외부 신체 구조 형성이 특징적입니다. 심장과 주요 혈관은 수정 후 약 16일째에 조기에 발생합니다. 심장은 약 5주째(수정 후 3주째)에 체액을 펌프한 후 혈관을 통해 혈액을 펌프하기 시작합니다. 대부분의 다른 기관은 임신 약 5주차에 형성되기 시작합니다.

대부분의 모든 기관은 약 임신 12주차까지 완벽히 형성됩니다. 뇌와 척수는 예외로, 전체 임신 과정 동안 계속하여 형성되고 발생합니다.

대부분의 선천적 기형(출생 결함)은 기관이 형성되는 기간 동안에 발생합니다. 이 기간 동안 배아는 약물, 불법 약물, 바이러스 감염, 방사선의 영향에 가장 취약합니다. 따라서 임신부는 생바이러스 예방접종을 받아서는 안 됩니다. 임신부는 건강에 필수적이고 임신 중에 안전한 것으로 알려진 약물만 복용해야 합니다(임신 중 약물의 안전성 참조).

태반이 발생함에 따라 얇은 손가락 모양의 돌기(융모)가 형성되어 자궁 벽으로 확장합니다. 돌기에서 가지가 계속 뻗어 나와 나무와 같은 배열을 형성합니다. 이 배열은 산모의 혈관에서 태아에게 체액, 산소, 영양소를 전달하고 배아에서 산모로 이산화탄소와 노폐물을 전달하는 데 이용할 수 있는 접촉 면적을 크게 증가시킵니다.

약 8주차의 태반과 태아

임신 8주차(수정 후 6주)에, 대부분의 주요 기관계 발생이 배아에서 시작되었습니다. 태반이 또한 발생하여 자궁 벽으로 확장되는 얇은 손가락 모양의 돌기(융모)를 형성했습니다.

융모는 배아의 순환계의 일부입니다. 혈관은 배아로부터 탯줄과 태반 융모를 통해 혈액을 운반합니다. 그 후 혈액이 배아로 돌아갑니다. 산모의 혈관은 태반 융모 옆을 통과하고, 산모 혈액이 융모 주변의 공간을 채웁니다. 산모와 배아의 혈관은 얇은 막으로 분리됩니다. 혈액은 산모에서 배아로 직접 흐르지 않습니다.

체액, 산소, 영양분은 막을 통해 산모에서 배아로 전달되고, 이산화탄소와 노폐물은 배아에서 산모로 전달됩니다.

태반의 세포가 또한 양막으로 발생합니다. 배아 주위에는 양막(내막)과 융모막(외막)이라는 두 층의 막이 형성됩니다. 양막과 융모막은 배아 주변에 주머니(양막)를 만듭니다. 주머니는 체액(양수)으로 채워지고 배아는 체액에 떠 다닙니다.

양수는 배아가 자유롭게 자랄 수 있는 공간을 제공하고, 배아를 손상으로부터 보호해 줍니다. 양막은 튼튼하고 탄력적입니다.

태반은 18주차에서 20주차까지 완전히 형성되나 임신 기간 전체에 걸쳐 계속 성장합니다. 출산 시 무게가 약 1파운드(약 450g) 정도 나갑니다.

태아 발달

임신 10주차(수정 후 8주) 종료 시, 태아 단계가 시작됩니다. 이 단계 동안, 이미 형성된 기관과 기관계는 다음과 같이 성장하고 발생합니다.

  • 임신 12주차까지: 태아가 전체 자궁강을 차지합니다. 임신이 계속되고 태아가 성장함에 따라 자궁이 비대해집니다.

  • 약 14주차까지: 초음파로 성별을 식별할 수 있습니다.

  • 약 16주~20주차까지: 일반적으로 임신부가 태동을 느낄 수 있습니다. 이전에 임신한 적이 있는 임신부는 보통 초산인 여성보다 약 2주 정도 태동을 빨리 느낍니다.

임신 기간 전체와 출생 후 1년 동안 뇌에 새로운 세포가 축적됩니다. 출산 시기까지 폐가 계속해서 성숙합니다.