Thụ tinh và phát triển phôi

TheoRaul Artal-Mittelmark, MD, Saint Louis University School of Medicine
Đã xem xét/Đã chỉnh sửa Thg 7 2024

    Để thụ tinh (thụ thai), tinh trùng (giao tử đơn bội đực) di chuyển qua ống cổ tử cung, khoang tử cung và vào ống dẫn trứng. Trong buồng trứng, nang trứng phát triển và trong quá trình rụng trứng, nang trứng trội sẽ giải phóng một tế bào trứng (giao tử đơn bội cái). Trứng đi vào ống dẫn trứng qua đầu có tua, di chuyển qua ống dẫn trứng rồi đi vào khoang tử cung. Trứng trở thành trứng đã thụ tinh khi tinh trùng xâm nhập vào lớp ngoài của trứng. Sự thụ tinh thường xảy ra khi trứng còn ở trong ống dẫn trứng.

    Hình thành giao tử cái và giao tử đực

    Hình thành giao tử là quá trình phát triển từ tế bào mầm sơ khai thành giao tử trưởng thành: sinh trứng ở nữ và sinh tinh trùng ở nam. Ở cả nữ và nam, nó bắt đầu với các tế bào mầm lưỡng bội, sau đó trải qua quá trình nguyên phân, giảm phân và phân hóa tế bào thành các giao tử đơn bội.

    Thông thường, 1 tinh trùng sẽ thụ tinh cho 1 trứng. Tuy nhiên, 2 trứng có thể được giải phóng và sau đó được thụ tinh bởi 2 tinh trùng, dẫn đến thai đôi khác trứng (khác trứng). Thai nhiều lần ở cấp độ cao hơn (ví dụ: sinh ba, sinh tư) có thể xảy ra nếu có nhiều hơn 2 trứng được giải phóng và thụ tinh, nhưng trường hợp này rất hiếm. Ngoài ra, hơn 1 tinh trùng có thể xâm nhập vào một noãn bào, nhưng điều này dẫn đến một hợp tử bất thường.

    Ở phụ nữ có chu kỳ kinh nguyệt 28 ngày, thời điểm rụng trứng xảy ra sau ngày đầu tiên của kỳ kinh nguyệt khoảng 14 ngày. Khi rụng trứng, chất nhầy cổ tử cung trở nên ít nhớt hơn, tạo điều kiện cho tinh trùng di chuyển nhanh đến noãn bào. Tinh trùng có thể vẫn sống trong đường sinh sản khoảng 3 ngày sau khi giao hợp.

    Trứng đã thụ tinh (hợp tử) là lưỡng bội. Nó phân chia nhiều lần khi di chuyển đến vị trí làm tổ ở nội mạc tử cung (thường ở gần đáy tử cung hoặc thành sau tử cung). Vào thời điểm cấy ghép, hợp tử đã trở thành phôi nang, là một lớp tế bào xung quanh khoang. Thành phôi nang có độ dày bằng 1 tế bào, ngoại trừ cực phôi, khu vực này có đọ dày bằng 3 hoặc 4 tế bào. Khoảng 6 ngày sau khi thụ tinh, phôi nang sẽ làm tổ trong niêm mạc tử cung; cực phôi, nơi sẽ phát triển thành phôi thai, là điểm làm tổ đầu tiên.

    Túi ối và rau thai

    Trong vòng 1 hoặc 2 ngày sau khi làm tổ, một lớp tế bào (tế bào lá nuôi phôi) phát triển quanh phôi nang. Tế bào lá nuôi lông rau nguyên thuỷ, tế bào gốc của rau thai, phát triển dọc theo 2 dòng tế bào:

    • Tế bào lá nuôi ngoài lông rau không tăng sinh: Các tế bào này xâm nhập vào niêm mạc tử cung, tạo thuận lợi cho việc làm tổ và giữ chặt của rau thai.

    • Hợp bào lá nuôi: Các tế bào này sản sinh ra chorionic gonadotropin (hCG) vào ngày thứ 10 và các hormone lá nuôi khác ngay sau đó.

    Lớp màng trong (màng ối) và lớp màng ngoài (màng đệm) phát triển từ tế bào nuôi dưỡng; những màng này tạo thành túi ối, chứa phôi thai (thuật ngữ dùng cho các dẫn xuất của hợp tử ở bất kỳ giai đoạn nào – xem hình Nhau thai và phôi thai ở tuần thứ 11 4/7 của thai kỳ). Khi túi ối được hình thành và khoang phôi nang đóng lại (khoảng 10 ngày), phôi thai được coi là bào thai. Túi ối chứa đầy chất lỏng và to ra với phôi đang phát triển, làm đầy khoang niêm mạc tử cung khoảng 12 tuần sau khi thụ thai; sau đó, túi nước ối là khoang duy nhất còn lại trong tử cung.

    Nhau thai và phôi thai vào khoảng tuần thứ 11 4/7 của thai kỳ

    Phôi có kích thước 4,2 cm.

    Tế bào lá nuôi phôi phát triển thành các tế bào hình thành rau thai. Các lá nuôi phôi ngoài lông rau hình thành các gai rau xâm nhập vào tử cung. Các hợp bào lá nuôi phủ các gai rau. Hợp bào lá nuôi tổng hợp các hormone lá nuôi và cung cấp quá trình trao đổi động mạch và tĩnh mạch giữa sự tuần hoàn của phôi thai và tuần hoàn của mẹ.

    Rau thai được hình thành đầy đủ từ 18 đến 20 tuần tuổi nhưng vẫn phát triển, cân nặng khoảng 500g khi đủ tháng.

    Phôi thai

    Khoảng ngày thứ 10 sau khi thụ tinh, 3 lớp mầm (ngoại bì, trung bì, nội bì) thường phân biệt rõ ràng trong phôi. Sau đó rãnh nguyên thuỷ, sẽ trở thành ống thần kinh, bắt đầu phát triển.

    Khoảng ngày thứ 16, phần phía đầu của lớp trung bì dày lên, tạo thành một kênh trung tâm và từ đây phát triển thành tim và các mạch máu lớn. Tim bắt đầu bơm huyết tương xung quanh ngày thứ 20, và ngày hôm sau, các hồng cầu thai nhi non và có nhân xuất hiện. RBCs thai được sớm thay thế bằng các RBCs - hồng cầu trưởng thành, và các mạch máu phát triển từ đầu đến cuối phôi thai. Cuối cùng, động mạch và tĩnh mạch rốn phát triển, kết nối các mạch máu phôi thai với rau thai.

    Hầu hết các cơ quan hình thành từ ngày thứ 21 đến ngày thứ 57 sau khi thụ tinh (giữa tuần thứ 5 đến thứ 10 của tuổi thai); tuy nhiên, CNS tiếp tục phát triển trong suốt thai kỳ. Độ nhạy cảm với dị tật gây ra quái thai là cao nhất khi các cơ quan đang hình thành.