21-人体胚胎发生

null第21章 人体胚胎发生第21章 人体胚胎发生Development of Human embryology概 述概 述人体胚胎发生过程开始于受精卵，终止于胎儿出生，历时266天，通常分为3个发育阶段，即胚前期（preembryonic period）、胚期（embryonic period）和胎期（fetal period）。配子的正常发生和受精是胚胎发生的前提，胎膜和胎盘是胚胎发育的重要辅助结构，双胎、多胎和连体双胎是胚胎发生中的特殊事件。一、 配子发生、受精和胚前期发育 （一）配子发生一、 配子发生、受精和胚前期发育 （一）配子发生配子（gamete）是指具有受精能力的生殖细胞。男性配子为精子（spermatozoon），女性配子为卵子（ovum）。配子发生（gametogenesis）是指具有受精能力的生殖细胞的成熟过程，主要通过两次特殊的细胞分裂(减数分裂)而完成。精子和卵子发生（1）精子和卵子发生（1）在第一次减数分裂之前的分裂间期，初级精/卵母细胞进行DNA合成和染色体复制，其所含23对染色体中的每一个染色体都由两条姊妹染色单体构成，致使每个初级精/卵母细胞都含有2倍数的染色体和4倍量的DNA（4n DNA）。在第一次减数分裂中，成对的同源染色体配对联会，姊妹染色单体间发生基因交换。然后，同源染色体分离并分别进入分裂后的两个子细胞，即次级精/卵母细胞。这样，每个次级精/卵母细胞就含有23条即单倍数的染色体和二倍量的DNA（2n DNA）。精子和卵子发生（2）精子和卵子发生（2）次级精/卵母细胞几乎不经过分裂间期便进入了第二次减数分裂。此时，两条姊妹染色单体赖以连在一起的着丝粒分裂，于是两姊妹染色单体分离并分别进入两个子细胞，即精细胞或卵子。这样，每个精细胞或卵子中既含单倍数的染色体，又含单倍量的DNA（1nDNA），成为真正的单倍体细胞。精细胞经过形态结构的变化而成为只含少量细胞质、由头尾构成的蝌蚪形的精子。卵子不再发生形态结构的变化。一个初级精母细胞经过两次减数分裂和复杂的形态结构变化，可生成4个男性配子——精子，其中2个精子的性染色体为X，其余2个精子的性染色体为Y。一个初级卵母细胞经过两次减数分裂，只生成一个女性配子——卵子，另外3个细胞为极体，其性染色体均为X（图21-1）。 减数分裂减数分裂减数分裂是配子发生中必须经历的两次特有的细胞分裂。由于在第一次减数分裂中发生同源染色体的联会和姊妹染色单体之间的基因交换，因而染色体上的基因产生新的组合。由于同源染色体的分离和自由组合，以及第二次减数分裂中姊妹染色单体的分离和自由组合，便产生了多种不同染色体组合的配子。可见，两次减数分裂不仅生成了单倍体的配子，从而为受精后恢复二倍体奠定了基础，而且产生了遗传构成多样性的男性配子和女性配子（图21-2）。（二）受精（二）受精1.受精的定义、时间及部位 受精是精子与卵子相互融合生成受精卵的过程，于排卵后的12小时内发生于输卵管的壶腹部（图21-3）。2.精子获能2.精子获能在生精小管内发生并在附睾内完成成熟发育的精子仍不能使卵子受精，必须经过获能后才具受精能力。精子获能（sperm capacitation）是指精子在女性生殖管道、特别是在输卵管运行中获得受精能力的过程。此时，精子表面的一些糖蛋白衣和精浆蛋白从精子头部脱落，于是顶体表面的细胞膜裸露。3.顶体反应3.顶体反应当获能后的精子遇到卵细胞周围的放射冠时，便释放顶体酶，溶解放射冠颗粒细胞之间的基质，穿越放射冠，这一过程称为顶体反应（acrosome reaction）。在透明带蛋白-3（Zona protein-3,Zp-3）与精子细胞膜上的相应受体的介导下，精子与透明带黏附并释放顶体酶。在顶体酶的作用下，精子穿越透明带与卵细胞膜接触并融合（图21-4）。4.透明带反应4.透明带反应精子与卵细胞膜的接触和融合引发了卵浆内皮质颗粒（cortical granule）溶解，溶解产物进入透明带，改变了透明带的性质，灭活了透明带表面的精子特异性受体，从而阻止了其他精子的穿越，这一过程称透明带反应（zona reaction）。透明带反应使一个精子进入卵浆后，其他精子不能进入，从而保证了单精受精，防止了多精入卵（polyspermy）。5.精子细胞核进入卵细胞质5.精子细胞核进入卵细胞质由于在顶体反应中覆盖在顶体前膜上的质膜已经消失，精子头部后份的质膜与卵膜融合，精子头部的细胞核及头尾部的少量细胞质进入卵细胞质，精子的细胞膜变成了卵细胞膜的一部分（图21-4）。精子的进入不仅引发了透明带反应，而且启动了静息在分裂中期的第二次减数分裂，很快完成了第二次成熟分裂，生成了一个成熟的卵子和一个几乎不含细胞质的极体细胞（polar cell）。6.卵原核及精原核6.卵原核及精原核卵子的细胞核呈泡状，称卵原核（ovum pronucleus）或女性原核（female pronucleus）。精子的细胞核紧靠卵原核并胀大呈泡状，称精原核（sperm pronucleus）或男性原核（male pronucleus）（图21-5）。两个原核中均含有23条染色体，并通过合成DNA，复制染色单体，每个染色体均由两个姊妹染色单体构成。两原核进一步贴近，核膜消失，染色体释放到卵浆中，来自两个原核的染色体相互混合，形成了一个由精子与卵子融合而成的、含有46条染色体的二倍体细胞——受精卵。至此，受精过程完成。7.受精意义7.受精意义受精是生殖过程中的一个关键环节，受精卵是精子和卵子相互融合的产物，是新个体的开端。受精使父系和母系的遗传物质融合，形成了新的染色体组合和基因组合，促进了个体的遗传多样性。受精决定了新个体的遗传性别。如果性染色体为X的精子与卵子受精，新个体的遗传性别就会是女性（46，XX）；如果性染色体为Y的精子与卵子受精，新个体的遗传性别就会是男性（46，XY）。受精激活了卵细胞的代谢过程，启动了受精卵的卵裂。没有受精的卵细胞不能完成第二次减数分裂，排卵24小时后即退变死亡。但受精后得卵30小时就会完成第一次卵裂，40小时左右达4个卵裂球，3天左右便形成由12~16个卵裂球构成的桑葚胚。（三） 胚前期发育 （三） 胚前期发育 受精之后的前2周，称胚前期（preembryonic period）。 1. 卵裂 受精卵形成后便开始了连续的细胞分裂，其分裂形式虽属有丝分裂，但与通常的有丝分裂相比，有若干特点，故称卵裂（cleavage），分裂后的子细胞称卵裂球（blastomere）。卵裂最大的特点是：随着卵裂的进行，卵裂球之间出现了越来越明显的差异，即细胞分化；卵裂始终在透明带内进行，因而随着卵裂球数目的增加，每个卵裂球的体积逐渐减少。受精后30小时第一次卵裂完成，进入2细胞期。2. 桑葚胚2. 桑葚胚受精后第3天，卵裂球达16个左右，细胞排列紧密，外观似桑葚，故称桑葚胚（morula）（图21-6）。桑葚胚已出现明显的细胞分化：位居中央的卵裂球为成胚细胞，周边的卵裂球为成滋养层细胞。3. 胚泡3. 胚泡桑葚胚进入子宫腔后，卵裂球很快增至100个左右，细胞分化更加明显。细胞间先是出现了一些小间隙，后融合为一个大腔，使整个胚呈泡状，故称胚泡（blastocyst）(图21-6)。胚泡中央的腔为胚泡腔（blastocoele），包绕胚泡腔的一层扁平细胞为滋养层（trophoblast），胚泡腔一端有一团细胞，称内细胞群（inner cell mass）。这群细胞是多能干细胞（multipotential stem cell），未来分化为胚胎的各种组织结构和器官系统，故又称成胚细胞（embryoblast）（图21-7）。4. 植入4. 植入定义：胚泡进入子宫内膜的过程称植入（implantation）； 植入部位：子宫内膜； 植入时间：开始于受精后第5天末或第6天初，完成于第12天左右。 植入过程植入过程受精后第4天末，包绕胚泡的透明带开始解体，于是胚泡逐渐从透明带中孵出。第5天末，滋养层完全裸露。此时，覆盖内细胞群的胚端滋养层细胞首先与子宫内膜的表面上皮黏附并率先进入子宫内膜（图21-7）。进入子宫内膜的滋养层细胞分裂增殖并分化为两层，即内面的细胞滋养层（cytotrophoblast）和外面的合体滋养层（syncytiotrophoblast）。合体滋养层无细胞界限，呈合胞体样；细胞滋养层的细胞略呈立方形，细胞界限清楚，细胞不断分裂增殖并加入合体滋养层，使合体滋养层逐渐加厚（图21-8）。植入的完成植入的完成受精后第9天，胚泡已深入子宫内膜，表面上皮的植入口由纤维蛋白凝栓（fibrin coagulation plug）封堵（图21-9）。与此同时，合体滋养层增厚并形成若干陷窝，称滋养层陷窝（trophoblastic lacunae）（图21-9）。 受精后第12天左右，胚泡已完全进入子宫内膜，内膜表面的植入口已被表面上皮完全覆盖，从子宫腔内可以看到一个轻微突起。此时，合体滋养层内的陷窝增多，并相互沟通成网。子宫内膜中的小血管被合体滋养层侵蚀而破裂，血液流入陷窝网（图21-10）。正常及异常植入正常及异常植入植入最常发生于子宫的前壁和后壁。偶尔也会植入在子宫颈内口附近，并在此形成胎盘，称前置胎盘（placenta praevia）。这种情况常常会在分娩时发生大出血，因而多行剖宫产。植入也会发生在子宫以外，称宫外孕（extrauterine pregnancy, or ectopic pregnancy）。有大约95%的宫外孕发生于输卵管，其中大部在输卵管的壶腹部。宫外孕也可发生于卵巢，称卵巢妊娠（ovarian pregnancy）；也可发生于腹膜上，特别是子宫——直肠窝处。在宫外孕中，多数胚胎早期死亡并被吸收，少数发育较大后破裂而引起大出血。5. 蜕膜的形成5. 蜕膜的形成植入部位的子宫内膜首先发生反应性变化，后逐渐扩展至整个子宫内膜。这些变化统称为蜕膜反应（decidua reaction）。经蜕膜反应之后的子宫内膜称蜕膜（decidua）。子宫内膜的变化主要有：子宫内膜进一步增厚，血管增生，血供更加丰富；子宫腺扩大、分泌旺盛，腺腔内充满分泌物；基质细胞肥大，胞质内富含糖原颗粒和脂滴，这种细胞称蜕膜细胞（decidua cell）；细胞间隙增大，呈“水肿状态”。胚胎和子宫内膜的关系胚胎和子宫内膜的关系 根据蜕膜与植入胚泡的位置关系，通常将蜕膜分为3个部分：位居胚泡深面的部分称底蜕膜（decidua basalis），覆盖胚泡的浅层部分称包蜕膜（decidua capsularis），其余部位的蜕膜称壁脱膜（decidua parietalis）。底蜕膜未来参与胎盘的形成，包蜕膜和壁蜕膜则逐渐退化变薄，随着胚胎的逐渐增大，包蜕膜逐渐靠近壁蜕膜，最终两者相互融合，子宫腔随之消失（图21-11）。6. 初级绒毛的形成6. 初级绒毛的形成受精后第2周末，合体滋养层及其下方的细胞滋养层向蜕膜内突出，形成一些绒毛样突起，称初级绒毛（primary villus）或初级干绒毛（primary stem villus），其轴心为细胞滋养层，外周为合体滋养层（图21-12）。7. 二胚层胚盘的发生7. 二胚层胚盘的发生胚泡开始植入后，内细胞群的细胞分裂增殖，并于受精后第7~8天分化为上下两层细胞：上层细胞呈高柱状，来自内细胞群中央部位的非极性细胞，称上胚层（epiblast）；下层细胞呈低立方形，来自内细胞群外围的极性细胞，称下胚层（hypoblast）。两层细胞紧密相贴，中间有一层基膜相隔。这两层细胞构成的椭圆形盘状结构，称二胚层胚盘（bilaminar germ disc）(图 21-8)。8．羊膜囊的形成8．羊膜囊的形成受精后第8天，随着上胚层细胞的增生，在细胞间出现了一个小的腔隙并逐渐扩大，于是上胚层被分隔成了两层细胞：贴近细胞滋养层内面的一层细胞为成羊膜细胞（amnioblast），后形成羊膜（amniotic membrane）；与下胚层相贴的一层细胞仍为上胚层。这两层细胞的边缘相延续，环绕中央的羊膜腔（amniotic cavity），共同构成了羊膜囊（amnion），羊膜腔中充满了羊水（amniotic fluid）(图21-8)。9. 初级卵黄囊的形成9. 初级卵黄囊的形成受精后第9天，下胚层边缘的细胞增生并沿细胞滋养层内面向下迁移，形成了一层扁平细胞，称外体腔膜（exocoelomic membrane），又称Heuser膜。这层细胞在腹侧遇合时，便与下胚层共同构成了一个囊，称外体腔囊（exocoelomic sac），即初级卵黄囊（primary yolk sac），其囊腔就是原来的胚泡腔，下胚层就是其顶（图21-9）。10. 胚外中胚层、胚外体腔及体蒂的形成10. 胚外中胚层、胚外体腔及体蒂的形成受精后第11天，在细胞滋养层内面与外体腔膜及羊膜之间出现了一层疏松的网状结构，称胚外中胚层(图21-10)。受精后第12天，随着胚外中胚层的增厚，其中出现了一些小的腔隙，后融合为一个大腔，称胚外体腔(图21-12)。胚外体腔的出现，将胚外中胚层分隔成了两部分：一部分铺衬在滋养层的内表面并覆盖在羊膜囊的外表面，称胚外体壁中胚层；另一部分覆盖在初级卵黄囊的表面，称胚外脏壁中胚层（图21-12）。此时，二胚层胚盘连同其上方的羊膜囊和下方的卵黄囊大部被胚外体腔所环绕，只有一束胚外中胚层将其悬吊在滋养层上，这就是连接蒂，又称体蒂(图21-12)。11. 次级卵黄囊的形成11. 次级卵黄囊的形成受精后第2周末，下胚层周缘的细胞增生，并沿外体腔膜向下迁移，最终在初级卵黄囊内形成一个较小的囊，这就是次级卵黄囊（secondary yolk sac），简称卵黄囊（yolk sac）。次级卵黄囊的出现掐断了初级卵黄囊与下胚层的连接，使其脱离胚盘并逐渐萎缩退化为若干小泡，位于胚外体腔中，称外体腔泡（exocoelomic vesicles）（图21-12）。二、 胚期发育二、 胚期发育从受精后的第15天至56天为胚期（embryonic period），历时6周。通过此期的分化发育，胚胎已初具人形，各种组织和器官结构从无到有，明显可见。这一时期的胚胎发育最复杂，对环境有害因素的影响也最敏感，受到致畸因素的作用而发生先天畸形的几率也最大。（一）三胚层的发生（一）三胚层的发生受精后第15天，上胚层细胞增生并向胚盘尾端中线迁移，于是在胚盘尾端中轴线上出现一条纵行的细胞柱，称原条。原条的头端膨大，称原结。原结的背侧凹陷，称原凹。增生的上胚层细胞继续向原条方向迁移，并经原条下陷。下陷的细胞首先迁入下胚层，并逐渐置换了下胚层细胞，从而形成了一层新细胞，称内胚层。经原条迁移的另一部分上胚层细胞在上胚层与新形成的内胚层之间扩展，逐渐形成了一层新细胞，称为胚内中胚层，即中胚层。形成内胚层和中胚层之后的上胚层，改称外胚层。可见，内、中、外三个胚层均来自上胚层。由三个胚层构成的头端较宽、尾端较窄的椭圆形盘状结构称为三胚层胚盘，此乃人体发生的原基，构成人体的各种细胞、组织、器官、结构均来源于此（图21-13，图21-14）。（二）脊索的发生(1)（二）脊索的发生(1)经原凹迁移的上胚层细胞在上胚层与形成中的内胚层之间向头侧扩展而形成一个细胞柱，称头突（head process），又称脊索突（notochordal process）。头突嵌镶在刚形成的中胚层的中轴线上，但其头侧有一个圆形区域没有中胚层组织，只有直接相贴的内、外两个胚层组织，这一区域称口咽膜（buccopharyngeal membrane）。在原条的尾侧也有一个这样的圆形区域，称泄殖腔膜（cloacal membrane）（图21-13）。（二）脊索的发生(2)（二）脊索的发生(2)随着原凹向头突中延伸，头突由实芯的细胞索变成了空芯的细胞管，称脊索管（notochordal tube）。受精后第20天左右，脊索管的腹侧壁与其下方的内胚层融合并破裂，于是脊索管向背侧通过原凹与未来的神经管相通，向腹侧则通过破裂的腹侧壁与未来的肠管相通，故称谓神经——肠管（neurenteric canal）(图21-15A)。至受精后的22~24天，原始肠管的背侧壁愈合，脊索管的背侧壁形成一条细胞索，称脊索（notochord）(图21-15A、B)。（三）尿囊的发生（三）尿囊的发生受精后第16天，卵黄囊尾侧的内胚层细胞增生，形成一囊状突起，伸入体蒂中，这就是尿囊（allantois）（图21-15A）。（四）绒毛膜的形成和演变(1)（四）绒毛膜的形成和演变(1)受精后第2周末，滋养层表面出现了由合体滋养层及细胞滋养层突出而成的初级干绒毛（primary stem villus）。第3周初，胚外中胚层长入初级干绒毛的中轴部，于是形成了次级干绒毛（secondary stem villus）。滋养层与其内面的胚外中胚层构成的板状结构，即包绕整个胚胎并长出次级干绒毛的板状结构，称为绒毛膜板（chorionic plate）。绒毛膜板及由此发出的绒毛，统称为绒毛膜（chorion）。第3周末，在绒毛膜板中的胚外中胚层内发生了小血管并长入次级干绒毛，具有血管的绒毛称三级干绒毛（tertiary stem villus），又称固有胎盘绒毛（图21-16）。（四）绒毛膜的形成和演变(2)（四）绒毛膜的形成和演变(2)干绒毛生长并发出若干分支绒毛，游离于绒毛间隙的母血中，称游离绒毛（free villus）。干绒毛的末端固定于底蜕膜上，称固定绒毛（anchoring villus）。在固定绒毛的末端，原位于合体滋养层内面的细胞滋养层细胞穿过合体滋养层而长入底蜕膜中，形成细胞滋养层细胞柱。细胞柱的细胞继续增生，在合体滋养层的外面扩展，形成一层分隔合体滋养层与底蜕膜的细胞，称细胞滋养层壳。干绒毛主要通过细胞滋养层柱和细胞滋养层壳固定在底蜕膜上。绒毛间隙是干绒毛之间的一些腔隙，由滋养层陷窝（trophoblastic lacunae）扩大融合而成，与蜕膜中的小血管相通，因而充满了母体血液（图21-17）。（四）绒毛膜的形成和演变(3)（四）绒毛膜的形成和演变(3)在胚胎发育的前6周，绒毛膜的表面均匀分布着绒毛。6周后，伸入底蜕膜中的绒毛由于营养丰富而生长茂盛，此处的绒毛膜称丛密绒毛膜（chorion frondosum）。伸入包蜕膜的绒毛因缺乏营养而逐渐萎缩退化，故此处的绒毛膜称平滑绒毛膜（chorion laeve）。丛密绒毛膜与底蜕膜共同形成胎盘。（五）三胚层的分化 1. 外胚层的分化（五）三胚层的分化 1. 外胚层的分化 (1)神经管的形成 在脊索突和脊索的诱导下，受精后第19天左右，胚盘中轴线两侧的外胚层细胞增生，于是形成了一个头端宽尾端窄的椭圆形细胞板，称神经板。第20~21天，神经板两侧高起，形成神经褶；中央凹陷成沟，称神经沟。第22天时，神经沟开始闭合。至第24天时，头端和尾端各留有一个未闭合的孔，分别称为前神经孔和后神经孔。第25天前神经孔闭合，第27天后神经孔闭合，形成了一条完全封闭的神经上皮管，称神经管（图21-18，图21-19）。神经管的头段将分化为脑，尾段将分化为脊髓。如果神经管未完全闭合，就会引起多种类型的神经管畸形。 1. 外胚层的分化 （2）神经嵴的分化 1. 外胚层的分化 （2）神经嵴的分化在神经沟闭合为神经管时，神经上皮外侧缘的细胞不进入神经管壁，而是游离于神经管外，形成神经管背外侧的两条纵行细胞索，称神经嵴（neural crest）（图21-20）。神经嵴是周围神经系统的原基，可分化为脑神经节、脊神经节、交感和副交感神经节及外周神经。另外，神经嵴细胞还远距离迁移，分化为肾上腺髓质中的嗜铬细胞、黑色素细胞、甲状腺滤泡旁细胞、颈动脉体Ⅰ型细胞。还可迁至头部，参与头面部骨、软骨、肌肉、结缔组织的形成，并可参与大动脉根部管壁组织的形成。1. 外胚层的分化1. 外胚层的分化 （3）表面外胚层的分化 神经沟闭合后，神经管及神经嵴脱离外胚层，并被表面外胚层覆盖。表面外胚层将分化为表皮其及衍生结构，如毛发、指（趾）甲、皮脂腺、汗腺、乳腺，还分化为眼、耳、鼻中的感觉上皮，脑垂体，牙釉质，口腔及肛门部的黏膜上皮等。2. 中胚层的分化2. 中胚层的分化受精第16天左右，胚盘中轴线两侧的中胚层细胞增生，形成了两条增厚的中胚层组织带，称轴旁中胚层（paraxial mesoderm）。胚盘两侧边缘的中胚层仍然较薄，称侧中胚层（lateral mesoderm）。轴旁中胚层与侧中胚层之间的中胚层组织称间介中胚层（intermediate mesoderm）（图21-21）。（1）轴旁中胚层的分化（1）轴旁中胚层的分化受精后第17天，轴旁中胚层细胞局部增生，形成体节球。体节球首先出现于头区，然后向尾端延续。体节球进一步衍化为体节。第1对体节于第20天出现于颈区，之后以每天3对的速度向尾端进展。直到第5周末，先后共出现42~44对体节，包括4对枕节、8对颈节、12对胸节、5对腰节、5对骶节和8~10对尾节。 体节的横断面略呈三角形，中央有一腔隙，称体节腔(图21-22)。体节的内侧壁和腹侧壁为生骨节或巩节，细胞迁至脊索和神经管周围并包绕这些结构，后分化为脊椎骨。体节腔的外侧壁为生皮节，将分化为真皮和皮下结缔组织。在生皮节分化之前，在其内侧产生了一层新细胞，称生肌节，将分化为四肢和体壁上的骨骼肌。并列存在的生皮节和生肌节合称皮肌节(图21-22)。（2）间介中胚层的分化（2）间介中胚层的分化间介中胚层是位于轴旁中胚层和侧中胚层之间的一个狭窄的中胚层带，其靠近头侧的部分呈节段性增生，称生肾节（nephrotome），后分化为前肾；靠尾侧的部分不分节，称生肾索（nephrogenic cord），后分化为中肾；生肾索内侧的间介中胚层增生，形成生殖腺嵴（gonadal ridge），未来分化为生殖腺（gonad）。生肾索外侧的间介中胚层称生后肾组织（metanephric tissue），与输尿管芽（ureteric bud）共同形成后肾。可见，泌尿系统和生殖系统的主要器官和结构来自间介中胚层。（3）侧中胚层的分化（3）侧中胚层的分化随着胚内体腔的出现，侧中胚层被分隔成了脏壁中胚层和体壁中胚层两层，前者覆盖着内胚层，并与卵黄囊壁上的胚外脏壁中胚层相延续，未来分化为消化管壁上的平滑肌、结缔组织和腹膜、胸膜、心包膜的脏层；后者铺衬在外胚层内面，与羊膜囊外面的胚外体壁中胚层相延续，未来分化为腹壁和外侧体壁中的肌肉、结缔组织和腹膜、胸膜、心包膜的壁层。3. 内胚层的分化3. 内胚层的分化在受精后第3周末或第4周初，胚盘开始卷折。随着头褶、尾褶和侧褶的形成和加大，胚体由盘状逐渐变成了圆柱状或圆筒状，内胚层被卷入胚体内，形成一个内胚层管，即原始消化管（primitive digestive duct），又称原肠（primitive gut），与内胚层相连的卵黄囊被卷至胚体外，通过卵黄蒂（vitelline stalk）与原肠相通。卵黄蒂又称卵黄管（vitelline duct），随着胚胎发育而逐渐变细。与卵黄管相对的原肠部称中肠（midgut），中肠之前的原肠部称前肠（foregut），中肠之后的原肠部称后肠（hindgut）（图21-23）。 三、 胎期的发育和胚胎龄推算三、 胎期的发育和胚胎龄推算胎期始自第9周，止于胎儿出生，历时约210天。此期的胚胎发育主要是组织和器官的成熟及胎儿的快速生长。第3~5个月，胎儿的身长增长特别显著；而妊娠的最后2个月，胎儿的体重增长特别明显。在胎儿期，胎儿头部的生长逐渐减缓，而躯体的生长则逐渐加快。（一）胎期的发育(1)（一）胎期的发育(1)胎期始自第9周，止于胎儿出生，历时约210天。此期的胚胎发育主要是组织和器官的成熟及胎儿的快速生长。 胚胎发育至第3个月，其面部更像人脸，眼从头部两侧移至面部近中，眼睑闭合。耳从胎头下部上移至眼鼻平面。四肢长度与躯体长度的比例变小，上肢发育比下肢快且较长。长骨和颅骨的初级骨化中心均已出现。外生殖器官出现了明显的性别分化，可通过超声扫描辩认出性别。肠袢已退回腹腔，脐疝消失。胎儿已有了反射活动，并能引发肌肉收缩，出现各种协调性动作，可以在超声影屏上观察到，但母体仍不能察觉。胎头与胎体的比例很大，胎头长几乎是胎儿顶臀长的一半。（一）胎期的发育(2)（一）胎期的发育(2)胎儿发育的第4~5个月，是胎儿身长增长最快的时期，但体重增加缓慢，第5月末胎儿体重仍不足500g。此时胎头的生长相对减缓，胎体的生长相对加快，至使胎头与胎体的长度之比逐渐减小。至第5月末，胎头只是胎儿顶臀长的三分之一。此时，胎儿全身覆盖胎毛（lanugo hair），眉毛和头发也明显可见，孕妇可清楚地感到胎动。（一）胎期的发育(3)（一）胎期的发育(3)第6~7个月的胎儿，由于缺少皮下组织，皮肤多皱褶，体瘦色红。指甲全出现，眼睑张开，睫毛出现。此时多数器官系统已具有功能，但呼吸系统尚无功能。 胎儿出生前的最后2个月，体重增长最快，胎儿出生时的体重有近半数是在此期增加的。胎头增长进一步趋缓，躯体生长相对加快，致使出生前胎儿的头长仅是其顶臀长的四分之一。皮下脂肪大量沉积，致使胎儿外观丰满圆滑。皮脂腺分泌旺盛，皮肤表面覆盖一层白色脂类物质，即胎脂（vernix caseosa）。一般情况下，胎儿出生时的体重约3200g，顶臀长36cm左右，顶跟长约50cm。（二）胚胎龄的推算 （二）胚胎龄的推算 胚胎龄的表示有两种：一是以孕妇怀孕前最后一次月经的第一天作为胚胎龄的起始日，胎儿娩出日为胚胎龄的最后一天，共280天左右，如此计算出的胚胎龄称月经龄。另一种方法是以受精之日为胚胎龄的起始日，至胎儿娩出时，共266天左右，如此计算出的胚胎龄称受精龄。 预产期的计算预产期的计算根据受精龄的概念和胚胎发育的时限，推导出了预产期的计算公式：年+1，月-3，日+7，即末次月经的年份加1，月份减3，日加7。例如某孕妇末次月经的第一天为2004年8月1日，其预产期就应该是2004年+1=2005年，8月-3=5月，1日+7=8日，即2005年5月8日分娩。胚体长度测量胚体长度测量在临床实践和法医办案中，常常需要对早产、流产和意外伤害中的胚胎进行胚胎龄的认定。认定的方法是测量胚胎的身长和体重，观察其典型的外部特征，然后与胚胎学家根据大样本测量和观察得出的参数对照，就会从中查出待查胚胎的受精龄。常用的测量径线有：最大长度（greatest length, GL）；冠-臀长（crown-rump length, CRL），又称坐高或顶-臀长；冠-踵长（crown-heel length, CHL），又称立高或顶-跟长（图21-24）。胚前期和胚期胚胎体节、外形特征及长度 与胚胎龄的对应关系胚前期和胚期胚胎体节、外形特征及长度 与胚胎龄的对应关系胎期胎儿长度、体重及外形特征与胎龄的对应关系 胎期胎儿长度、体重及外形特征与胎龄的对应关系 四、胎膜、胎盘、双胎、多胎和连体双胎 （一）胎膜四、胎膜、胎盘、双胎、多胎和连体双胎 （一）胎膜胎膜主要包括绒毛膜、卵黄囊、羊膜、尿囊和脐带，均来源于胚泡，与胚体有着共同的来源，但不参与胚体的构成，只是对胚体发挥营养、保护等辅助作用，胎儿娩出时，均退化并脱离胎儿。有的胎膜只是生物进化过程中的重演。胎盘由子体部和母体部构成，前者来自胚泡，与胚体有着共同的来源，后者来自母体的子宫内膜。因此，胎盘是胎儿的重要辅助结构，但不属于胎膜。1. 绒毛膜1. 绒毛膜绒毛膜（chorion）的形成和演变过程已在前面讲述，绒毛膜板、固定绒毛、游离绒毛的微细结构以及绒毛膜与蜕膜的结构关系也已在前面讲述，在此不再赘述。 绒毛膜的功能十分重要。绒毛浸浴在绒毛间隙的母体血中，从母体血中吸收氧气和营养物质，并排出CO2和代谢废物。绒毛膜还有重要的内分泌功能，可分泌多种激素。绒毛膜促性腺激素（human chorionic gonadotropin）是最早分泌的一种激素，可维持母体卵巢黄体继续存在并分泌黄体激素，从而维持妊娠的正常进行。临床上正是利用这一激素设计出了妊娠试验。2. 卵黄囊2. 卵黄囊卵黄囊（yolk sac）的发生和演变过程已在本章前面讲述，在此不再赘述。卵生动物的卵黄囊很发达，囊内贮存了大量卵黄物质，为胚胎发育提供全部营养物质。包括人胚在内的哺乳动物胚胎靠胎盘从母体吸收营养物质，其卵黄囊的营养功能丧失，尽管仍然出现，但很快退化，囊内也几乎不含卵黄物质。从这个意义上来说，人胚卵黄囊的出现只是生物进化过程的重演。但是，随着卵黄囊的出现，其壁上的胚外中胚层中出现了血岛，这是人胚发育过程中最早发生血管和造血干细胞的部位。另外，卵黄囊尾侧壁是原始生殖细胞（primordial germ cell）的发生部位，这些细胞最早也是从上胚层迁来的。3. 尿囊（allantois）3. 尿囊（allantois）是卵黄囊的尾侧壁与胚盘交界处向体蒂内突出形成的一个内胚层盲囊(图21-15)。人胚的尿囊发生于第3周初，很不发达，仅存数周便退化，且没有气体交换和排泄功能。从这个意义上说，人胚尿囊的出现只是生物进化过程的重演。但是，随着尿囊的出现，在其壁上的胚外中胚层出现了两对大血管，即一对尿囊动脉和一对尿囊静脉。这两对血管并不随尿囊的退化而退化，而是越来越发达，最终演变成了脐动脉和脐静脉。尿囊大部退化，只有其根部演变成了膀胱的一部分。尿囊先是退化为一条细管，称脐尿管，后闭锁为一条细胞索，称脐中韧带。如果脐尿管在出生时仍未闭锁，尿液就会从膀胱通过此管溢出脐部体外，这种畸形称脐尿瘘。如果连于膀胱的根部未闭锁，形成一个从膀胱突出的盲囊，称脐尿憩室。如果脐尿管的脐端和膀胱端均已闭合，但中段未闭锁，形成一囊泡，称脐尿囊肿。4. 羊膜囊4. 羊膜囊羊膜囊（amnion）是羊膜（amniotic membrane）环绕羊膜腔（amniotic cavity）而形成的一个囊状结构，腔内充满羊水（amniotic fluid）（图21-9）。其胚胎发生过程已在前面讲述，在此不再赘述。早期的羊膜囊位于胚盘背侧，胚盘的上胚层和之后的外胚层就是羊膜囊的底。随着胚盘向腹侧包卷和羊膜囊的快速生长扩大，胚体逐渐被羊膜囊所包绕。当胚胎由盘状变为筒状时，整个胚体游离于羊水之中。羊膜及羊水羊膜及羊水羊膜薄而透明，厚0.2~0.5mm，由单层羊膜上皮和薄层胚外中胚层构成，胚外中胚层内有小血管。羊水是羊膜腔内的液体，早期的羊水无色透明，主要由羊膜上皮分泌和羊膜的转运而产生。大约在16周之后，越来越多的胎儿尿液成了羊水的重要来源。胎儿的皮肤黏膜脱落上皮及胎毛胎脂胎便也进入羊水，因而羊水逐渐变浑浊。羊水不断产生，也不断通过胎儿吞咽而被肠道吸收，从而形成动态平衡。随着妊娠时间的延续，羊膜囊逐渐增大，羊水量也逐渐增多。妊娠第10周只有30ml，第20周增至350ml，第7个月达最高峰，最后2个月略有减少。出生前的羊水量一般在1000ml左右。 羊水异常羊水异常出生前的羊水量一般在1000ml左右。如果超过1500ml，则为羊水过多（polyhydramnios）。如果羊水少于500ml，则为羊水过少（oligohydramnios）。羊水过多往往预示胎儿神经系统发育障碍或上消化道闭锁。羊水过少往往预示胎儿肾缺如或发育不全，或有尿路阻塞。羊水过少和羊膜腔过小还会阻碍胎儿的正常生长发育，引起各种先天畸形。 5. 脐带(1)5. 脐带(1)脐带的形成与胚盘的卷折密切相关（图21-23）。当胚盘向腹侧卷折时，其背侧的羊膜囊也迅速生长并随胚盘的卷折而向腹侧包卷。当胚盘卷成筒状胚时，胚盘的周缘形成了宽大的原始脐环，卵黄囊被卷折于原始脐环之外并缩窄成卵黄管。此时，连于胚盘周缘的羊膜囊完全包裹了整个胚体，将卵黄管、体蒂以及体蒂内的尿囊、尿囊壁上的尿囊动脉、尿囊静脉等挤压在一起并包被成一条圆柱状结构，这就是脐带。5. 脐带(2)5. 脐带(2)与胚内体腔相通的胚外体腔的残存部分也被包裹在脐带中。随着胚胎的发育，脐带逐渐加长，脐带内的胚外中胚层形成了黏液性结缔组织，尿囊动、静脉变成了脐动、静脉，卵黄管和脐尿管逐渐闭锁，残存的胚外体腔也在10周后逐渐闭锁。妊娠末期，脐带长达40~60cm，平均50cm左右，直径2cm左右。长度超过80cm称脐带过长，可发生脐带绕颈、打结、缠绕肢体等异常，可能引起受损部位发育不良、畸形。如果长度不足35cm，则称脐带过短，可引起胎盘早期剥离等异常。 （二）胎盘 1．胎盘的形态结构(1)（二）胎盘 1．胎盘的形态结构(1)胎盘呈圆盘状，中央略厚，边缘稍薄。足月胎儿胎盘的直径约15~20cm，平均厚2.5cm左右。胎盘有两个面，即胎儿面和母体面。胎儿面表面光滑，覆盖羊膜，脐带多附着于该面的偏中央，少数附着于中央或边缘。透过羊膜可以看到脐血管的分支血管由脐带附着处向四周呈放射状走行。母体面粗糙不平，是胎盘从子宫壁剥离后的残破面，由若干不规则走行的沟分隔为15~25个小区，即胎盘小叶（cotyledon）（图21-25）。1．胎盘的形态结构(2)1．胎盘的形态结构(2)在胎盘的垂直断面上，可见胎盘由三明治样三层结构构成：胎儿面为绒毛膜板，母体面为滋养层壳和蜕膜构成的基板（basal plate），中层为绒毛和绒毛间隙，间隙中流动着母体血（图21-26）。从绒毛膜板发出大约60个干绒毛，每个干绒毛又分出数个游离绒毛。从底蜕膜上发出若干楔形小隔伸入绒毛间隙，将胎盘分为15~25个小区，每个小区内含有1~4个干绒毛及其分支。这些小区就是在母体面上看到的胎盘小叶，分隔这些小叶的隔称胎盘隔（placental septum）。胎盘隔的远端游离，不与绒毛膜板接触，因而胎盘小叶之间的分隔是不完全的，母体血液可以从一个小叶流入相邻小叶（图21-26）。2．胎盘的血液循环和胎盘膜2．胎盘的血液循环和胎盘膜胎盘内存在母体和子体两套血液循环通路。母体血液循环通路起自子宫动脉的分支，经螺旋动脉和绒毛间隙的血池汇入子宫静脉的属支。胎儿血液循环通路起自脐动脉，经绒毛内毛细血管最终汇入脐静脉。在胎盘小叶内，流经绒毛毛细血管的胎儿血与流经绒毛间隙的母体血并不沟通，两者之间隔着一薄层结构，称胎盘膜，胎儿血与母体血之间的物质交换就是通过这层膜进行的(图21-26)。胎盘膜是一层选择性透过膜，对一些有害物质具有屏障作用，因此又称胎盘屏障。胎盘膜最初由绒毛内毛细血管内皮及其基膜、合体滋养层和细胞滋养层上皮及其基膜，以及两基膜之间少量结缔组织基质构成。随着胎儿的发育长大，胎盘膜变得越来越薄，主要是细胞滋养层逐渐消失，合体滋养层变薄。3．胎盘的生理功能3．胎盘的生理功能(1)物质交换和防卫屏障 妊娠期间，胎儿生长发育所需要的氧气和营养物质均通过胎盘从母体获得；胎儿代谢所产生的CO2和代谢废物也都是通过胎盘而排至母体。胎儿与母体之间的这种物质交换是通过胎盘膜实现的。大多数药物都可通过胎盘膜而进入胎儿体内，因而妊娠期间不可轻易服用未经医生核准的药物，以免影响胎儿的正常发育。胎盘膜对多数细菌具有防卫屏障功能，但不能阻止病毒的通过。有些具有致畸作用的病毒、药物、化学物质通过胎盘膜进入发育中的胚胎后，可引起多种先天畸形。 (2)内分泌功能 能合成和分泌人绒毛膜促性腺激素、人胎盘催乳素、孕激素和雌激素。（三）双胎、多胎和连体双胎 1．双胎（三）双胎、多胎和连体双胎 1．双胎双胎又称孪生。来自一个受精卵的双胎称单卵双胎，来自两个受精卵的双胎称双卵双胎。几乎2/3的双胎为双卵双胎。在双卵双胎，两个胎儿有各自独立的胎膜和胎盘，但有时也会因两个胚胎在子宫中的植入部位很近而使2个胎盘及2个羊膜相互融合。单卵双胎是一个早胚一分为二的结果。分离最早发生于2细胞期，多见于胚泡早期，偶尔也会发生于原条形成期。根据两个单胚分离的时间不同，两者与胎盘和胎膜的关系也不同。如果在卵裂早期分裂，两胎儿就会有各自独立的胎盘、绒毛膜囊和羊膜囊。如果在胚泡早期的内细胞群分裂为二，两个胎儿就会共用一个胎盘和一个绒毛膜囊，但具有各自独立的羊膜囊。如果在原条形成期分离，两个胎儿就会共用一个胎盘、一个绒毛膜囊和一个羊膜囊（图21-27）。2．多胎2．多胎多胎（multiple birth） 据统计，三胎的发生率约为1/7600，四胎以上的发生率更低，且出生后的死亡率很高。但是，近年来由于促性腺激素在不孕症治疗中的应用，多胎的发生率升高。从理论上讲，来自一个受精卵的多胎称单卵多胎（monozygotic multiple births），来自多个受精卵的多胎称多卵多胎（polyzygotic multiple births），如果多胎中既有单卵性也有多卵性，称混合性多胎（mixed multiple births）。但在实际生活中，这种分类并无多大意义，因为多胎的发生率太低了。3．连体双胎3．连体双胎连体双胎（conjoined twins） 是指两个未完全分离的单卵双胎。根据相连部位的不同，可分为头连双胎、臀连双胎、胸连双胎、腹连双胎等。连接的深度和广度也有所不同，有的只有肌肉、骨骼相连，有的内脏相连，有的肢体内脏融为一体。如果两个连体胎儿发育相当、大小一致，称对称性连体双胎。如果两个连体胎儿的发育不相当，称不对称性连体双胎，如果其中的一个胎儿很小且发育不完整，常称为寄生胎（parasite）；如果小而不完整的胎儿被包裹在大胎儿体内，常称胎内胎；如果小的胚胎被挤压成薄片，常称为纸样胎。连体双胎皆为一个胎盘、一个绒毛膜囊和一个羊膜囊（图21-28）。null图21-1 精子和卵子的发生示意图图21-1 精子和卵子的发生示意图图21-2 减数分裂示意图图21-2 减数分裂示意图图21-3 排卵、受精、卵裂与植入示意图图21-3 排卵、受精、卵裂与植入示意图图21-4 精子穿入卵细胞的过程示意图图21-4 精子穿入卵细胞的过程示意图图21-5 受精过程的原核期 示卵原核和精原核图21-5 受精过程的原核期 示卵原核和精原核图21-6 卵裂和胚泡形成示意图图21-6 卵裂和胚泡形成示意图图21-7 胚泡开始植入图21-7 胚泡开始植入图21-8 第8天胚泡部分进入子宫内膜图21-8 第8天胚泡部分进入子宫内膜图21-9 9天人胚泡植入即将完成图21-9 9天人胚泡植入即将完成图12-10 12天人胚泡已完全进入子宫内膜图12-10 12天人胚泡已完全进入子宫内膜图21-11 胚胎和子宫蜕膜的关系 (E：胚胎)图21-11 胚胎和子宫蜕膜的关系 (E：胚胎)图21-12 初级绒毛的形成图21-12 初级绒毛的形成图21-13 细胞迁移形成三胚层胚盘示意图 (背面观)图21-13 细胞迁移形成三胚层胚盘示意图 (背面观)图21-14 细胞迁移形成三胚层胚盘示意图 (冠状切面观)图21-14 细胞迁移形成三胚层胚盘示意图 (冠状切面观)图21-15 脊索的形成图21-15 脊索的形成图21-16 干绒毛的结构和演变图21-16 干绒毛的结构和演变图21-17 第3周人胚，示绒毛膜图21-17 第3周人胚，示绒毛膜图21-18 神经板和神经褶的发生图21-18 神经板和神经褶的发生图21-19 神经管的形成图21-19 神经管的形成图21-20 神经嵴发生示意图图21-20 神经嵴发生示意图图21-21 胚体横切，示中胚层的早期分化图21-21 胚体横切，示中胚层的早期分化图21-22 体节的形成和分化图21-22 体节的形成和分化图21-23 胚体外形的演变和胚体内的相应变化图21-23 胚体外形的演变和胚体内的相应变化A.体节前胚 B. 7体节胚 C. 14体节胚 D. 4周末胚 左列为整体观 右列为相应矢状断面观图21-24 胚体长度测量方法示意图图21-24 胚体长度测量方法示意图图21-25 足月胎盘图21-25 足月胎盘图21-26 胎盘的结构和血循环模式图图21-26 胎盘的结构和血循环模式图箭头示血流方向，红色示富含O2的血，黑色示含代谢废物和CO2的血图21-27 双胎的形成类型及其 与胎膜、胎盘的关系图21-27 双胎的形成类型及其 与胎膜、胎盘的关系图21-28 联体双胎图21-28 联体双胎图21-4 精子穿入卵细胞的过程示意图图21-4 精子穿入卵细胞的过程示意图图21-6 卵裂和胚泡形成示意图图21-6 卵裂和胚泡形成示意图图21-7 胚泡开始植入图21-7 胚泡开始植入图21-8 第8天胚泡部分进入子宫内膜图21-8 第8天胚泡部分进入子宫内膜图21-8 第8天胚泡部分进入子宫内膜图21-8 第8天胚泡部分进入子宫内膜图21-9 9天人胚泡植入即将完成图21-9 9天人胚泡植入即将完成图12-10 12天人胚泡已完全进入子宫内膜图12-10 12天人胚泡已完全进入子宫内膜图21-12 初级绒毛的形成图21-12 初级绒毛的形成图21-12 初级绒毛的形成图21-12 初级绒毛的形成图21-13 细胞迁移形成三胚层胚盘示意图 (背面观)图21-13 细胞迁移形成三胚层胚盘示意图 (背面观)图21-15 脊索的形成图21-15 脊索的形成图21-23 胚体外形的演变和胚体内的相应变化图21-23 胚体外形的演变和胚体内的相应变化A.体节前胚 B. 7体节胚 C. 14体节胚 D. 4周末胚 左列为整体观 右列为相应矢状断面观图21-26 胎盘的结构和血循环模式图图21-26 胎盘的结构和血循环模式图箭头示血流方向，红色示富含O2的血，黑色示含代谢废物和CO2的血图21-15 脊索的形成图21-15 脊索的形成图21-9 9天人胚泡植入即将完成图21-9 9天人胚泡植入即将完成