Embryology 1 & 2 (2024) PDF

Lec. 1&2 Dr. Abdulsattar salim ‫ ويشمل أيضا‬.‫ هو دراسة الجنني وتطوره‬:‫علم األجنة‬ embryology...

Lec. 1&2 Dr. Abdulsattar salim ‫ ويشمل أيضا‬.‫ هو دراسة الجنني وتطوره‬:‫علم األجنة‬ embryology ‫دراسة تطور األمشاج قبل الوالدة واإلخصاب‬ ‫ و‬،‫ هو دراسة تطور تجويف الفم‬:‫علم األجنة الفموية‬ ‫ أثناء تكوين وتطوير‬،‫الهياكل داخله وحوله‬ ‫الجنني في األسابيع الثمانية األولى من الحمل‬ Embryology: is the study of embryo and its development. it also includes the study of the prenatal development of gametes and fertilization Oral embryology: is the study of the development of the oral cavity, and the structures within and around it, during the formation and development of the embryo in the first 8 weeks of pregnancy..‫ يشار إلى الطفل الذي لم يولد بعد باسم الجنني‬،‫بعد هذه النقطة‬ ‫املصطلح البيولوجي الصحيح لهذه الفترة الزمنية قبل الوالدة هو ما قبل الوالدة‬ After this point, the unborn child is referred to as a fetus. The correct biological term for this time period before birth is prenatal. Period of prenatal development: 1: proliferated period: started from the day of fertilization to the end of two week include fertilization, implantation and formation of embryonic disk. 2: embryonic period: during this period the all tissues develop and organize to form organ systems that completed in the end of eighth week. 3: fetal period: this period extends until birth. The tissues that developed during embryonic stage enlarged differentiate and become capable of function. (fig.1) :‫فترة النمو قبل الوالدة‬ ‫ تبدأ من يوم اإلخصاب إلى نهاية اثنني‬:‫ الفترة املتكاثرة‬:1.‫يشمل األسبوع اإلخصاب والزرع وتشكيل القرص الجنيني‬ ‫ خالل هذه الفترة تتطور جميع األنسجة‬:‫ الفترة الجنينية‬:2 Figure 1 ‫وتنظم إلى‬.‫تشكل أنظمة األعضاء التي اكتملت في نهاية األسبوع الثامن‬ ‫ األنسجة التي‬.‫ تمتد هذه الفترة حتى الوالدة‬:‫ فترة الجنني‬:3 ‫تطورت خالل‬.‫تتوسع املرحلة الجنينية وتصبح قادرة على العمل‬ 1  Lec. 1&2 Dr. Abdulsattar salim Human life: begins as.‫ تتكاثر هذه الخلية الواحدة إلى ماليني الخاليا لتشكيل اإلنسان جسم‬.‫ تبدأ كما البويضة املخصبة‬:‫حياة اإلنسان‬ fertilized ovum. This single cell multiplies into millions of cells to form the human body. ‫ والتي تحيط بكروموسومات‬،‫تتكون الخلية البشرية من السيتوبالزم والنواة‬ Human cell is made up of cytoplasm and a nucleus, which encloses the chromosomes. Chromosome contains genetic information in the form of deoxyribonucleic acid (DNA). Human somatic cells contain 46 chromosomes and are arranged in 23 pairs (diploid). ‫يحتوي الكروموسوم على معلومات وراثية في شكل حمض ديوكسي ريبونوكلييك‬.(‫ )ديبلويد‬23 ‫ كروموسوما ويتم ترتيبها في‬46 ‫ تحتوي الخاليا الجسدية البشرية على‬.(‫)الحمض النووي‬ ‫قد يكون‬ Out of 46 chromosomes, 44 chromosomes (22 pairs) are similar and are called ‫الكروموسومان‬ ‫ زوجا( متشابهة وتسمى أوتوسوم‬22) ‫ كروموسوما‬44 ،‫ كروموسوما‬46 ‫من بني‬ ‫املتبقيان‬ autosomes; ‫متشابهني أو غير‬ ‫متشابهني ويسمى‬ ‫الولوسومات‬ the remaining 2 chromosomes may be similar or dissimilar and are called allosomes ‫أو الكروموسومات‬ ‫الجنسية‬ X ‫)كروموسوم‬ or sex chromosomes (X and Y chromosome). One chromosome of each pair is ‫ كروموسوم‬.(Y‫و‬ ‫واحد من كل زوج‬ ‫هو‬ derived from father and the other from the mother. ‫مشتق من األب‬ ‫واآلخر من األم‬ , the germ cells (sperm and ova, collectively called gametes): In contrast to somatic cells, It contain half the number of chromosome (haploid). It is always 22 + X in case of females and it may be 22 +Y or +X in case of males. (Fig.2) ‫ التي تسمى‬،‫الخاليا الجرثومية )الحيوانات املنوية والبويضات‬ ‫ على النقيض من‬:(‫مجتمعة األمشاج‬ ‫ تحتوي على نصف عدد الكروموسومات‬،‫الخاليا الجسدية‬ 22 ‫ إنه دائما‬.(‫)هابلويد‬ + X 22 ‫ في حالة اإلناث وقد يكون‬+Y ‫ أو‬+X ‫في حالة‬ ‫الذكور‬ Figure 2 2 Lec. 1&2 Dr. Abdulsattar salim Cell division: :‫انقسام الخاليا‬ ‫االنقسام‬ ‫تكاثر الخاليا مهم لنمو الخاليا امليتة واستبدالها‬ ‫ تنتقل املعلومات الوراثية التي‬،‫عندما تنقسم الخاليا‬ ‫تحتويها إلى كليهما‬ Cell multiplication is important for growth and replacement of dead cells. ‫ حيث عدد الكروموسومات واملعلومات‬،‫الخاليا االبنة‬ ‫الوراثية‬ mitosis.‫متطابقة في كل من الخاليا االبنة كما في الخلية األم‬ ‫هذه العملية معروفة‬ ‫مثل االنقسام وهذا يحدث في الخاليا الجسدية‬ When cells divide, the genetic information which they contain is passed on to both the daughter cells, where the number of chromosomes and the genetic information are identical in both the daughter cells as of the mother cell. This process is known ‫االنقسام االنقالي‬ as mitosis and this occurs in somatic cell..‫ وتسمى االنقسام االختزالي‬،‫ تختلف هذه العملية قليال‬،‫في حالة الخاليا الجرثومية أو األمشاج‬ ‫هنا تخضع الخلية النقسامني متتاليني يطلق عليهما االنقسام االختزالي األول والثاني‬ Meiosis ،‫ مع الخاليا االبنة الناتجة لديها نصف عدد الكروموسومات‬،‫التقسيم‬ ‫املعلومات الوراثية التي تختلف عن بعضها البعض‬ In case of germ cells or gametes, this process is slightly different, called meiosis. Here the cell undergoes two successive divisions called first and second meiotic division, with the resultant daughter cells have half the number of chromosomes, genetic information that differs from one another. FERTILIZATION: Fusion of sperm and ova is called fertilization. This occurs in the ampulla of uterine tube, and results in formation of zygote. fig.3 :‫اإلخصاب‬ ‫ يحدث هذا في أمبوال‬.‫يسمى اندماج الحيوانات املنوية والبويضات باإلخصاب‬ ‫الرحم‬ Fertilization results in the following three events: 3 ‫ الشكل‬.‫ ويؤدي إلى تكوين الزيجوت‬،‫أنبوب‬ :‫ينتج عن اإلخصاب األحداث الثالثة التالية‬ ،‫)أ( تحقيق ثنائي الكروموسومات‬ (A) achievement of chromosomal diploidy, ،‫)ب( تحديد جنس الجنني‬ ‫)ج( بدء االنقسام أو انقسام الخاليا‬ (B) determination of sex of the embryo, (C) initiation of cleavage or cell division 3  Lec. 1&2 Dr. Abdulsattar salim :‫انشقاق‬ ‫البويضة املخصبة هي خلية‬ ‫ تصبح أصغر كلما‬،‫كبيرة‬ ‫ هذا‬.‫انقسمت أكثر‬ Figure 3 ‫تخضع الزيجوت لسلسلة من‬ ‫انقسام الخاليا لتصبح مرحلة‬ ،‫ مرحلة أربع خاليا‬،‫من خليتني‬ ‫ ومرحلة‬،‫مرحلة من ثماني خاليا‬ ‫ تعرف عملية‬.‫ستة عشر خلية‬ ‫انقسام الخاليا هذه باسم‬ ‫انقسام‬ CLEAVAGE: The fertilized ovum is a large cell, which becomes smaller as it divides further. This zygote undergoes series of cell division to become two-cell stage, four-cell stage, eight-cell stage, and sixteen-cell stage. This process of cell division is known as cleavage. (Fig.4) Figure 4 4  Lec. 1&2 Dr. Abdulsattar salim :‫موروال‬ Morula: ‫ تبدو هذه الكتلة من الخاليا مثل التوت‬،‫ خلية‬32-16 ‫خالل مرحلة‬ ‫وتسمىى موروال‬ During 16-32 cell stage, this clump of cells looks like mulberry and is called the :‫الكيسة األريمية‬ morula. ‫يتسرب السائل إلى املوروال ويجعله في كيس مملوء بالسوائل يعرف باسم الكيسة األريمية‬ ‫ يؤدي تسرب السوائل إلى الكيسة األريمية إلى إعادة محاذاة الخاليا‬.‫أو األراستوكويل‬ Blastocyst: ‫ بطانة الكيسة األريمية هي‬.‫من املوروال لتشكيل مجموعتني متميزتني من الخاليا‬.‫تتكون من األرومة الغذائية وتسمى كتلة الخلية الداخلية األصغر باألرومة الجنينية‬ 6‫ و‬5 ‫)الشكل‬ Fluid seeps into the morula and makes it into a fluid-filled sac known as blastocyst or blastocoele. The fluid seepage into the blastocyst leads to realignment of the cells of the morula to form two distinct population of cells. The lining of the blastocyst is formed by trophoblasts and the smaller inner cell mass is called embryoblast. ‫ستشكل األرومة الجنينية‬ (Fig.5&6) ‫الجنني املناسب )الخاليا‬ (‫األساسية لتكوين الجنني‬ ‫بينما‬ ‫تشكل األرومة الغذائية‬ Embryoblasts will form the embryo proper (basic cells for formation of fetus) while (‫الهياكل الداعمة )املشيمة‬ ‫وتساعد في الزرع‬ ‫من الجنني‬ trophoblasts form the supporting structures (placenta) and help in the implantation of the embryo. ‫من اإلخصاب حتى‬ ‫نهاية األسبوع الثامن‬ From fertilization till the end of 8th week it is called embryo, further from 8th ‫ بعيدا‬،‫يطلق عليه الجنني‬ ‫عن الثامن‬ week till birth, the fetus ،‫أسبوع حتى الوالدة‬ ‫الجنني‬ ‫املصطلح البيولوجي‬ The correct biological term for this time period before birth is prenatal. ‫الصحيح لهذه الفترة‬ ‫الزمنية قبل الوالدة هو‬ ‫ما قبل الوالدة‬ 5 Figure 5  Lec. 1&2 Dr. Abdulsattar salim ‫ تعلق الكيسة‬:‫الزرع‬ ‫األريمية على السطح‬ ‫الظهري للرحم الذي‬ Figure 6 ‫يصطف بواسطة‬.‫غشاء بطانة الرحم اللزج‬ ‫تقوم الكيسة األريمية‬ ‫بهضم هذا الغشاء وتسمح‬ ‫زرع عميق لتشكيل املشيمة‬ ‫املستقبلية‬ Implantation: the blastocyst attaches to the dorsal surface of uterus that lined by sticky endometrium membrane. The blastocyst digests this membrane and allows deep implantation to form future placenta. ALL THAT OCCURE IN FIRST WEEK ‫كل ما حدث في األسبوع األول‬ ‫من حياة ما قبل الوالدة‬ OF PRENATAL LIFE 6  Lec. 1&2 Dr. Abdulsattar salim ‫بعد األسبوع األول من الحياة‬ ‫ تميز األرومات‬،‫داخل الرحم‬ ‫الجنينية نفسها‬ ‫لتشكيل بنية دائرية من‬ ‫األسبوع الثاني من حياة ما قبل الوالدة‬ ‫طبقتني تعرف باسم القرص‬.‫الجرثومي ثنائي الطبقات‬ SECOND WEEK OF PRENATAL LIFE: ‫تتكون الطبقة العليا من‬ ‫خاليا عمودية تعرف باسم‬ (ectoderm) ‫األرومة الفوقية‬ BILAMINAR ‫تشكيل قرص جرثومة‬ ‫و‬ ‫تسمى الخاليا املسطحة‬ FORMATION OF BILAMINAR GERM DISK: ‫ التي تصبح مكعبة‬،‫السفلية‬ ‫ هيبوبالستس‬،‫في وقت الحق‬ (7 ‫ )الشكل‬.(‫)األدمة الداخلية‬ After first week of intrauterine life, the embryoblasts differentiate themselves to form a two layered circular structure known as bilaminar germ disk. The upper layer comprised of columnar cells known as epiblasts (ectoderm) and the lower flattened cells, which become cuboidal later, are called hypoblasts (endoderm). (Fig.7) :‫يقسم القرص الجرثومي ثنائي الالمني تجويف الكيسة األريمية إلى تجويفني‬ The bilaminar germ disk divides the blastocyst cavity into two cavities: ‫ التجويف األمنيوسي العلوي‬:‫ج‬.‫ تجويف كيس صفار البيض السفلي‬:‫ب‬ ‫ تجويف كيس صفار البيض السفلي‬:‫ب‬ ‫ في‬،‫ قريبا‬.‫ ال يتم تحديد رأس أو ذيل الجنني‬،‫في هذه املرحلة‬ A: The upper amniotic cavity ‫ تصبح الخاليا املكعبة لألدمة الداخلية‬،‫املنطقة املوضعية بالقرب من املحيط‬ ‫ والتي تحدد‬،‫العمودي وتعرف هذه املنطقة باسم لوحة الوتر‬ B: The lower yolk sac cavity. ‫ هذا يمكن من التمييز بني النصفني األيمن واأليسر‬.‫املحور املركزي للجنني‬ 9‫ و‬8 ‫ )منطقة الدماغ( )الشكل‬.‫ونهاية الرأس والذيل للجنني املستقبلي‬ At this stage, head or the tail end of the embryo is not determined. Soon, in a localized area near the periphery, the cuboidal cells of the endoderm become columnar and this region is known as prochordal plate, which determines the central axis of the embryo. This enables as to distinguish the right and left halves and head and tail end of the future embryo. (area of for brain) (Fig.8&9) Figure 7 7 Lec. 1&2 Dr. Abdulsattar salim Figure 8 Figure 9 8  :‫األسبوع الثالث من حياة ما قبل الوالدة‬ ‫ خط بدائي وثالثي‬،‫لوحة بروكوردال‬ Lec. 1&2 Dr. Abdulsattar salim ‫تكوين قرص جرثوم‬ THE THIRD WEEK OF PRENATAL LIFE: PROCHORDAL PLATE, PRIMITIVE STREAK AND TRILAMINAR ‫خالل األسبوع‬ GERM DISK FORMATION: ‫ تتكاثر خاليا‬،‫الثالث‬ ‫الجلد الخارجي في‬ (‫نهاية الذيل )الذيلي‬ During the third week, the ectodermal cells at the tail end (caudal) proliferate ‫لتشكيل انتفاخ‬ ‫يستمر كهيكل خطي‬ ‫نحو نهاية الجمجمة‬ to form a bulge which proceeds as a linear structure toward the cranial end (rostral) (rostral) ‫على طول املحور‬ along the central axis to form primitive streak. ‫املركزي لتشكيل خط‬.‫بدائي‬ The rostro-caudal and medial-lateral axes of the embryo are defined by the ‫يتم تعريف املحاور‬ ‫التيلية والوسطية‬ ‫الجانبية للجنني‬ primitive streak. ‫بواسطة‬ ‫خط بدائي‬ The rounded primitive node, or Hensen's node, is situated at the cranial tip of the primitive streak, and contains a depression called the primitive pit. The primitive pit is continuous with the primitive groove. (Fig.10&11&12&13) ‫ في طرف الجمجمة‬،‫ أو عقدة هينسن‬،‫تقع العقدة البدائية املستديرة‬ ‫ ال‬.‫ ويحتوي على اكتئاب يسمى الحفرة البدائية‬،‫الشريط البدائي‬ GASTRULATION 13‫ و‬12‫ و‬11‫ و‬10 ‫ )الشكل‬.‫الحفرة البدائية مستمرة مع األخدود البدائي‬ The primitive streak is a transient structure whose formation, on day 15 of human development, marks the start of (gastrulation), (the process in which the inner cell mass is of blastocyst converted into the trilaminar embryonic disc), which is comprised of the three germ layers (ectoderm, mesoderm and endoderm). The cells alongside of primitive streak proliferate and migrate toward the lateral and cephalic direction in between ectoderm and endoderm sparing the ectoderm from endoderm to form mesoderm, the third germ layer. (Fig. 9&11) ‫املعدة‬ ‫ من‬15 ‫ في اليوم‬،‫الخط البدائي هو هيكل عابر يكون تكوينه‬ ‫ )العملية التي‬،(‫يمثل التطور البشري بداية )التهويذ‬ ،(‫كتلة الخلية الداخلية هي من الكيسة األريمية التي يتم تحويلها إلى القرص الجنيني ثالثي األمني‬.(‫التي تتكون من الطبقات الجرثومية الثالث )األديمة الخارجية واألديمة املتوسطة واألدمة الداخلية‬ ‫تتكاثر الخاليا بجانب الشريط البدائي وتهاجر نحو الجانب‬ ‫واالتجاه الرأسي بني األدمة الخارجة واألدمة الداخلية تجنيب األدمة الخافية‬ 11‫ و‬9.‫ )الشكل‬.‫ الطبقة الجرثومية الثالثة‬،‫من األدمة الداخلية لتشكيل األدمة املتوسطية‬ 9  Lec. 1&2 Dr. Abdulsattar salim ‫ كل هذه األحداث‬.‫ يصبح القرص الجرثومي ثنائي الالمني قرصا ثالثيا للجراثيم‬،‫وبالتالي‬ ‫املعنية باالنتشار الخلوي والهجرة تحدث بشكل مستمر وعلى‬ ‫نمط متأصل‬ Thus, the bilaminar germ disk becomes trilaminar germ disk. All these events concerned with cellular proliferation and migration occur continuously and on an inherent pattern. Figure 10 Figure 11 10  Lec. 1&2 Dr. Abdulsattar salim Figure 12 Figure 13 11  Lec. 1&2 Dr. Abdulsattar salim :‫املشتقات الجنينية للخط البدائي‬ ‫دخول‬ ‫تهاجر الخاليا من األرومة الفوقية إلى داخل الجنني عبر البدائية‬ Embryonic Derivatives of the Primitive Streak: -‫ والتي تنطوي على ظهارة خلوية إلى‬،‫ في عملية تسمى الدخول‬،‫خط‬ (EMT) ‫االنتقال الوسيط‬ Ingression Cells from the epiblast migrate into the interior of the embryo via the primitive streak, in a process termed ingression, which involves a cellular epithelial-to- mesenchymal transition (EMT). Wave of migrating: 1: The initial wave of migrating cells streams through the primitive streak, displacing the hypoblast cells to become definitive endoderm, which ultimately produces the future gut derivatives and gut linings. 2: The second wave of migrating cells populates a layer between the epiblast and the definitive endoderm, thereby forming the mesoderm layer. The intraembryonic mesoderm cells later give rise to five subpopulations of cells: :‫موجة الهجرة‬ A: paraxial mesoderm, ،‫ تتدفق املوجة األولية من الخاليا املهاجرة عبر الخط البدائي‬:1 B: intermediate mesoderm, ‫ والتي في نهاية املطاف‬،‫تشريد خاليا هيبوبالست لتصبح األدمة الداخلية النهائية‬.‫ينتج مشتقات األمعاء املستقبلية وبطانات األمعاء‬ C: lateral plate mesoderm, ‫ املوجة الثانية من الخاليا املهاجرة تمأل طبقة بني األرومة الفوقية و‬:2 ‫ وبالتالي تشكل طبقة األدمة املتوسطة‬،‫األدمة الداخلية النهائية‬ D: cardiogenic mesoderm E: population that forms a midline tube called the notochordal process. (Fig.14) :‫تؤدي خاليا األديم املتوسط داخل الجنني في وقت الحق إلى خمسة مجموعات فرعية من الخاليا‬ ،‫ األديم املتوسط شبه املحوري‬:‫أ‬ ،‫ األديم املتوسط املتوسط‬:‫ب‬ ،‫ األديم امليزودي الجانبي‬:‫ج‬ D: ‫األديم املتوسفي املنشأ للقلب‬ E: ‫السكان الذين يشكلون أنبوب خط وسط يسمى عملية الحبل الوطي‬ 12 Lec. 1&2 Dr. Abdulsattar salim Figure 14 13 Lec. 1&2 Dr. Abdulsattar salim FORMATION OF NOTOCHORD AND NEURAL CREST CELLS: Notochord is the midline structure. It extends from the primitive streak and ends at the end of prochordal plate. Initially cranial end of the primitive streak thickened to form a primitive knot. The cells from the primitive knot proliferate and migrate cranially between the ectoderm and endoderm to form notochordal process. Later, this process gives rise to a solid rod-like structure known notochord. The central portion of this cord denaturized to form canal that bind the amniotic cavity to the yolk sac. Most of its part disappears later and only a small portion persists in the intervertebral disk as nucleus pulposus. Nervous system develops from ectoderm: The ectoderm at the midline above the notochord thickens to form the neural plate. The margins of the neural plate rise to form a neural fold, this fold elongates and leaves a depression in the midline called neural groove. The folds grow further and fuse with each other converting the neural groove into neural tube. Soon this neural tube separates from the ectoderm. The cells which form the neural tube are called neuroectoderm. The cranial part of the neural tube forms brain and the caudal, the spinal cord. A unique group of cells derived from the ectoderm along the lateral margins of the neural tube are called neural crest cells, which exist only in vertebrates. These cells are multipotent stem cells that migrate to various parts of the embryo to generate broad array of cells and influence the other developing tissues. 14 Lec. 1&2 ‫ هم‬.‫ تعتبر أيضا طبقة جرثومية رابعة‬،‫بسبب هذه امليزة الفريدة‬ Dr. Abdulsattar salim ‫هاجر تحت األدمة الخارجية السطحية كورقة من الخاليا‬ Because of this unique feature, it is also considered as fourth germ layer. They migrate beneath the surface ectoderm as sheet of cells. (Fig.15) The mesenchyme of the upper facial region is derived from or influenced by the migrated neural crest cells and is known as ectomesenchyme. ‫مشتق الوسيطة ملنطقة الوجه العليا من أو يتأثر بها‬ ectomesenchyme ‫خاليا القمة العصبية املهاجرة وتعرف باسم‬ In the trunk regio the neural crest cells contribute to development of the sensory ganglion, neuron, and Schwann cells are derived from neural crest cells. In the facial region, the epithelial portion of the tooth and the glands are derived from the ectoderm alone and the connective tissue components namely-osteoblasts, chondroblasts, odontoblasts, fibroblasts, adipocytes, smooth muscle cells, Schwann cells, pigment cells, and neurons are from ectomesenchyme. Figure 15 ‫ تساهم خاليا القمة العصبية في تطور الحواس‬،‫في منطقة الجذع‬.‫تستمد خاليا العقدة والخاليا العصبية وشوان من خاليا القمة العصبية‬ ‫ يتم اشتقاق الجزء الظهاري من السن والغدد‬،‫في منطقة الوجه‬ ،‫من األدمة الخارجة وحدها ومكونات النسيج الضام وهي الخاليا العظمية‬ 15 ‫ خاليا‬،‫ الخاليا الدهنية‬،‫ الخاليا الليفية‬،‫ الخاليا الغضروفية‬،‫الخاليا الغضروفية‬ ‫ شوان‬،‫العضالت امللساء‬ ectomesenchyme ‫الخاليا والخاليا الصباغية والخاليا العصبية هي من‬