Embriología - Conceptos Básicos PDF
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Universidad del País Vasco (UPV/EHU)
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Este documento presenta una introducción a la embriología, incluyendo conceptos básicos sobre el tema. Se revisan los procesos de espermatogenesis y ovogénesis, así como información general sobre la fecundación y el desarrollo temprano del embrión.
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Enbriología Conceptos básicos https://www.youtube.com/watch?reload=9&v=Dj12IXZR6Fk 1 Embriología − Estudia las primeras 8 semanas del desarrollo embrionario...
Enbriología Conceptos básicos https://www.youtube.com/watch?reload=9&v=Dj12IXZR6Fk 1 Embriología − Estudia las primeras 8 semanas del desarrollo embrionario 2 Embriología − Fecundación − Estudia las primeras 8 semanas del desarrollo embrionario 3 Embriología − Gametogénesis: espermatogénesis y ovogénesis − Fecundación − Estudia las primeras 8 semanas del desarrollo embrionario 4 Embriología − Gametogénesis: espermatogénesis y ovogénesis − Fecundación − Estudia las primeras 8 semanas del desarrollo embrionario − Organogénesis 5 Introducción Siglo VI. a.C huevos de gallina. 6 Introducción Siglo VI. a.C huevos de gallina. Siglo XVI mezcla de coágulo de sangre y semen feto. 7 Introducción Siglo VI. a.C huevos de gallina. Siglo XVI mezcla de coágulo de sangre y semen feto. Finales del siglo XVI invención del microscopio estudio de cerca. 8 Introducción Siglo VI. a.C huevos de gallina. Siglo XVI mezcla de coágulo de sangre y semen feto. Finales del siglo XVI invención del microscopio estudio de cerca. Hoy en día el estudio del origen y el desarrollo del embrión, necesario para entender las anomalías anatómicas que ocurren en personas adultas. 9 Gametogénesis Proceso de creación de los gametos. - Espermatogénesis Espermatozoides - Ovogénesis Ovocitos 10 Gametogénesis Proceso de creación de los gametos. - Espermatogénesis Espermatozoides - Ovogénesis Ovocitos Preparar los gametos para la fecundación disminución del número de cromosomas sexuales de las células y modificación de la forma. 11 Espermatogénesis Espermatogénesis Proceso en el cual las espermatogonias se convierten en espermatozoide maduro. Las espermatogonias se mantienen latentes durante el desarrollo fetal, hasta la adolescencia. En la adolescencia, cambios y divisiones para producir espermatozoides Espermatogénesis 46 XY = 4n 46 XY = 4n 46 XY = 4n 23X 23Y 2n 2n 23X 23X 23Y 23Y n n n n Espermatogénesis 46 XY = 4n 46 XY = 4n 46 XY = 4n 23X 23Y 2n 2n 23X 23X 23Y 23Y n n n n Espermiogénesis Espermiogénesis Características de los espermatozoides: -Acrosoma: vesícula derivada del aparato de Golgi: encima proteolítica -Cambio en los centriolos: uno forma el flagelo y el otro rodea el flagelo en forma de anillo. -Elongación del citoplasma hacia el flagelo reduciendo el tamaño. - Acumulación de mitocondrias detrás del cuello, en la parte inicial de la cola. 16 Espermatogénesis 46 XY = 4n 46 XY = 4n 46 XY = 4n 23X 23Y 2n 2n 23X 23X 23Y 23Y n n n n Espermatogénesis D Ovogénesis Trompas de Falopio Ovario Útero Ovogénesis 9 8 1 Cuerpo lúteo Cuerpo 7 en lúteo Ovulación 2 Folículo primordial degeneración Ovocito secundario Ovocito primario Folículo primario 3 6 Folículo roto Folículo Folículo 4 secundario 5 de Graaf Ovogénesis Ovogonias, se multiplican por mitosis. Algunas se diferencian y aumentan de tamaño ovocitos primarios Antes del nacimiento del feto, se logra el número máximo de células germinales luego muchos degeneran. De los que quedan en la semana 12 del embarazo, comenzarán la 1º meiosis y se bloquearán en la profase mantienen la meiosis sin acabar. Los ovocitos aparecen recubiertos de células epiteliales FOLÍCULOs (primordiales, primarios y secundarios, folículos de Graaf) 22 Ovogénesis En cada ciclo ovárico se preparan varios folículos y llega el ÚNICO. El ovocito de ese folículo cumple entonces la meiosis. Final meiosis I, ovocito II (grande) + cuerpo polar (pequeño) Comienzo meiosis II, boqueo en metafase II y liberación del ovario (ovulación). Solo se termina la meiosis si sucede la fecundación (sino degenera en un día) se crea el cuerpo polar II (pequeño) y el OVOCITO (grande), se adhiere en las trompas. 23 Ovogénesis 46 XX = 4n 46 XX = 4n Final meiosis I, ovocito II (n x 2) + cuerpo polar (nx2) 46 XX = 4n Final meiosis II un cuerpo polar (n) OVOCITO (n), adherido a las trompas. 46 XX = 4n 23X 23X 2n 2n 23X 23X 23X 23X n n n n 24 Ovogénesis 46 XX = 4n 46 XX = 4n 46 XX Folículos = 4n − Al nacer unos 400.000. − Al inicio de la pubertad 40.000. 46 XX = 4n − Solo 400 se desarrollan (12-14 ciclos anuales) 30 años fértiles Menopausia. − Pocos ovocito fecundados o ninguno. 23X 23X 2n 2n 23X 23X 23X 23X n n n n 25 Ovogénesis 9 8 1 Cuerpo lúteo Cuerpo 7 en lúteo Ovulación 2 Folículo primordial degeneración Ovocito secundario Ovocito primario Folículo primario 3 6 Folículo roto Folículo Folículo 4 secundario 5 de Graaf Ovogénesis Fecundación Ovocito Ovulación se libera el ovocito y se adhiere a las trompas de Falopio.. Con los movimientos de las trompas se sitúa en la zona distal de la trompa. Si hay espermatozoides, puede producirse la fecundación. Si no hay espermatozoides, el ovocito se perderá. Fecundación Ovocito Ovulación se libera el ovocito y se adhiere a las trompas de Falopio.. Con los movimientos de las trompas se sitúa en la zona distal de la trompa. Si hay espermatozoides, puede producirse la fecundación. Si no hay espermatozoides, el ovocito se perderá. Espermatozoides Ganancia de capacidad de movimiento atravesando el epidídimo eyaculación. Fecundación Ovocito Ovulación se libera el ovocito y se adhiere a las trompas de Falopio.. Con los movimientos de las trompas se sitúa en la zona distal de la trompa. Si hay espermatozoides, puede producirse la fecundación. Si no hay espermatozoides, el ovocito se perderá. Espermatozoides Ganancia de capacidad de movimiento atravesando el epidídimo eyaculación. Mayor movilidad al acercarse al útero. MOVILIDAD Fecundación Ovocito Ovulación se libera el ovocito y se adhiere a las trompas de Falopio.. Con los movimientos de las trompas se sitúa en la zona distal de la trompa. Si hay espermatozoides, puede producirse la fecundación. Si no hay espermatozoides, el ovocito se perderá. Espermatozoides Ganancia de capacidad de movimiento atravesando el epidídimo eyaculación. CAPACITACIÓN HIPERACTIvACIÓN Mayor movilidad al acercarse al útero. Capacitación e hiperactivación. MOVILIDAD Fecundación Ovocito Ovulación se libera el ovocito y se adhiere a las trompas de Falopio.. Con los movimientos de las trompas se sitúa en la zona distal de la trompa. Si hay espermatozoides, puede producirse la fecundación. Si no hay espermatozoides, el ovocito se perderá. REACCIÓN Espermatozoides ACROSÓMICA Ganancia de capacidad de movimiento atravesando el epidídimo eyaculación. CAPACITACIÓN HIPERACTIVACIÓN Mayor movilidad al acercarse al útero. Capacitación e hiperactivación. MOVILIDAD Reacción acrosómica. Fecundación: Reacción acrosómica Como consecuencia de la capacitación e hiperactivación atraviesa la corona radiata. Reacción acrosómica (enzimas proteolíticas) atraviesa la zona pelúcida. Después, imposibilitar la entrada de otros espermatozoides en la zona pelúcida. 33 Fecundación: Reacción acrosómica Como consecuencia de la capacitación e hiperactivación atraviesa la corona radiata. Reacción acrosómica (enzimas proteolíticas) atraviesa la zona pelúcida. Después, imposibilitar la entrada de otros espermatozoides en la zona pelúcida. Finalmente, fusión de las membranas, final de la meiosis (expulsión del corpúsculo polar) + fusión de pronúcleos origen del CIGOTO. https://www.youtube.com/watch?v=CVO5TZatFoA 34 Desarrollo temprano del embrión 1. semana Cigoto (día 0)originado en las trompas se divide es totipotente. Segmentación (días 1-2 ) división celular por mitosis reducción del tamaño y aumento de las células Blastómeros. Mórula (días 2-4) estructura superior a 12-16 células se dirige al útero. Blastocito (días 4-5 ) llegada al útero compactación: - EMBRIOblasto: masa celular interna, origen del embrión. - TROFOblasto: masa celular externa, función de nutrición. - BLASTOCELE: cavidad blastocítica, llena de líquido uterino. 35 Desarrollo temprano del embrión 1. semana Desarrollo temprano del embrión 1. semana Implantación (días 5-9) nutrición del embrión con oxigeno y nutrientes de la circulación materna. Eclosión pérdida de la zona pelúcida que rodea al blastocito. Aposición y Adhesión se ponen en contacto las células del trofoblasto del blastocito y el endometrio y se aumenta la comunicación. Invasión el trofoblasto se incluye en el endometrio. - Trofoblasto Sincitiotrofoblasto y Citotrofoblasto. - Embrioblasto Epiblasto y Hipoblasto. Disco germinativo bilaminar 37 SITUACIÓN: Periodo embrionario 1. semana – 3. semana Periodo embrionario 2. semana Disco germinativo bilaminar − Se diferencian dos capas: Epiblasto grupo de células que originará al embrión. Hiploblasto grupo de células que originará las F membranas extraembriónicas (amnios, saco vitelino, corion, alantoides…) - Cavidad amniótica − Blastocele Continuando con el desarrollo de otras estructuras, se desarrollará la PLACENTA 39 Periodo embrionario 2. semana Disco germinativo bilaminar A: Sincitiotrofoblasto − Se diferencian dos capas: D: Cavidad B: Citotrofoblasto Epiblasto grupo de células amniótica que originará al embrión. C: Hipoblasto Hiploblasto grupo de células que originará las E: Epiblasto F membranas extraembriónicas F: Blastocele (amnios, saco vitelino, corion, alantoides…) - Cavidad amniótica − Blastocele Continuando con el desarrollo de otras A: Sincitiotrofoblasto estructuras, se desarrollará B: Citotrofoblasto la PLACENTA C: Hipoblasto D: Cavidad amniótica E: Epiblasto F: Blastocele 40 Periodo embrionario 2. semana Se crea la circulación primitiva del embrión precursora de la placenta. - Sincitiotrofoblasto invasión de los vasos sanguíneos maternos Red lacunar. - Citotrofoflasto se convierte más complejo vellosidades coriónicas primarias. Periodo embrionario 2. semana Epiblasto: Cavidad amniótica Hipoblasto: Saco vitelino Placa precordal Periodo embrionario: lugares de implantación 2. semana Periodo embrionario: tridérmico 3. semana 44 Periodo embrionario: tridérmico 3. semana Formación de la línea primitiva superficie del epiblasto. - Eje superior e inferior boca/cabeza y cloaca/ano primitivos. - Diferenciación entre izquierda y derecha en el embrión. Amnios Cavidad Disco bilaminar amniótica Placa Línea precordal primitiva Saco vitelino Saco vitelino Placa precordal Ectodermo Línea primitiva Mesodermo Línea primitiva Endodermo Disco trilaminar Cloaca primitiva 45 Periodo embrionario: tridérmico 3. semana Gastrulación capacidad de migración de las células del epiblasto (día 15). - Del disco bilaminar germinativo se crean 3 capas: Ectodermo Línea primitiva Mesodermo Ectodermo Endodermo Ectodermo Línea primitiva Hipoblasto Endodermo Células que presiona al Mesodermo Mesodermo migradoras Hipoblasto Endodermo Disco trilaminar 46 Periodo embrionario: tridérmico 3. semana - De cada capa de las tres líneas germinales se formarán órganos y tejidos determinados Organogénesis ECTODERMO MESODERMO ENDODERMO Epidermis + glándulas Dermis Tubo digestivo + relacionadas (pelo, uñas, Tejido conectivo glándulas relacionadas esmalte de dientes) Sistema circulatorio Capas internas de ciertos SNC Aparato genitourinario órganos (pulmones, Mucosas de las Sistema muscular páncreas, uretra, vejiga, cavidades corporales Esqueleto hígado…) 47 Periodo embrionario: tridérmico 3. semana - Organogénesis ECTODERMO MESODERMO ENDODERMO 48 Periodo embrionario: tridérmico 3. semana Proceso notocordal Se crea el esqueleto primitivo llamado Notocorda (espina dorsal). - Se crea el canal notocordial dentro del mesodermo hasta la placa precordal. - Se crea la notocorda comienza la señalización para originar la placa neural (SNC primitivo). B Placa precordal C Línea Proceso notocordal Ectodermo Mesodermo primitiva Cloaca Saco vitelino primitiva Origen del canal Proceso A notocordial Línea primitiva notocordal Ectodermo Mesodermo Línea primitiva Mesodermo Mesodermo Disco Mesodermo Endodermo trilaminar Endodermo 49 Canal notocordal Notocorda Periodo embrionario: tridérmico Neurulación: desde el ectodermo 3. semana - Día 18 – Día 22 Engrosamiento y pliegue del ectodermo superior a la notocorda origen de la placa neural. -En la parte superior más amplio forma el encéfalo cerebro -El resto de la placa neural se prolonga forma la médula espinal. En los bordes de la placa neural crestas neurales fusión de los bordes origen del tubo neural. Problemas - Exencefalía y anencefalía - Espina bífida Ácido fólico. SOMITAS: uniones de células que se forman a cada lado del tubo neural. 50 Periodo embrionario: tridérmico Somitas 3. semana - Día 20 – Día 35 Aparición de somitas 8 cervicales, 12 dorsales, 5 lumbares, 5 sacros eta 3-5 coccígeos. - Desarrollo de elementos troncales comunes: vértebras, músculo, dermis, tejido subcutáneo, tejido conectivo, músculo esquelético… - Debido al desarrollo de los somitas el cuerpo se divide en metámeras. Periodo embrionario: tridérmico Sistema Cardiovascular (Angiogénesis y origen del Corazón) 3. semana - Día 20 – nacimiento Angiogénesis formación de vasos sanguíneos (dentro del embrión). Formación de islotes sanguíneos dentro del mesodermo hemangioblasto células madre hematopoiéticas y angioblastos origen de células y vasos sanguíneos. También origen de la aorta. Formación de red de vasos sanguíneos tanto dentro como fuera del embrión aumenta la comunicación entre ambos. Origen del corazón formación de dos canales tubos endocárdicos fusión corazón primitivo. Unión de vasos sanguíneos y corazón origen de sistema de circulación primitivo del embrión. Plegamiento del corazón primitivo formación de aurículas y ventrículos. Periodo embrionario: tridérmico 3. semana Importancia clínica - La gastrulación es una etapa sensible al ambiente externo o los tóxicos. - Sin darse cuenta del embarazo consumo de alcohol, cafeína o tabaco. - Consumo de medicamentos, radiación, infecciones, enfermedades como la diabetes… Fallos en el desarrollo Abortos SITUACIÓN: Periodo prefetal 4. semana – 8. semana Periodo prefetal Amnios Placa precordal Tubo neural Amnios Cresta neural Tubo neural Somitas Somitas 4. semana Cloaca Embrión trilaminar inicial: Saco Vitelino - En forma de disco. - Unido al saco vitelino y al saco amniótico. 55 Periodo prefetal Amnios Placa precordal Tubo neural Amnios Cresta neural Tubo neural Somitas Somitas 4. semana Cloaca Embrión trilaminar inicial: Saco Vitelino - En forma de disco. Saco Notocorda Vitelino Cloaca - Unido al saco vitelino y al saco amniótico. Notocorda Plegamiento: Corazón primitivo - Notable crecimiento del ectodermo Saco Vitelino rodeando las otras dos láminas. - Plegamiento de la cabeza formación de boca, encéfalo y tubo cardiaco (antecedente del tórax). - Plegamiento de la cola cloaca o ano. Saco Vitelino - En la mitad antecedente al sistema digestivo (intestino primitivo). Somitas Amnios Cordón 56 umbilical Periodo prefetal Aparato digestivo 4. semana - Día 21. – Nacimiento Primordio del hígado Plegamiento produce deformación del saco vitelino origen del aparato digestivo. Intestino medio Parte superior boca Intestino posterior Parte inferior cloaca ano Cloaca Entre ellos los diferentes órganos del aparato digestivo. El tubo digestivo se divide en 3 trozos: - Anterior faringe, esófago, estómago e inicio del duodeno. - Medio final del duodeno, resto de intestino delgado y un trozo del intestino grueso hasta el colon. - Posterior último trozo del colon, hasta el ano. Periodo prefetal Aparato respiratorio 4. semana - Día 28 – Nacimiento Primordio del hígado Intestino medio Junto al tubo digestivo divertículo respiratorio: Intestino posterior - Se desarrollan pulmones, vías respiratorias, Cloaca bronquios y bronquiolos. No son funcionales, el oxigeno se recibe de la sangre materna. Periodo prefetal Aparato urinario 4. semana - Día 21 – Nacimiento A ambos lados de la aorta se forma la cresta urogenital con varias estructuras: - Pronefros: riñones primitivos iniciales. - Mesonefros: inicialmente estructura compacta después se segmenta. - Metanefros: brote uretral del final de la cresta urogenital forma el riñón. - Tabique cerca de la cloaca partiendo en dos la cavidad origen de vejiga y uretra. Periodo prefetal Sistema Nervioso 4. semana - Día 22 – Desarrollo postnatal Formación del tubo neural en el dorso a partir de la semana 4, va creciendo hacia la cabeza, doblándose sobre ella surgen nuevas partes: - Prosencéfalo separación en la 5. semana telencéfalo (crecimiento notable, rodea las otras partes y origina el cortex cerebral y el cerebro. Actividades superiores y educación) y diencéfalo (hipófisis, tálamo e hipotálamo. Sentidos e instinto). - Mesencéfalo se convierte en el tronco del encéfalo (reacciones automáticas, actitud….) - Rombenéfalo separación en la 5. semana metencéfalo (cerebelo) y mielencéfalo (bulbo raquídeo) (ambos cumplen funciones primitivas, respiración). A continuación, el tubo neural sigue con la médula espinal, se prolonga toda la espalda del embrión hasta la cloaca. Periodo prefetal 4. semana Además del pliegue: - Arco faríngeo mandíbula (24). - Prominencia cardiaco corazón. - Fosa ótica Primordio del oído interno. - Placa cristalina ojo. 62 Periodo prefetal 5. semana Crecimiento notable de la cabeza: - Desarrollo rápido del encéfalo y la estructura facial. - Seno cervical cuello. - Desarrollo de las extremidades superiores brazos. - Desarrollo de las extremidades inferiores piernas. - Cresta mesonéfrica riñones. 63 Periodo prefetal 6. semana Flexión del cuello Movimientos espontáneos: - Desarrollo de las extremidades superiores origen de codos y manos. - Antecedentes de dedos. - Desarrollo más tardío de las extremidades inferiores placa podal. - Montículos auriculares exterior de la oreja. - Desarrollo de los ojos pigmentados origen de los párpados. 64 Periodo prefetal 64 Aparato reproductor 6. semana - Día 35 – Desarrollo postnatal Tubos mesonefros precursores del aparato reproductor. Genitales internos, a partir de 7. semana: - Masc. mesonefros se convierten en tubos eferentes, deferentes y el epidídimo de los testículos. - Fem. degeneración del mesonefro origina el primordio uterovaginal, que se convierte en trompas de Falopio y útero. Genitales externos, a partir de 9-11. semanas: - Fusión de pliegues urogenitales alrededor de la cloaca origina tubérculo genital: - Masc. elongación del tubérculo genital y origen del pene. Debajo testículos y escroto. - Fem. conversión del tubérculo genital en clítoris. Debajo labios vaginales. Periodo prefetal 7. semana Cambio morfológico notable: - Diferenciación de los dedos de las manos y pies. - Extremidad superior proceso de osificación esqueleto. - Prominencia hepática antecedente del hígado. 66 Periodo prefetal 8. semana - Separación y extensión de dedos de manos y pies. - Disminución de la cola desarrollo de los glúteos - Osificación de las extremidades inferiores fémur. - Desarrollo más evidente de párpados. Embrión de forma humana (cabeza demasiado grande en proporción) 67 SITUACIÓN: Periodo fetal 9. semana – Nacimiento Periodo fetal 9. semana – 12. semana Crecimiento rápido del cuerpo y maduración fisiológica de órganos y sistemas (regulado por los genes del cromosoma 11). - Hiperplasia (crecimiento lento) - Hipertrofia (crecimiento rápido) Cara ancha, ojos separados y párpados fusionados. Osificación: en cráneo y huesos largos. Longitud relativa de extremidades superiores. Extremidades inferiores sin desarrollo completo. Diferenciación de los genitales externos. Se crea la orina del feto. Periodo fetal 13. semana – 16. semana Rápido crecimiento corporal crecimiento notable de la extremidad inferior del cuerpo. Movimiento de miembros superiores e inferiores. Proceso de osificación mediante ecografía se pueden observar varios huesos. Movimiento de los ojos, disposición de las orejas y aparición del pelo (14). Origen de los ovarios (16). Periodo fetal 17. semana – 20. semana Disminuye el crecimiento corporal las extremidades inferiores alcanzan la proporción relativa. Se empieza a notar el movimiento fetal en el embarazo. La piel se recubre con un material graso vernix caseoso (células muertas de la epidermis + glándulas sebáceas fetales) protección contra el líquido amniótico el lanugo ayuda. Aparición de cejas y pelo. Aparición de la grasa parda produce calor por la oxidación de ácidos grasos Origen del útero fetal, vagina y testículos. Repaso de Histología Tejido conectivo: Tejido Adiposo Células Adipocitos almacenes de grasa. -Blanco -Pardo Periodo fetal 21. semana – 25. semana Aumento del peso corporal. Piel arrugada y translúcida color rojo (se nota la sangre de los capilares sanguíneos). Aparecen las uñas de los dedos de las manos (24). Desarrollo notable de los alvéolos pulmonares nacimiento prematuro viable o inviable. El nacimiento prematuro de los bebés antes de la semana 26, tiene un elevado riesgo de discapacidad del neurodesarrollo (defectos mentales…). Periodo fetal 26. semana – 29. semana Desarrollo notable de pulmones y vascularización pulmonar Intercambio de gases. SNC maduración dirige los movimientos respiratorios rítmicos y controla la temperatura corporal. Si ocurre nacimiento prematuro normalmente el feto vive con cuidados intensivos. Apertura de párpados. Crecimiento notable del lanugo y pelo de la cabeza. Formación de las uñas de los pies. Se sustituye la grasa parda subcutánea por la blanca. Mucha cantidad (3.5%). Médula espinal eritropoyesis Periodo fetal 30. semana – 34. semana Piel rosácea y lisa tejido adiposo blanco 8%. Forma rolliza de las extremidades superiores e inferiores. A partir de este periodo, incluso los nacimientos prematuros consiguen un desarrollo y calidad de vida adecuado. Periodo fetal 35. semana – 38. semana SNC alto nivel de desarrollo cumple ciertas funciones integrativas. Perímetro similar en cabeza y abdomen tejido adiposo blanco 16%. Largura del pie, mayor que la del fémur parámetro para medir la edad del feto. Desarrollo del tórax aparecen las mamas. Descenso testicular y localización en el escroto. Bibliografía Embriología lo esencial de un vistazo. S. Webster, R. de Wreede. Editorial medica Panamericana. Embriología clínica. Keith L. Moore, T. V. N. Persaud, Mark G. Torchia. Editorial Elsevier. 10º Edición. Lecciones de embriología. G. Palomero, Mº T. Vázquez, J. A. Vega, F. J. Naves, C. Rodríguez. Servicio de Publicaciones de la Universidad de Oviedo. Videos: https://www.youtube.com/c/MedicalAnimations - General embriology. - Essential embryology and birth defects animations.