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The Biology of Prenatal Development




DIE BIOLOGIE DER PRÄNATALEN ENTWICKLUNG

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Chapter 1   Introduction

Der dynamische Prozess, durch den die einzellige menschliche Zygote zu einem Erwachsenen aus 100 Billionen Zellen wird, ist wohl das bemerkenswerteste Phänomen in der Natur insgesamt.

Forscher wissen nun, dass viele der gewöhnlichen Funktionen des erwachsenen Körpers bereits während der Schwangerschaft bestimmt werden -- häufig lange vor der Geburt.

Die Entwicklungsphase vor der Geburt wird zunehmend verstanden als eine Zeit der Vorbereitung, während der der sich entwickelnde Mensch die vielen Strukturen und Praktiken, die vielen Fertigkeiten erwirbt, die zum Überleben nach der Geburt notwendig sind.

Chapter 2   Terminology

Die Schwangerschaft dauert beim Menschen etwa 38 Wochen, gemessen vom Zeitpunkt der Befruchtung oder der Empfängnis bis zur Geburt.

Während der ersten 8 Wochen nach der Befruchtung nennt man den sich entwickelnden Menschen ein Embryo, was soviel heißt wie: "innen wachsend". Diese Periode, die embryonale Phase, ist gekennzeichnet durch die Bildung der meisten körperlichen Systeme.

Nach 8 Wochen bis zum Ende der Schwangerschaft "wird der sich entwickelnde Mensch Fötus genannt", was soviel heißt wie: "ungeborener Nachwuchs". Während dieser Zeit, der fötalen Phase, wächst der Körper heran, und seine Systeme beginnen zu funktionieren.

Alle embryonalen und fötalen Altersstufen in diesem Programm beziehen sich auf die Zeit seit der Befruchtung.

The Embryonic Period (The First 8 Weeks)

Embryonic Development: The First 4 Weeks

Chapter 3   Fertilization

Biologisch ausgedrückt, "beginnt die menschliche Entwicklung mit der Befruchtung", wenn eine Frau und ein Mann jeweils 23 ihrer eigenen Chromosomen verbinden durch die Vereinigung ihrer reproduktiven Zellen.

Die reproduktiven Zellen der Frau werden gewöhnlich "Eizellen" genannt, doch der korrekte Begriff ist Oozyten.

Entsprechend sind die reproduktiven Zellen des Mannes allgemein als "Spermien" bekannt, doch der bevorzugte Begriff ist Spermatozoen.

Auf die Abstoßung einer Oozyte vom Eierstock der Frau in dem Prozess, den man Ovulation nennt, vereinigen sich die Oozyte und das Spermatozoon in einem der Eileiter, auch als Tuben oder Muttertrompeten bezeichnet.

Die Eileiter verbinden die Eierstöcke einer Frau mit ihrem Uterus oder ihrer Gebärmutter.

Das entstandene einzellige Embryo wird eine Zygote genannt, was soviel heißt wie "zusammengefügt" oder "verbunden".

Chapter 4   DNA, Cell Division, and Early Pregnancy Factor (EPF)

Die 46 Chromosomen der Zygote stellen die einzigartige Erstausgabe des kompletten genetischen Fingerabdrucks des neuen Individuums dar. Dieser Bauplan wohnt in den eng gedrehten Molekülen, die man DNS nennt. Sie enthalten die Instruktionen für die Entwicklung des gesamten Körpers.

DNS Moleküle ähneln einer verdrehten Leiter, auch als Doppelhelix bekannt. Die Sprossen der Leiter bestehen aus gepaarten Molekülen oder Basen mit den Namen Guanin, Cytosin, Adenin und Thymin.

Guanin paart sich nur mit Cytosin und Adenin mit Thymin. Jede menschliche Zelle enthält annähernd 3 Milliarden dieser Basenpaare.

Die DNS einer einzelnen Zelle enthält so viele Informationen, dass sie, wenn sie in Worten aufschreiben würde, die einfach den ersten Buchstaben jeder Base auflisten, über 1,5 Millionen Seiten Text ergebenwürden!

Nacheinander aufgereiht, misst die DNS einer einzelnen menschlichen Zelle 3 1/3 Fuß oder 1 Meter.

Wenn wir die gesamte DNS in den 100 Billionen Zellen eines Erwachsenen aufrollen würden, würde dieses sich über 63 Milliarden Meilen erstrecken. Diese Distanz reicht von der Erde zur Sonne und zurück, 340 mal.

Etwa 24 bis 30 Stunden nach der Befruchtung, vollendet die Zygote ihre erste Zellteilung. Durch den Prozess der Zellkernteilung, teilt sich eine Zelle in zwei Teile, dann zwei in vier und so weiter.

Bereits 24 bis 48 Stunden nach der Befruchtung kann eine Schwangerschaft durch Nachweis eines Hormons, des "Frühschwangerschaftsfaktors" im Blut der Mutter nachgewiesen werden.

Chapter 5   Early Stages (Morula and Blastocyst) and Stem Cells

Bis 3 bis 4 Tage nach Befruchtung, nehmen die sich teilenden Zellen des Embryos eine Kugelform an, und man nennt den Embryo eine Morula.

Bis 4 bis 5 Tagen bildet sich ein Hohlraum in dieser Zellkugel, und der Embryo wird Keimblase genannt.

Die Zellen innerhalb der Keimblase werden als innere Zellmasse bezeichnet, aus der Kopf, Körper und andere Strukturen entstehen, die für den sich entwickelnden Menschen wichtig sind.

Zellen in der inneren Zellmasse werden embryonale Stammzellen genannt, weil sie jeden der mehr als 200 Zelltypen bilden können, die im menschlichen Körper enthalten sind.

Chapter 6   1 to 1½ Weeks: Implantation and Human Chorionic Gonadotropin (hCG)

Nach dem Abgang durch den Eileiter bettet sich der frühe Embryo in die innere Wand der Gebärmutter der Mutter ein. Dieser Prozess, die Einpflanzung, beginnt 6 Tage und endet 10 bis 12 Tage nach der Befruchtung.

Zellen des wachsenden Embryos beginnen, ein Hormon zu produzieren, das humane Choriongonadotropin oder HCG, die Substanz, die von den meisten Schwangerschaftstest nachgewiesen wird.

HCG bringt die mütterlichen Hormone dazu, den normalen Menstrualzyklus zu unterbrechen und den Fortlauf der Schwangerschaft zu ermöglichen.

Chapter 7   The Placenta and Umbilical Cord

In Folge der Einpflanzung lassen die Zellen im Umfeld der Keimblase eine Struktur entstehen, die Plazenta, welche als Verbindungsstück zwischen dem mütterlichen und dem embryonalen Kreislaufsystem dient.

Die Plazenta liefert den Sauerstoff und die Nährstoffe, die Hormone und die Medikamente der Mutter an den sich entwickelnden Menschen, beseitigt alle Ausscheidungen, und verhindert, dass das Blut der Mutter sich mit dem Blut von Embryo und Fötus vermischt.

Die Plazenta produziert auch Hormone und hält die Temperatur von Embryo und Fötus etwas über der der Mutter.

Die Plazenta kommuniziert mit dem sich entwickelnden Menschen durch die Gefäße der Nabelschnur.

Die Lebenserhaltungsmaßnahmen der Plazenta sind denen einer Intensivstation eines modernen Krankenhauses ebenbürtig.

Chapter 8   Nutrition and Protection

Bis 1 Woche, bilden die Zellen der inneren Zellmasse zwei Schichten, Hypoblast und Epiblast.

Der Hypoblast lässt den Dottersack entstehen, eine der Strukturen, durch welche die Mutter den Embryo in seinem frühen Stadium mit Nährstoffen versorgt.

Zellen vom Epiblast formen eine Membrane, die Embryonalhülle, in der sich der Embryo und später der Fötus bis zur Geburt entwickelt.

Chapter 9   2 to 4 Weeks: Germ Layers and Organ Formation

Nach etwa 2 1/2 Wochen, hat der Epiblast 3 spezialisierte Gewebe oder Keimblätter gebildet, das Ektoderm, das Endoderm, und das Mesoderm.

Das Ektoderm bildet zahlreiche Strukturen einschließlich des Gehirns, des Rückenmarks, der Nerven, der Haut, der Fingernägel, und der Haare.

Das Endoderm bildet die Hülle des Atmungstraktes sowie des Verdauungstraktes, und erzeugt Teile der wichtigen Organe wie der Leber und der Bauchspeicheldrüse.

Das Mesoderm bildet das Herz, die Nieren, Knochen, Knorpel, Muskeln, Blutkörperchen, und andere Strukturen.

Nach 3 Wochen teilt sich das Gehirn in 3 Hauptregionen, Vorderhirn, Mittelhirn, und Nachhirn.

Die Entwicklung des Atem- und Verdauungstraktes läuft ebenfalls.

Wenn die ersten Blutkörperchen im Dottersack erscheinen, bilden sich Blutgefäße innerhalb des Embryos, und das tubulusförmige Herz entsteht.

Beinahe sofort, faltet sich das wachsende Herz in sich selbst, während sich die getrennten Herzkammern zu entwickeln beginnen.

Das Herz beginnt zu schlagen 3 Wochen und 1 Tag nach der Befruchtung.

Das Kreislaufsystem ist das erste Körpersystem, die erste Gruppe verwandter Organe, die ein funktionstüchtiges Stadium erreicht.

Chapter 10   3 to 4 Weeks: The Folding of the Embryo

Zwischen 3 und 4 Wochen zeigt sich der Körperplan, und Gehirn, Rückenmark, und Herz des Embryos sind leicht zu erkennen neben dem Dottersack.

Schnelles Wachstum führt zu einer Faltung des relativ flachen Embryos. Dieser Prozess schließt einen Teil des Dottersacks in die Hülle des Verdauungssystems ein und bildet die Brust- und Bauchhöhlen des sich entwickelnden Menschen.

Embryonic Development: 4 to 6 Weeks

Chapter 11   4 Weeks: Amniotic Fluid

Bis 4 Wochen umgibt das klare Fruchtwasser den Embryo in einem mit Flüssigkeit gefüllten Beutel. Diese sterile Flüssigkeit, das Fruchtwasser, bietet dem Embryo Schutz vor Verletzungen.

Chapter 12   The Heart in Action

Das Herz schlägt gewöhnlich etwa 113 Mal pro Minute.

Achten Sie auf die Farbwechsel des Herzens, wenn das Blut mit jedem Herzschlag in die Kammern ein- und austritt.

Das Herz schlägt etwa 54 Million Mal vor der Geburt und über 3,2 Milliarden Mal im Verlauf eines 80-jährigen Lebens.

Chapter 13   Brain Growth

Schnelles Gehirnwachstum zeigt sich durch die Veränderung im Aussehen von Vorderhirn, Mittelhirn, und Nachhirn.

Chapter 14   Limb Buds

Die Entwicklung der unteren Extremitäten beginnt mit dem Entstehender Extremitätenknospen bis 4 Wochen.

Die Haut ist an diesem Punkt durchsichtig, weil sie nur eine Zelle dick ist.

Wenn die Haut dicker wird, verliert sie ihre Transparenz. D.h. wir können die Entwicklung der inneren Organe nur noch etwa einen Monat lang verfolgen.


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