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The Biology of Prenatal Development




LA BIOLOGIA DELLO SVILUPPO PRENATALE

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Chapter 1   Introduction

Il processo dinamico tramite il quale lo zigote umano unicellulare diventa un adulto con 100 trilioni di cellule è forse il fenomeno più straordinario che avviene in natura.

I ricercatori ora sanno che molte delle funzioni di routine compiute dal corpo adulto si stabilizzano durante la gravidanza, spesso molto prima della nascita.

Il periodo di sviluppo prenatale è sempre più concepito come una fase di preparazione durante la quale si evolvono le strutture dell'essere umano nel grembo, e sviluppa le varie facoltà necessarie alla sopravvivenza post-parto.

Chapter 2   Terminology

La gravidanza negli esseri umani dura di norma 38 settimane dalla fecondazione, o concepimento, fino alla nascita.

Durante le prime 8 settimane che seguono la fecondazione, l'essere umano in via di sviluppo è chiamato embrione, che significa "che germoglia dentro". Questo periodo di gestazione, chiamato periodo embrionale, è caratterizzato dalla formazione dei principali sistemi organici.

Dal compimento delle 8 settimane fino alla fine della gravidanza, "l'essere umano in via di sviluppo è chiamato feto", che significa "germoglio in gestazione". Durante questo periodo, detto fase fetale, il corpo cresce e i suoi sistemi iniziano a funzionare.

Tutti gli stadi fetali ed embrionali in questo programma partono dalla fecondazione.

The Embryonic Period (The First 8 Weeks)

Embryonic Development: The First 4 Weeks

Chapter 3   Fertilization

Dal punto di vista biologico, "lo sviluppo umano inizia dalla fecondazione", quando una donna e un uomo combinano 23 dei loro cromosomi attraverso l'unione delle loro cellule riproduttive.

La cellula riproduttiva di una donna è comunemente chiamata "uovo", ma il termine scientificamente corretto è ovocita.

Allo stesso modo, la cellula riproduttiva di un uomo è universalmente nota come "sperma" ma il termine più utilizzato è spermatozoo.

Seguendo il tragitto di un ovocita dall'ovaio di una donna attraverso il processo della "ovulazione", l'ovocita e lo spermatozoo si uniscono all'interno di una delle tube uterine, a cui spesso ci si riferisce con il nome di "tube di Falloppio".

Le tube uterine collegano le ovaie di una donna al suo utero - o ventre materno.

L'embrione unicellulare che ne risulta è chiamato zigote, che significa "congiunte o unite insieme".

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

I 46 cromosomi dello zigote rappresentano l'unica prima edizione del progetto genetico completo di un nuovo individuo. Questo piano generale risiede in molecole saldamente attorcigliate costituenti il DNA. Esse contengono le istruzioni per lo sviluppo di tutto il corpo.

Le molecole del DNA somigliano ad una scala attorcigliata a doppia elica. I pioli della scala sono fatti di molecole accoppiate, o basi, chiamate guanina, citosina, adenina e timina.

La guanina si unisce solo con la citosina, l'adenina con la timina. Ogni cellula umana contiene approssimativamente 3 miliardi di queste coppie di basi.

Il DNA di una singola cellula contiene una quantità di informazioni che se fossero rappresentate in parole stampate, facendo semplicemente la lista della prima lettera di ogni base occuperebbero oltre 1,5 milioni di pagine di testo!

Se fosse steso per lungo, il DNA di una singola cellula umana misurerebbe 1 metro.

Se potessimo srotolare tutto il DNA all'interno di 100 trilioni di cellule di un adulto, si estenderebbe per oltre 63 miliardi miglia. Questa è la stessa distanza percorribile tra la terra e il sole andata e ritorno per 340 volte.

Approssimativamente dalle 24 alle 30 ore dopo la fecondazione, lo zigote completa la sua prima divisione cellulare. Attraverso il processo di mitosi, una cellula si divide in due, da due in quattro, e così via.

A 24-48 ore dall'inizio della fecondazione, la gravidanza può essere confermata localizzando un ormone nel sangue materno detto "fattore di inizio di gravidanza".

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

Nei 3/4 giorni successivi alla fecondazione, le cellule divisorie dell'embrione assumono una forma sferica e l'embrione viene chiamato morula.

Tra i 4 e i 5 giorni, si forma una cavità all'interno di questo accumulo di cellule e l'embrione viene chiamato blastocisti.

Le cellule all'interno della blastocisti sono chiamate massa cellulare interna e sono all'origine di testa, corpo e di altre strutture vitali per l'essere umano in via di sviluppo.

Le cellule all'interno della massa cellulare interna vengono chiamate 'cellule staminali embrionali' perché in grado di formare ognuno degli oltre 200 tipi di cellule contenute nel corpo umano.

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

Dopo essersi spostato attraverso le tube uterine, l'embrione iniziale si attacca alla parete interna dell'utero materno. Tale processo, detto impianto, inizia a 6 giorni e termina dai 10 ai 12 giorni dopo la fecondazione.

Le cellule dell'embrione in via di sviluppo iniziano a produrre un ormone detto gonadotropina corionica umana, o HCG, la sostanza rilevata dalla maggior parte dei test di gravidanza.

L'HCG fa sì che gli ormoni materni interrompano il normale ciclo mestruale, permettendo che la gravidanza continui.

Chapter 7   The Placenta and Umbilical Cord

Dopo l'impianto, le cellule alla periferia della blastocisti danno origine a parte di una struttura detta placenta, che serve da collegamento tra i sistemi circolatori materno ed embrionale.

La placenta rilascia ossigeno materno, sostanze nutritive, ormoni e cure all'essere umano in via di sviluppo; rimuove tutti gli scarti ed impedisce che il sangue materno si mescoli con quello dell'embrione e del feto.

La placenta, inoltre, produce ormoni e mantiene la temperatura corporea embrionale e fetale leggermente al di sopra rispetto a quella della madre.

La placenta comunica con l'essere umano in via di sviluppo attraverso i vasi del cordone ombelicale.

Le capacità di sostegno vitale della placenta sono alla stregua di quelle delle unità di terapia intensive degli ospedali moderni.

Chapter 8   Nutrition and Protection

Entro la prima settimana, le cellule della massa cellulare interna formano due strati detti ipoblasto ed epiblasto.

L'ipoblasto dà origine ad un sacco vitellino, che è una delle strutture attraverso le quali la madre fornisce sostanze nutritive all'embrione iniziale.

Le cellule dell'epiblasto formano una membrana chiamata sacco amniotico, all'interno del quale l'embrione e poi il feto si sviluppano fino alla nascita.

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

Dopo circa 2 settimane e 1/2, l'epiblasto ha formato 3 tessuti specializzati, o strati germinativi, detti ectoderma, endoderma e mesoderma.

L'ectoderma crea numerose strutture come il cervello, il midollo spinale, i nervi, la pelle, le unghie ed i capelli.

L'endoderma produce il rivestimento interno dell'apparato respiratorio e digerente, e produce parti degli organi principali come il fegato ed il pancreas.

Il mesoderma forma il cuore, i reni, le ossa, la cartilagine, i muscoli, le cellule del sangue, ed altre strutture.

Entro 3 settimane il cervello si divide in 3 sezioni primarie dette prosencefalo, mesencefalo, e rombencefalo.

Gli apparati respiratorio e digerente si stanno sviluppando.

Mentre le prime cellule del sangue compaiono nel sacco vitellino, i vasi sanguigni si formano attraverso l'embrione ed emerge il cuore tubolare.

Quasi immediatamente, il cuore in crescita rapida ripiega su se stesso mentre iniziano a svilupparsi delle camere separitmo.

Il cuore inizia a battere 3 settimane e 1 giorno dopo la fecondazione.

L'apparato circolatorio è il primo sistema corporeo, o gruppo di organi correlati, ad ottenere uno stato funzionale.

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

Dopo 3 o 4 settimane, la struttura corporea emerge mentre il cervello, il midollo spinale, e il cuore dell'embrione sono facilmente identificati insieme al sacco vitellino.

La crescita rapida causa un ripiegamento dell'embrione relativamente piatto. Tale processo inserisce parte del sacco vitellino nel rivestimento interno dell'apparato digerente e forma il torace e le cavità addominali dell'essere umano in via di sviluppo.

Embryonic Development: 4 to 6 Weeks

Chapter 11   4 Weeks: Amniotic Fluid

Entro 4 settimane il sacco amniotico trasparente circonda l'embrione con un sacco pieno di liquido. Questo liquido sterile, detto liquido amniotico, protegge l'embrione da lesioni.

Chapter 12   The Heart in Action

Il cuore solitamente batte circa 113 volte al minuto.

Notate come il cuore cambia colore quando il sangue entra ed esce dalle sue camere ad ogni battito.

Il cuore batterà approssimativamente 54 milioni di volte prima della nascita ed oltre 3,2 miliardi di volte in 80 anni.

Chapter 13   Brain Growth

La rapida crescita del cervello è evidenziata dal cambiamento del prosencefalo, del mesencefalo, e del rombencefalo.

Chapter 14   Limb Buds

Lo sviluppo degli arti superiori ed inferiori inizia con la comparsa degli arti entro 4 settimane.

La pelle a questo punto è trasparente perché ha solo lo spessore di una cellula.

La pelle, ispessendosi, perderà questa trasparenza, il che significa che saremo solo in grado di osservare gli organi interni svilupparsi per circa un altro mese.


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