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The Biology of Prenatal Development




출생 전 발육의 생태

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Chapter 1   Introduction

단세포의 인체 접합자가 100조개의 세포로 된 성인으로 변하는 역동적인 과정이야말로 가장 놀라운 자연 현상이라 할 수 있다

연구자들은 성인 신체의 많은 일상적인 기능이 임신 중이나 출생 훨씬 이전에 성립된다는 점을 발견하였다

태아의 발달 기간을 출생 후를 위한 준비 기간으로 받아들이는 견해가 많아지고 있다. 즉 태아가 출생 후 생존에 필요한 구조를 발달시키고 여러 기능을 연습하는 기간이라는 견해다

Chapter 2   Terminology

인간의 임신 기간은 수정 혹은 수태된 때부터 출산까지 대개 약 38주이다

수정된 후 첫 8주 동안 발달하는 인간을 배아라고 하며 '안에서 자라다'는 뜻이다 배아기라고 불리는 이 기간은 주요 신체 기관 대부분이 형성되는 시기이다

8주가 끝나는 때부터 임신이 끝날 때까지 발육되는 인간을 '태아'라고 부르는데 '태어나지 않은 자손'이라는 뜻이다 이 태아기 동안 신체가 커지고 신체 기관들이 작동하기 시작한다

이 프로그램에서 발아기와 태아기는 모두 수정 후를 가리킨다

The Embryonic Period (The First 8 Weeks)

Embryonic Development: The First 4 Weeks

Chapter 3   Fertilization

생물학적으로 볼 때 "인간의 발달은 수정 시점부터 시작된다." 여자와 남자가 생식세포의 만남을 통해 각각 23개의 염색체를 결합하는 것이 수정이다

여성의 생식세포는 보통 '난자'라 불리는데 전문용어로는 난모세포라 한다

마찬가지로 남성의 생식세포는 대개 '정자'로 알려져 있지만 전문용어로는 정충이라 한다

여자의 난소에서 난모세포가 배란이라는 과정에서 배출된 후 난모세포와 정충이 보통 나팔관이라 불리는 난관 안에서 만난다

난관은 여자의 난소를 자궁으로 연결시킨다

이 결합에서 생기는 단세포 배아는 접합자라고 불리는데 이는 '짝짓거나 결합됨'을 뜻한다

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

이 접합자의 46개 염색체가 새로운 한 인간 개체의 완전한 유전자 설계도이다 이 마스터 플랜이 DNA라 불리는 단단히 감겨있는 분자들에 들어있다 이 안에 몸 전체의 발달에 관한 지시사항이 담겨있다

DNA 분자들은 꼬인 사다리처럼 생겼는데 이것은 이중나선이라고 불린다 사다리의 가로 막대는 쌍으로 된 분자 또는 염기로 이루어져 있는데 구아닌, 시토신, 아데닌, 티민이라 불린다

구아닌은 시토신하고만 쌍을 이루고 아데닌은 티민과 쌍을 이룬다 각 세포는 약 30억개의 이런 염기 쌍을 가지고 있다

세포 한 개의 DNA는 굉장한 양의 정보를 담고 있어서 인쇄된 글로 나타낸다면 각 염기의 첫 글자만 나열한다 해도 150만쪽이 넘게 된다

세포 한 개에 들어있는 DNA를 쭉 편다면 3 1/3 피트 또는 1미터의 길이이다

성인이 가지고 있는 100조의 세포 안에 들어 있는DNA를 모두 쭉 펼 수 있다면 1,010억km 이상이 된다 이 거리는 지구에서 태양을 340번 왕복하는 거리이다

수정 후 약 24시간에서 30시간 후 접합자가 첫 세포 분열을 끝낸다 유사분열의 과정을 통해 1개의 세포가 2개로, 2개가 4개로 세포 분열이 계속된다

이르면 수정이 시작된 지 24-48시간 후부터 임산부의 혈액에서 검출되는 '임신 초기 요소'라고 불리는 호르몬을 통해 임신을 확인할 수 있다

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

수정 후 3일에서 4일까지 배아의 세포가 분열되면서 구형의 형태를 이루는데 이 배아를 상실배라 부른다

4일-5일까지는 이 세포 덩어리 안에 빈 공간이 생기는데 이때의 배아는 포배라 불린다

포배 안의 세포들은 내세포괴라 불리는데 머리, 몸통 등 발달에 긴요한 기관들이 이것으로부터 생겨난다

내세포괴 안에 들어있는 세포들을 배아줄기세포라 부른다 이 세포들이 인체에 포함되어있는 200가지 이상의 세포 유형을 모두 형성할 수 있는 능력을 가지고 있기 때문이다

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

난관 아래로 이동한 후 초기의 배아는 임산부 자궁내막에 자리 잡는다 착상이라 불리는 이 과정은 수정 후 6일에 시작되고 10일에서 12일 사이에 끝난다

자라나는 배아의 세포에서 인체 융모성선 호르몬 또는 hCG라 불리는 호르몬이 분비되는데 대부분의 임신 테스트로 탐지되는 성분이다

HCG는 임산부의 호르몬이 정상적인 생리 주기를 중단해서 임신이 계속될 수 있도록 지시한다

Chapter 7   The Placenta and Umbilical Cord

착상 이후 포배 주변에 있는 세포들은 태반이라 불리는 구조를 만드는데 이것은 임산부와 배아의 혈액 순환계를 연결 시키는 역할을 한다

태반은 임산부의 산소, 영양분, 호르몬 및 약 성분을 발달 중인 태아에게 공급하고 모든 배설물을 제거하고 임산부의 혈액이 배아 또는 태아의 혈액과 혼합되는 것을 방지한다

또 태반은 호르몬을 생산하고 배아 또는 태아의 체온이 임산부 체온보다 약간 높게 유지되도록 한다

태반은 탯줄의 혈관을 통하여 발달중인 인체와 연결된다

태반의 생명 유지 능력은 현대 병원 중환자실의 기능과 대등하다

Chapter 8   Nutrition and Protection

1주까지 내세포괴의 세포들은 내배엽과 외배엽이라 불리는 두 층을 형성한다

내배엽은 난황낭으로 만들어 지는데 이것은 임산부가 초기의 배아에게 영양소를 공급하는 구조물 중의 하나이다

외배엽의 세포들은 양막이라 불리는 막 조직을 형성하는데 배아와 태아는 출산 때까지 이 안에서 성장한다

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

대략 2.5주까지 외배엽은 3가지의 특수 조직 또는 배엽을 형성하는데 외배엽 내배엽 중배엽이라 불린다

외배엽은 여러 가지 구조로 형성되는데 그것은 뇌 척수 신경 피부 손톱, 발톱과 체모를 포함한다

내배엽은 호흡기와 소화기의 내층을 만들고 간과 췌장 같은 주요 장기를 생성한다

중배엽은 심장 신장 뼈 연골 근육 혈구 및 다른 조직들을 형성한다

3주까지는 뇌가 3가지 주요 부분으로 나누어지는데 전뇌 중뇌 후뇌라고 불린다

호흡기와 소화기의 발육도 진행된다

첫 혈구들이 난황낭에 출현하면 혈관이 배아 전체에 형성되고 관 모양의 심장이 생겨난다

그 직후에 급속히 발달하는 심장은 스스로 안으로 접혀서 분리된 심방이 만들어지기 시작한다

심장은 수정 후 3주 1일 만에 박동하기 시작한다

순환계는 기능이 가장 먼저 완성되는 신체 기관 혹은 관련 장기의 그룹이다

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

3주와 4주 사이에는 몸통이 서서히 만들어지기 시작한다 뇌 척수 배아의 심장이 난황낭 옆에 있는 것을 쉽게 확인할 수 있다

급속한 성장에 따라 비교적 평면적인 배아가 접힌다 이 과정으로 난황낭의 일부가 소화 기관의 내막이 되고 발달하는 인체의 흉부와 복부의 빈 공간이 형성된다

Embryonic Development: 4 to 6 Weeks

Chapter 11   4 Weeks: Amniotic Fluid

4주까지는 투명한 양막이 액체로 가득한 주머니 형태로 배아를 둘러싼다 양수라고 불리는 이 무균의 액체는 배아가 다치지 않도록 보호한다.

Chapter 12   The Heart in Action

심장은 보통 1분에 약 113번 박동한다

한 번 박동할 때마다 혈액이 심방에 들어가고 나감에 따라 심장의 색이 변한다

출생 전에 심장은 대략 5천 4백만 번을 박동하고 80년의 수명 동안 32억 번 이상 박동한다

Chapter 13   Brain Growth

두뇌의 급속한 성장은 전뇌, 중뇌, 후뇌의 변화하는 모습에 의하여 증명된다

Chapter 14   Limb Buds

4주까지 사지 봉오리의 출현과 함께 팔과 다리의 발달이 시작된다

이 시점에서의 피부는 투명한데 그 이유는 세포 하나의 두께이기 때문이다

피부가 두꺼워짐에 따라 투명성이 없어지기 때문에 내부 장기의 발달 과정을 약 한 달 가량만 더 관찰할 수 있다


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