embriologi (dari bahasa Yunani: embryon = buah di dalam rahim; logo = perjanjian), hewan (termasuk manusia), adalah studi tentang semua hal yang berkaitan dengan pengembangan, sejak pembentukan zigot kelahiran.
Perkembangan dimulai ketika sel telur dibuahi oleh sperma, membentuk zigot. Telur dan sperma adalah gamet. Mereka dibentuk oleh gametogenesis di ovarium wanita dan testis pria.
Sumber: pixabay.com
Produksi gamet terjadi melalui proses pembelahan sel yang disebut meiosis. Dalam proses ini, empat sel, atau gamet, terbentuk yang memiliki setengah kromosom (N = haploid) yang dimiliki sel somatik (2N = diploid). Zigot memiliki setengah kromosom dari ibu dan setengah lainnya dari ayah. Oleh karena itu, itu diploid.
Pengetahuan tentang bagaimana perkembangan normal embrio dan janin terjadi, dan tentang penyebab cacat lahir pada anak, sangat membantu dalam meningkatkan kemungkinan perkembangan normal. Misalnya, sekarang mungkin untuk memperbaiki cacat tertentu pada janin dengan pembedahan.
Indeks artikel
Sejarah embriologi
Embriologi di zaman kuno dan hingga Abad Pertengahan
Pada tahun 3000 a. C., orang Mesir berpikir bahwa dewa matahari , Aten, menciptakan kuman dalam wanita, benih pada pria, dan memberi kehidupan pada bayi di dalam wanita.
Pada tahun 1416 a. C., sebuah risalah Hindu tentang embriologi, yang ditulis dalam bahasa Sansekerta, menggambarkan bahwa, satu hari setelah perjumpaan seksual, sebuah embrio (Kalada) terbentuk, yang diikuti dengan pembentukan vesikel (setelah 7 malam), massa yang kokoh ( setelah satu bulan), kepala (setelah dua bulan) dan anggota badan (setelah tiga bulan).
Pythagoras (570-495 SM), mengusulkan bahwa ayah memberikan karakteristik penting dari keturunannya, yang dikenal sebagai “spermisme.” Hippocrates, 460–377 a. C., menyatakan bahwa perkembangan embrio ayam bisa mirip dengan manusia.
Aristoteles (384–322 SM) menulis sebuah risalah tentang embrio ayam dan hewan lainnya. Karena itu, ia dianggap sebagai pendiri embriologi.
Claudius Galenus (129–216 SM) menulis risalah tentang pembentukan janin, menjelaskan struktur seperti plasenta, amnion, dan allantois.
Samuel-el-Yehudi, ~ 200 M, menggambarkan perkembangan embrio dengan membedakan enam tahap, dari embrio tak berbentuk menjadi janin.
Embriologi dari Renaisans hingga abad ke-18
Leonardo da Vinci (1452–1519), dengan membedah rahim wanita hamil, membuat gambar janin yang sangat presisi.
William Harvey (1578–1657) percaya bahwa sperma memasuki rahim dan bermetamorfosis, berubah menjadi telur dan kemudian menjadi embrio.
Marcello Malpighi (1628-1694) dan Jan Swammerdam (1637-1680), melalui pengamatan mikroskopis, memberikan informasi bahwa mereka mendalilkan mendukung teori preformisme, yang menyatakan bahwa air mani mengandung seluruh manusia.
Regnier de Graaf (1641-1643) membedah dan mengamati ovarium beberapa spesies mamalia, termasuk manusia, menggambarkan corpus luteum (folikel Graafian).
Casper Friedrich Wolff (1733-1794), dalam publikasinya tahun 1759, Theory of Generation , berpendapat bahwa organ-organ tubuh tidak ada sebelum kehamilan, tetapi terbentuk secara bertahap dari bahan yang tidak berdiferensiasi.
Lázaro Spallanzani (1729-1799), melakukan tes fertilisasi in vitro pada amfibi, dan inseminasi pada anjing, menyimpulkan bahwa oosit dan air mani diperlukan untuk memulai perkembangan individu.
Heinrich Christian Pander (1794-1865), mengamati perkembangan awal embrio ayam, menggambarkan tiga lapisan benih: ektoderm, mesoderm, endoderm.
Embriologi cararn
Karl Ernst von Baer (1792–1876) menegaskan bahwa air mani mengandung jutaan sel yang bergerak, yang disebutnya sperma. Selain itu, ia menemukan oosit ovarium mamalia, zigot di saluran tuba, dan blastokista di rahim. Karena itu, ia dianggap sebagai pendiri embriologi cararn.
Hans Spemann (1869–1941), memperkenalkan konsep induksi dalam perkembangan embrio, yang menurutnya identitas sel tertentu mempengaruhi perkembangan sel lain di lingkungannya. Spermann menerima Hadiah Nobel dalam Fisiologi dan Kedokteran pada tahun 1935.
Patrick Steptoe (1913–1988), dan Robert Edwards (1925–), adalah ginekolog dan ilmuwan yang memungkinkan kelahiran Louise Brown pada tahun 1978, bayi pertama yang dihasilkan melalui fertilisasi in vitro.
Edward Lewis (1918–2004), Christiane Nüsslein-Volhard (1942–), dan Eric F. Wieschaus (1947–) dianugerahi Hadiah Nobel dalam bidang fisiologi dan kedokteran pada tahun 1995 untuk penemuan mereka tentang gen yang mengontrol perkembangan embrio.
Ian Wilmut (1944–) dan rekan-rekannya adalah yang pertama mentransfer inti sel dewasa yang berbeda untuk menghasilkan klon mamalia, domba bernama Dolly, yang lahir pada tahun 1996.
Cabang-cabang embriologi
Embriologi dibagi menjadi embriologi umum, embriologi sistemik, embriologi deskriptif, embriologi komparatif, embriologi eksperimental, embriologi kimia, dan teratologi.
Embriologi umum
Kajian perkembangan mulai dari fertilisasi dan pembentukan zigot, melalui pembentukan dan implantasi blastokista, pembentukan embrioblas, hingga pembentukan embrio. Peristiwa ini berlangsung selama delapan minggu dan dibagi menjadi periode pra-embrio dan embrionik.
Embriologi sistemik
Studi tentang perkembangan organ dan sistem selama tahap embrio.
Embriologi deskriptif
Mempelajari, dari pengamatan dan deskripsi langsung, tentang tahap-tahap perkembangan embrio.
Embriologi komparatif
Perbandingan perkembangan embrio berbagai spesies hewan. Cabang ini terkait dengan biologi komparatif dan integratif, yang pada 1990-an memunculkan biologi perkembangan evolusioner, yang dikenal sebagai evo-devo.
Embriologi eksperimental
Percobaan dengan hewan laboratorium (tikus, mencit, amfibi, dll) untuk mempelajari perkembangan embrio.
Embriologi kimia
Studi biokimia blastokista, embrio dan janin sampai saat kelahiran.
Teratologi
Studi pengaruh agen infeksius, zat kimia, radiasi dan faktor eksternal lain yang mengubah morfologi dan fungsi janin.
Embriologi manusia
Pada manusia, tiga tahap perkembangan prenatal telah dijelaskan: 1) periode pra-embrio, dari konsepsi sampai minggu kedua; 2) periode pembentukan embrio, dari minggu kedua hingga kedelapan; 3) periode janin, dari minggu kesembilan sampai kelahiran.
Secara umum, perkembangan pranatal manusia meliputi pembentukan: 1) embrio; 2) plasenta; 3) selaput janin; 4) rongga tubuh dan diafragma; 5) sistem otot, rangka, pernapasan, kardiovaskular, pencernaan, kemih, reproduksi, dan saraf; 6) kepala dan leher; 7) mata dan telinga.
Tahapan penting dari perkembangan embriologis
Pembentukan embrio, plasenta dan selaput janin
Setelah zigot terbentuk, ia mulai membelah melalui mitosis, dan meningkatkan jumlah sel tanpa meningkatkan ukurannya. Sel-sel zigot disebut blastomer. Ketika 12 sel tercapai, morula terbentuk. Ini kemudian membentuk blastokista, yang merupakan bola berongga berisi cairan.
Blastokista memiliki massa sel internal di satu kutub. Itu dikelilingi oleh lapisan tipis sel yang disebut trofoblas, yang bertanggung jawab untuk menempelkannya ke dinding rahim, akhirnya membentuk bagian janin dari plasenta.
Rongga amnion dan korionik mengelilingi embrio. Dindingnya membentuk selaput janin. Massa sel bagian dalam terbentuk, melalui gastrulasi, cakram embrio bilaminar, yang dibentuk oleh epiblas (kemudian ektoderm) dan hipoblas (kemudian endoderm). Ektoderm berdiferensiasi dan membentuk lapisan ketiga: mesoderm.
Mesoderm membentuk tulang, jaringan ikat, tulang rawan, sistem kardiovaskular, limfatik dan reproduksi, ginjal , dermis kulit, di antara struktur lainnya. Ektoderm membentuk sistem saraf . Endoderm membentuk saluran pencernaan, paru-paru, dan saluran pernapasan.
Pada delapan minggu, sebagian besar organ dan sistem telah terbentuk, tetapi belum matang.
Pembentukan rongga tubuh dan diafragma
Pada minggu keempat, embrio berbentuk tiga dimensi dan menunjukkan lipatan sebagai akibat dari pembentukan tabung usus. Sebuah coelom, atau rongga tertutup, terbentuk di dalam embrio yang berasal dari lapisan somatik dan viseral dari pelat lateral mesoderm.
Lapisan mesodermal somatik membentuk membran serosa parietal, sedangkan lapisan mesodermal splanknik membentuk membran serosa viseral. Ketika embrio terlipat, penyatuan dengan rongga korion hilang dan rongga terbentuk dari daerah panggul ke daerah dada.
Selom menimbulkan rongga perikardial, pleura, dan peritoneum. Septum transversal membagi rongga menjadi dua: rongga dada dan rongga perut (atau peritoneum). Namun, komunikasi antara kedua rongga dipertahankan melalui kanal perikardioperitoneal, yang memiliki membran sendiri.
Selaput yang baru saja disebut membagi rongga dada menjadi rongga perikardial dan rongga pleura, dan disebut lipatan pleuroperikardial. Dari hari kedua puluh satu hingga minggu kedelapan, rongga terbentuk.
Diafragma terbentuk terutama dari septum transversal dan membran pleuroperitoneal. Septum transversal berasal, pada tingkat serviks, sekitar hari kedua puluh dua. Ia menerima persarafan dari saraf tulang belakang C3 – C5.
Pelatihan sistem otot, kerangka, pernapasan, dan kardiovaskular
Sebagian besar otot berasal dari mesoderm paraksial. Tiga jenis otot rangka terbentuk, polos dan jantung. Otot rangka berasal dari somit, lapisan somatopleura lempeng lateral, dan krista neuralis. Otot polos visera. Saluran pencernaan dan otot jantung mesoderm splanknikus.
Mesoderm membentuk sebagian besar tulang dan tulang rawan. Sel-sel sklerotom membentuk vertebra individu. Dalam perkembangan tengkorak, dua bagian terbentuk: neurocranium dan viscerocranium. Tulang rusuk terbentuk dari pengerasan prekursor tulang rawan. Osifikasi tulang panjang menandai akhir periode embrionik.
Perkembangan sistem pernapasan dibagi menjadi lima tahap: 1) embrio, tunas awal dan percabangan; 2) pseudoglandular, bercabang penuh; 3) kanikular, bronkiolus terminal; 4) kantung, kantung terminal dan kapiler bersentuhan; 5) alveolus, 8 bulan, perkembangan lengkap sawar darah-udara.
Perkembangan sistem kardiovaskular dimulai dengan pembentukan tabung jantung. Kemudian terjadi septasi, pemisahan menjadi atrium, ventrikel, dan pembuluh darah besar. Septasi melibatkan pembentukan dua septa, yang tidak sepenuhnya tertutup sampai lahir.
Pembentukan sistem pencernaan, kemih, reproduksi dan saraf
Perkembangan sistem pencernaan dimulai ketika lapisan germinal embrio awal terlipat ke lateral dan sefalokaudal. Ini mendorong membran kuning telur ke dalam embrio, sehingga membentuk tabung usus, yang dibagi menjadi anterior (faring masa depan), tengah (kerongkongan masa depan), dan posterior (masa depan duodenum, usus, usus besar, dan saluran anus).
Sistem kemih dan reproduksi dapat dianggap sebagai satu karena mereka memiliki asal embriologis yang sama dan mereka berbagi saluran yang sama. Kedua sistem berkembang dari mesoderm perantara, yang membentuk puncak urogenital, dibagi menjadi kabel nefrogenik dan puncak gonad.
Tali nefrogenik menimbulkan pronefros, mesonefros, dan metanefros, yang terlibat dalam pembentukan ginjal. Sistem genital berkembang dari puncak gonad. Perkembangan sistem reproduksi wanita atau pria tergantung pada pasangan kromosom seks.
Sistem saraf berkembang pada minggu ketiga dari ektoderm. Awalnya, tabung saraf terbentuk, lipatannya membentuk puncak saraf. Sumsum tulang belakang terbentuk yang memiliki tiga lapisan: neuroepitel, mantel, zona marginal. Selanjutnya, vesikel telencephalon , diencephalon , otak tengah, metancephalon, dan otak tengah terbentuk .
Perkembangan kepala, leher, mata dan telinga
Sebagian besar kepala kepala dan leher terbentuk dari lengkungan faring, kantung dan alur, serta membran faring. Struktur ini membentuk aparatus faring dan memberikan embrio penampilan yang khas pada minggu keempat perkembangan.
Lengkungan faring dibentuk oleh mesoderm mesoderm dan sel-sel krista neuralis, yang masing-masing berdiferensiasi menjadi: 1) otot dan arteri; 2) tulang dan jaringan ikat. Kantung faring terdiri dari invaginasi endoderm yang membatasi usus depan.
Alur faring terdiri dari invaginasi ektoderm. Itu terletak di antara lengkungan faring. Membran faring terdiri dari ektoderm, mesoderm, dan endoderm. Mereka terletak di antara lengkungan faring.
Telinga terdiri dari: telinga dalam, telinga tengah, telinga luar. Pada minggu keempat, telinga bagian dalam berkembang dari lempeng otik ektoderm, yang berinvaginasi, membentuk bagian utrikulus dan sakulus. Telinga tengah dan luar berasal dari lengkung faring pertama dan dari sel neuroglia.
Mata berasal dari vesikel optik, yang terbentuk dari bagian lateral otak depan pada awal minggu keempat.
Referensi
- Amundson, R. 2005. Perubahan peran embrio dalam pemikiran evolusioner: struktur dan sintesis. Cambridge, Cambridge.
- Coward, K., Wells, D. 2013. Buku teks embriologi klinis. Cambridge, Cambridge.
- Dudek, RW 2014. Embriologi. Wolters Kluwer, Philadelphia.
- Lambert, HW, Wineski, LE 2011. Ulasan Q&A bergambar Lippincott tentang anatomi dan embriologi. Wolters Kluwer, Philadelphia.
- Lisowski, F. P, Oxnard, CE 2007. Istilah anatomi dan turunannya. Ilmiah Dunia, Singapura.
- Mitchell, B., Sharma, R. 2009. Embriologi: teks berwarna bergambar. Churchill Livingstone, Edinburgh.
- Moore, KL, Persaud, TVN, Torchia, MG 2013. Manusia yang sedang berkembang: embriologi berorientasi klinis. Saunders, Philadelphia.
- Moore, LM, Persaud, TVN, Torchia, MG 2016. Sebelum kita lahir: esensi embriologi dan cacat lahir. Elsevier, Philadelphia.
- Singh, V. 2012. Buku teks embriologi klinis. Elsevier, Deli Baru.
- Webster, S., de Wreede, R. 2016. Sekilas tentang embriologi. Wiley, Chichester.
