PHÔI HỌC: LỊCH SỬ, LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU VÀ CÁC NGÀNH - SINH HỌC - 2026

Các phôi (từ tiếng Hy Lạp: embryon = trái cây trong tử cung; logo = hiệp ước), động vật (kể cả con người), là nghiên cứu về tất cả các vấn đề liên quan đến sự phát triển, vì sự hình thành của hợp tử để sinh.

Quá trình phát triển bắt đầu khi trứng được thụ tinh bởi tinh trùng, tạo thành hợp tử. Trứng và tinh trùng là giao tử. Chúng được hình thành bởi quá trình phát sinh giao tử trong buồng trứng của con cái và tinh hoàn của con đực.

Nguồn: pixabay.com

Việc sản xuất giao tử xảy ra thông qua một quá trình phân chia tế bào được gọi là meiosis. Trong quá trình này, bốn tế bào, hoặc giao tử, được hình thành có một nửa số nhiễm sắc thể (N = đơn bội) mà một tế bào xôma có (2N = lưỡng bội). Hợp tử có một nửa số nhiễm sắc thể từ mẹ và một nửa còn lại từ bố. Do đó, nó là lưỡng bội.

Kiến thức về sự phát triển bình thường của phôi thai và thai nhi diễn ra như thế nào, và về nguyên nhân gây ra dị tật bẩm sinh ở trẻ sẽ hữu ích trong việc tăng khả năng phát triển bình thường. Ví dụ, bây giờ có thể sửa chữa một số khuyết tật của thai nhi bằng phẫu thuật.

Lịch sử phôi học

Phôi học thời cổ đại và đến thời Trung cổ

Vào năm 3000 a. C., người Ai Cập cho rằng thần mặt trời, Aten, đã tạo ra mầm sống trong người phụ nữ, hạt giống ở người đàn ông và ban sự sống cho đứa bé bên trong người phụ nữ.

Vào năm 1416 a. C., một luận thuyết của người Hindu về phôi thai học, được viết bằng tiếng Phạn, đã mô tả rằng, một ngày sau cuộc gặp gỡ tình dục, một phôi thai (Kalada) được hình thành, sau đó là sự hình thành của một túi (sau 7 đêm), một khối rắn chắc. (sau một tháng), đầu (sau hai tháng) và tứ chi (sau ba tháng).

Pythagoras (570–495 TCN), đề xuất rằng người cha cung cấp các đặc điểm thiết yếu của con cái, được gọi là "tinh trùng". Hippocrates, 460–377 a. C., nói rằng sự phát triển của phôi gà có thể tương tự như phôi của người.

Aristotle (384–322 TCN) đã viết một chuyên luận về phôi của gà và các động vật khác. Do đó, ông được coi là người sáng lập ra phôi thai học.

Claudius Galenus (129–216 TCN) đã viết một chuyên luận về sự hình thành của bào thai, mô tả các cấu trúc như nhau thai, amnion và allantois.

Samuel-el-Yehudi, ~ 200 SCN, đã mô tả sự phát triển của phôi thai bằng cách phân biệt sáu giai đoạn, từ một phôi thai không hình dạng đến một bào thai.

Phôi học từ thời Phục hưng đến thế kỷ 18

Leonardo da Vinci (1452–1519), bằng cách mổ xẻ tử cung của một phụ nữ mang thai, đã vẽ rất chính xác về bào thai.

William Harvey (1578–1657), tin rằng tinh trùng đi vào tử cung và biến chất, biến thành trứng và sau đó là phôi thai.

Marcello Malpighi (1628–1694) và Jan Swammerdam (1637–1680), thông qua các quan sát bằng kính hiển vi, đã cung cấp thông tin mà họ cho rằng đã ủng hộ thuyết tiền định hình, vốn đề xuất rằng tinh dịch chứa toàn bộ con người.

Regnier de Graaf (1641–1643) đã mổ xẻ và quan sát buồng trứng của một số loài động vật có vú, bao gồm cả con người, mô tả thể vàng (nang Graafian).

Casper Friedrich Wolff (1733–1794), trong ấn phẩm năm 1759 Thuyết thế hệ, đã lập luận rằng các cơ quan trong cơ thể không tồn tại trước khi mang thai, mà được hình thành theo từng giai đoạn từ vật chất chưa phân hóa.

Lázaro Spallanzani (1729–1799), thực hiện các thử nghiệm thụ tinh trong ống nghiệm ở động vật lưỡng cư và thụ tinh ở chó, kết luận rằng tế bào trứng và tinh dịch là cần thiết để bắt đầu sự phát triển của một cá thể.

Heinrich Christian Pander (1794–1865), đã quan sát sự phát triển ban đầu của phôi gà, mô tả ba lớp mầm: ngoại bì, trung bì, nội bì.

Phôi học hiện đại

Karl Ernst von Baer (1792–1876), khẳng định rằng tinh dịch chứa hàng triệu tế bào chuyển động, mà ông gọi là tinh trùng. Ngoài ra, ông còn phát hiện ra noãn của buồng trứng động vật có vú, hợp tử trong ống dẫn trứng và phôi nang trong tử cung. Vì điều này, ông được coi là người sáng lập ra phôi thai học hiện đại.

Hans Spemann (1869–1941), đưa ra khái niệm cảm ứng trong quá trình phát triển của phôi, theo đó danh tính của một số tế bào nhất định ảnh hưởng đến sự phát triển của các tế bào khác trong môi trường của chúng. Spermann nhận giải Nobel Sinh lý và Y học năm 1935.

Patrick Steptoe (1913–1988) và Robert Edwards (1925–), là những bác sĩ phụ khoa và nhà khoa học đã giúp Louise Brown sinh năm 1978, em bé đầu tiên được sinh ra bằng phương pháp thụ tinh trong ống nghiệm.

Edward Lewis (1918–2004), Christiane Nüsslein-Volhard (1942–), và Eric F. Wieschaus (1947–) đã được trao giải Nobel về sinh lý học và y học năm 1995 vì đã phát hiện ra các gen kiểm soát sự phát triển của phôi thai.

Ian Wilmut (1944–) và các đồng nghiệp của ông là những người đầu tiên chuyển nhân của một tế bào trưởng thành đã biệt hóa để tạo ra một bản sao của động vật có vú, con cừu tên là Dolly, sinh năm 1996.

Các nhánh phôi học

Phôi học được chia thành phôi học đại cương, phôi học hệ thống, phôi học mô tả, phôi học so sánh, phôi học thực nghiệm, phôi học hóa học và quái thai.

Phôi học chung

Nghiên cứu sự phát triển từ quá trình thụ tinh và hình thành hợp tử, thông qua hình thành và cấy phôi bào, hình thành phôi bào, cho đến hình thành phôi. Những sự kiện này kéo dài tám tuần và được chia thành thời kỳ tiền phôi và thời kỳ phôi thai.

Phôi học hệ thống

Nghiên cứu sự phát triển của các cơ quan và hệ thống trong giai đoạn phôi thai.

Mô tả phôi học

Nghiên cứu, từ quan sát trực tiếp và mô tả các giai đoạn phát triển của phôi.

Phôi học so sánh

So sánh sự phát triển phôi của các loài động vật khác nhau. Nhánh này liên quan đến sinh học so sánh và tích hợp, đã phát sinh ra sinh học phát triển tiến hóa vào những năm 90, được gọi là tiến hóa-sùng.

Phôi học thực nghiệm

Thí nghiệm với động vật trong phòng thí nghiệm (chuột cống, chuột nhắt, động vật lưỡng cư, v.v.) để nghiên cứu sự phát triển của phôi.

Phôi học hóa học

Nghiên cứu sinh hóa của phôi nang, phôi thai và bào thai cho đến thời điểm sinh ra.

Teratology

Nghiên cứu ảnh hưởng của các tác nhân lây nhiễm, chất hóa học, tia xạ và các yếu tố bên ngoài khác làm thay đổi hình thái và chức năng của thai nhi.

Phôi học con người

Ở người, ba giai đoạn phát triển trước khi sinh đã được mô tả: 1) thời kỳ tiền phôi, từ khi thụ thai đến tuần thứ hai; 2) thời kỳ hình thành phôi, từ tuần thứ hai đến tuần thứ tám; 3) thời kỳ bào thai, từ tuần thứ chín đến khi sinh.

Nhìn chung, sự phát triển trước khi sinh của con người bao gồm sự hình thành: 1) phôi thai; 2) nhau thai; 3) màng thai; 4) các khoang cơ thể và cơ hoành; 5) hệ thống cơ, xương, hô hấp, tim mạch, tiêu hóa, tiết niệu, sinh sản và thần kinh; 6) đầu và cổ; 7) mắt và tai.

Các giai đoạn quan trọng của sự phát triển phôi thai

Hình thành phôi thai, nhau thai và màng thai

Khi hợp tử được hình thành, nó bắt đầu phân chia qua nguyên phân, và tăng số lượng tế bào mà không làm tăng kích thước của chúng. Các tế bào của hợp tử được gọi là phôi bào. Khi đạt đến 12 ô, phôi dâu được hình thành. Sau đó, nó tạo thành phôi nang, là một hình cầu rỗng chứa đầy chất lỏng.

Các phôi nang có một khối tế bào bên trong ở một cực. Nó được bao quanh bởi một lớp tế bào mỏng gọi là nguyên bào nuôi, có nhiệm vụ gắn nó vào thành tử cung, cuối cùng hình thành nên phần thai nhi của nhau thai.

Các khoang màng ối và màng đệm bao quanh phôi thai. Các bức tường của nó tạo thành màng của bào thai. Khối tế bào bên trong hình thành, bằng cách điều tiết dạ dày, đĩa của phôi bilaminar, được hình thành bởi ngoại bì (ngoại bì sau) và nguyên bào hạ bì (nội bì sau). Ngoại bì phân hóa và tạo thành lớp thứ ba: trung bì.

Lớp trung bì tạo thành xương, mô liên kết, sụn, hệ thống tim mạch, bạch huyết và sinh sản, thận, lớp hạ bì của da, cùng các cấu trúc khác. Ngoại bì tạo thành hệ thần kinh. Nội bì tạo thành đường tiêu hóa, phổi và đường hô hấp.

Đến tám tuần, hầu hết các cơ quan và hệ thống đã được hình thành, nhưng chưa trưởng thành.

Hình thành các khoang cơ thể và cơ hoành

Vào tuần thứ tư, phôi thai có hình dạng ba chiều và thể hiện sự gấp khúc do sự hình thành của ống ruột. Một túi noel, hay một khoang kín, hình thành bên trong phôi thai có nguồn gốc từ lớp xôma và lớp nội tạng của tấm bên của trung bì.

Lớp trung bì soma tạo thành màng huyết thanh thành, trong khi lớp trung bì splanchnic tạo thành màng huyết thanh nội tạng. Khi phôi thai gấp lại, sự kết hợp với khoang màng đệm bị mất và hình thành một khoang đi từ vùng chậu đến vùng ngực.

Coelom tạo ra các khoang màng ngoài tim, màng phổi và màng bụng. Vách ngăn ngang chia khoang thành hai: khoang ngực và khoang bụng (hoặc phúc mạc). Tuy nhiên, sự liên lạc giữa cả hai khoang được duy trì thông qua các kênh màng ngoài tim, có màng riêng của chúng.

Các màng mới được đặt tên chia khoang ngực thành khoang màng ngoài tim và khoang màng phổi, và được gọi là các nếp gấp màng phổi. Từ ngày thứ hai mươi mốt đến tuần thứ tám, sâu răng được hình thành.

Cơ hoành được hình thành chủ yếu từ vách ngăn ngang và màng phổi màng phổi. Vách ngăn ngang bắt nguồn, ở mức cổ tử cung, vào khoảng ngày thứ hai mươi hai. Nó nhận được sự bảo vệ của nó từ các dây thần kinh cột sống C3 - C5.

Huấn luyện hệ cơ, xương, hô hấp và tim mạch

Hầu hết cơ bắt nguồn từ trung bì cạnh. Ba loại cơ xương được hình thành, cơ trơn và cơ tim. Cơ xương hình thành từ các đốt sống, lớp đệm của tấm bên và mào thần kinh. Cơ trơn của phủ tạng. Đường tiêu hóa và cơ tim của trung bì splanchnic.

Trung bì tạo nên hầu hết xương và sụn. Các tế bào màng cứng tạo thành các đốt sống riêng lẻ. Trong sự phát triển của hộp sọ, hai phần được hình thành: neurocranium và viscerocranium. Xương sườn được hình thành từ quá trình hóa thạch tiền chất sụn. Quá trình hóa xương dài đánh dấu sự kết thúc của thời kỳ phôi thai.

Sự phát triển của hệ hô hấp được chia thành năm giai đoạn: 1) phôi thai, chồi ban đầu và phân nhánh; 2) giả hình cầu, phân nhánh đầy đủ; 3) hình nón, ống phế quản tận cùng; 4) hình cầu, túi đầu cuối và mao dẫn tiếp xúc với nhau; 5) phế nang, 8 tháng, phát triển hoàn chỉnh hàng rào máu-khí.

Sự phát triển của hệ thống tim mạch bắt đầu với sự hình thành của ống tim. Sau đó xảy ra sự phân tách, tách thành tâm nhĩ, tâm thất và đại mạch. Sự phân tách liên quan đến sự hình thành của hai vách ngăn, không hoàn toàn đóng lại cho đến khi sinh.

Hình thành hệ tiêu hóa, tiết niệu, sinh sản và thần kinh

Sự phát triển của hệ tiêu hóa bắt đầu khi các lớp mầm của phôi thai sớm gấp theo chiều ngang và theo chiều dọc. Điều này đẩy màng noãn hoàng vào phôi thai, do đó hình thành ống ruột, được chia thành phía trước (yết hầu trong tương lai), giữa (thực quản tương lai) và phía sau (tá tràng, ruột, ruột kết và ống hậu môn trong tương lai).

Hệ thống tiết niệu và sinh sản có thể được coi là một vì chúng có nguồn gốc phôi thai chung và chúng chia sẻ các kênh chung. Cả hai hệ thống này đều phát triển từ trung bì trung gian, tạo thành mào niệu sinh dục, được chia thành dây thận và đỉnh của tuyến sinh dục.

Dây nephrogenic làm phát sinh các peptid, mesonephros và metanephros, có liên quan đến sự hình thành của thận. Hệ sinh dục phát triển từ mào của các tuyến sinh dục. Sự phát triển của hệ sinh dục nữ hay nam phụ thuộc vào cặp nhiễm sắc thể giới tính.

Hệ thống thần kinh phát triển trong tuần thứ ba kể từ ngoại bì. Ban đầu, ống thần kinh được hình thành, các nếp gấp của chúng tạo thành mào thần kinh. Tủy sống được hình thành có ba lớp: biểu mô thần kinh, lớp vỏ, vùng biên. Sau đó, các túi của viễn não, màng não, não giữa, màng não và não giữa được hình thành.

Phát triển đầu, cổ, mắt và tai

Hầu hết các đầu của đầu và cổ được hình thành từ vòm hầu, túi và rãnh, cũng như từ màng hầu. Những cấu trúc này hình thành nên bộ máy hầu họng và mang lại cho phôi thai hình dạng đặc biệt trong tuần phát triển thứ tư.

Vòm hầu được hình thành bởi trung bì và các tế bào của mào thần kinh, chúng biệt hóa tương ứng thành: 1) cơ và động mạch; 2) xương và mô liên kết. Các túi hầu bao gồm sự xâm nhập của nội bì giáp với phần trước.

Sulci hầu họng bao gồm sự xâm nhập của ngoại bì. Nó nằm giữa vòm hầu. Màng hầu được tạo thành từ ngoại bì, trung bì và nội bì. Chúng nằm giữa vòm hầu.

Tai gồm có: tai trong, tai giữa, tai ngoài. Vào tuần thứ tư, tai trong phát triển từ đĩa đệm của ngoại bì, chúng xâm nhập hình thành các phần nhĩ và túi. Tai giữa và tai ngoài có nguồn gốc từ vòm hầu đầu tiên và từ các tế bào thần kinh.

Mắt bắt nguồn từ túi thị, hình thành từ phần bên của não trước vào đầu tuần thứ tư.

Người giới thiệu

1. Amundson, R. 2005. Vai trò thay đổi của phôi thai trong tư tưởng tiến hóa: cấu trúc và tổng hợp. Cambridge, Cambridge.
2. Coward, K., Wells, D. 2013. Giáo trình phôi học lâm sàng. Cambridge, Cambridge.
3. Dudek, RW 2014. Phôi học. Wolters Kluwer, Philadelphia.
4. Lambert, HW, Wineski, LE 2011. Đánh giá Q&A minh họa của Lippincott về giải phẫu và phôi học. Wolters Kluwer, Philadelphia.
5. Lisowski, F. P, ​​Oxnard, CE 2007. Thuật ngữ giải phẫu và nguồn gốc của chúng. Khoa học Thế giới, Singapore.
6. Mitchell, B., Sharma, R. 2009. Embryology: một văn bản màu minh họa. Churchill Livingstone, Edinburgh.
7. Moore, KL, Persaud, TVN, Torchia, MG 2013. Người đang phát triển: phôi học định hướng lâm sàng. Saunders, Philadelphia.
8. Moore, LM, Persaud, TVN, Torchia, MG 2016. Trước khi chúng ta được sinh ra: những điều cần thiết về phôi thai học và dị tật bẩm sinh. Elsevier, Philadelphia.
9. Singh, V. 2012. Giáo trình phôi học lâm sàng. Elsevier, Cửa hàng thức ăn ngon mới.
10. Webster, S., de Wreede, R. 2016. Sơ lược về phôi học. Wiley, Chichester.