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EMBRIOLOGÍA GENERAL Embriología. Ciencia que es parte de la anatomía que estudia todos los procesos morfológicos que tienen lugar durante el desarrollo ontogenético, es decir, desde la fecundación hasta que nace un nuevo ser humano. - Embriología general. Explica el proceso de formación de las células sexuales femenina y masculina (gametos) y el desarrollo del embrión de la 1ª hasta las 8 semanas de gestación. embrión. - Embriología especial. Una vez tenemos la estructura de las 8 semanas, cómo hasta los 9 meses de gestación se van desarrollando todas y cada una de las estructuras. feto.

EMBRIOLOGÍA GENERAL Antes de que comience una nueva vida humana, se deben producir una serie de procesos previos. -

Gametogénesis. Proceso de formación de los gametos o células sexuales. o Espermatogénesis. Formación de espermatozoides. o Ovogénesis. Formación de ovocitos (ovarios)

La producción de los dos tipos de gametos se da por meiosis, proceso de división celular en el que se reduce el número de cromosomas en la célula hija a la mitad convirtiéndose en una célula haploide, con 23 cromosomas. Si no sucediera esto, la célula generada contendría el doble de cromosomas. Así, con la unión de espermatozoide y óvulo generamos una célula diploide con un total de 46 cromosomas (23 pares). La división meiótica comprende dos divisiones celulares que suceden de forma sucesiva. Se denominan división meiótica I y II, y en ambos casos aparecen las etapas de profase, metafase, anafase y telofase.

PRIMERA SEMANA DE GESTACIÓN (de la ovulación a la implantación) Tras la formación del gameto, es preciso un segundo paso preliminar para la concepción de un nuevo individuo: el acercamiento entre el espermatozoide y el óvulo para que puedan unirse.

El proceso de ovulación es la liberación del óvulo maduro desde el ovario de la mujer a través de las Trompas de Falopio.

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El ovocito maduro rompe las paredes del folículo de De Graaf y es captado por las fimbrias de las tubas uterina. El ovocito viaja a través de las trompas uterinas formadas por unos “pelillos” y con unos movimientos de contracción suaves que facilitan el movimiento hasta el útero.

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En las trompas de Falopio se produce la concepción o fecundación, cuando se fusionan las células sexuales masculina y femenina. Los espermatozoides depositados en la vagina deben entrar en el útero y “nadar” hasta encontrarse con el óvulo. Este proceso de desplazamiento se ve facilitado por los mecanismos propios del aparato reproductor femenino (como el moco del conducto cervical, el verse atraídos por la temperatura más templada de las Trompas “termotaxia”, etc.), aún así, para que se produzca se deben dar varios factores: o El ovocito solo vive 12-24 horas en las trompas de falopio. El espermatozoide vive durante 48 horas. o El espermatozoide no es capaz de fecundar un ovocito hasta pasadas 7 horas de la eyaculación, siempre que esta se produzca en las trompas (período de capacitación). Durante este período cambia la forma de su capsula, la cola se moverá mucho más rápidos y deberá sobrevivir a los movimientos del utero. o Los capacitados - lacrosoma (membrana que da la capacidad de sintentizar encimas para romper las capas del ovocito). En el proceso de penetración al ovocito los espermatozoides pierden la cola.

El óvulo también desempeña un papel activo en el proceso de fecundación: las diferentes capas que lo forman atraen a los espermatozoides mediante una serie de moléculas reguladoras. (Quimiotaxia: desplazamiento hacia una sustancia química atrayente).

Estas capas que rodean al óvulo incluyen una gruesa capa a modo de gel llamada zona pelúdica (ZP) además de otra cubierta exterior de células del cúmulo denominada corona radiada. Las moléculas receptoras de estas capas que rodean al óvulo se unen al espermatozoide, produciéndose una reacción acrosómica en la cabeza del espermatozoide, que provoca la liberación de enzimas del acrosoma que degradan las capas exteriores que rodean al óvulo. Las células del cúmulo liberan también progesterona y otras moléculas que aumentan la motilidad de los espermatozoides, lo que contribuye a facilitar el desplazamiento de los espermatozoides hacia el óvulo. Cuando el espermatozoide deberá llegar al citoplasma del óvulo se produce la fusión (singamia) de las dos membranas plasmáticas y el núcleo del espermatozoide se introduce en el óvulo. En cuando la cabeza y el cuello de un espermatozoide se fusionan con el óvulo (la cola degenera), las proteínas del espermatozoide activan una serie de mecanismos complejos para asegurar que no penetren más espermatozoides. Esta “alarma” se denomina polistemia.

Cuando el espermatozoide consigue penetrar en el ovocito maduro, se produce una fusión de los DNA teniendo en cuenta que ellos por separado son células haploides, formarán un nuevo núcleo diploide (2n). Una vez fusionado ya hablamos de cigoto. En la fusión de DNA puede producir la trisemia que da lugar a anomalías como el síndrome de Down. Durante las primeras horas, este cigoto ya empieza a dividirse de forma mitótica, siempre dentro de la misma pared y conservando la misma estructura del ovulo inicial. Este proceso de divisiones sucesivas es la segmentación. En unos 3 días aparece una masa sólida llamada mórula en la que encontramos 16 células. Cuando la mórula entra en la cavidad uterina, ya es una bola hueca de células llamada blastocisto, en el cual todo el contenido nuclear queda acumulado (macizo celular) y el resto de las células van generando la propia estructura. El blastocisto es quien se engancha en el cuello del útero.

IMPLANTACIÓN: La célula fecundada se adhiere a las paredes del cuello uterino y empieza la gestación, es entonces cuando podemos hablar de embarazo. Embarazo ectópico: la implantación tiene lugar en las trompas uterinas o en la pared del ovario. Esto es inviable y por eso a las pocas semanas se produce un aborto espontáneo o según donde esté adherido es necesaria una cirugía.

SEGUNDA SEMANA DEL EMBARAZO (Formación del disco bilaminar) El blastocisto está constituido por una capa exterior de células (trofoblasto) y una masa celular interna (hipoblasto). Dejando en su interior una cavidad amniótica que acaba siendo el lugar de crecimiento del feto y las capas serán una forma de protección del feto durante el embarazo el saco vitelino y la cavidad amniótica. Estas capas de células se van haciendo más extensas y a los blastocistos empiezan a penetrar en la pared del útero y quedará bien adherido. Desarrollo del corión: El mesodermo extraembrionario, junto con el trofoblasto constituyen el corion. El corion rodea al embrión y, más adelante, al feto, se convertirá en la principal porción embrionaria de la placenta, la estructura que intercambia sustancias entre la madre y el feto.

TERCERA SEMANA DEL EMBARAZO (GASTRULACIÓN) El fenómeno más importante de la tercera semana del desarrollo es la gastrulación, que se produce a los 15 días después de la fecundación. En este proceso, el disco embrionario bilaminar (de dos capas), compuesto por el epiblasto y el hipoblasto, se transforma en un disco germinativo trilaminar (de tres capas), constituido por las tres capas germinales primarias: ectodermo, mesodermo y endodermo. Las capas germinativas primarias son los tejidos a partir de los cuales se originarán los diversos órganos y tejidos del cuerpo. La gastrulación implica el reordenamiento y la migración de células del epiblasto. La primera evidencia de gastrulación es la formación de la línea primitiva, un tenue surco en la cara dorsal del epiblasto, que se extiende desde la parte posterior hacia la zona anterior del embrión, estableciendo los límites de los extremos cefálico y caudal del embrión, y también los de los lados derecho e izquierdo. Después de la formación de la línea primitiva, las células del epiblasto migran por debajo de ésta y se desprenden, en un proceso conocido como invaginación. Una vez que las células se invaginaron, algunas de ellas desplazan al hipoblasto y dan origen al endodermo (endo-, dentro; y -derma, piel). Otras células permanecen entre el epiblasto y el endodermo recién formado y originan el mesodermo (meso-, medio). Las células que permanecen en el epiblasto constituyen el ectodermo (ektós-, fuera de).

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Mesodermo: membranas serosas (peritoneo, pleura, pericardio), dermis, tejido conectivo de las vísceras, huesos, cartílago (tendones, ligamentos, fascias, etc.) y músculos (estriados y viscerales). Ectodermo: sistema nervioso central y periférico, melanocitos de la piel, células de la médula suprarrenal, órganos de los sentidos especiales (retina, córnea, etc.), glándulas mamarias, hipófisis, esmalte dentario. Endodermo: epitelio de las vísceras (gastrointestinales, vías respiratorias, timo, hígado, páncreas, etc.), glándulas tiroides y paratiroides, vasos sanguíneos.

Alrededor de 16 días después de la fecundación, las células mesodérmicas del nódulo primitivo migran hacia el extremo cefálico del embrión y forman un tubo hueco, en la línea media, que se denomina proceso notocordal. Entre los días 22 y 24, el proceso notocordal se convierte en una estructura cilíndrica sólida llamada notocorda (nóoton-, dorso; y -khordée, cuerda). Esta estructura desempeña una función muy importante en la inducción, proceso mediante el cual un tejido (tejido inductor) estimula la especialización de otro tejido adyacente no especializado (tejido inducido), es decir que es capaz de inducir las diferencias de las células que tiene a su alrededor. Durante la tercera semana del desarrollo también aparecen dos tenues depresiones sobre la cara dorsal del embrión, donde el ectodermo y el endodermo están en contacto, pero sin mesodermo entre ellos.

EVOLUCIÓN DE LAS HOJAS EMBRIONARIAS Diferenciación del mesodermo - Desarrollo de los somitas A los 17 días después de la fecundación, el mesodermo adyacente a la notocorda y el tubo neural da origen a un par de columnas longitudinales de mesodermo paraxial (para-, al lado de). El mesodermo lateral al mesodermo paraxial forma pares de masas cilíndricas llamadas mesodermo intermedio. El mesodermo lateral al mesodermo intermedio está constituido por un par de láminas aplanadas, las láminas del mesodermo lateral. Al poco tiempo, el mesodermo paraxial se segmenta en una serie de estructuras pares de forma cúbica llamadas somitas (diminutivo de sóoma, cuerpo). A fines de la quinta semana, ya existen 42 a 44 pares de somitas. Los somitas son segmentos en los que se organiza el mesodermo paraxial. Cada segmento origina otros. Sus derivados se combinan para formar los diferentes órganos de una región del cuerpo determinada. Cada somita se diferencia en tres regiones: miotoma, dermatoma y esclerotoma. -

Los miotomas dan origen a los músculos esqueléticos del cuello, el tronco y las extremidades Los dermatomas es la parte más externa del somita y acabará formando el tejido conectivo, incluida la dermis cutánea (piel). Los esclerotomas es la parte más interna del somita y por ende acabará dando lugar a las estructuras más internas del cuerpo como las vértebras y costillas.

Nosotros los fisioterapeutas, al tocar las partes externas del cuerpo, tocamos dermatomas. Cada dermatoma tiene un miotoma y un esclerotoma provenientes todos del mismo somita.

Diferenciación del ectodermo - Neurulación Además de inducir en el mesodermo el desarrollo de los cuerpos vertebrales, la notocorda también estimula a las células ectodérmicas que están por sobre ella para formar la placa neural. Hacia el final de la tercera semana, los bordes laterales de la placa neural se elevan y dan origen al pliegue neural. La región media, deprimida, se denomina surco neural. Generalmente, los pliegues neurales se aproximan entre sí y se fusionan, lo que convierte la placa neural en el tubo neural. Esto ocurre primero en la mitad del embrión y luego, progresa hacia los extremos cefálico y caudal. Las células del tubo neural darán origen al encéfalo y la médula espinal. El proceso por el cual se forman la placa, el pliegue y el tubo neural recibe el nombre de neurulación. A medida que se forma el tubo neural, algunas de las células ectodérmicas de éste migran y forman varias capas celulares denominadas crestas neurales. Las células de las crestas neurales darán origen al Sistema Nervioso Periférico. El resto de células formarán el tubo neural y acabarán dando lugar al resto de partes del Sistema Nervioso Central.

CUARTA SEMANA DEL EMBARAZO (ORGANOGÉNESIS) El período comprendido entre las 4 y las 8 semanas del desarrollo es muy importante para el embrión, ya que en esta etapa aparecen los principales órganos. El término organogénesis designa la formación de los órganos, aparatos y sistemas. Hacia fines de la octava semana, ya han comenzado a desarrollarse los principales aparatos y sistemas del cuerpo, aunque la mayoría de sus funciones son mínimas. La organogénesis requiere la presencia de vasos sanguíneos que aporten el oxígeno y los nutrientes necesarios para los órganos en desarrollo. Durante la cuarta semana después de la fecundación, el embrión sufre una serie de cambios drásticos en su forma y tamaño, que llega casi a triplicarse. Mediante el proceso denominado plegamiento embrionario, un disco embrionario plano trilaminar de dos dimensiones se convierte en un cilindro tridimensional. El cilindro está constituido por el endodermo (intestino) en el centro, el ectodermo (epidermis) por fuera y el mesodermo entre ambos. La principal causa del plegamiento embrionario es la diferencia en la velocidad de crecimiento de las diversas partes del embrión, en especial el rápido crecimiento longitudinal del sistema nervioso (tubo neural). El plegamiento en el plano medio produce un pliegue cefálico y otro caudal; el plegamiento sobre el plano horizontal da como resultado dos pliegues laterales. Como consecuencia de ambos plegamientos, el embrión adopta la forma de una C. El plegamiento cefálico conduce el corazón y la boca en desarrollo hacia sus posiciones futuras en el adulto, mientras que el plegamiento caudal desplaza al ano en desarrollo hacia su futura posición. Los plegamientos laterales, formados por los márgenes laterales del disco embrionario trilaminar, se incurvan hacia adelante. A medida que se desplazan hacia la línea media, los plegamientos laterales incorporan en el embrión la parte dorsal del saco vitelino como intestino primitivo, el precursor del tubo digestivo. El intestino primitivo se diferencia en un intestino anterior, un intestino medio y un intestino posterior. A causa del plegamiento cefálico, la membrana bucofaríngea se desplaza hacia abajo, y el intestino anterior y el estomodeo se acercan a sus posiciones definitivas. Cuando la membrana bucofaríngea se rompe, durante la cuarta semana, la región faríngea entra en contacto con el estomodeo. En el embrión en desarrollo, la última parte del intestino posterior se expande en una cavidad denominada cloaca. En la superficie externa del embrión existe una pequeña depresión en la región caudal llamada proctodeo que está separado de la cloaca por la membrana cloacal. Durante el desarrollo embrionario, la cloaca se divide en una porción ventral, el seno urogenital, y una porción dorsal, el conducto anorrectal. Como resultado del plegamiento caudal, la membrana cloacal se desplaza hacia abajo y el seno urogenital, el conducto anorrectal y el proctodeo se aproximan a sus posiciones definitivas. Cuando se produce la rotura de la membrana cloacal, en la séptima semana del desarrollo, se originan los orificios urogenital y anal. Junto con el plegamiento embrionario, la aparición de los somitas y el desarrollo del tubo neural, cinco pares de arcos faríngeos o branquiales comienzan a formarse a cada lado de la futura cabeza y cuello. Estos cinco pares de estructuras empiezan a hacer protrusión sobre la superficie del embrión en el día 22 después de la fecundación. Del mismo modo que los somitas dan origen a estructuras específicas en la pared corporal, cada conjunto de arco, hendidura y bolsa faríngea da origen a estructuras específicas de la cabeza y el cuello. Cada arco faríngeo es una unidad de desarrollo que incluye un componente esquelético, músculo, nervio y vasos sanguíneos. En el embrión humano, existen cuatro arcos faríngeos evidentes y dos menos visibles. Cada uno de estos arcos se diferencia en un componente único y específico de las regiones de la cabeza y el cuello.

Por ejemplo, el primer arco faríngeo suele denominarse arco mandibular, debido a que origina las mandíbulas (la mandíbula es el hueso maxilar inferior). A mitad de la cuarta semana comienzan a desarrollarse los miembros superiores, que surgen como prolongaciones de mesodermo cubiertas por ectodermo, que se denominan esbozos de los miembros superiores. A fines de la cuarta semana, se desarrollan los esbozos de los miembros inferiores. El corazón también forma una proyección característica sobre la cara ventral del embrión: la prominencia cardíaca. Cuando finaliza la cuarta semana, el embrión presenta una cola característica

QUINTA A OCTAVA SEMANAS DEL DESARROLLO Durante la quinta semana se produce un rápido desarrollo del encéfalo, por lo que el crecimiento de la cabeza es considerable. La cabeza se hace aún más grande en relación con el tronco; al mismo tiempo, los miembros muestran un desarrollo importante. En la séptima semana se diferencian varias regiones de las extremidades y empiezan a aparecer los esbozos de los dedos. A comienzos de la octava semana (la última semana del período embrionario), los dedos de las manos son cortos y están unidos por una membrana interdigital, la cola es más corta pero aún es visible, los ojos están abiertos y pueden verse los pabellones auriculares. Al final de la octava semana, todas las regiones de los miembros son visibles; los dedos se distinguen y las membranas interdigitales que los unían han desaparecido mediante la degeneración de sus células por apoptosis. Los párpados se juntan y pueden llegar a fusionarse, la cola desaparece y comienza la diferenciación de los genitales externos. El embrión ya tiene características claramente humanas....