Desarrollo Humano Michael S. Arocho Cabán BIOL M06 Profesor - José A. Cardé Serrano

 Discutir la relación entre diferenciación y desarrollo.  Especificar las diversas etapas del desarrollo humano.  Discutir el proceso de espermatogénesis, ovogénesis, ovulación y fecundación.  Explicar cómo están regulados los procesos del desarrollo humano.  Discutir el proceso de gestación y describir los acontecimientos mas importantes.  Explicar la formación de las capas germinales y las membranas extraembrionarias.  Discutir la importancia de la placenta como órgano endocrino. Objetivos i

Desarrollo Humano  Se observa la modificación gradual de las estructuras anatómicas y fisiológicas  concepción hasta la madurez  Nueve meses se completa el desarrollo prenatal  todos los tejidos, órganos y sistemas de órganos se forma y empiezan a funcionar 1

 Desarrollo prenatal  Desarrollo embrionario (primeros dos meses después de la fecundación)  Desarrollo fetal (desde la novena semana hasta el nacimiento)  Desarrollo postnatal  nacimiento hasta el envejecimiento  Diferencias están en la composición genética  determinadas por la herencia Etapas del Desarrollo Humano 2

 Formación de gametos por medio de meiosis  número de cromosomas de reduce a la mitad (23)  Espermatogénesis  Ovogénesis Gametogénesis 3

 Formación de espermatozoides  testículos  capa más externa de los túbulos seminíferos  Se almacenan en el epidídimo  Tarda ~64 días  Comienza en la pubertad y continúa hasta ~70 años Espermatogénesis 4

espermatogonia  2 células hijas (espermatogonia y espermatocito primario)  espermatocito secundario  espermátida  espermatozoide (4) 5

 Formación de óvulos  ovarios  Comienza antes del nacimiento  ovocito primario  se detiene en profase de meiosis I hasta la pubertad  Producción termina en la menopausia Ovogénesis 6

Ovogonia  2 células hijas (ovogonia y ovocito primario)  ovocito primario  cuerpo polar y ovocito secundario 7

 Ovocito + capa de pequeñas células = folículo  Células del folículo proveen alimento al ovocito  Folículo madura, se agranda y se llena de fluido  Ovulación  folículo erupciona liberando al ovocito secundario Proceso de ovulación 8

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 Ovocito secundario  óvulo  Células del folículo acompañan al óvulo  cuando se agranda el folículo forma una glándula temporera llamada cuerpo lúteo (secreta estrógeno y progesterona) estas hormonas estimulan el desarrollo del revestimiento uterino y controlan el ciclo menstrual NO fecundación  cuerpo lúteo se desintegra Proceso de ovulación 10

 Ovocito secundario + espermatozoide  cigoto Fecundación del óvulo humano 11

1) Contacto y reconocimiento entre el espermatozoide y gameto femenino 2) Regulación de entrada del espermatozoide 3) Fusión de núcleos 4) Activación del metabolismo del cigoto Eventos principales en la fecundación 12

 Fusión de membranas de ambos gametos  Espermatozoide liberan enzimas desde su acrosoma  hialuronidasa y acrosina  Debilitan las capas que cubren el óvulo  corona radiada y zona pelúcida  Penetración del espermatozoide (núcleo)  un solo espermatozoide debe fecundar al gameto femenino ¿Como ocurre la fecundación? 13

 Ocurren dos cambios (activación de óvulo)  Primero - vesículas del óvulo liberan unas sustancias químicas  Segundo - ocurre la fusión de los núcleos  óvulo pasa por meiosis II  núcleo diploide ¿Como ocurre la fecundación? 14

 Despolarización de la membrana  liberación de iones de calcio estimula reacción cortical  Reacción cortical  gránulos corticales (vesículas) liberan por exocitosis enzimas  “zonal inhibiting proteins” (ZIP’s)  inactivan los receptores de espermatozoides y endurecen la zona pelúcida del óvulo  impide la polispermia Activación del ovulo 15

 Fusión de núcleos  Activa metabolismo del cigoto y meiosis  síntesis de ADN  división celular  Una vez da por terminada y completada la fecundación se le conoce como el “momento de la concepción” Activación del ovulo 16

 Es el período de tiempo comprendido desde la concepción hasta el nacimiento  también conocido como periodo de embarazo  Se divide en tres etapas del desarrollo prenatal  primer trimestre  segundo trimestre  tercer trimestre Gestación 17

 Primer trimestre  desarrollo embrionario y fetal  aparecen los principales órganos de los sistemas  Segundo trimestre  desarrollo de los órganos y sistemas de órganos  finaliza al sexto mes  feto se ve distintivamente humano  Tercer trimestre  crecimiento rápido del feto  sistemas de órganos se vuelven funcionales Etapas del desarrollo prenatal 18

 Se divide en cuatro procesos generales: 1.Segmentación (formación del blastocisto) 2.Implantación (integración del blastocisto al endometrio) 3.Placentación (formación de la placenta) 4.Embriogénesis (formación del embrión) Eventos del desarrollo prenatal Primer trimestre 19

Segmentación (día 1 al 6)  División celular del cigoto  blastómero  mórula  blastocisto (blástula)  blastómero (día 1-2)  mórula (día 3)  blastocisto (día 6)  Capa más externa del blastocisto se conoce como trofoblasto  Masa celular interna (extremo del blastocisto)  expuestas sólo al blastocelo (cavidad del blastocisto)  masa celular interna formará el embrión durante la implantación 20

 Trofoblasto libera enzimas que degradan la zona pelucida liberando al blastocisto en la cavidad uterina  Llega a la zona funcional del endometrio (día 7)  Ocurre proceso de implantación (día 8)  blastocisto se adhiere y se integra al endometrio Implantación (día 7 al 10) 21

22 zona pelúcida masa celular interna blastocelo Micrografía de un blastocisto trofoblasto

 Trofoblasto se diferencia en dos capas:  Citotrofoblasto - capa interna  Sincitiotrofoblasto - capa externa secreción de hialurodinasa  degrada epitelio uterino  creando “vacío” en el revestimiento uterino que creará un camino al blastocisto perdiendo contacto con la cavidad uterina Proceso de Implantación 23

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 Formación de la cavidad amniótica (contiene liquido amniótico) a partir de la masa celular interna (día 8)  capa amnios  Formación del saco vitelino (día 10)  Gastrulación (día 12)  etapa del desarrollo embrionario  formación de capas germinales o embrionarias Proceso de Implantación 25

 Ectodermo (capa externa)  epidermis y estructuras asociadas como el cabello y uñas, sistema nervioso y órganos sensoriales, glándula pituitaria  Mesodermo (capa intermedia)  dermis e hipodermis, sistema esqueletal, muscular, cardiovascular, riñones, gónadas  Endodermo (capa interna)  glándula tiroides, sistema respiratorio y reproductivo, hígado, páncreas, vejiga urinaria Capas germinales o embrionarias 26

Capas germinales o embrionarias 27

 A partir de las capas germinales se formaran las membranas extraembrionarias (4): 1.Saco vitelino (ectodermo y mesodermo)  fuente primaria de nutrientes  formación de células sanguíneas 2.Amnios (ectodermo y mesodermo)  rodea el saco amniótico que contiene el líquido amniótico (sirve como amortiguador) y posteriormente rodeara al feto Formación de membranas extraembrionarias 28

3.Alantoides (endodermo y mesodermo)  cordón umbilical y vejiga urinaria 4.Corión (mesodermo y trofoblasto)  contribuye a la formación de la placenta Formación de membranas extraembrionarias 29

 La placenta se desarrolla a partir del corión y el tejido uterino de la madre  corion desarrolla vellosidades que se volverán vascularizadas  tejido uterino contiene capilares  Conforme el embrión humano crece y se aleja de la placenta, se desarrolla el cordón umbilical  se forma por la fusión del tallo del cuerpo placentario y tallo del saco vitelino  conecta al feto y la placenta  contiene dos arterias umbilicales y una vena umbilical que nutrirán al embrión Placentación 30

Placentación 31

 Las dos circulaciones (madre y feto) están separadas siempre por una membrana  no se mezclan en la placenta ni en ningún otro sitio en condiciones normales  Funciones de la placenta  proporciona nutrientes y oxigeno al embrión  elimina desechos excretados por la madre (CO 2 )  órgano endocrino Placentación 32

 Gonadotropina coriónica humana (hCG)  mantener el cuerpo lúteo  prueba de sangre u orina  indicación de embarazo  promueve la liberación de progesterona y estrógeno  Progesterona  mantiene y estimula la secreción de nutrientes en el endometrio  mantiene el embarazo  Estrógeno  estimula el desarrollo de la placenta  mantiene el embarazo Placenta como órgano endocrino 33

 Lactógeno placentario humano (hPL)  estimula el desarrollo funcional de las glándulas mamarias  Relaxina  expansión de la pelvis durante el parto  dilatación del cuello uterino  facilita la entrada del feto al canal vaginal  suprime la liberación de oxitocina Placenta como órgano endocrino 34

 Formación del embrión (hasta los dos meses)  órganos internos comienzan a formarse  Después de los dos meses  órganos principales comienzan a desarrollarse  brazos y piernas tienen forma humana  se desarrollan testículos u ovarios  se le conoce como feto Embriogénesis 35

 Feto a los tres meses  cerebro sigue desarrollándose  cabeza sigue desproporcionadamente grande  genera comportamiento  puede moverse y responder a estímulos  se agrandan y son funcionales los pulmones, estómago, intestinos y riñones Embriogénesis 36

Embriogénesis 37

Baby Center. Inside Pregnancy. (Accessed May 18, 2015) Retrieved from Martini, F.H., Nath, J.L. and Bartholomew, E.F. Fundamentals of Anatomy and Physiology, 10 th ed.; Pearson Education, Inc., 2015; pp Solomon, E. P., Berg, L.R., and Martin, D.W. Biology, 9th ed.; Brooks/Cole, Cengage Learning, 2011; pp Referencias 38