出生前の発達とは

出生前の発達とは、生物が子宮内で、単細胞の接合体から完全な赤ん坊へと進行する一連の変化のことをいいます。 この間、細胞は絶え間なく分裂し、より多くの組織を作り出していきます。 その組織は、特殊な器官や構造へと分化していきます。 このプロセスは、胎児のDNAと、胎児が産生するホルモンやシグナルによって制御・調節されています。 人間の出生前の発達は、胎児が発達しなければならない3つの別々の三学期(ステージ)に分けられます。 これらの段階については後述します。

Prenatal Development Stages

人間の出生前の発達は、以下のグラフに見られるように、3つのトリメスターに分かれています。

Stages in Prenatal development

First Trimester

妊娠は女性の最終月経から測定されます。 月経は、古い子宮内膜が剥がれ落ち、新しい生殖サイクルが始まる合図です。 このサイクルは、卵巣から卵母細胞が卵管に放出されることから始まります。 妊娠するためには、このイベントの5日前に性交渉を持つ必要があります。これは、精子が女性の生殖管内で生存できる期間だからです。 また、卵子は卵巣の外に出てから2〜3日しか生存できない。

出生前発達は最終月経から追跡されるので、受精は1-2週目に起こります。 このイベントは通常、卵管で起こります。 精子は卵子と出会い、2つは融合して接合子を形成する。 接合体は子宮に運ばれると、発育と分裂を始めます。 卵管をゆっくり下って1週間ほど経つと、単細胞が中空のボール状になり、これを「胚珠(がじゅ)」と呼びます。 この球が生きていくためには、子宮の壁に着床する必要がある。 このような初期段階を「胚発生」と総称し、新しい生物を単一細胞から胎児に至るまで運びます。 このプロセスは、下の画像に示されています。

ヒトの胚発生

出生前のこの時期の胚は、母親が接触するあらゆる環境毒素や化学物質に特に敏感になっています。 これは、小さな胚が母親から栄養を受け取り始める着床後に特に当てはまります。

第5週および第6週までに、胚は胎児が必要とする高度な器官系を発達させ始めています。 原始的な心臓が胚の周囲に体液を循環させ始める。

11~12週目には、胚は胎児になり、その器官系のほとんどはそのままで、ほとんど機能するようになります。 しかし、誕生までにはまだ多くの変化が起こらなければならない。 胎児はほぼ完全に形成されているとはいえ、まだ小さいのです。 出生前のこの時点では、胎児の体長はわずか3インチ程度です。

Second Trimester

During the second trimester of prenatal development, the fetus begins to finish the organ systems. この間、すべての器官系が進歩する。 肝臓、膵臓、脾臓、その他の分泌器官は体液の生産を開始します。 赤血球が作られ始め、筋肉と骨が強化される。 これらの器官系が形成されると、胎児は毒物や発がん性物質によるダメージを受けにくくなる。 これは、体内の細胞の大部分がすでに分化し、臓器の前駆体が形成されているためである。 したがって、毒素はこれらのシステムのひとつに小さなダメージを与えるかもしれませんが、胚の段階でのように出生前の発達全体を簡単に崩壊させることはありません

この三学期の終わりには、赤ちゃんはほぼ完全に発達したとみなされます。 実際、第24週で出産した赤ちゃんでも、未熟児のための適切な治療を受ければ、生存する可能性は50%あります。 この治療法には、新生児を集中治療室に閉じ込め、発育が終わるのを注意深く見守ることも含まれます。 この時点で、胎児は神経系の発達により、自分の体をコントロールできるようになっています。 26週目には、胎児は体重を増やし、この世に生まれる準備をする第三期に入る。

第三期

出生前の発達のうち第三期は、ほとんど成長に関することばかりである。 胎児は体中に大量の脂肪を蓄え始めます。 この脂肪の一部は特殊な褐色脂肪組織で、赤ちゃんが生まれた後、体温を保つのに役立ちます。 その他の脂肪は、成長を続けるためのエネルギーとして使用されます。

この時期に生まれた赤ちゃんは、「満期」つまり36週目に近づくにつれ、生存の可能性がますます高まっていきます。 それ以降であれば、いつでも赤ちゃんは生き延びることができるはずです。 妊娠3ヶ月の初めから36週まで、赤ちゃんは早く生まれても助かる可能性があります。

出生前の発達の終わりは、誕生とともにやってきます。 ヒトの場合、平均して最終月経から40~41週で出産となる。 42週目の終わりには、赤ちゃんは成熟後とみなされます。 このとき、医師は母体と赤ちゃんを守るために、陣痛を誘発したり、手術で赤ちゃんを取り除いたりすることがあります。 次のうち、出生前の発達段階でないものはどれでしょう?
A. 第一期
B. 胚発生
C. 配偶子形成

質問1の答え
Cが正解です。 配偶子形成は、成体が生殖のために配偶子を作るときに起こる。 これは出生前発生とは別のものですが、この過程で作られた配偶子が出生前発生のプロセスを開始します。

2. 次の生物のうち、出生前発生を行わないものはどれですか?
A. クジラ
B. 魚
C. 単細胞の酵母

問題2
の答え Cが正解です。 定義上、出生前発達は有性生殖で作られる多細胞種にしか起こりえない。 その過程は人間とは大きく異なるかもしれないが、必ず卵子があり、その中で必ず胚が発生する。 卵は子宮に収容される場合とされない場合があり、巣に産んで発育させる場合もある。 卵を生存させる方法は変わっても、これらの生物の実際の出生前発達はかなり似ている。

3. 象は出生前発達の時間軸が少し異なっている。 9ヶ月ではなく、22ヶ月近く、つまり2年近く胎児を身ごもるのです。 これはなぜでしょう?
A. ゾウの赤ちゃんは人間よりずっと大きい
B. ゾウの脳がより発達していること
C. ゾウは出生前の発達が遅い

質問3の答え
Bが正解です。 母親と比較したゾウの赤ちゃんの大きさを考えてみると、その大きさの差は人間の母親と赤ちゃんの大きさの差に匹敵します。 つまり、象の赤ちゃんは人間の赤ちゃんより数百キロ重いとはいえ、母親と比べれば相対的に小さな存在なのです。 しかし、人間の赤ちゃんに比べれば、ゾウの赤ちゃんの脳ははるかに発達している。 しかし、ゾウが誕生した時点で、歩くこと、声を出すこと、食べ物を探すこと、社会集団とコミュニケーションをとることができるようになる必要があるのです。 子宮の中にいる時間が長いため、脳が発達しても安全に保護することができるのだ

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