[1] 태아발달

1. 태아의 발달

1) 성세포 형성과정

① 생식세포가 염색체 수를 반으로 나누어 분열하면서 정자나 난자를 만드는 과정

② 난자(22X)의 형성과정

▶ 1개의 난원세포에서 1개의 난자로 분화(3개의 극체는 퇴화됨)

▶ 난자의 발생과정(oogenesis)

• 태생기에 이미 난소에서 만들어진 난원세포가 세포분열을 통해 출생 시에는 1차 난모세포가 됨. 출생 시 난소에 미숙한 상태의 1차 난모세포가 약 40만 개 들어 있음

• 1차 난모세포(46개의 염색체)는 출생 후부터 사춘기까지 휴지기에 있다가 배란 직전에 1차 감수분열을 하여 염색체가 반수(23개)로 줄어들며 1개의 극체와 1개의 난모세포로 분리

• 2차 감수분열은 배란 시에 일어나며 하나의 운동성이 없는 성숙난자와 제2극체로 분리

• 극체는 생식작용이 없으며 곧 분해됨

③ 정자(22X 또는 22Y)의 형성과정

▶ 1개의 정원세포가 4개의 정자로 분화

▶ 정자의 발생과정(spermatogenesis)

• 남성 성세포의 원조인 정원세포는 태생기 때 이미 형성되었으나 활동하지 않고 있다가 사춘기 때 46개의 염색체를 지닌 1차 정모세포 형태로 성숙

• 1개의 1차 정모세포는 감수분열로 2개의 2차 정모세포로 분열되며 23개의 염색체를 가짐

• 2차 감수분열을 통해 4개의 정자세포로 나뉜 후 점차 운동성을 지닌 정자로 분화

 

그림  정자와 난자의 형성 및 수정 과정

2) 수정(fertilization, conception) 

① 두 생식세포의 핵이 만나 융합하는 과정

② 정자(22X 또는 22Y) + 난자(22X) → 44XX 또는 44XY가 됨

③ 난자의 이동

• 난소에서 난자 배란 시 난관채가 난자를 추출함

• 나팔관의 연동운동, 섬모운동, 호르몬에 의한 난관수축운동에 의해 난관팽대부로 이동

• 난자의 수명: 24시간

④ 정자의 이동

• 정자의 수명: 24∼72시간

• 배란기 때 질의 pH 증가 시 운동이 활발해짐

• 정자의 운동력에 의한 이동: 사정 후 4∼6시간에 나팔관 도달

⑤ 수정

• 난관팽대부에서 수정되어 접합자 형성(44XX 혹은 44XY): 수정 후 수정란은 내막으로 둘러싸여 다른 정자가 진입하지 못하도록 함

• 수정란의 자궁강 이동 기전: 섬모운동(난관 상피세포) + 연동운동 + 난관의 수축운동(호르몬 영향)

3) 수정란의 발달과 착상

수정란은 수정된 후 즉시 나팔관을 지나 자궁으로 옮겨가는 동안 접합자, 상실체, 배포기의 세포분열과정을 거침(3∼4일)

(1) 접합자(zygote)

① 난자와 정자가 수정된 수정란

② 접합자 형성 직후 세포분열 시작(난할)

③ 난관의 섬모운동과 연동운동에 의해 자궁강으로 이동

(2) 상실체(morula)

① 세포분열 시작: 수정 후 3, 4일 이내(수정란이 난관을 통과하는 기간)

② 16∼32개의 분할구 형성. 뽕나무 열매 모양

(3) 배포기(blastocyst)

① 수정 후 7일까지

② 세포덩어리 안에 액체가 고여 배포강을 형성하여 내세포와 외세포 구조로 구분

• 내세포: 배아배엽(embryoblast) 형성. 안쪽의 세포덩어리, C자 모양 → 배아로 발달

• 외세포: 영양배엽(trophoblast). 바깥세포층. 자궁내막세포에 효소를 분비 → 융모막을 형성하여 착상 준비

그림  난할에서 배포까지 형성 단계

그림  수정란의 발달(1주일)

(4) 착상(implantation)

① 수정 후 7∼10일

② 영양배엽세포들이 착상 부위의 자궁내막세포에 효소를 분비하여 침식하면서 배포 전체가 자궁내막에 덮일 정도로 파고 들어가는 것

③ 착상출혈을 경험

④ 영양배엽에서 융모(chorionic villi) 발달 → 모체와의 물질교환

⑤ 융모에서 HCG(human chorionic gonadotropin) 생성 → 황체에서 에스트로젠과 프로제스테론의 분비를 촉진하여 배란, 월경을 막고 착상하기 좋은 상태로 자궁벽 상태를 유지하며 융모막을 형성

4) 배아의 발달​

(1) 난황낭

① 배아 발달에 중요한 기능

② 자궁태반 간 순환이 이루어질 때까지 2∼3주간 배아에 영양 공급

③ 간에서 조혈작용이 이루어질 때까지 6주간 초기 혈액세포 생성

④ 원시적 소화관 기능

(2) 초기배엽 형성

수정 3주째부터 초기배엽 형성(germ layer)

그림  초기배엽의 발달

2. 태아부속물

1) 난막(fetal membrane)

태아와 양수를 둘러싼 2개의 막

(1) 양막(amnion)

① 난막 중 안쪽의 투명한 막으로, 내부에 태아와 양수를 갖고 있음

② 임신 2주에 생성

③ 양수 생성 및 양수 지지 기능. 인지질을 생산하여 자궁 수축을 야기하는 프로스타글랜딘 형성

(2) 융모막(chorion)

① 난막의 바깥쪽의 불투명한 막

② 물질 이동과 대사활동 → 임신 3개월 이후에 태아가 성장하면서 양막과 융모막이 접하게 됨(양막융모막, amnion chorion)

2) 태반(placenta)

(1) 태반의 발달 14

① 12주경 태반이 완성되어 20주까지 발달함

② 태아측의 번생융모막과 모체측의 기저탈락막이 결합하여 태반을 형성함

(2) 태반의 크기

① 지름 15∼20 cm, 두께 2∼3 cm, 무게 500 g, 자궁전벽이나 저부에 위치

② 암적색의 불규칙한 15∼20개의 태반엽(cotyledon)으로 구성

③ 태아 : 태반 = 6 : 1

(3) 태반의 기능

① 호흡 기능: 태반의 확산 현상을 통해 산소와 이산화탄소 교환

② 영양 공급 기능: 탄수화물, 지방, 단백질, 비타민, 광물질, 전해질, 물 등을 공급

③ 노폐물 배설: 태아 대사 분해산물 → 태반 → 모체혈액 → 모체 신장을 통해 배설

④ 면역기능: 모체의 면역체인 IgG를 태반막을 통해 태아에게 전달

⑤ 보호작용

• 태반은 반투과성 물질로 태아에게 해로운 물질의 통과를 막음

• 바이러스나 약물, 카페인, 알코올, 니코틴 등은 크기가 작아 태반 통과함

⑥ 내분비 기능: 태반호르몬의 작용 14

■ 융모생식샘자극호르몬(HCG) 15 

• 임신 12주까지 난소에서 황체로부터 임신 유지에 필요한 에스트로젠과 프로제스테론을 분비

• 임신반응검사에 반응

■ 사람태반젖샘자극호르몬(human placental lactogen, HPL)

• 모체의 신진대사를 촉진하여 태아 성장에 필요한 영양 공급

• 인슐린에 대한 저항 증가로 태반막을 통과하는 당의 이동 촉진

   → 태아 영양 공급(인슐린 저항에 문제 시 임신당뇨병 생김)

■ 에스트로젠(estrogen, estriol)

• 12주까지 황체에서 분비 → 이후 태반에서 분비

• 자궁–태반혈액순환 자극하여 자궁 성장에 기여

• 유선 및 유방 발달

• 에스트리올 수준 측정으로 태반 기능 및 태아 상태 파악

   (정상치: 14∼26 mg, 태아 사망 시: 3∼4 mg)

■ 프로제스테론(progesterone) 14

• 12주까지 황체에서 분비 → 12주 후 태반에서 분비

• 자궁수축 억제하여 임신 유지

• 자궁내막 유지하여 태아 성장 촉진

• 유방선조직 발달

◈ 태반의 운반작용  

3) 양수(amniotic fluid)

① 양수의 생성: 처음에는 삼투압에 의해 모체혈액에서 생성, 임신 진행으로 태아 소변에서 생성

② 양

• 임신 진행되면서 양이 증가됨

• 정상 양: 800∼1,200 cc

③ 성상

• 투명하고 노르스름한 색깔의 맑은 액체

• pH: 7.0∼7.5(중성 혹은 약알칼리성) → nitrazine test 시 청회색으로 변함

• 비중: 1.007∼1.025(물과 비슷)

④ 기능 24

• 모체의 충격을 분산시켜 외상으로부터 태아 보호

• 태아의 자유로운 운동으로 근골격계 발달

• 태아의 체온을 일정하게 유지

• 노폐물의 저장고

• 구강액의 근원

• 분만 시 분만 진행 촉진

4) 제대 14

① 기능: 태아와 태반 연결

② 구조

▶ 길이 30∼90 cm, 지름 2 cm 평활근으로 구성

▶ 2개의 동맥과 1개의 정맥이 있음

• 동맥: CO2가 많은 혈액을 태반으로 전달

• 정맥: O2가 많은 혈액을 태아에게 공급

▶ Wharton jelly

• 완충 역할을 하는 점액질 조직으로, 제대혈관 압박 방지

• 분만 후 건조되어 제대위축을 도움. 프로스타글랜딘 분비

3. 태아의 혈액순환

1) 태아

모체측 혈액에서 산소가 풍부한 혈액을 공급받기 위한 독특한 순환 구조와 특성이 있음

2) 특성

① 태아 혈색소(hemoglobin)는 모체 혈색소보다 20∼30% 이상의 산소를 운반

② 태아 혈색소 농축은 모체보다 약 50% 더 높음

③ 태아 심박동수는 120∼160회/분이며, 태아 심박출량은 성인보다 더 높음

3) 태아순환의 통로

① 태아기에는 폐의 기능이 작으므로 폐를 우회하는 순환을 함

② 태아기에만 있는 태아순환의 특성

• 정맥관: 제대정맥과 하대정맥 사이에 위치

• 타원구멍: 우심방과 좌심방 사이에 위치

• 동맥관: 폐동맥과 대동맥 사이에 위치

4) 태아순환 모식도

그림  태아의 혈액순환

4. 태아 기관의 발달과 성숙과정

1) 태아

수정 후 9주부터 출생 시까지의 시기

2) 태아 생존력

태아가 자궁 밖에서 살 수 있는 능력을 말하며 가장 빠른 시기는 수정 후 28주경으로 추정되고 중추신경계의 기능과 폐의 산화 능력에 기초함

3) 태아의 성장발달

체계적으로 예정된 순서에 따라 이루어짐

(1) 심맥관계

① 태아기에 가장 먼저 발달하는 첫 장기

② 임신 3주 말: 난황낭에서 혈관과 혈구 생성(모체의 산소와 영양분을 공급하기 위해 시작). 심박동 시작(태아 심박동: 120∼160회/분, 심박출량이 높음)

③ 임신 4∼5주: 심장은 4개의 방으로 발달 후 배아기 말에 완벽하게 발달

(2) 조혈계

① 임신 3∼6주경: 난황낭에서 조혈기능

② 임신 6주 이후: 간에서 조혈기능[혈액형 결정 항원 출현 → Rh(–)인 임부는 임신 6주 전에 동종면역 실시]

③ 임신 11주 이후: 골수, 비장, 가슴샘, 림프절에서 조혈기능

(3) 호흡계

① 폐는 배아기에 발달하여 출생 후에야 기능 시작함

② 폐의 계면활성제

• 임신 21주경 계면활성제가 나타나기 시작하여 24주 이후 양적으로 증가함

• L(lecithin)/S(sphingomyelin)의 비율이 2 : 1일 때 폐성숙으로 간주(35주 이상)(S는 일정량 유지, L은 24주 후부터 지속적으로 양이 증가하여 35주경에 L/S = 2 : 1) → 부족 시 출생 후 호흡장애증후군(respiratory distress syndrome, RDS) 발생

(4) 신장계

① 임신 5주: 신장 형성

② 임신 12주: 소변 생성 → 16주에 소변이 양수 내에 배설되어 양수량이 증가(양수과소증인 경우 태아의 신장기능부전과 관련)

(5) 신경계

4주: 신경관 형성 후 중추신경계로 분화. 뇌가 발달하는 동안 적절한 단백질, 열량 섭취 필요

(6) 위장계

① 영양과 배설은 태반이 맡아서 하므로 위장계 발달이 느림

② 임신 9주 초부터 글리코겐을 합성하여 갈색지방 축적을 시작: 분만 후 냉 스트레스(cold stress)에 대비

③ 임신 5개월: 양수 흡입 시작. 장의 연동운동 시작

④ 임신 말기: 태변이 장에 축적되며 출생 48시간 내 태변 배설

(7) 간장계

① 임신 4주: 간과 담도 형성

② 임신 6주: 조혈기능 시작

③ 9∼10주: 간에 글리코겐 저장, 담즙 분비, 철분 저장

④ 태아의 장은 무균상태 → Vit. K 합성이 안 되므로 출생 후 Vit. K 투약

(8) 내분비계

① 4주: 갑상샘 발달, 타이록신 합성

② 6주: 부신피질 형성. 8∼9주에 부신피질호르몬 생성 → 분만 시 태아의 코티솔이 모체 프로스타글랜딘 생성 자극하여 진통 유발

③ 5∼8주: 췌장 형성. 20주째 인슐린 생성(당뇨 임부는 거대아 출산 및 출생 후 신생아 호흡곤란과 저혈당 위험)

(9) 생식기계

① 12주: 남녀 외생식기 완전히 식별 가능

② 16주: 난소에서 난자 발생 과정 시작

③ 28주: 고환이 음낭으로 하강

(10) 면역계

① IgG: 임신 말기 모체에서 태반을 거쳐 태아에게 이동함. IgG는 임신 마지막 4주에 태아에게 이동되므로 34주 이하의 조산아의 경우 IgG 부족

② IgM: 임신 1기 말에 태아 스스로 만듦

③ IgA: 태아에 의해 만들어지지 않고 모유수유 시 초유를 통해 획득

(11) 근골격계

① 중배엽에서 4주에 뼈와 근육이 만들어짐

② 6주에 어깨, 팔, 둔부, 다리뼈가 나타나고 7주 초에는 자연적으로 근육 수축

③ 16∼20주: 첫 태동 느낌

(12) 피부계

① 16주: 지문 형성

② 24주: 피부 보호 기능을 하는 태지가 가장 많아지는 시기이며 만삭 시에는 거의 없어짐

③ 28주: 두피 모발이 솜털보다 길고 솜털은 점차 얇아지면서 만삭에는 없어짐

④ 32주: 피부 주름이나 빨갛게 보이는 것 감소

◈ 태아 주요 발달 양상 19 20

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