Ako uvádza Orel (2021) pohlavné bunky (gaméty) tvoriace sa v pohlavných žľazách (muži- semenníky, ženy- vaječníky), vznikajú v dvojfázovom procese nazývanom meióza (redukčné delenie). V priebehu meiózy dochádza ku dvom na sebe nadväzujúcim bunečným deleniam, ale len jedenkrát dochádza k zdvojeniu genetickej informácie. V priebehu redučného delenia tak dochádza k redukcií genetického materiálu na polovicu. Redukovaná sada chromozómov sa nazýva sa označuje ako haploidná- obsahuje 23 jednotlivých chromozómov (22 autozómov a 1 gonozóm – X alebo Y).
Podľa Orela (2021) mužská pohlavná bunka (spermia) vzniká z kmeňových buniek v kanálikoch semenníkov, tieto kmeňové bunky označujeme ako spermatogónie. Vývin zrelej spermie (spermatogenéza) má niekoľko fáz a trvá približne 64 dní. Spermatogenéza začína v puberte a trvá prakticky až do smrti, treba však mať na pamäti, že kvalita a počet produkovaných spermií s vekom klesá. V jednom mililitre spermatu nájdeme priemerne 30–50 miliónov spermií. Zrelú spermiu tvorí hlavička s jadrom, krček so spojovacím oddielom, ktorý obsahuje najmä veľké množstvo mitochodrií a je energetickým centrom spermie a bičík, zaisťujúci pohyb spermie. Pod plazmatickou membránou hlavičky je uložený akrozomálny vačok (akrozóm), ktorý obsahuje enzýmy uplatňujúce sa pri oplodnení, teda keď splynie spermia s vajíčkom. Na povrchu bunkovej membrány hlavičky spermie sa nachádzajú proteíny a glykoproteíny , ktorých hlavnou úlohou je chrániť spermie pred imunitnou reakciou fagocytógou, nakoľko sú v ženskom tele cudzorodým materiálom, ktorý fyziologicky imunitný systém likviduje. Ďalšou úlohou proteínom a glykoproteínov je, že zabraňujú zhlukovaniu spermií, stabilizujú membránu a bránia predčasnej aktivácií enzýmov akrozomálneho vačku. Pre zdravý vývin spermií sú veľmi dôležité hormóny – testosterón, folikuly stimulačný hormón, luteinizačný hormón. Známy fakt je, že spermie pre svoj zdravý vývin vyžadujú nižšiu teplotu, ako je teplota telesného jadra. Pre tento fakt sú semenníky vysunuté mimo telo. Keď spermie dozrejú, uvoľnia sa do vnútra semennotvorného kanálika a odtiaľ do nadsemenníkov. Až v nadsemenníkoch získavajú úplnú pohyblivosť. Okrem spermie obsahuje semeno (ejakulát) produkty prostaty a ďalších žliaz mužského pohlavného ústrojenstva. Celkový objem ejakulátu je zhruba 3–5 ml.
Ako uvádza Orel (2021) ženská pohlavná bunka (vajíčko, oocyt), ktoré je zároveň najväčšou bunkou tela na rozdiel od spermie, no však rovnako ako spermia vzniká redukčným delením. Materskou bunkou sú oogónie, ktoré na rozdiel od spermií sa začínajú množiť už pred narodením. Vo viacerých literatúrach sa udáva začiatok množenia oogónií približne od 2. mesiaca vnútromaternicového života, pričom ich vznik je ukončený už koncom 6. mesiaca vnútromaternicového života. V oboch vaječníkoch vzniká vnútromaternicovo okolo šesť až sedem miliónov vajíčok (oocytov). V priebehu nasledujúceho mesiaca získavajú primárne oocyty obaly tvorené folikulárnymi bunkami . Jedná sa o primárne folikuly. Časť týchto oogónií, ktoré obaly nezískajú, následne zanikajú geneticky riadenou sebadeštrukciou (apoptózou). Ich počet postupne klesá – stráca sa ich viac ako polovica. Primárne folikuly dosahujú pri narodení od 700000 do 2000000. Ich vývin následne na dlhé obdobie ustáva. Od puberty ich však prežije len okolo 300000 až 400000. V puberte vplyvom pohlavných hormónov začína cyklické zrenie jednotlivých primárnych folikulov vrámci ovulačného cyklu. Tento cyklus s dĺžkou zhruba 28 dňov je podmienení a riadení periodickým uvoľňovaním hormónov adenohypofýzy (predného laloku hypofýzy).
- Orel (2021) rovnako tak spomína, že hlavným riadiacim centrom ženských cyklov je hypotalamo-hypofyzárny systém. Hypotalamus v ňom uvoľňuje regulačné hormóny (statíny a liberíny), ktoré pôsobia na hormonálnu produkciu predného laloku hypofýzy. Prislušné statíny uvoľňovaní hormónu adenohypofýzy tlmia, liberíny ho naopak stimulujú. Do cyklického zrenia vstupuje každý lunárny mesiac viac primárnych folikulov, pričom mechanizmy ich výberu nie sú doposiaľ celkom objasnené. Zrejúce folikuly rastú a v nich umiestnené vajíčka dokončujú proces zrenia- z primárnych folikulov sa stávajú folikuly sekundárne. Jeden sekundárny folikul sa stáva sa v priebehu tohto procesu stáva dominatným, rastie rýchlejšie a pokračuje vo vývine. Hovoríme o Graafovom folikule, zatiaľ čo ostatné zanikajú. Graafov folikul si môžeme predstaviť ako vačok vyplnení tekutinou, v jeho stene je uložené vajíčko. Jeden vývin trvá celkovo 98–95 dní a vo fáze plnej zrelosti dosahuje veľkosti až okolo 20 mm. Plazmatická membrána vajíčka sa nazýva ooléma. Okolo nej sa vyvíja špeciálny obal zložený z glykoproteínov , ktorý nazývame zona pellucida. K tejto vrstve prilieha ešte vrstva folikulárnych buniek, ktoré označujeme ako corona radiata. V polovici menštruačného cyklu dochádza k prasknutiu Graafovho folikulu a uvoľneniu zrelého vajíčka – táto cyklická epizóda sa nazýva ovulácia. Uvoľnené vajíčko je zachytené prstovitými výbežkami ústia vajíčkovodu a následne je transportované vajíčkovodom smerom do dutiny maternice. V priebehu života k ovulácií dozrie menej než 500 vajíčok. Pri ovulácií je vajíčko uvoľnené z prasknutého Graafovho folikulu zachytené ústim vajíčkovodu, ktorého výbežky obopínajú rastúci Graafov folikul. Vďaka pohybu riasiniek epitelové výbežky vajíčkovodu a činnosti hladkej svaloviny jeho steny je vajíčko posunuté smerom k maternici. Kontrakciou svaloviny maternicovej steny v priebehu orgazmu ženy, sú spermie nasávané z pošvy. Vďaka bičíku sa spermie sami aktívne pohybujú. Z pošvy sa do vajíčkovodu môžu dostať už v priebehu niekoľkých hodín. Lokalizácia oplodnenia vo vajíčkovode je podstatná a účelná tiež preto, že sliznica vajíčkovodu produkuje sekrét, ktorý je zásadný pre kapacitáciu spermií. Ide o proces v priebehu ktorého spermie získajú plnú schopnosť interakcie s vajíčkom. V priebehu kapacitácií sa mimo iného uvoľnia látky, ktoré prechodne blokujú enzýmy akrozomálneho vačku, ich uvoľnenie a interakcia s proteínmi obalu vajíčka, tkz. akrozomálna reakcia, sú pre oplodnenie vajička zásadné. Pokiaľ sa vajíčko stretne so spermiou dochádza k oplodneniu – fertilizácií, deje sa tak väčšinou vo vajíčkovode. Kapacitovaná spermia obklopí vajíčko a snaží sa preniknúť medzi bunky od corona radiata k zona pellucida. Enzýmy akrozomálneho vačku a akrozomálna reakcia pomáha k preniknutiu spermie obalu vajíčka. Akonáhle jedna spermie prenikne membránou vajíčka , rozvinie sa bezprostredne kortikálna reakcia. V priebehu nej dôjde ku zmene vlastností oolémy a obalu vajíčka, ktoré sa doslova stanú nepriepustnými pre ďalšie spermie. Stabilizovaný obal vajíčka sa označuje ako fertilizačná membrána. Zaistí, že cez obaly prenikne do vajíčka len jedna jediná spermia a žiadna ďalšia sa tam už nedostane. Podstatou oplodnenia je, že preniknutím spermie (respektíve jej jadra) do vajíčka dochádza ku vzniku bunky, ktorá obsahuje kompletnú sadu genetickej informácie (jednu od otca a druhú od matky) označuje sa ako zygota. Teda zygota je diploidná. Všetky bunky a tkanivá našeho tela vznikajú postupným delením zygoty a následnou diferenciáciou jednotlivých bunečných línií do stále viacej špecializovaných typov . Podkladom toho zložitého a stupňovitého procesu je predovšetkým zapojenie rôznych génov z obrovského súboru génov uložených v jadrovej DNA.
- Orel (2021) uvádza, že základné mechanizmy , ktoré skorý vývin zárodku umožňujú sa nazývajú morfogenetické mechanizmy. Umožňujú premenu zygoty v zložitejší mnohobunečný útvar vyvíjajúceho sa embrya. Tento proces sa nazýva morfogenéza. Rané obdobie vývinu zárodku sa nazýva blastogenéza. Predstavuje obdobie od niekoľko hodín po vzniku zygoty do konca druhého týždňa po oplodnení. Spolu so zárodkom sa vyvíjajú tiež obaly, ktoré ju chránia. Veľmi skoro po oplodnení sa zygota začína deliť. Delenie zygoty sa označuje ako ryhovanie. Akokoľvek dcérske bunky blastoméry – vznikajú pomerne rýchlo a spočiatku ich obaľuje zona pellucida, ktorá nestačí narásť a postupne dochádza k ich zmenšovaniu. Do osembunečného štádia sú jednotlivé blastoméry od seba oddelené rýhaním a vo svojom celku tvoria guľovitý útvar, ktorý sa nazýva morula. Rýhovanie je mierne asymetrické, asynchrónne, vznikajúce bunky nie sú úplne rovnako veľké. Proces diferenciácie začína väčšinou pri vstupe moruly do maternicovej dutiny. Povrchové blastoméry sa menia na bunky vonkajšej obalovej vrstvy (z ktorej sa následne vyvíja trofoblast, z ktorého vznikahjú ploodové obaly a placenta). V hĺbke uložená vnútorná bunečná masa je základom neskoršieho embryoblastu, z ktorého vznikne embryo. Zona pellucida, ktorá pôvodne tvorila obal vajíčka, sa rozpadá. Medzi bunky vonkajšej obalovej vrstvy a vnútornej bunečnej masy preniká tekutina a postupne tu vzniká dutinka blastocoel – týmto počinom sa morula mení na blastocystu. Zánik obalu vajíčka odkryje trofoblast a umožní zahniezdenie alebo nidáciu. Ide vlastne o vnorenie blastocysty do kyprej, presiaknutej a bohato prekrvenej maternicovej sliznice. Deje sa tak po prvom týždni od oplodnenia. Bunky na povrchu trofoblastu , lokalizované na vonkajšej strane embryoblastu prerastajú do sliznice maternice. Prstovité výbežky trofoblastu vnoriace sa do sliznice maternice sa nazývajú syncytiotrofoblast. Blastocysta sa postupne vnoruje do sliznice maternice. Malý otvor, ktorý ostal po vstupu blastocysty sa najprv uzatvára koagulantom (fibrinovým uzáverom) a následne prerastá maternicovú sliznicu. Zhruba 12 deň po oplodnení je blastocysta kompletne celá vnorená a vrastená do sliznice maternice a proces nidácie je ukončený.
- Orel (2021) ďalej uvádza, že v hmote trofoblastu sa postupne objavujú drobné dutinky (lakuny), ktoré sa zväčšujú a spojujú. Akonáhle narazí syncytiotrofoblast na steny maternice, rozruší ich. Materská krv sa následne vlieva do systému dutiniek (lakun) a začne na tomto mieste cirkulovať. Týmto aktom je vytvorený základ placenty a špeciálneho maternicovo placentárneho obehu, v ktorom materská krv zásobuje zárodok kyslíkom, živinami a všetkými potrebnými látkami, bez kontaktu krvi matky s krvou embrya alebo plodu. Na prerastanie výbežku syncytiotrofoblastu sliznica maternice aktívne reaguje- je bunky sa množia, hromadia sa v nej látky tukovej povahy a glykogén a produkuje veľké množstvo sekrétov. Tehotenstvom modifikovaná maternicová sliznica sa označuje ako decidua. Premena sliznice maternice po nidácií je jednou z podmienok fyziologického priebehu celého tehotenstva. V priebehu nidácie sa významne nemení trofoblast, ale dochádza k zásadným zmenám, vývinu a diferenciácií embryoblastu. V priebehu druhéhu týždňa po oplodnení postupne vzniká dvojvrstvový zárodočný terčík, ktorý je základom samotného tela embrya. Skladá z dvoch zárodočných vrstiev – embryonálneho epiblastu a embryonálneho hypoblastu. V treťom týždni tehotestva sa formujú tri zárodočné listy. Tento proces sa označuje ako gastrulácia. Začína vytvorením primitívneho prúžku na povrchu epiblastu. V hlavovej časti sa primitívny prúžok vyvyšuje a tvorí primitívny uzol (Hensenov uzol) s primitívnou jamkou na svojom povrchu. V oblasti primitívneho prúžka bunky menia svoj tvar, uvoľňujú sa a následne putujú pod epiblast. Transformované bunky, ktoré sa uvoľnili z epiblastu a migrovali pod neho sa stávajú základom stredného zárodočneho listu –mezodermu. Mezoderm tvorí základ pre vznik spojivového tkaniva, teda väzivo, chrupka a kosť, všetkých typov svaloviny (kostrové, hladké, srdečné), krvných a miazgových ciev, obličiek, sleziny, kôry nadobličiek a pohlavných žliaz. Mimo iného tieto migrujúce bunky nahradzujú hypoblast –stáva sa z nich vnútorný zárodočný list – endoderm. Endoderm je materským tkanivom pre epitely tráviaceho, vylučovcieho a dýchacieho traktu, tkaniva štítnej žľazy, prištítnych teliesok, pečene, sliznice brušnej. Oblasť epiblastu sa zároveň mení na vonkajší zárodočný list –ektoderm. Ektoderm, ktorý nás zaujíma najviac, sa stáva základom pre vývin centrálneho a periferného nervového systému, senzorických častí oka, ucha, nosa, pokožky, kožných derivátov a rovnako tak zubnej skloviny, či drene nadobličiek.
Zoznam použitej literatúry
PROCHÁZKA, R. – OREL, M. (2021). Vývojová neuropsychologie. Praha: Grada, 223 s. ISBN 978-80-271-3080-1.