Le développement de l'embryon humain

Pour comprendre les caractéristiques individuelles du corps humain, il est nécessaire de se familiariser avec son développement pendant la période prénatale. Chaque personne présente des caractéristiques physiques et structurelles individuelles, dont la présence est déterminée par deux facteurs. Il s'agit tout d'abord de l'hérédité: des caractéristiques héritées des parents, ainsi que du résultat de l'influence de l'environnement dans lequel une personne grandit, se développe, étudie et travaille.

Le développement individuel, ou développement ontogenèse, se produit à toutes les périodes de la vie, de la conception à la mort. Dans l'ontogenèse humaine, on distingue deux périodes: avant la naissance (intra-utérine, prénatale; du grec natos, « né ») et après la naissance (extra-utérine, postnatale). Durant la période intra-utérine, de la conception à la naissance, le fœtus (embryon) est logé dans le corps de la mère. Au cours des huit premières semaines, les principaux processus de formation des organes et des parties du corps se déroulent. Cette période est dite embryonnaire, et l'organisme du futur individu est un embryon. À partir de la neuvième semaine, lorsque les principaux traits extérieurs humains commencent à apparaître, l'organisme est appelé fœtus, et cette période est dite fœtale.

Après la fécondation (fusion du spermatozoïde et de l'ovule), qui a généralement lieu dans la trompe de Fallope, les cellules sexuelles fusionnées forment un embryon unicellulaire – un zygote – possédant toutes les propriétés des deux cellules sexuelles. À partir de ce moment, le développement d'un nouvel organisme (fils) commence.

La première semaine du développement embryonnaire

C'est la période de division du zygote en cellules filles. Durant les 3 à 4 premiers jours, le zygote se divise et migre simultanément le long de la trompe de Fallope vers la cavité utérine. Cette division donne naissance à une vésicule multicellulaire: une blastula (du grec blastos, « germe »). Les parois de cette vésicule sont constituées de deux types de cellules: les grandes et les petites. Le trophoblaste, une paroi de la vésicule, est formé à partir de la couche externe de petites cellules claires. Plus tard, les cellules trophoblastiques forment la couche externe des membranes embryonnaires. Les cellules sombres plus grandes (blastomères) forment un amas: l'embryoblaste (nodule embryonnaire, rudiment embryonnaire), situé médialement par rapport au trophoblaste. L'embryon et les structures extra-embryonnaires adjacentes (à l'exception du trophoblaste) se développent à partir de cet amas de cellules (embryoblaste). Une petite quantité de liquide s'accumule entre la couche superficielle (trophoblaste) et le nœud embryonnaire.

À la fin de la première semaine de développement (6-7 jours de grossesse), l'embryon est implanté dans la muqueuse utérine. Les cellules de surface de l'embryon, qui forment une vésicule – le trophoblaste (du grec trophe – nutrition, trophicus – trophique, nourrissant), sécrètent une enzyme qui dissout la couche superficielle de la muqueuse utérine. Celle-ci est déjà préparée pour l'implantation de l'embryon. Au moment de l'ovulation (libération de l'ovule par l'ovaire), la muqueuse utérine s'épaissit (jusqu'à 8 mm). Des glandes utérines et des vaisseaux sanguins s'y développent. De nombreuses excroissances – les villosités – apparaissent sur le trophoblaste, augmentant sa surface de contact avec les tissus de la muqueuse utérine. Le trophoblaste se transforme en une membrane nutritive de l'embryon, appelée membrane villeuse ou chorion. Au début, le chorion est doté de villosités sur tous les côtés, puis celles-ci ne sont conservées que du côté faisant face à la paroi utérine. À cet endroit, un nouvel organe, le placenta (le siège du bébé), se développe à partir du chorion et de la muqueuse utérine adjacente. Le placenta est un organe qui relie le corps de la mère au fœtus et lui fournit les nutriments nécessaires.

La deuxième semaine du développement embryonnaire

C'est le stade où les cellules de l'embryoblaste se divisent en deux couches (deux plaques), à partir desquelles se forment deux vésicules. La vésicule ectoblastique (amniotique), remplie de liquide amniotique, est formée à partir de la couche externe de cellules adjacentes au trophoblaste. La vésicule endoblastique (vitellule) est formée à partir de la couche interne de cellules du nœud germinatif de l'embryoblaste. Le rudiment (« corps ») de l'embryon se situe à l'endroit où la vésicule amniotique entre en contact avec la vésicule vitelline. Durant cette période, l'embryon est un bouclier bicouche composé de deux feuillets germinatifs: l'un externe, l'ectoderme (du grec ektos, extérieur, derme, peau) et l'autre interne, l'endoderme (du grec ёntos, intérieur). L'ectoderme fait face à la vésicule amniotique, tandis que l'endoderme est adjacent à la vésicule vitelline. À ce stade, les surfaces de l'embryon peuvent être déterminées. La face dorsale est adjacente au sac amniotique, et la face ventrale au sac vitellin. La cavité trophoblastique entourant le sac amniotique et le sac vitellin est faiblement remplie de filaments de cellules mésenchymateuses extraembryonnaires. À la fin de la deuxième semaine, l'embryon ne mesure plus que 1,5 mm de long. Durant cette période, le bouclier embryonnaire s'épaissit dans sa partie postérieure (caudale). C'est là que les organes axiaux (corde, tube neural) commencent à se développer.

Troisième semaine de développement embryonnaire

Période de formation du bouclier à trois couches. Les cellules de la couche externe, ectodermique, du bouclier embryonnaire se déplacent vers son extrémité postérieure, entraînant la formation d'une crête s'étendant dans la direction de l'axe de l'embryon. Ce cordon cellulaire est appelé strie primaire. Dans la partie antérieure de la strie primaire, les cellules croissent et se multiplient plus rapidement, entraînant la formation d'une petite élévation: le nœud primaire (nœud de Hensen). La strie primaire détermine la symétrie bilatérale du corps de l'embryon, c'est-à-dire ses côtés droit et gauche. L'emplacement du nœud primaire indique l'extrémité crânienne (tête) du corps de l'embryon.

La croissance rapide de la ligne primaire et du nœud primaire, dont les cellules se développent latéralement entre l'ectoderme et l'endoderme, entraîne la formation de la couche germinale moyenne, le mésoderme. Les cellules mésodermiques situées entre les couches du scutellum sont appelées mésoderme intraembryonnaire, et celles qui migrent au-delà de ses limites sont appelées mésoderme extraembryonnaire.

Certaines cellules du mésoderme du nœud primaire croissent particulièrement activement vers l'avant, formant le processus céphalique (chordal). Ce processus pénètre entre les couches externe et interne, de la tête à la queue de l'embryon, et forme un cordon cellulaire: la corde dorsale (chord). La partie céphalique (crâniale) de l'embryon croît plus vite que la partie caudale (caudale), qui, avec la zone du tubercule primaire, semble reculer. À la fin de la 3e semaine, une bande longitudinale de cellules en croissance active – la plaque neurale – se détache devant le tubercule primaire dans la couche germinative externe. Cette plaque se courbe rapidement, formant un sillon longitudinal – le sillon neural. À mesure que le sillon s'approfondit, ses bords s'épaississent, se rapprochent et se rejoignent, fermant le sillon neural pour former un tube neural. Par la suite, l'ensemble du système nerveux se développe à partir du tube neural. L'ectoderme se referme sur le tube neural formé et perd sa connexion avec lui.

Durant cette même période, une excroissance en forme de doigt, l'allantoïde, pénètre depuis l'arrière de la couche interne (endodermique) du bouclier embryonnaire jusqu'au mésenchyme extra-embryonnaire (appelé tige amniotique), mais n'exerce aucune fonction spécifique chez l'homme. Le long de l'allantoïde, des vaisseaux sanguins ombilicaux (placentaires) se développent de l'embryon à travers la tige amniotique jusqu'aux villosités choriales. Le cordon vasculaire reliant l'embryon aux membranes extra-embryonnaires (placenta) forme la tige abdominale. Ainsi, à la fin de la troisième semaine, l'embryon humain présente l'aspect d'un bouclier à trois couches. Dans la zone de la couche embryonnaire externe, le tube neural est visible, et plus profondément, la corde dorsale, c'est-à-dire les organes axiaux de l'embryon humain, apparaît.

La quatrième semaine du développement embryonnaire

C'est la période où l'embryon, qui ressemble à un bouclier à trois couches, commence à se courber transversalement et longitudinalement. Le bouclier embryonnaire devient convexe et ses bords sont délimités de l'amnios par un sillon profond: le pli du tronc. Le corps de l'embryon passe d'un bouclier plat à un bouclier tridimensionnel, l'exoderme le recouvrant de tous côtés.

L'endoderme, présent à l'intérieur du corps de l'embryon, s'enroule en un tube et forme le rudiment embryonnaire du futur intestin. L'étroite ouverture par laquelle l'intestin embryonnaire communique avec le sac vitellin se transforme plus tard en anneau ombilical. L'endoderme forme l'épithélium et les glandes du tube digestif et des voies respiratoires. L'ectoderme forme le système nerveux, l'épiderme de la peau et ses dérivés, la paroi épithéliale de la cavité buccale, la partie anale du rectum et le vagin. Le mésoderme donne naissance aux organes internes (à l'exception des dérivés de l'endoderme), au système cardiovasculaire, aux organes du système musculo-squelettique (os, articulations, muscles) et à la peau elle-même.

L'intestin embryonnaire (primaire) est initialement fermé en avant et en arrière. Aux extrémités antérieure et postérieure du corps de l'embryon, des invaginations de l'ectoderme apparaissent: la fosse orale (future cavité buccale) et la fosse anale (anale). Entre la cavité de l'intestin primaire et la fosse orale se trouve une plaque antérieure (oropharyngée) à deux couches (ectoderme et endoderme), et entre l'intestin et la fosse anale se trouve la plaque cloacale (anale), également à deux couches. La membrane antérieure (oropharyngée) se rompt à la 4e semaine de développement. Au 3e mois, la membrane postérieure (anale) se rompt.

Du fait de cette courbure, le corps de l'embryon est entouré du contenu de l'amnios (liquide amniotique), qui agit comme un environnement protecteur, protégeant l'embryon des dommages, principalement mécaniques (secousses). Le sac vitellin accuse un retard de croissance et, au deuxième mois de développement intra-utérin, prend la forme d'un petit sac, puis se rétrécit complètement. La tige abdominale s'allonge, devient relativement fine et prend plus tard le nom de cordon ombilical.

Au cours de la 4e semaine, la différenciation du mésoderme, commencée à la fin de la 3e semaine de développement embryonnaire, se poursuit. La partie dorsale du mésoderme, située sur les côtés de la notochorde, forme des protubérances appariées – les somites. Les somites sont segmentés, c'est-à-dire divisés en sections métamériques. C'est pourquoi la partie dorsale du mésoderme est dite segmentée. La segmentation des somites se fait progressivement d'avant en arrière. Au 20e jour, la 3e paire de somites est formée; au 30e jour, on en compte déjà 30, et au 35e jour, 43 à 44 paires. La partie ventrale du mésoderme n'est pas segmentée, mais représentée de chaque côté par deux plaques (la partie non segmentée du mésoderme). La plaque médiale (viscérale) est adjacente à l'endoderme (intestin primaire) et est appelée splanchnopleure. La plaque latérale (externe) est adjacente à la paroi du corps de l'embryon, à l'ectoderme, et est appelée somatopleure. L'épithélium de revêtement des membranes séreuses (mésothélium), ainsi que la plaque propre des membranes séreuses et la base sous-séreuse, se développent à partir de la splanchnopleure et de la somatopleure. Le mésenchyme de la splanchnopleure contribue également à la construction de toutes les couches du tube digestif, à l'exception de l'épithélium et des glandes, qui sont formés à partir de l'endoderme. L'endoderme donne naissance aux glandes de l'œsophage, de l'estomac, du foie avec les voies biliaires, au tissu glandulaire du pancréas, à l'épithélium de revêtement et aux glandes des organes respiratoires. L'espace entre les plaques de la partie non segmentée du mésoderme se transforme en cavité du corps de l'embryon, qui est subdivisée en cavités abdominale, pleurale et péricardique.

Le mésoderme, à la frontière entre les somites et la splanchnopleure, forme les néphrotomes (jambes segmentaires), à partir desquels se développent les tubules du rein primaire. Trois rudiments sont formés à partir de la partie dorsale du mésoderme: les somites. La partie ventromédiale des somites, le sclérotome, sert à la construction du tissu squelettique, qui donne naissance aux os et aux cartilages du squelette axial, la colonne vertébrale. Latéralement, se trouve le myotome, à partir duquel se développent les muscles squelettiques striés. Dans la partie dorsolatérale du somite se trouve le dermatome, dont le tissu forme le derme, base conjonctive de la peau.

Au cours de la 4e semaine, les rudiments de l'oreille interne (d'abord les fossettes auditives, puis les vésicules auditives) et le futur cristallin, situé au-dessus de la protrusion latérale du cerveau – la vésicule optique – se forment dans la partie céphalique de chaque côté de l'embryon issu de l'ectoderme. Parallèlement, les parties viscérales de la tête se transforment, regroupées autour de la cavité buccale sous la forme des processus frontaux et maxillaires. Caudalement à ces processus, les contours des arcades viscérales mandibulaires et sublinguales (hyoïdes) sont visibles.

Sur la face antérieure du corps de l'embryon, se détachent le tubercule cardiaque, suivi du tubercule hépatique. La dépression entre ces tubercules indique le lieu de formation du septum transverse, l'un des rudiments du diaphragme.

Caudale au tubercule hépatique se trouve la tige ventrale, qui contient de gros vaisseaux sanguins et relie l'embryon au placenta (cordon ombilical).

La période allant de la 5e à la 8e semaine de développement de l'embryon

Période de développement des organes (organogenèse) et des tissus (histogenèse). C'est la période du développement précoce du cœur et des poumons, de la complication de la structure du tube digestif, de la formation des arcs viscéraux et branchiaux, et de la formation des capsules des organes sensoriels. Le tube neural est complètement fermé et se dilate dans la région céphalique (futur cerveau). Vers 31-32 jours (5e semaine, longueur de l'embryon: 7,5 cm), les rudiments en forme de nageoires (bourgeons) des bras apparaissent au niveau des segments cervicaux inférieurs et thoraciques. Au 40e jour, les rudiments des jambes se forment (au niveau des segments lombaires inférieurs et sacrés supérieurs).

À la 6e semaine, les rudiments de l'oreille externe sont perceptibles, et de la fin de la 6e à la 7e semaine - les doigts, puis les orteils.

À la fin de la 7e semaine, les paupières commencent à se former. Grâce à cela, les yeux se dessinent plus clairement. À la 8e semaine, la ponte des organes de l'embryon est terminée. À partir de la 9e semaine, soit au début du 3e mois, l'embryon prend l'apparence d'un être humain et est appelé fœtus.

La période de développement de l'embryon de 3 à 9 mois

À partir du troisième mois et tout au long de la vie fœtale, la croissance et le développement des organes et des parties du corps se poursuivent. Parallèlement, la différenciation des organes génitaux externes commence. Les ongles apparaissent. À partir de la fin du cinquième mois, les sourcils et les cils apparaissent. Au septième mois, les paupières s'ouvrent et la graisse commence à s'accumuler dans le tissu sous-cutané. Au neuvième mois, le fœtus naît. Les caractéristiques du développement des différents organes et systèmes organiques liées à l'âge sont décrites dans les sections correspondantes du manuel.