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1 Asignatura: Ontogenia humana y SOMA. Conferencia orientadora no 2. Título II: Generalidades sobre el desarrollo y Gametogénesis La ontogenia humana comienza con la formación de una única célula, el cigoto; que dará origen a un individuo. Tiene dos etapas: la prenatal o intrauterina y la postnatal o extrauterina, separadas por el momento del nacimiento. Cada una de ellas consta de subetapas que tienen a su vez características peculiares. En la ontogenia humana se destacan los procesos de crecimiento y desarrollo los cuales representan formas específicas del movimiento biológico. El desarrollo biológico son los cambios o transformaciones estructurales y funcionales que transcurren en el tiempo y el espacio. Estos cambios están modulados por factores biológicos, psicológicos y sociales, característicos de la especie. Desarrollo: Es la maduración progresiva en las estructuras y las funciones, incluidas las psico-sociales cuya duración varía con la especie. Comienza con la fecundación e incluye la aparición de cambios regresivos que conducen a la senectud y a la muerte. Peculiaridades: - Tiene lugar a lo largo de la existencia del individuo. - Le confiere características propias en cada etapa. - Es característica de las especies al estar determinado genéticamente. - Pueden alterarse por causa de una anormalidad genética. - Puede ser alterado por el medio aun con genoma normal (rubéola). - Susceptible de preservar, proteger, promover por acciones específicas. - Constituye un componente esencial de la salud humana. Etapas en que se subdivide: Etapa Prenatal: Prediferenciación (primera semana). Embrión (de 2 a 8 semanas). Se forman los sistemas orgánicos Feto (de 9 a 40 semanas). Crecimiento y maduración. Etapa Postnatal: Neonato (Primer mes) Lactante: (de 1 a 12 meses) Transicional (de 1 a 2 años) Pre-escolar: (de 2 a 6 años) Escolar: (de 6 a 12 años) Adolescencia ( de 12 a 18-20 años) Adultez: ( de 20 a 60 años) Vejez y senectud (a partir de los 60 años) 2 En realidad es un proceso único dependiente tanto de la carga genética del individuo, heredada de ambos padres, como de las inevitables influencias que el ambiente intrauterino, materno en general y externo ejercerán sobre él, propiciando o no la expresión de determinadas características, predisposiciones, enfermedades etc. Cada etapa del desarrollo además de características propias posee susceptibilidades propias que hacen al individuo vulnerable de diferentes formas y a diferentes influencias. Ejemplos de ello son: La etapa prenatal, y dentro de ella en particular el periodo embrionario, expresa la mayor susceptibilidad para la ocurrencia de malformaciones congénitas. La adolescencia y la juventud son etapas donde las infecciones de transmisión sexual son más probables. Los accidentes en el hogar son más propensos en la infancia y la tercera edad. Mecanismos Morfogenéticos Básicos del desarrollo El desarrollo de un organismo y la gran diversidad de estirpes o líneas celulares existentes en él se logra por diferentes mecanismos, a los que se denominan Mecanismos Morfogenéticos Básicos: - Inducción - Migración - Diferenciación - Muerte celular - Crecimiento INDUCCION Es el fenómeno en virtud del cual una estructura influye sobre un tejido vecino, de tal forma que en éste último se inicie la diferenciación de un nuevo tejido u órgano. La estructura embrionaria que ejerce el efecto inductor, se denomina organizador o agente inductor, y el tejido vecino que recibe la influencia de dicho agente se conoce como tejido reactivo, receptor o inducido. Para que un grupo celular pueda ser inducido debe ser competente, es decir, debe tener la capacidad de reaccionar con un cambio: diferenciación, migración, muerte o crecimiento, al estimulo inductor. Tal competencia abarca un período de tiempo muy preciso, ya que si el agente inductor actuara antes o después del momento que corresponde su influencia sería nula. MIGRACIÓN CELULAR Implica el movimiento de grupos de células de un lugar a otro del embrión. Siendo el responsable de la distribución, ordenamiento y orientación espacial de muchas estructuras del cuerpo. La migración puede ser: 3 - De células individuales por movimientos ameboideos. - De grupos o láminas de células (células epiteliales) Las migraciones celulares dependen en gran medida de la naturaleza del sustrato a través del cual se desplazan las células. El movimiento está íntimamente ligado con la relación entre célula y matriz extracelular. DIFERENCIACION CELULAR Cambio en la estructura y la función de las células. En el proceso de la diferenciación los cambios funcionales preceden siempre a los morfológicos, ocurriendo cambio primero en la maquinaria metabólica celular que conducen a la síntesis y acumulación de sustancias como consecuencia de estos cambios a nivel molecular, la diferenciación alcanza su expresión morfológica a nivel celular e hístico (tisular). MUERTE CELULAR Las muertes programadas se llaman apoptosis, término que se usa para diferenciar las muertes fisiológicas de las accidentales producidas por traumatismos, sustancias tóxicas o problemas vasculares que conducen a la necrosis. Existe un verdadero programa de muerte celular durante el desarrollo, mediante el cual se eliminan células y tejidos provisorios y en algunos órganos aparecen orificios y conductos. Hay células destinadas a morir para que otras sobrevivan, puede decirse entonces que protagonizan un “suicidio biológico”. CRECIMIENTO Es el aumento en masa de las dimensiones espaciales y del peso de una estructura. Existen diferentes formas de crecimiento: 1.- Aumento del número de células: hiperplasia 2.- Aumento del tamaño de la célula: hipertrofia 3.- Aumento de la cantidad de sustancia intercelular: acrecentamiento En el desarrollo embrionario también se utiliza el término de, crecimiento diferencial, el cual se refiere a ritmos de crecimiento diferentes en las células que forman un mismo tejido u órgano. Gametogénesis humana. Los gametos: óvulo y espermatozoide (células sexuales maduras) son derivados de las células germinativas primordiales (CGP) que aparecen en la pared del Saco Vitelino (estructura extraembrionaria) en la tercera semana de desarrollo. Desde esta localización, esas células emigran por movimientos ameboideos hacia las gónadas (futuros ovarios o testículos) en desarrollo, a las cuales llegan hacia el final de la quinta semana. A su llegada inducen en estas gónadas una serie de cambios que conducen a la formación de ovarios o testículos en dependencia del sexo cromosómico del individuo determinado en el momento de la fecundación. 4 La gametogénesis es el proceso que lleva a la formación de los gametos o células sexuales maduras, en la hembra de óvulos y por tanto se nombra “ovogénesis” y en el varón de espermatozoides por tanto llamado “espermatogénesis”. Ocurre en los ovarios y testículo respectivamente y tiene características comunes y diferentes en ambos sexos. Etapas básicas de la gametogénesis en ambos sexos: 1.- Multiplicación: Garantiza el incremento del número de estas células por mitosis durante la migración y en su estancia en la gónada. 2.- Crecimiento: El aumento de tamaño individual de estas células 3.- Maduración: Como preparación para la fecundación, sufren 2 divisiones por meiosis para reducir a la mitad el número de cromosomas y alcanzar la haploidía. Ambos gametos al unirse restauran el número diploide de cromosomas de la especie humana. Estadios celulares básicos de la gametogénesis: 1.- Célula Germinativa Primordial (CGP) en ambos sexos. 2.- Gonias: Ovogonias en hembras y Espermatogonias envarones. 3.- Citos: Ovocitos I y II en hembras y Espermatocitos I y II en varones 4.- Estadio intermedio de Espermátide en varones por lo que requieren de una fase adicional de maduración morfológica llamada espermiogénesis. 5.- Óvulos y espermatozoides. 5 ESPERMATOGÉNESIS La espermatogénesis ocurre en el tubo seminífero del testículo, cuyas paredes están formadas por células de Sertoli entre las cuales tiene lugar la maduración de la serie gamética masculina. Funciones de las células de Sertoli: 1. Nutrición de la serie gamética 2. Soporte mecánico o sostén. 3. Favorecer el movimiento de la serie gamética desde la base hasta la luz del tubo: Espermiación 4. Evitar el desprendimiento de gametos inmaduros hacia la luz del tubo protegiendo a los mismos. CGP 46C ESPERMATOGONIAS 46C ESPERMATOCITOS I 46C ESPERMATOCITOS II 23C 2n DNA CRECIMIENTO MEIOSIS I MULTIPLICACIÓN MADURACIÓN ESPERMÁTIDES 23C n DNA MEIOSIS II ESPERMATOZOIDES 23C n DNA ESPERMIOGÉNESIS 6 5. Fagocitosis de restos citoplasmáticos durante la espermiogénesis y de células germinales degeneradas. 6. Secretora: forman el fluido presente en lo tubos seminíferos. 7. Endocrina: Producen una hormona necesaria en el establecimiento del fenotipo sexual masculino llamada hormona antimülleriana. Características de la Espermiogénesis: 1.- Formación del acrosoma: Vesícula que cubre la mitad anterior del núcleo y que contiene enzimas necesarias para la fecundación. 2.- Condensación del núcleo. 3.- Formación de cuello, pieza intermedia y cola. 4.- Eliminación de la mayor parte del citoplasma Cuando los espermatozoides salen de los tubos seminíferos carecen de movilidad propia, función que adquieren a su paso por el epidídimo donde además se rodean de una capa de glucoproteínas y proteínas plasmáticas seminales que inhabilitan al espermatozoide para fecundar al óvulo este proceso recibe el nombre de discapacitación. Regulación Hormonal en el hombre Hipotálamo (Libera factores liberadores de gonadotropinas) Hipófisis Anterior FSH LH Células de Sertoli Células de Leydig (Espermatogénesis) (Producción de testosterona) Funciones de la Testosterona: 1.- Estimular la espermatogénesis 7 OVOGÉNESIS Durante la Ovogénesis ocurre un significativo número de muertes celulares que progresivamente reducen la reserva de células gaméticas en la mujer hasta agotarse, momento en que culmina la etapa fértil de la mujer y sobreviene la menopausia. APOPTOSIS EN LA OVOGÉNESIS Número estimado de células Gaméticas Cronología 7 a 10 millones Entre el quinto y séptimo mes fetal 700 000 a 2 millones Nacimiento 400 000 Pubertad 400 a 500 Son ovulados durante el periodo fértil de una mujer 1 a 30 Pueden ser fecundados en las campeonas multigestas CGP. 46C OVOGONIAS 46C OVOCITOS I 46C OVOCITOS II Y PRIMER CUERPO POLAR. 23C.2n DNA CRECIMIENTO MEIOSIS I MULTIPLICACIÓN MADURACIÓN OVULO Y SEGUNDO CUERPO POLAR. 23C n DNA MEIOSIS II FECUNDACIÓN 8 El proceso de ovogénesis ocurre dentro del ovario en una estructura especializada del mismo para proteger al gameto en su desarrollo, esta estructura se denomina folículo ovárico, y crece y madura también conjuntamente con el gameto, este proceso recibe el nombre de foliculogénesis, existen distintos tipos de folículos ( Primordiales, Primarios, secundarios y Terciarios o maduros) su proceso de maduración se inicia bajo el influjo de la hormona hipofisaria FSH o Foliculoestimulante y se completa por la acción de la LH o Luteinizante, concluyendo con su ruptura y eliminación de un ovocito (ovulación). Cuando el folículo alcanza su madurez total el Ovocito I culmina la primera división meiótica y empieza la segunda. La ovulación ocurre en metafase II y el ovocito sale rodeado por células de la granulosa corona radiada que lo acompaña en su trayecto al sitio de la fecundación. Las células de la granulosa que quedan en la pared folicular junto con la teca interna, por influencia de la LH, forman el cuerpo lúteo o cuerpo amarillo productor de hormona Progesterona, para garantizar en el útero la preparación de las condiciones (endometrio en fase secretora o progestacional) para anidar al huevo fecundado si ocurre fecundación; de no ocurrir esta el cuerpo amarillo degenera y con ello el útero pierde las condiciones previamente creadas en un evento mensual conocido como menstruación. 9 FOLICULOGÉNESIS TIPO DE FOLÍCULO TAMAÑO CARACTERÍSTICAS MORFOLÓGICAS ETAPA PRIMORDIAL 50 micrómetros Ovocito I Células epiteliales planas (foliculares) derivadas del epitelio superficial del ovario rodean a los ovocitos. Desde la etapa prenatal PRIMARIO 200 micrómetros Células epiteliales cúbicas forman un epitelio estratificado de células de la granulosa que rodea al ovocito. Etroma ovárico organiza la Teca folicular: la interna secretora y la externa conjuntiva. El ovocito está rodeado por la Zona Pelúcida: capa de glucoproteínas secretadas por las células de la granulosa y el propio ovocito Postnatal. Solo a partir de la pubertad por efecto de FSH y LH SECUNDARIO 500 micrómetros Entre las células de la granulosa aparecen espacios ocupados por líquido y se forma el Antro folicular de forma semilunar TERCIARIO. MADURO (de De Graff) 10-20 mm El antro crece mucho y el ovocito con células granulosas es rechazado hacia la periferia del folículo donde constituye el Cúmulo oóforo o disco prolígero, también llamado colina germinal. 10 Regulación Hormonal en la mujer Hipotálamo (Libera factores liberadores de gonadotropinas) Hipófisis Anterior FSH LH -Foliculogénesis (estrógenos). -Ovulación. -Participa en la ovulación. -Formación del C. Lúteo Estrógenos Progesterona Los estrógenos son producidos por el folículo en mayor cantidad (bajo la acción de la FSH) y en menor por el cuerpo lúteo (bajo la acción de la LH) y tienen como función: 1. En la etapa proliferativa, folicular o estrogénica del endometrio garantizan la reparación de la capa funcional del mismo. 2. La motilidad o peristaltismo acelerado del miometrio o capa muscular del útero. 3. Producción de moco fértil por el cuello uterino. La progesterona es producida por el folículo preovulatorio y por el cuerpo lúteo, ambas bajo la acción de la LH y tiene entre sus funciones: 1. Producir la fase secretora, luteínica o progestacional del endometrio en la que las glándulas uterinas secretan glucógeno, mucina y lípidos, estos constituyen el alimento del embrión. 2. La inmovilización del miometrio y del músculo de las tubas uterinas. 3. Producción de un moco infértil por el cuello uterino, aumenta su viscosidad, lo vuelve opaco y denso que obstaculiza el ascenso de los espermatozoides. 11 Comparación entre ambos procesos GAMETOGÉNESIS ESPERMATOGÉNESIS OVOGÉNEIS Formación d espermatozoides. 50% con gonosoma X y 50% con gonosoma Y Concepto Formación de óvulos. Todos con gonosoma X Masculino. Heterogamético Sexo Femenino. Homogamético Célula Germinativa Primordial Célula originaria Célula Germinativa Primordial Túbulosseminíferos del testículo Lugar donde ocurre Folículos ováricos Pubertad Momento de inicio Prenatal Contínuo o ininterrumppido Carácter Cíclico Ilimitada Duración Limitada No Detenciones del proceso Sí. - en Profase de la Meiosis I (nacimiento) - en Metafase de la Meiosis II (ovulación) No Dependencia de la fecundación Sí. El gameto no alcanza su maduración total si no ocurre fecundación. 4 células aptas por cada célula que entra a madurar Eficiencia 1 sola célula apta por cada una que entra a madurar Sí. Espermiogénesis Dependencia de maduración morfológica Adicional No poseen una cabeza de 5 a 8 micras y una cola de 50 micras de longitud Tamaño del gameto maduro 80 a 120 micras. Es expulsado del ovario rodeado de células de la granulosa que forman la corona radiada 12 Métodos anticonceptivos Los métodos anticonceptivos ayudan a las parejas a tener el número de hijos que desean y en el momento en que están más preparados. Existen diferentes tipos de métodos anticonceptivos, con diferentes mecanismos de acción, ventajas y desventajas. Cada pareja debe escoger con la ayuda del médico el método que más le conviene de acuerdo a su salud, edad, número de hijos que tenga y necesidades. Es indudable que no existe el método anticonceptivo ideal. I.- Métodos Fisiológicos, Naturales o Biológicos: Se basan en el conocimiento de la fisiología del ciclo reproductor femenino. Dentro de ellos tenemos: A.- Primitivos: - Coito Interrupto: - Método de Lactancia Amenorrea. (MELA) B.- Tradicionales: - Método del ritmo - Toma de la temperatura basal diaria - Observancia y conocimiento de la mucosidad cervical - Abstinencia Sexual (no tener relaciones sexuales) II.- Métodos de Barrera Mecanismo de acción: Evitan la unión del óvulo con el espermatozoide. A.- Químicos: Tipos: Cremas, espermas, aerosoles, jaleas, supositorios. B.- Mecánicos: Tipos: Condón masculino o preservativo, Condón Femenino, Diafragma y tapón cervical, Esponja Vaginal. III.- Dispositivos Intrauterinos (DIU) Mecanismo de acción: Afectan la implantación. Tipos: - Abiertos: Asa de Lípez, Doble Espiral. - Cerrados: Anillo de Zipper, Anillo de Ota. - DIU de cobre: T de cobre, 7 de cobre, nova T. - DIU Hormonales: liberador de Levonorgestrel, liberador de Progesterona. IV.- Anticonceptivos hormonales: Mecanismo de acción: Suprimen la ovulación debido a la acción de los estrógenos y la progesterona sobre el eje hipotálamo-hipofisario; por un mecanismo de retroalimentación se entiende que no es necesaria la liberación de FSH y LH. Tipos: Tabletas anticonceptivas, La píldora de la mañana siguiente, Anticonceptivos Inyectables, Norplant. V.- Métodos Quirúrgicos Permanentes: Mecanismo de acción: Evitan la unión del óvulo con el espermatozoide. - Mujeres: ligadura de Trompas, para impedir que la esperma alcance el óvulo. - Hombres: Se realiza una vasectomía, al ocurrir la eyaculación el semen no contiene esperma. 13 Esterilidad, infertilidad Esterilidad es la incapacidad para fecundar del varón y de concebir en la mujer. Se considera que una pareja es estéril cuando no ha conseguido un embarazo después de 2 años de mantener relaciones sexuales regulares y normales, sin ningún tipo de contracepción. Se requiere iniciar un estudio de la pareja que permita reconocer la causa o causas de la esterilidad a fin de aplicar un tratamiento adecuado. Existen otras situaciones que pueden provocar la imposibilidad definitiva o transitoria de tener descendencia, como: Mujeres que tengan más de 2 abortos sucesivos ó 5 alternos. Estas se consideran abortadoras habituales. Mujeres con fetos muertos posteriores a las 20 semanas. En estos casos ha habido fecundación por parte del varón y capacidad de concepción en la mujer; pero la gestación no ha evolucionado, por lo que son incapaces de tener hijos viables. Así pues no puede hablarse de esterilidad sino de infertilidad. La infertilidad masculina puede traducirse en alteraciones en el eyaculado como la ausencia de espermatozoides, el número insuficiente, o la escasa movilidad de los mismos entre otras. La infertilidad en la mujer también obedece a varias causas, la más frecuente es la obstrucción de la tuba uterina secundaria a enfermedad inflamatoria pélvica. Otras pueden ser la falta de ovulación y el moco cervical hostil. Las técnicas de reproducción asistida, tienen el objetivo de resolver los problemas de infertilidad que afectan a un número de parejas cada vez mayor. En los últimos 50 años su desarrollo ha sido considerable, planteando nuevos dilemas éticos y terapéuticos. Dependiendo de la causa de la infertilidad, la técnica que se emplea es diferente, ejemplos de estas técnicas son: La estimulación hormonal de la ovulación, inseminación artificial, fecundación in vitro con transferencia de embriones, transferencia intratubárica de gametos o inyección intracitoplasmática de espermatozoides. Causas de Infertilidad femenina y masculina ver en conferencia. Espermograma Es el estudio de las características del semen en cuanto a cantidad, color, ph, recuento de espermatozoides, motilidad de los mismos, etc. Es uno de los estudios que se realiza para determinar la causa de esterilidad en el hombre. Posibles resultados que podríamos encontrar en el espermograma: Normozoospermia: semen normal. Anospermia: No obtención de líquido seminal, ni durante el coito ni mediante masturbación, se debe habitualmente a la eyaculación retrógrada. Astenozoospermia o astenospermia: Espermatozoides con poca movilidad. Azoospermia: Ausencia de espermatozoides en el semen eyaculado. 14 Necrospermia: Inmovilidad total de los espermatozoides; espermatozoides muertos. Oligospermia: Bajo número de espermatozoides en líquido espermático. Teratozoospermia: Presencia de espermatozoides con formas anómalas en el líquido seminal. Valores normales del espermograma Bibliografía Bibliografía básica 1. Colectivo de autores Morfofisiología Tomo I 2015 Ecimed. 2. Sadler TDW. Lagman. Embriología Médica con orientación clínica. 8va ed. Ed. Médica. Bibliografía complementaria 1. Valdés Valdés A. y col. Embriología humana. ECIMED editorial de Ciencias Médicas. Habana. 2011. 2. Material de apoyo sobre Crecimiento fetal. Determinantes maternos, fetales y placentarios. 3. Material de apoyo sobre Mecanismos de la Embriogénesis o Morfogenéticos 4. Material de apoyo sobre Anticoncepción. Esterilidad. Infertilidad. Reproducción Asistida.
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