PBL Fall 17: Reproduktion 2


Fallet

Paret ska skaffa barn!

 

Studiemål

  • Könsdifferentiering
  • Placentation
  • Hur går förlossning till
    • Vad startar
  • Omställning hos foster 
  • Anatomi - hur förvaras barnet
  • Laktering
    • Bröstkörtel utveckling
  • Graviditet
    • vad händer med mamman?
    • Hormonspelet
    • Metabolism
    • Hjärta och lungor

 

Kursplan

  • Redogöra för äggets befruktning samt implantation/nidation och placentation

  • Redogöra för hur sexuell differentieringen sker hos flick- respektive pojkfoster

  • Beskriva hormonspelet och förändringar i kvinnans kropp vid graviditet och förlossning samt redogöra för förklaringar till igångsättningen.

  • Beskriva bröstkörtelns utveckling samt förklara hur mjölkproduktionen kommer igång

  • Redogöra för hur mjölkproduktionen och mjölkejektionen styrs hormonellt (laktationen)

  • Översiktligt förstå de metabola och fysiologiska omställningar som sker hos barnet i samband med partus

 

 

Sammanfattning

Stressig vecka med tenta på gång, så det blir mer kompakt text och lite video. Tror det viktiga är med. 

 

Vecka 0 - Gameter och befruktning

Befruktning och Capacitaiton

Ägget som kommer ut måste befrutas inom 24h för att man ska kunna få barn, och spermier överlever upp till 72h. Därför är fönstret för att bli gravid ganska litet. De flesta spermier på vägen dör och från de ca 50 miljoner så är det inte säkert att mer än några tusen når fram.

Väl framme måste spermien bli kapaciterad, vilket är att membranet till Acrosome löses upp och kan frisätta sina enzym. Detta sker i kvinnan, vilket är lämpligt så att enzymerna inte läcker ut redan hos mannen.

 

Det hela börjar med att ett ägg produceras och frigörs vid ägglossningen, detta kallas sekundärt oocyte. Detta ägg börjar vandra längs med äggledaren och måste träffa på spermier som tränger igenom för att befrukta. Ägget är omslutet av två lager för att skydda och ge näring.

  • Zona Pellucida
    • Är lagret närmast den sekundära oocyten och består av ett lager glycoproteiner.
  • Corona Radiata
    • Består av follikelceller som omsluter hela Zona Pellucida och oocyten.

Dessa två lager måste spermierna som hitta fram ta sig igenom via vad som kallas Capacitation. De börjar med att leta sig fram till oocyten genom kemotaxi och piskande med sin svans och kvinnans muskelkontraktioner. Flesta av spermierna dör pga omgivningen (lågt pH) och att de är defekta. Det krävs sedan att ett flertal kommer fram för att kunna befrukta ägget. Detta eftersom spermierna måste ta sig igenom skydden genom att använda medtagna enzymer som bryter ner dess vägg. Vanligen är det snarare spermie nr 200 än första som befruktar ägget.

 
Det är genom att binda mot enzymer ZP3 som spermien kommer nära mot membranet av ägget. Spermiens huvud innehåller acrosomer som innehåller enzymer för att bryta ner dessa två skydd (Zone pellucida och Corona radiata). Acrosomerna innehåller två olika enzymer som då matchar mot de olika lagren för att bryta ner dem:
  • Zona Pelladucia - Acrosin
  • Corona Radiata - Hyaluronidas

Den Acrosomala Reaktionen sker när första spermien sedan har kommit igenom ägget så startar flera reaktioner. Ca2+ joner utsöndras från ER och skapar en reaktioner som depolariserar membranet på oocyten. Denna reaktioner leder till två distankta konsekvenser som båda ska hindra polyspermy (att flera spermier befruktar samma ägg)

  • Fast reaction - Depolarisation av membranet gör att spermier inte längre kan binda
  • Slow reaction - Inaktivering av ZP3 enzymet som lockar till sig spermier genom ett ZIP enyzym släpps ut från granula i ägget.

När en spermie har funnit sin väg in i oozyten så kommer deras två pre-nucleus att slås ihop och bilda cellkärnan för den första cellen: Zygote. Det är även nu som det första skyddet försvinner, Corona Radiata, Zona Pelladucia ligger kvar ett tag till. 

Kärnorna kommer att ligga separerade och ägget genomgår sin andra Meios och skickar ut en polkropp precis i samma veva som spermien trängt in. Därefter lukras kärnmembranen upp, mitotisk spole kopplar samman kromosomerna och vi har en fullständig cell som kan genomgå Mitos (Zygote).

 

Vecka 1 - Cleavage och Implantation

Det försat som händer efter befruktningen är sedan att cellen börjar dela sig, fort. Detta sker så fort att storleken inte ändrar sig utan att det bara blir fler celler, så kallad Compactation. Detta kan ske genom att ägget från börjat hade mycket byggstenar för att möjiggöra detta. Denna snabba delning kallas Cleavage och tar cellen från 1 till 8. 

När cellen har delat sig några gånger kommer den upp till:

  • Morula (16 celler) efter ca 4 dagar.
  • Blastocyst (32 celler) efter ca 5 dagar

Dag 6 sker Zona Hatching som betyder att Zona Pelladucida försvinner och som skyddande omslutning finns istället Trophoblast. Inne i denna massa har vi då Inner Cell Mass (ICM). Som då är en klump av celler i ena sidan, och sedan ett tomrum.

 

 

Under denna veckans sista dag påörjas även processen för själva Implantation. Detta innebär att Blastocysten letar sig till ett område i Endometrium (hinnan i livmoder) som är upplukrad av hormonerna och därmed kan ge fäste. Denna process fortsätter sedan under vecka två.

 
 
 
 
 

Placentan 

Window of Implantation, då implantation kan äga rum, hålls öppet av Östrogen och Progesteron i blodet. Det är Integriner och selektiner som binder till kollagen, fibronectn och laminin) i livmoderns vägg. Nivån för var ägget fäster in i livmodern beror på just dessa exponeringar, hur mogen den är.
 
Vi infästning börjar nedbrytning av livmoderns endometrium. Lyckad implantation tar ca 5 dagar och mensen uteblir pga utsöndring av hormonet hCG (Human Chornionic Gonadotropin) som utsöndras av Trophoblasterna. hCG påverkar Corpus Luteum att fortsätta utsöndra Östrogen och Progesteron. hCG är även tillväxthormon till sig själv och moderkakan. Dessa nivåer kan mätas med graviditetstest via blod eller urin.
 
Chornin (yttre fosterhinnan) fortsätter utsöndringen av hCG och tas sedan över av placentan, som sedan övergår till att utsöndrar Progesteron och Östrogen. Corpus Luteum försvinner. 
 
Energi får embryt först från nerbrytning av endometrium medan placentan sedan tar över denna funktionen.
 
Delen av Endometrium som ligger i anslutning till Embryot kallas Decidua Basalis och mot lumen Decidua Capsularis (tillsammans placentan). 
 
Placentan försviner vid födsel och har under tiden fungerat som spärr mellan de två blodomloppen (fetalt blod får inte läcka över till mamman, då blir det förgiftning), näringsöverföring, antikroppar, urin från fostret, syre osv.
 
 
 
 

 

 

Kvinnans förändring under graviditet

Anatomiskt

  • Mer vaskulerade reproduktiva organ, vilket ökar känslighet (bättre sex?)
  • Vagina blir lilaaktig färgad (Chadwicks sign)
  • Brösten förstoras som svar på Östrogen och Progesteron
  • Melasma: Pigmentering i ansiktet. Även bristningar (Striae) kan förekomma.
  • Uterus förstoras och fyller störra delen av Pelvis.  Organ får tryckas upp i Thorax till förmån för bebis.
  • Tyngdpunkten förskjuts vilket kan leda till lordos.
  • Relaxin utsöndras och ligament m.m blir mer rörliga vid Pelvis. Foglossning kan bli en konsekvens.
  • Viktuppgång ungefär 13 kg
    • Uterus 1kg
    • Extra blod 1.5kg
    • Fett 3kg
    • Placenta/Vatten 2kg
    • Foster 3-4kg

Gravida kvinnor måste äta mer, både energi och vitaminer/mineraler, då bebisen behöver detta. 300 kcal extra om dagen utöver det essentiella ämnena.

 

Metabola förändringar

  • Placenta utsöndrar hPL/hCS (Human Placental Lactogen / Human Chorionic Somatomammotraopin) och stimulerar brösten till laktation, tillväxt hos foster och att mamman metaboliserar mindre glukos. Detta gör att mamman använder mer fett och foster får tillgång till glukos. 
  • Kan då temporärt får graviditetsdiabets, Diabetes Mellitus.
  • PTH och Vitamin D i plasma ökar => Mer Ca2+ => Foster får tillräklgit med Ca2+ för att mineralisera ben.

 

Fysiologiska ändringar

  • Illamående, troligen pga höra hormonnivåer. Reflux pga trycket uppåt från foster. Förstoppningar då rörelsen i tarmarna blir svårare, samt Hemorrojder kan förekomma.
  • Mer urin då njurarna nu måste ta hand om mer avfall, t.ex. från Foster.
  • Ökad andning. Tidalvolym ökar och Residualvolym minskar (luft kvar efter utandning).Östrogen kan ge nästäppa. Progesteron ökar känsligheten hos andningscentrum för CO2.
  • Ökad blodvolym med upp till 40%, som krävs till foster och backup vid flödning när födsel sker. CO ökar med 35%. Ödem kan förekomma i ben då foster trycker på blodkärlen ner.
  • Produktion av hormonerna som nämnt innan (Från Placentan)
    • hCG
    • Östrogen
    • Progesteron
    • GnRH
    • cRH
    • hPL
    • Tillväxthormon
  • Ökade storlek och flytningar i underlivet
  • Ägglossning upphör

 

 

Förlossning

 Det som startar själva förlossningen är då fostert anser sig vara färdig. Ökad kortisolutsöndring tros ligga bakom => Stimulerar Placentan att frigöra Östrogen, som når sin peak här. I detta stadie har även Surfactant Protain A (SP-A) ökat, som är viktigt för att lungorna ska fungera efter födsel. SP-A ger även inflammatoriskt svar i Cervix som mjukas upp och blir redo för födsel.

Östrogenet bidrar till

  • Ökad mängd Oxytocinreeptorer på Uterus
  • Gap-junktions bildas mellan muskelceller i Uterus => Kontraktion
  • Motverkar Progesterons effekt på musklerna (lugnande) => Kontraktion (Braxon Hicks Contraction, förverkar).

Oxytocin utsöndras sedan och de får Placentan att frigöra Prostaglandiner, vilket har liknande effekt som Östrogen. Då Uterus nu har fler oxytocinreceptorer blir den extra käsnlig. Detta leder till mer frekventa och kraftigare verkar. Prostaglandinerna är det som startar de starka rythmiska verkarna som leder till fösel och mjukar upp cervix. En positiv feedback sker pga utvidningen av Cervix till Hypodfysen.

  

 

Fostrets förändringar vid födsel

Först när barnet föds gör man en koll så att den har rätt färg och blås (skrik), hjärtrythemn är även förhöjd. Man kollar:

  • Reflexer
  • Hjärtrythm
  • Andning
  • Färg
  • Muskeltonus

Andning

Vid födsel kommer tillförsel av syre att upphöra och barnet blir tvingat att ta sitt första andetag. Ökade nivåer av CO2 tills detta sker, och en acidos triggar andningscentra att göra sitt jobb och da in luft. Andningsfrekvensen är hög i början. Tidig födsel kan vara problematisk då Sufarkant inte är utvecklat och uytspänningen i lungorna ger probelm att andas => Respiratorisk hjälp.

Transitional Period (övergångsperiod) inträffar efter några timmar och då sover/vaknar barnet i omgångar och gör sig av med skit från rören.

 

Blodförsörjningen

Det första som stryps är överföringen i navelsträngen, som då går i nekros.Övergår till olika funtioner:

  • Kvar blir lig Teres Hepatis som då fäster levern ner mot navel.
  • a. Vesicalis Superior => Urinblåsa
  • Mediala Umbicala ligament
  • Ductus Venosus kollapsar => log. Venosum på leverns undersida

När första andetaget tas blir den lungcirkulationen bruklig och trycket ökar. Detta leder till att foramen ovale stängs och blir fossa ovalis. Denna läker normalt sedan ihop och sluter hjärtat.

Ductus Arteriosus konstringerar och kommer blida lig. Arteriosum, som ligger mellan Aorta och Truncus Pulmonalis.

 

 

 

Bröstens utveckling

Areola (vårtgården) runt bröstvårtan utsöndrar talg som smörjer bröstet och i bröstet finns lober som Granulära Alveoler som producerar mjölk.

Ökade nivåer av Östrogen, Progesteron och Human hPL (alla från placenta) under graviditeten kommer stimulera Hypothalamus att frisätta PRF (Prolactinreleasing Factors). => Adenohypofysen utsöndra Prolaktin => Brösten gör sig redo för ammas. Mekanisk stimulering av brösten sätter sedan igång mjölkutsöndringen.

  • Mekanisk stimulering ökar hypothalamus frisättning av PRF och Oxytocin
  • Prolaktin ökar från Hypofysen pga PRF
  • Oxytocin gör en positiv feedback och utsöndringen (Let down Reflex), => Aktivera båda brösten även om bara ena stimuleras.
  • Oxytocinet kontraherar livmodern så den kan återgå till normal storlek

Den första tiden produceras en gulaktig vätska från brösten Colostrum. Man kan säga det är barnets första vaccination, som innehåller mycket mineraler, vitamin och IgA antikroppar. Hjälper till att hålla igång immunförsvaret och skydda från bakterieinfektion i tarmen.

Snart kommer vanlig mjölk att producera och utsöndras och har vissa fördelar jämfört med ersättning:

  • Lättare att ta upp dess fett, järn och aminosyror.
  • Antikropparna, IgA, inteferon, och komplementfaktorer som ger ett skydd. Glykoprotein som förhindra magsår.
  • Modersmjölken är mer laxerande och hjälper att rensa ut och att bakterier koloniserar tarm.

När barnet slutar amma, eller om det aldrig börjar, kommer mjölkproduktionen sluta inom kort. Amningen hindrar samtidigt att ny graviditet uppstår då Prolaktinnivåerna (höga) dämar Hypothalamus normala styrning av äggen.

Brösten stimuleras frisätta Betaendorfin => Hindrar GnRH frisättning => Mindre Gonadotropin.

 

Könsdifferentiering

Männens kommer från Wolffianska, kvinnornas från Mullerska. Dessa kallas Cloaca och är första steget.

Gen på Y kromosomen (SRY/HY-antigen) gör att Tubuli Seminifari bildas och indre delen av testiklarna till Wulffanska gångarna. Desas fortsätter utvecklas medan Mullerska degenereras, då testiklar utsöndrar AMH/MIH (Anti-Mulleskt Hormon) från Sertoliceller. hCG stimulerar produktion av testosteron hos Leydigcellerna. Detta ger den indre manliga karaktäristiskan. Processen börjar en vecka (V.7) innan kvinnan. Antagligen för att ge tid att bli en man, och annars köra på med kvinna.

Mullerska gångarna differentierar till Uterus, Tuba uterina medan då Wolffianska gångarna tillbakabildas.

 

 

Ovariumet som utvecklas om det är en kvinna kommer att stimulera till de yttre kvinnliga karaktäristiska => Clitoris, blygläppar och distala vagina. Detta stimuleras av Östrogen.

Männen har istället Leydig cellerna som utsöndrar Testosteron. Dessa leder till att Wolffian (beskrivet ovan) utvecklar manliga interna genitalia => Vesicula Seminalis, Epididymis, Ductus Ejaculatoris, Ductus Deferens.

Enzymet 5-alfa-Reduktas ombildar testosteron till Dihydrotestosteron, detta är vad som stimulerar Externa Manliga Genitlia att utvecklas => Penis, Scrotum och prostata. Saknas denna får man kvinnligt yttre.

Vandring av testiklar börjar tidigt, ungefär två månader innan födsel, medan kvinnor vandrar varierna bara en liten bit (stoppas av lig. Latum). De båda guidas av en fibröst sträng Gubernaculum.