sự thụ tinh và làm tổ

1. Sự thụ tinh- làm tổ và phát triển của trứng
Mục tiêu
1/ Hiểu biết quá trình thụ tinh ở người
2/ Hiểu biết sự làm tổ của trứng đã thụ tinh

2. Định nghĩa: Sự thụ tinh là sự kết hợp giữa 2 giao tử đơn bội, là tinh
trùng (giao tử đực) và noãn (giao tử cái) để tạo thành một hợp tử lưỡng
bội thể là trứng đã thụ tinh. Hợp tử này sẽ là khởi nguồn cho sự phát
triển của một thai nhi.

3. 1. Những giai đoạn chuẩn bị cho sự thụ tinh:
1.1 Quá trình chuẩn bị noãn:
Trong giai đoạn chuẩn bị này, noãn bào tương được chiêu mộ vào một
đoàn hệ noãn. Qua quá trình phát triển, từ đoạn hệ này, sẽ chọn ra được
một noãn vượt trội. Chỉ có noãn vượt trội mới tham gia vào quá trình
phóng noãn và thụ tinh. Quá trình chiêu mộ đoàn hệ chịu tác dụng của
FSH. Estradiol tăng cao dưới tác dụng của FSH gây nên một phản hồi
dương tính lên Hạ đồi-Yên, làm xuất hiện đỉnh LH.
Dưới tác dụng của đỉnh LH, tại noãn vượt trội xảy ra hàng loạt biến
đổi quan trọng.

4. Những biến đổi của noãn nang:
Các tế bào hạt (Cumulus) chế tiết ra một lượng lớn dịch nhầy, vì vậy,
tách rời xa ra nhau, tạo điều kiện dễ dàng cho sự tách rời noãn bào khỏi
các lớp tế bào hạt ở thời điểm phóng noãn. Đồng thời, một khối lượng
dịch nhầy tế bào hạt được tạo ra xung quanh noãn bào để bẫy tinh trùng.
Thêm vào đó, khối nhầy này sẽ tham gia vào việc khả năng hóa tinh
trùng.
Những biến đổi của dịch nang:
Dịch nang gia tăng thể tích, xuất hiện một lượng nhỏ progesterone trong
dịch nang, lượng estrogene giảm thiểu và có sự thay đổi nồng độ các
hormone khác có trong dịch nang. Hai hiện tượng này gây nên một sự
gia tăng nhanh chóng về thể tích của noãn nang ở thời điểm tiền phóng
noãn.

5. Những thay đổi của noãn bào:
Là những thay đổi của nhân và nguyên sinh chất không thể thiếu
được, điều kiện của sự thụ tinh bình thường: (1) Khả năng được nhận
dạng và bị xuyên thấu bởi tinh trùng. (2) Khả năng bảo đảm sự tạo lập
đồng thời các tiền nhân đực và cái khi sự thụ tinh xảy ra. (3) Khả năng
đi đến một sự phát triển bình thường của phôi.
Những thay đổi của nhân:
Trong thời kỳ bào thai, sự phân chia các noãn bào bị đình trệ ở tiền kỳ
của phân bào giảm nhiễm. Trước khi xuất hiện đỉnh LH, các noãn bào
vẫn còn là những tế bào tứ bội. Sau 24 giờ có đỉnh LH, chất nhiễm sắc
co lại, dày lên và noãn bào tiếp tục phân bào giảm nhiễm cho đến hậu
kỳ của lần phân bào thứ hai. Quá trình này đã tống xuất cực cầu thứ
nhất. Tuy nhiên sự tống xuất cực cầu thứ hai sẽ kết thúc quá trình phân
bào giảm nhiễm sau khi xảy ra hiện tượng thụ tinh.

6. Những thay đổi của nguyên sinh chất:
Thay đổi của nguyên sinh chất nhằm cho sự đón nhận tinh trùng và
phụ thuộc vào các hormone steroid.
Sự phóng noãn:
Là hiện tượng vỡ thành nang noãn sau đó là sự phóng thích noãn bào
cùng với các tế bào hạt xảy ra từ 35-48g sau khi có đỉnh LH. Sự phóng
noãn xảy ra được là nhờ: (1) Sự gia tăng nhanh chóng về thể tích của
nang noãn, (2) Sự phóng thích vào trong dịch nang những chất ly giải
protein và fibrine, sản phẩm của tế bào hạt dưới tác dụng của
prostaglandine.

7. Sau khi được phóng thích, noãn bào lúc này đã sẵn sàng cho sự thụ
tinh, được bao bọc xung quanh bởi lớp dịch nhầy, bị hút về phía vòi tử
cung. Khi đến loa vòi noãn sẽ vượt qua và di chuyển tương đối nhanh
trong vòi tử cung nhờ vào nhu động của cơ trơn vòi tử cung. Sau vài
giờ noãn đã có mặt tại nơi tiếp giáp giữa đoạn bóng và eo của vòi tử
cung, đây là nơi sự thụ tinh thường xảy ra. Noãn bào chỉ có thể được
thụ tinh trong khoảng 6-24 giờ.

8. Sự sinh noãn từ noãn nguyên bào cho đến lúc thụ tinh

9. 1.2 Quá trình sinh tinh:
Tinh trùng được sinh sản từ các ống sinh tinh và được dự trữ tại mào tinh, ống
tinh. Quá trình sinh tinh còn nhiều vấn đề chưa được hiểu biết thấu đáo, chỉ biết
rằng trong quá trình này từ tinh nguyên bào sẽ cho ra các tinh trùng trưởng
thành sau hàng loạt những biến đổi phức tạp về hình thái học. Quá trình này
cũng chịu sự kiểm soát của Hạ đồi – Yên.
Khi giao hợp, tinh trùng được trộn với tinh tương tạo thành tinh dịch phóng
vào trong âm đạo. Từ các cùng đồ âm đạo, tinh trùng còn một khoảng cách
chừng 20 cm để tới nơi xảy ra hiện tượng thụ tinh. Với nhiệt độ của cơ thể, tốc
độ di chuyển của tinh trùng là 2 – 3 cm/phút. Vì vậy, thời gian cần thiết để tinh
trùng đến được nơi thụ tinh là từ 90 đến 120 phút.
Ngoài khả năng tự di chuyển, quá trình dịch chuyển của tinh trùng còn phụ
thuộc vào nhiều yếu tố khác làm ảnh hưởng đến thời gian di chuyển của tinh
trùng đi đến cổ tử cung.

10. Sự hình thành tinh trùng

11. 2. Sự di chuyển của tinh trùng từ âm đạo đến vòi tử cung:
2.1 Vượt qua cổ tử cung:
Ngay sau khi được phóng vào trong âm đạo, tinh dịch đông đặc lại trong
cùng đồ và giữ các tinh trùng. Khoảng một giờ sau, nhờ các enzyme ly giải
protein có trong tinh dịch, được hoạt hóa bởi pH acid của âm đạo, sẽ ly giải
khối đông này và phóng thích các tinh trùng đang bị cầm giữ.
Các tinh trùng di động nhất sẽ vượt qua rào chắn chất nhầy cổ tử cung. Số
tinh trùng còn lại sẽ bị phân hủy trong môi trường pH acid của âm đạo. Các
đặc điểm lý hóa và miễn nhiễm của rào chắn này ảnh hưởng quan trọng đến
sự thụ tinh. Như vậy, vai trò của nút nhầy cổ tử cung ở giai đoạn trước khi có
phóng noãn là thích hợp nhất cho sự vượt qua kênh cổ tử cung của tinh trùng.
- Sàng lọc các tinh trùng.
- Bước đầu thực hiện quá trình khả năng hóa tinh trùng, bằng cách giải
phóng tinh trùng khỏi những ràng buộc với dịch tiết của tinh hoàn và tuyến
tiền liệt- những chất có vai trò ức chế khả năng thụ tinh của tinh trùng.

12. 2.2. Từ tử cung đến đoạn bóng của vòi tử cung:
Sự dịch chuyển được thực hiện chủ yếu bởi sự co thắt của cơ tử cung
và vòi tử cung cũng như khả năng di động của tinh trùng.
Một số lượng lớn tinh trùng bị cầm giữ tại các tuyến nội mạc tử cung,
một số khác tại nơi tiếp nối tử cung-vòi tử cung. Một lượng lớn tinh
trùng sau khi đến được vòi tử cung bị lạc vào ổ bụng. So sánh tính chất
tinh trùng ở âm đạo, cổ tử cung, buồng tử cung và vòi tử cung, người ta
thấy tỷ lệ các tinh trùng không bình thường ngày một giảm. Cuối cùng,
chỉ còn khoảng vài trăm tinh trùng, chủ yếu là các tinh trùng bình
thường, hiện diện tại địa điểm xảy ra hiện tượng thụ tinh.

13. Các tinh trùng, ngay sau khi được xuất tinh, không có ngay khả năng thụ tinh
cho noãn. Chúng cần phải được khả năng hóa. Khả năng hóa là một loạt hiện
tượng phức tạp tương ứng với những biến đổi về cấu trúc của màng bào tương
tinh trùng. Hiện tượng này bắt đầu ngay khi các tinh trùng vừa vượt qua rào
chắn dịch nhầy cổ tử cung, sau đó được tiếp tục dưới ảnh hưởng của dịch noãn
nang cũng như dịch nội mạc tử cung và dịch vòi tử cung. Vai trò của dịch noãn
nang, thật ra là progesterone có trong dịch nang, đối với quá trình khả năng hóa
tinh trùng là gây ra một sự thay đổi tính thẩm của màng bào tương đối với các
ion canxium (Ca++).
Quá trình này làm cho màng tinh trùng trở nên nhạy cảm, tạo ra phản ứng đặc
biệt ở đầu tinh trùng, phóng thích các men giúp tinh trùng có khả năng xuyên
thấu qua khỏi tế bào hạt (men Hyaluronidase và men làm tan các tế bào của
vành tia) và màng trong (men protease). Ngoài ra, một số hóa chất khác, như
ionophore, cũng có thể gây nên hiện tượng khả năng hóa tinh trùng một cách
thứ phát, tạo nên một sự xâm nhập ồ ạt của canxium vào bên trong bào tương
của tinh trùng. Tinh trùng dù được khả năng hóa cũng không sống được quá lâu.
Thời gian tinh trùng sống trung bình trong đường sinh dục nữ là từ 2-3 ngày
nhưng tinh trùng mất khả năng thụ tinh trước khi mất khả năng di động.

14. 3. Sự thụ tinh:
Bắt đầu ngay từ khi tinh trùng tiếp xúc dưới vành tia. Các tinh trùng đã
được khả năng hóa khởi đầu các phản ứng men ở acrosome và xâm
nhập sâu đến tận màng trong. Sự xâm nhập này xảy ra được nhờ vào các
men của acrosome cũng như hoạt động của đuôi tinh trùng.
Sau đó một tinh trùng duy nhất sẽ được gắn chặt vào màng trong qua
trung gian một thụ thể chuyên biệt cho loài.
Nhờ vào một men đặc biệt của acrosome tinh trùng xuyên thủng màng
trong đi vào bên trong gặp gỡ với màng bào tương của noãn bào.

15. 4. Sự hợp nhất hai giao tử:
Vai trò của đuôi tinh trùng được chấm dứt ngay sau khi đuôi tinh trùng đã
vào được bên trong màng bào tương của noãn.
Tinh trùng tiếp tục di chuyển sâu vào bên trong của màng bào tương theo
kiểu tiếp xúc. Trong khi đó tại vùng ngoài cùng của noãn, các tế bào bao bọc
chế tiết những chất ngăn cản sự xâm nhập của các tinh trùng khác vào trong
noãn.
Sự xâm nhập của tinh trùng vào noãn gây ra một loạt phản ứng chuyển dịch
ion canxi, kích thích noãn hoàn thành quá trình phân bào giảm nhiễm, tống
xuất cực cầu thứ hai, thành lập tiền nhân cái đơn bội thể. Trong khi đó tiền
nhân đực cũng được thành lập. Hai tiền nhân tiếp tục phát triển riêng lẽ. ADN
tập trung lại và dày lên.
Khoảng 10 giờ sau khi sự xâm nhập của tinh trùng vào noãn, tiền nhân đực
di chuyển về phía tiền nhân cái chúng hợp nhất với nhau. Bộ nhiễm sắc thể
lưỡng bội đặc trưng cho người đã được tái lập. Sau khi tinh trùng xâm nhập
35 giờ, hợp tử sẽ vào giai đoạn hai tế bào (nguyên phôi bào).

17. 5. Làm tổ và phát triển của trứng thụ tinh:
Làm tổ và phát triển của trứng thụ tinh là sự vận chuyển của trứng
trong vòi tử cung tại nơi thụ tinh vào trong buồng tử cung. Sự vận
chuyển này chịu tác động của: (1) Hoạt động của các nhung mao trong
lòng vòi tử cung, (2) Hoạt động của lớp cơ vòi tử cung và (3) Sự lưu
thông của dịch vòi tử cung theo hướng từ phía vòi tử cung và buồng tử
cung. Lúc đầu trứng lưu lại khoảng 48 giờ trong đoạn bóng của vòi tử
cung. Trong thời gian này, trứng thụ tinh tiếp tục thực hiện các hoạt
động phân bào để đạt đến giai đoạn phôi dâu từ 2 tới 8 tế bào.
Sự gia tăng nhanh chóng nồng độ progesterone từ hoàng thể buồng
trứng giúp giãn cơ của vòi tử cung. Trứng đã thụ tinh sẽ nhanh chóng
vượt qua eo vòi tử cung trong vòng 10 - 12 giờ. Cuối cùng, 3 - 4 ngày
sau khi thụ tinh, trứng đã đến được buồng tử cung, khi đó nó có 6 - 18 tế
bào.

19. Sau khi vào đến buồng tử cung, trứng thụ tinh có khoảng 48 giờ nữa
trước khi bám được vào bề dày của nội mạc tử cung. Trong thời gian
này, phôi dâu (giai đoạn kế tiếp của phôi có 8-16 tế bào) tiếp tục hoạt
động phân bào, lớn lên về thể tích, cuối cùng “cấy” vào nội mạc tử cung
khi đã ở giai đoạn phôi nang, với khoảng 50 tế bào. Trong suốt khoảng
thời gian này, sự nuôi dưỡng của phôi được thực hiện bằng cơ chế thẩm
thấu qua màng trong.
Phôi nang gồm có: (1) Một lớp ngoài cùng là tế bào đơn, (2) Một quần
thể khoảng 10 tế bào, to hơn, tập trung về phía một cực của phôi, tạo
nên cúc phôi, (3) Một nang trung tâm.
Nội mạc tử cung cần phải bình thường cả về phương diện mô học cũng
như sinh lý học để bảo đảm cho một sự làm tổ bình thường. Đó là cấu
tạo của một nội mạc bình thường vào ngày thứ 21-22 của chu kỳ kinh
nguyệt.

20. Sự làm tổ của trứng đã thụ tinh có thể chia ra 2 giai đoạn:
(1) Giai đoạn định hướng của phôi nang.
(2) Giai đoạn “cấy” của phôi nang vào nội mạc tử cung.
Trước hết, phôi sẽ được định hướng sao cho cúc phôi hướng về phía bề
mặt của nội mạc tử cung. Sự kết dính này được thực hiện nhờ vào sự
xen kẽ giữa các vi nhung mao của trứng thụ tinh với các tế bào nội mạc.
Sau đó, phôi sẽ được cố định một cách vững chắc vào nội mạc nhờ vào
các cầu nối liên tế bào mới được thành lập.
Sự xâm nhập hoàn toàn của trứng vào bên trong lớp nội mạc kéo dài
đến khoảng ngày thứ 11-12 sau khi thụ tinh. Cơ chế của hiện tượng
thâm nhập này dường như là một quá trình tiêu hủy cũng như thực bào
bởi các dưỡng bào. Trong giai đoạn sớm của quá trình “cấy” hay quá
trình xâm nhập, ghi nhận có sự thành lập một đĩa dưỡng bào bao gồm
các hợp bào nuôi ở bề mặt và các tế bào nuôi ở lớp sâu. Giai đoạn kế
tiếp được đánh dấu bởi sự xuất hiện những lỗ khuyết dưỡng bào cúc
phôi lúc này gồm hai lớp: nội bì phồi và ngoại bì phôi. Trên nội mạc tử
cung cũng đã ghi nhận sự xuất hiện của những tế bào màng rụng.

21. Vào ngày thứ 11-12 sau khi thụ tinh, trứng đạt được kích thước khoảng
1mm, các dưỡng bào phát triển và bao quanh hoàn toàn cúc phôi. Các
khuyết dưỡng bào bắt đầu thông thương với nhau và tạo thành khoảng
gian lông rau. Hiện tượng màng rụng hóa đã hoàn tất. Các hiện tượng
trao đổi tử cung-rau đầu tiên đã được thiết lập.
Kể từ giờ phút này, phôi thai phát triển phụ thuộc vào cơ thể mẹ.
Hoàng thể chu kỳ trở thành hoàng thể thể thai kỳ dưới tác dụng kích
hoạt của bêta-hCG, đảm nhận duy trì thai kỳ cho đến khi rau thai có thể
đảm nhận được nhiệm vụ chế tiết progesterone (Khoảng 12 tuần).

22. Ngoại sản mạc