Sự thụ tinh và quá trình phát triển phôi

1. Sự thụ tinh

Thụ tinh là quá trình hoà hợp làm một của tinh trùng và trứng vốn chưa có khả năng phân chia, thành hợp tử, có khả năng phân chia nhiều lần liên tiếp để tạo thành cơ thể mới. Sự thụ tinh có thể xảy ra ngoài cơ thể (thường thì trong môi trường nước, như đối với cá và phần lớn động vật ở nước) hoặc trong cơ quan sinh dục cái (thụ tinh trong) nhờ hiện tượng giao hợp. Tuy nhiên về thực chất, thụ tinh trong hay ngoài vẫn giống nhau.

Đối với các loài thụ tinh trong, tinh trùng được nhận vào âm đạo sẽ vượt cổ tử cung vào dạ con, rồi tìm đường lên  ống dẫn trứng. Đa số tinh trùng chết, số còn lại sẽ gặp trứng ở khoảng 1/3 phía trên của ống dẫn trứng ( trứng đã vượt quá 1/3 ống dẫn không còn khả năng thụ tinh vì đã bị các sản phẩm do ống dẫn tiết ra bọc kín. Chỉ có một tinh trùng thụ tinh cho trứng. Vì sơ đồ thụ tinh trong là như vậy, nên muốn tránh thụ thai, chỉ cần dùng dụng cụ ngăn cản không cho tinh trùng gặp trứng. Trứng được bọc trong vành phóng xạ, gồm nhiều tế bào bao noãn. Enzyme hyaluronidase và các enzyme thuỷ phân trong lysosome của đầu tinh trùng đã giúp tinh trùng xuyên qua vành phóng xạ để áp sát trứng ở một điểm của màng trứng đã lồi ra để đón đầu tinh trùng. Sau khi 1 đầu tinh trùng đã lọt qua màng trứng, từ điểm xâm nhập, sẽ lan toả tức thời 1 làn sóng làm màng cứng lại ngăn không cho các tinh trùng khác đột nhập. Đuôi tinh trùng bị bỏ lại ngoài màng, đầu chứa nhân theo trung tử tiến đến gần nhân của trứng. Sự liên kết giữa 2 nhân đơn bội đã khôi phục lại trạng thái lưỡng bội. Đó là sự thụ tinh mà kết quả là trứng đã thụ tinh hay hợp tử (hình 8.11).

Sự thụ tinh có thể thất bại do nhiều nguyên nhân. Trong chứng vô sinh của nam (3 - 4% nam) tinh trùng có  quá ít hoặc hoàn toàn không có trong tinh dịch (dưới 150 triệu trong một lần xuất tinh).

Vô sinh cũng hay gặp ở nữ (14%) chủ yếu do ống dẫn trứng bị tắc (vì béo quá hoặc  vì nhiễm trùng) do buồng trứng bị màng dày vây bọc, hoặc do tuyến yên không tiết đủ hormone kích dục. Ở một số phụ nữ, chất dịch do cổ dạ con tiết còn làm chết tinh trùng.

Ngoài ra, tinh trùng vào cơ quan nữ chỉ giữ được khả năng thụ tinh tối đa khoảng 48 giờ. Bản thân trứng cũng chỉ có khả năng thụ tinh trong vòng 24 giờ tính từ khi rụng. (Bò: 20 giờ; Lợn: 8 - 12 giờ; Thỏ: 6 giờ). Cho nên, một trong các phương pháp tránh thai là làm lệch pha tinh trùng và trứng. Cụ thể là chỉ cần tính giờ rụng trứng, xem như ngày nằm chính giữa 2 đợt kinh, rồi bố trí lịch giao hợp tránh ngày đó và cả ngày hôm trước, ngày hôm sau, phòng xa trứng rụng sớm, hoặc rụng muộn. Ngoài ra, phải tính thêm 2 - 3 ngày trước để đề phòng tinh trùng vào sớm vẫn còn sống sót cho tới lúc rụng trứng.

 Bạch cầu biểu mô âm đạo là mối đe doạ lớn: Chúng thực bào mỗi lần tới hàng triệu tinh trùng. Cho nên trong chăn nuôi, để tăng  tỉ lệ thụ tinh  thành công, ta thường tiến hành thụ tinh nhân tạo, nghĩa là lấy tinh  của những con đực tốt, đã pha chế chất nuôi dưỡng để tăng lực và tuổi thọ tinh trùng rồi đưa vào dạ con theo liều lượng tiết kiệm nhất, vào đúng giờ động dục đã được tính toán kỹ. 

2. Sự phát triển và làm tổ của phôi 

Sau khi thụ tinh khoảng 30 giờ, hợp tử bắt đầu phân chia, sau đó cứ khoảng 10 giờ lại có một lần phân chia mới. Khi xuống đến dạ con khoảng 7 ngày sau thụ tinh, hợp tử đã thành một khối nhỏ gồm khoảng 32 - 64 tế bào, gọi là  phôi dâu.

Nếu phôi vượt qua ống dẫn trứng nhanh quá, thì chưa có khả năng bám vào thành dạ con. Trong dạ con tế bào phôi tiếp tục phát triển và phân hoá thành một lớp ngoài (lớp dưỡng bào) và một khối trong. Khối trong bám vào 1 cực của lớp dưỡng bào và phát triển thành cơ thể con. Khi người mẹ phát hiện tắt kinh, phôi đã gồm khoảng 100 tế bào, có khoảng 14 ngày tuổi và đang thâm nhập vào nội mạc dạ con để làm tổ. Phần nội mạc bị huỷ sẽ hồi phục để bọc kín phôi.Thời gian 14 ngày từ khi trứng rụng đến khi hợp tử làm tổ là rất ngắn nên có một số trường hợp, kinh nguyệt chưa kịp đình chỉ và vẫn xảy ra: thai bị chết.

Sau khi làm tổ trong dạ con, phôi tiếp tục phát triển, lúc đầu nhờ tiết enzyme để phân huỷ các tế bào của thành dạ con ở quanh phôi, về sau nhờ trao đổi chất với máu mẹ qua nhau thai. Lúc đầu phôi còn nhỏ, chưa chìm sâu vào trong thành dạ con và cũng chưa mọc nhiều lông nhung để tạo nhau thai bám chặt vào thành dạ con, nên loại bỏ phôi còn dễ. 

Đối với những người vỡ kế hoạch sinh đẻ, có thể uống thuốc điều kinh liều cao hoặc thuốc phá thai trong tháng  đầu thụ thai. Nếu chậm hơn có thể hút  điều hoà kinh nguyệt. Nếu thai đã gần 3 tháng phải đến cơ quan y tế để nạo bỏ, tuy có mất ít máu, nhưng nói chung vẫn an toàn. 

Đối với các loài thụ tinh ngoài, cơ chế có khác: Phôi của chúng có túi noãn hoàng là phần lồi hình túi của ống ruột, bọc quanh noãn hoàng để hấp thụ chất nuôi dưỡng của noãn hoàng rồi cung cấp cho các phần khác của phôi. Trứng cá và ếch nhái tương đối lớn, đã có nhiều noãn hoàng cung cấp protid, lipid và glucid, phôi lại sống trong nước nên còn lấy thêm từ đấy oxy, muối và cả nước.

Bò sát và chim cũng đẻ trứng, nhưng trên cạn, nên trứng có lớp vỏ cứng và một số màng bọc nhằm giữ cho trứng khỏi khô cũng như để bảo vệ và nuôi dưỡng phôi. Lòng trắng là dự trữ protid phụ và nước. Phôi bò sát, chim, thú đều có 3 màng phôi màng ối, màng nhung và màng niệu (hình 8.12)

Màng ối và màng nhung mọc từ bì ngoài và bao quanh cơ thể. Màng noãn hoàng mọc từ thành ống ruột, tức là từ bì trong. Phôi nằm lơ lửng giữa khối nước ối của xoang ối nên được bảo vệ rất tốt chống va chạm mạnh, đồng thời tránh được nguy cơ bị khô nước, ngoài ra còn cử động tự do. Màng nhung ở chim và bò sát lót mặt trong của vỏ trứng, còn ở thú thì tiếp xúc với tế bào thành dạ con. Màng niệu nằm giữa màng ối và màng nhung và thường dính với màng nhung thành màng nhung - niệu, rất giàu mạch máu qua đó phôi hấp thụ oxy, thải CO₂. Màng niệu ở bò sát và chim là nơi tiếp nhận và chứa sản phẩm trao đổi Nitơ dưới dạng axit uric tinh thể ít hoà tan trong nước, cho tới khi trứng nở thành con. Ở thú, màng niệu không phát triển và chỉ là nơi phân bố mạch máu đi tới nhau, còn màng noãn hoàng thì không giữ vai trò gì cả. Khi bò sát và chim nở từ trứng, khi thú sinh ra, các màng bị vứt bỏ, chỉ một phần màng niệu trở thành một phần bóng đái.

Phôi thú lớn dần thành thai thì phần bụng của màng ối, màng niệu, màng noãn hoàng và các mạch máu của nhau áp sát vào nhau. Có khi xoắn lại để thành cuống rốn, nối thai với nhau thai. Cuống rốn ở thai có thể dày tới 1cm, dài 70cm. Nhau thai ở thú là phần màng nhung nằm ở  đầu cuống rốn,  đã mọc nhiều mấu lồi hình ngón gọi là lông nhung đâm sâu vào trong thành dạ con. Lông nhung và phần dạ con tương ứng đều rất giàu mao mạch và tạo nên nhau thai, là nơi trao đổi chất và khí giữa máu thai và máu cơ thể mẹ. Máu mẹ và máu thai không hề trộn lẫn với nhau mà chỉ trao đổi chất và khí qua màng ngăn cách, nhờ khuyếch tán, hay hoạt tải có tốn năng lượng.

Lúc sinh đẻ, nhau của người là một đĩa tròn dày 2 -3 cm và có đường kính khoảng 15 - 20 cm, nặng chừng 0,5kg và chứa gần 140ml máu với mặt tiếp xúc giữa thai và mẹ rộng tới 11m2. Trong mỗi phút, có khoảng 600ml máu mẹ chạy qua xoang máu của nhau và 300ml máu chảy về thai qua 2 động mạch rốn.

Nhau cần 10 lít oxy/phút đối với mỗi gam mô, lớn gấp đôi nhu cầu thai. Dạ con cũng lớn dần với thai. Ở người, sau 6 tháng, đầu trên của dạ con đã ngang rốn; sau 8 tháng ngang bờ dưới của ngực; sau 9 tháng nặng gấp 24 lần so với lúc mới chửa. Thai người nằm trong dạ con theo lối bó gối, đầu nghiêng về một phía và nói chung thì chúc xuống dưới, để lúc đẻ, đầu có thể ra trước.  

Video về quá trình thụ tinh

DOWNLOAD: