Riproduzione umana femminile

Transcript

• Strutture anatomiche
• Funzioni fisiologiche
Che sono coinvolte nella produzione di ovociti maturi
che possono essere fertilizzati
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• Il sistema riproduttivo femminile è un sistema
dinamico caratterizzato da fluttuazioni cicliche nella
secrezione di ormoni da parte dell’ipotalamo, ipofisi
e ovaie
• Questi ormoni servono a promuovere lo sviluppo
dei follicoli ovarici, la crescita dell’ovocita, la
differenziazione e maturazione in ovocita
fertilizzabile, il rilascio dell’ovocita attraverso
l’ovulazione e la preparazione del tratto riproduttivo
per l’annidamento dell’embrione.
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Gametogenesi
Ovogenesi
• Gameti femminili dal 60° giorno della vita embrionale
quando cellule germinali di provenienza extraembrionale
migrano negli abbozzi della gonade primitiva.
• La moltiplicazione per mitosi costituisce una riserva di
ovogoni che raggiunge la massima consistenza numerica
verso il quinto mese di vita intrauterina, quando queste
cellule sono circa 6-7 milioni. Come le cellule somatiche gli
ovogoni contengono 23 paia di cromosomi
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Gametogenesi
Ovogenesi
Una volta raggiunto il picco al 5° mese di gestazione
inizia una progressiva atresia degli ovogoni, subito
seguita dall’atresia follicolare.
Alla nascita rimangono nell’ovaio solo 1-2 milioni di
ovociti e, durante la pubertà, solo 300.000 degli
ovociti originari sono disponibili per l’ovulazione.
Di questi, solo 400-500 raggiungeranno l’ovulazione
e, al momento della menopausa, l’ovaio sarà
composto principalmente da tessuto stromale denso.
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Numero degli ovociti nell’0vaio prima e dopo la nascita sino
alla menopausa
Fig. 5 di Palermo
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Gametogenesi
Ovogenesi
La maggior parte degli ovogoni è destinata a
degenerare; in alcuni, invece,
avviene la
trasformazione in ovociti primari, in cui appaiono le
prime modificazioni nucleari tipiche della profase
della prima divisione meiotica.
Gli ovociti primari si circondano di cellule della
granulosa dando origine al follicolo primordiale. Il
nucleo della cellula uovo prende il nome di
vescicola germinale ( GV)
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Ovocita primario
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Ovocita primario
• Il processo della meiosi è definibile come il
succedersi di due divisioni nucleari
precedute da una sola replicazione dei
cromosomi presenti nel nucleo
• …. da 46 (numero diploide ; 2n) a 23
(numero aploide ; n) in modo che…..
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Ovocita primario
• al momento della fecondazione la fusione di due
gameti aploidi ricostituisca nello zigote il numero
di cromosomi diploidi, caratteristico della specie.
• La meiosi, inoltre, mediante lo scambio di geni tra
cromosomi omologhi garantisce il riassortimento
nei figli del patrimonio genetico dei genitori.
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Meiosi
• La meiosi si svolge in maniera del tutto identica
nei due sessi per quanto riguarda il processo di
riduzione numerica dei cromosomi.Vi sono invece
delle differenze nel numero di gameti prodotti a
partire da una unica cellula primordiale. Nella
femmina, infatti, da ogni ovocita si formano un
ovulo maturo e tre corpuscoli polari destinati a
degenerare, mentre nel maschio da ogni
spermatocita primario si formano 4 spermatozoi
maturi
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Ovogenesi
• I gameti femminili rimangono nella fase della prima
divisione meiotica fino al momento in cui durante
l’età fertile la meiosi viene riattivata
• Ciò avviene in modo completo solo ad un ovocita
per ogni ciclo mestruale.
• Questo processo porta alla formazione di un
ovocita secondario ed un globulo polare, entrambi
contenenti un corredo cromosomico aploide .
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Ovogenesi
di
• Il fatto che gli ovociti siano incapaci
moltiplicarsi dopo la nascita costituisce la base
fisiopatologica della correlazione diretta che
esiste tra l’età materna e e l’incidenza di
anomalie cromosomiche nel prodotto del
concepimento. Infatti, nelle donne in età più
avanzata, gli ovociti vengono esposti più a lungo
agli agenti mutageni, in grado di determinare
alterazioni nel proseguimento della meiosi (non
disgiunzione dei cromosomi omologhi) e
successive trisomie
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Ovogenesi
• Nella donna in età riproduttiva la generazione di
cellule germinali mature, ovvero abili ad essere
fecondate , è affidata al complesso follicolare,
costituito dall’insieme dei follicoli che
rappresentano le unità funzionali della gonade
femminile. Il complesso follicolare rappresenta
la componente dominante dello strato corticale
delle ovaie e le modificazioni morfofunzionali
che in esso avvengono dettano i ritmi della
ciclicità riproduttiva della donna.
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Ovogenesi
• Già durante la vita fetale e poi durante tutto il periodo
prepuberale come anche ad ogni ciclo mestruale
avviene il reclutamento di un certo numero di follicoli
primordiali che iniziano il processo di crescita e
maturazione in risposta a stimoli in parte ignoti ed in
parte riferibili all’azione delle gonadotropine e di fattori
intraovarici.
• La stragrande maggioranza di essi compie solo le
prime tappe di questo processo.
• Durante l’età fertile lo stimolo dell’FSH consente anche
la prosecuzione della crescita e della maturazione
follicolare.
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Il ciclo ovarico
Fase di crescita preantrale non regolata da gonadotropine:
• Da follicolo primordiale (30 um) a follicolo maturo secondario
(120 um)
• Processo continuo dal 5 mese di gestazione sino alla
menopausa
• Follicolo maturo secondario: zona pellucida (alone translucente
costituito da mucopolisaccaridi intorno all’ovocita) e plurimi strati
di cellule della granulosa e della teca
• I follicoli maturi secondari costituiscono il pool di follicoli
preantrali da cui inizia il reclutamento tonico (FSH dipendente)
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Fig 6.6 del libro complicato
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Il ciclo ovarico
Fase di crescita Tonica
Da classe 1 (preantrale) a classe IV (antrale) con un
diametro di 2 mm
• L’aumento del follicolo è dovuto alla proliferazione
delle cellule della granulosa ed all’aumento
dell’antro
• E’ detta tonica perché sostenuta da bassi livelli di
gonadotropine
• Dura (circa 65 giorni)
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Fig.6.14 libro
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Il ciclo ovarico
Fase di crescita Esponenziale (Gonadotropine
dipendente)
I follicoli di classe V rappresentano la coorte tra cui
verranno reclutati i follicoli destinati ad ovulare.
• La crescita residua avverrà durante la fase
follicolare del ciclo
• La crescita è gonadotropine-dipendente e porterà
ad un aumento del diametro da 5 a 20 mm
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Fig. 5 di Palermo
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la maturazione follicolare
• Fase di reclutamento: i follicoli di 2-5 mm di diametro della
classe V mostrano un incremento dell’attività mitotica delle
loro cellule della granulosa. L’acquisizione di questa
capacità di sviluppo è un segno diretto della potenzialità
maturativa per ognuno dei follicoli di questa classe
• Fase di selezione: fase in cui si determina il follicolo
destinato ad ovulare: ha un diametro compreso tra 5,5 e 8,2
mm
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Fig. 5 di Palermo
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• Dominanza: Durante la fase finale del suo sviluppo il follicolo
destinato ad ovulare mostra le modificazioni morfologiche e
funzionali più profonde.
• Le dimensioni si incrementano progressivamente per l’attività
mitotica delle cellule della granulosa e l’accumulo di fluido
follicolare nella cavità antrale: dai 12-14 mm del 6-10 giorno
del ciclo , il follicolo preovulatorio può raggiungere un diametro
massimo di 25 mm.
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• La maturazione del follicolo destinato ad ovulare
si associa ad arresto della crescita degli altri
follicoli antrali presenti anche nell’ovaio
controlaterale (dominanza)
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Fig. 5 di Palermo
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Fig. 6.15 libro
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Estrogeni
• Prodotti principalmente dal follicolo a partire
dagli androgeni, in minor parte del corpo
luteo
Androgeni
Aromatasi
Estrogeni
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Produzione estrogenica follicolare
Fig. 2.18
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Follicolo dominante preovulatorio
“Di Graaf” (Follicolare media)
• Gli estrogeni prodotti dal follicolo esercitano:
– Attività endocrina: feed back negativo su FSH
– Attività paracrina: stimolano la sintesi di recettori
per FSH sulla granulosa (maggiore è un
follicolo= più estrogeni produce= più recettori per
FSH esprime)
La diminuzione di FSH porta a riduzione
dell’attività aromatasica, con accumulo di
androgeni, che sono lesivi per la cellula (atresia)
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Follicolo dominante preovulatorio
(follicolare tardiva)
Meccanismo del “leader”
Teoria della dominanza
Il follicolo che lavora di più produce più
estrogeni=produce più recettori per FSH= cattura
più FSH, smaltendo i suoi androgeni e sottraendolo
ai follicoli che lavorano meno, che vanno in atresia=
Sviluppo di un solo follicolo (dominante) per ogni ciclo
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L’ovocita
• Da un punto di vista morfologico l’ovocita subisce poche ma
significative modificazioni durante l’arco della maturazione
follicolare.
• La cosiddetta zona pellucida rappresenta lo strato più esterno
dell’ovocita. Essa compare allo stadio di follicolo primario.
• Nel follicolo maturo preovulatorio l’ovocita si trova nel contesto di
un agglomerato di cellule della granulosa che prende il nome di
cumulo ooforo
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L’ovocita
• L’ovocita del follicolo preovulatorio o di De Graaf misura 80-100
mcm ed al suo interno riprende rapidamente la prima divisione
meiotica, completandosi sino all’espulsione del primo globulo
polare.
• Inizia anche la seconda divisione meiotica che si arresta però
allo stadio di metafase.
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Riproduzione umana maschile
Nel maschio adulto normale, la produzione di
spermatozoi è un processo continuo
Inizia al momento della pubertà e continua sino
alla senescenza, anche se il processo è meno
efficiente negli ultimi anni di vita
Il testicolo fornisce una pronta riserva di
spermatozoi che vengono trasportati e
conservati nelle strutture accessorie del sistema
riproduttivo maschile fino all’eiaculazione
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Sviluppo dello spermatozoo
Nella fase precoce della differenziazione testicolare le
cellule germinali primordiali (spermatogoni) migrano nei
tubuli seminiferi
Qui rimangono quiescenti sino all’inizio dell’adolescenza ,
quando gli spermatogoni cominciano a proliferare ed a
dividersi per mitosi per divenire spermatociti primari
La meiosi non incomincia sino alla pubertà
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Spermiogenesi
Processo di maturazione e differenziazione finale
dallo spermatida a spermatozoo
• Formazione dell’acrosoma
• Condensazione del nucleo
• Formazione della coda o flagello
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Lo spermatozoo
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Il rilascio dello spermatozoo
Le cellule di Sertoli svolgono un ruolo fondamentale nel
rilascio dello spermatozoo nel lume tubulare
Gli spermatozoi sono adagiati sull’epitelio delle cellule di
Sertoli
Poi si muovono verso la superficie della cellula e
finalmente vengono rilasciati, lasciando dietro a sé
alcuni globuli citoplasmatici
Questo movimento verso il lume del tubulo seminifero è
sostenuto dalla contrazione del citoplasma all’apice
della cellula di Sertoli
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Le cellule di Leydig
Le cellule di Leydig sono contenute nel tessuto
connettivo che supporta i tubuli seminiferi (cellule
interstiziali di Leydig)
Sono la principale sorgente dell’ormone androgeno
maschile, il testosterone
Agiscono sotto l’influenza dell’ormone luteinizzante
(LH), che nel maschio viene chiamato ormone
stimolante le cellule interstiziali (ICSH)
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Trasporto extratesticolare dello
sperma
Se i tubuli seminiferi venissero allungati coprirebbero
una distanza di 10 m
Essi convergono nella rete testis che è collegata
all’epididimo mediante i vasi afferenti, che sono 8
-12 tubuli che corrono dalla rete testis alla fine
prossimale del dotto epididimo
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L’epididimo
L’epididimo è un dotto singolo attorcigliato su se stesso
E’ arbitrariamente diviso in tre regioni:
• la testa
• Il corpo
• la coda
La coda dell’epididimo porta ai vasi deferenti che , a loro
volta si si congiungono al dotto delle vescicole seminali
per formare il dotto eiauclatore comune alla periferia
della prostata
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L’epididimo
Una volta considerato un semplice dotto tra il testicolo ed
i vasi deferenti, ora si conosce che svolge un ruolo
importante nella maturazione degli spermatozoi
Le diverse parti dell’epididimo possiedono attività
localizzate speciali per la maturazione dello
spermatozoo
Il processo di maturazione nell’epididimo comprende
modificazioni della membrana acrosomiale,
consentendo allo spermatozoo importanti funzioni di
movimento e di capacità di legare l’ovocita e fertilizzarlo
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Maturazione dello spermatozoo
nell’epididimo
Gli spermatozoi a livello della testa dell’epididmo
sono immobili o mostrano movimenti anormali,
progredendo in maniera circolare
Col passaggio attraverso l’epididimo essi
sviluppano la capacità di muoversi
unidirezionalmente
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Trasporto extratesticolare dello
sperma
Il trasporto dello spermatozoo ai vasi efferenti è
facilitato dalla azione delle cilia e dalla
contrazione della parete dei vasi
Il trasporto lungo la testa ed il corpo
dell’epididimo è invece ottenuto con un
movimento spontaneo
La velocità del passaggio nell’epididimo varia in
uomini differenti, ma è di circa 8-14 giorni
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Gli organi accessori
Durante l’eiaculazione gli spermatozoi ricevono
liquido dalle vescicole seminali, dalla prostata e
dalle ghiandole bulbouretrali di Cowper
Le vescicole seminali sono strutture pari
localizzate dorsalmente alla vescica:
Esse riversano un liquido ricco di fruttosio
nell’uretra attraverso i dotti eiaculatori
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La prostata circonda la base dell’uretra e
trasmette la sua secrezione nell’uretra durante
l’eiaculazione attraverso piccoli dotti
La prostata secerne un fluido chiaro con un PH
acido ed è ricco di fosfatasi acida, acido citrico
zinco ed un numero di enzimi proteolitici
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Le ghiandole di Cowper producono un fluido
lubrificante che mantiene umidificata l’uretra
Al momento della massima eccitazione ed
erezione il loro contenuto può essere rilasciato
prima della eiaculazione, a volte portando con
sé alcuni spermatozoi
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Trasporto dello spermatozoo in
vagina
Lo sperma è eiaculato nel fornice posteriore della vagina,
vicino all’orificio uterino esterno e gli spermatozoi
devono trovare la loro strada dalla vagina all’apparato
genitale interno
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vagina
Le regioni anatomiche dell’apparato genitale
femminile in cui gli spermatozoi sopravvivono e
si possono muovere per raggiungere il sito della
fertilizzazione sono la vagina, la cervice, l’utero
e le tube di Falloppio
Queste regioni funzionano come serbatoio degli
spermatozoi, ma anche possono costituire una
barriera
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vagina
Un eiaculato contiene 200-500 milioni di spermatozoi
che vengono depositati nel fornice posteriore della
vagina
Lo sperma coagula immediatamente ad opera di
proteine prodotte dalle vescicole seminali
Entro 5-20 minuti, sotto l’influenza degli enzimi
fibrinolitici della prostata avviene la liquefazione e
gli spermatozoi vengono rilasciati
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vagina
La prima parte dell’ eiaculato, che consiste
prevalentemente di liquido prostatico, contiene
la più alta concentrazione di spermatozoi mobili
Gli spermatozoi sono meno concentrati nella parte
finale, costituita dal liquido delle vescicole
seminali , che probabilmente svolge solo una
funzione di trasporto
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vagina
La vagina non costituisce un ambiente favorevole per lo
spermatozoo, che si deteriora rapidamente nel suo pH
acido.
Gli spermatozoi che rimangono nella vagina molto presto
mostrano una alterata capacità di movimento e
diventano immobili dopo 2-6 ore
Quindi gli spermatozoi hanno poco tempo per raggiungere
l’utero e stabilire un rapporto con il muco cervicale
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Interazione sperma-muco
cervicale
La cervice ed il suo muco hanno molte funzioni nel
trasporto dello sperma :
• Recettività di penetrazione durante la fase ovulatoria del
ciclo con ridotta efficienza negli altri periodi
• Protezione dello sperma dall’ambiente ostile della
vagina
• Approvvigionamento di nutrienti per dare energia allo
spermatozoo
• Eliminazione degli spermatozoi anormali
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cervicale
La cervice ed il suo muco hanno molte funzioni nel
trasporto dello sperma :
• Servire da serbatoio per gli spermatozoi
• Esercitare influenza sulla capacitazione dello
spermatozoo
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cervicale
Nella fase proliferativa terminale del ciclo mestruale,
sotto l’influenza degli estrogeni, l’orificio cervicale
diventa più largo, raggiungendo un diametro massimo
di 3 mm al momento dell’ovulazione.
La quantità di muco cervicale prodotta nelle cripte
endocervicali aumenta progressivamente . La
viscosità e la cellularità diminuiscono ed aumenta la
fluidità.
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cervicale
Il muco cervicale è composto di micelle (bande di
mucina) che nella fase ovulatoria sono disposte in
parallelo.
Questa disposizione facilita l’entrata dello
spermatozoo in utero e nelle cripte cervicali dove
vengono preservati
La penetrazione avviene più efficientemente in
questo muco poiché gli spermatozoi sono
orientati unidirezionalmente
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cervicale
Gli spermatozoi eiaculati nel fornice vaginale posteriore si
trovano in un ambiente poco favorevole alla loro
sopravvivenza
Solo una parte di essi riesce a raggiungere il muco
cervicale e ad indovarsi nelle cripte del canale cervicale
Da qui diversi gruppi di spermatozoi partono in tempi
successivi verso le parti alte delle vie genitali femminili.
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cervicale
Il fenomeno dell’ immagazinamento spermatico nelle
cripte cervicali e la presenza di queste
microeiaculazioni ripetute per alcuni giorni ha il
significato funzionale di dilatare il tempo nel quale
gli spermatozoi hanno la possibilità di incontrare
l’ovocita maturo e quindi dar luogo alla
fertilizzazione
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Spermatozoi nell’utero
Il trasporto di spermatozoi nell’utero è influenzato da
numerosi fattori , incluso la intrinseca motilità dello
spermatozoo, la contrattilità dell’apparato genitale ed il
movimento ciliare lungo la superficie dell’endometrio
La motilità spermatica non è un fattore critico dal
momento che anche sostanze inerti possono
raggiungere le tube
Molti leucociti compaiono nella cavità uterina 10-24 ore
dopo l’entrata degli spermatozoi ed essi rimuovono
l’eccesso di spermatozoi
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Giunzione uterotubarica
Il ruolo della giunzione utero-tubarica è importante
per il passaggio dello spermatozoo nella tuba
Questa regione apparentemente agisce come una
barriera selettiva, che non lascia passare gli
spermatozoi privi di motilità
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Spermatozoi nelle tube
Lo spermatozoo può passare dall’orificio uterino esterno
alla parte terminale della tuba ed alla cavità addominale
in 5 minuti.
Spermatozoi mobili sono stati osservati nella porzione
ampollare della tuba e nella cavità addominale fino ad
85 ore dopo il coito
E’ stato ipotizzato che l’istmo funzioni come reservoir di
spermatozoi e che solo pochi spermatozoi alla volta
passano lungo le tube al sito della possibile
fecondazione
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Capacitazione
La capacitazione è il processo attraverso il quale lo
spermatozoo acquisisce la capacità di penetrare i vari
strati che circondano l’ovocita
Questo processo viene anche considerato come la parte
finale della maturazione dello spermatozoo
Il processo consiste nella fuga dagli elementi del
plasma seminale acquisiti durante l’eiaculazione e da
sostanze che rivestono lo spermatozoo durante il suo
trasporto nei dotti maschili “sperm coat”
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Capacitazione
Il tempo richiesto per la capacitazione nell’uomo è di circa
5-6 ore.
Gli spermatozoi capacitati vanno incontro ad un
riarrangiamento della membrana plasmatica che
diventa più permeabile e fluida e sono quindi in grado
di legarsi alla zona pellucida dell’ovocita
La capacitazione è anche associata ad una iperattivazione
della motilità spermatica, che facilita la penetrazione
dello spermatozoo
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Capacitazione
La capacitazione è un prerequisito per la perdita della membrana
acrosomiale che a sua volta è necessaria per i rilascio di enzimi
proteolitici importanti durante la penetrazione dello sperma
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Reazione acrosomiale
Gli spermatozoi capacitati raggiungono in alcune ore
l’ampolla tubarica ove avrà luogo la fecondazione.
Nel tratto distale della tuba sono presenti, oltre al liquido
tubarico, un quantitativo rilevante dei fluidi peritoneale e
follicolare.
Quest’ultimo, in modo particolare contiene sostanze,
come l’albumina ed il progesterone, capaci di stimolare
la reazione acrosomiale e di indurre una attivazione
della motilità spermatica
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Gli stessi effetti vengono esercitati anche dalle
secrezioni delle cellule del cumulo ooforo che
circondano l’ovocita.
In modo particolare una glicoproteina della zona
pellucida, denominata ZP3, è capace di indurre la
reazione acrosomiale e di stabilire un legame stabile
con lo spermatozoo
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La reazione acrosomiale comporta un massiccio afflusso di calcio
extracellulare all’interno dello spermatozoo;
lo ione attiva una serie di processi biochimici che producono
come effetto finale la frammentazione della membrana
acrosomiale esterna con liberazione degli enzimi contenuti
nell’acrosoma
80
La reazione acrosomiale comporta:
• Fusione della membrana plasmatica e della membrana
acrosomiale esterna con rigonfiamento della porzione anteriore
dell’acrosoma
• Comparsa di punti di rottura nelle due membrane fuse
• Formazione di vescicole con emissione nel mezzo circostante
del contenuto acrosomiale
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Gli enzimi emessi durante la reazione acrosomiale comprendono:
• L’acrosina
• La ialuronidasi
• La neuraminidasi
• La catepsina D
• La fosfolipasi A
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Conclusioni
Dal momento della sua formazione iniziale nel testicolo , attraverso
il suo trasporto e le modificazioni nell’apparato genitale
femminile, lo spermatozoo è in uno stato di continuo
cambiamento.
Inizialmente è modificato dal sistema di trasporto nel tratto
genitale maschile; dopo l’eiaculazione è esposto al plasma
seminale; deve poi attraversare ambienti diversi come la vagina,
la cervice, l’utero e la tuba dove avviene la capacitazione
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Conclusioni
Solo uno spermatozoo tra milioni
sopravviverà e raggiungerà lo stadio
necessario per una fertilizzazione di
successo.
Gli altri moriranno e saranno
fagocitati
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Ovocita e Fecondazione
• Le cellule germinali femminili hanno un
numero fisso alla nascita e sono ferme alla
profase della prima divisione meiotica
• 36 ore prima dell’ovulazione il nucleo è largo
e rotondo ed è chiamato vescicolare
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• Subito prima dell’ovulazione si completa la prima
divisione meiotica
• Questo processo è associato con il rilascio di una
piccola vescicola ,il primo globulo polare
• Il globulo polare è estromesso dall’ovocita con i
suoi cromosomi che vengono quindi eliminati
• La seconda divisione meiotica verrà completata
solo se l’ovocita verrà fecondato
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L’ovocita pronto per la fecondazione:
• 150-200 microns di diametro
• Circondato dalla zona pellucida (coperta
proteica) spessa 20 microns
• Sovrastato dal cumulo ooforo, costituito da
strati di cellule follicolari
• Le cellule follicolari più vicine alla zona
pellucida formano la corona radiata
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Percorso dell’ovocita
Pick up dalle tube di Falloppio
Le tube svolgono funzioni essenziali nella riproduzione:
• Trasferimento dell’ovocita nel lume tubarico
• Mantenimento dell’ovocita e dello spermatozoo
• Sede della fecondazione
• Sede di numerose divisioni cellulari nei primi stadi della vita
umana
• Trasferimento dell’uovo fertilizzato nell’utero dopo un
intervallo di 3 giorni
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Le tube sono opportunamente disegnate per le
loro funzioni
• Al loro estremo distale presentano delle
fimbrie, proiezioni simili alle dita
• Le fimbrie presentano in superficie delle cilia
che si muovono in direzione del lume
tubarico, dirigendo ogni fluido ed ogni
particella nella direzione della cavità uterina
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L’ovocita appena rilasciato, insieme alla sua nuvola di
cellule del cumulo, giunge in diretto contatto con le cilia
delle fimbrie che lo trasportano verso il lume tubarico
La relazione tra le fimbrie e l’ovaio è inoltre modificata da
una struttura che dall’ostio tubarico va verso la superficie
ovarica: il legamento tubo-ovarico o fimbria ovarica
Contiene elementi muscolari che possono contrarsi durante
l’ovulazione determinando l’allineamento dell’ostio
tubarico con la superficie ovarica
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Un altro meccanismo del “pick up” dell’ovocita coinvolge la
corrente di fluido che normalmente corre lungo il lume
tubarico
Le cellule ciliate non sono solo nelle fimbrie ma lungo tutto
il percorso delle tube
Il battito delle cilia crea una corrente nel lume tubarico:
E’ stato dimostrato che particelle poste nel cavo del
Douglas possono essere trasportate dalla cavità
peritoneale nell’utero ed arrivare alla cervice
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E’ probabile che, attraverso lo stesso meccanismo , un ovocita
depositato nel cavo del Douglas possa essere trasportato dalla
cavità peritoneale all’interno della tuba
Questo può spiegare le gravidanze che possono occorrere in pazienti
sottoposte a chirurgia, in cui rimane una sola tuba controlaterale
all’unico ovaio residuo
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Trasporto nelle tube di Falloppio
La muscolatura tubarica può svolgere un ruolo nel
trasporto dell’ovocita all’interno del suo lume
La caduta di estrogeni che si verifica subito dopo
l’ovulazione coincide con un aumento della contrattilità
tubarica
Anche le prostaglandine sono state implicate nella
contrattilità tubarica: soprattutto la PGF2a compare ad
alte concentrazioni nel lume tubarico a cavallo
dell’ovulazione
100
Ritenzione nelle tube di Falloppio
L’ovocita è trattenuto temporaneamente
nell’ampolla, vicino alla giunzione tra ampolla e
istmo.
Verrà rilasciato nella cavità uterina 3 giorni dopo
l’ovulazione
Dopo 72 ore l’ovocita progredirà attraverso l’istmo
verso l’utero
In questo intervallo può avvenire la fecondazione
101
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La secrezione delle tube di
Falloppio
Un’altra importante funzione della tuba è quella di produrre
un ambiente idoneo allo spermatozoo ed all’ovocita
Le cellule secretorie della tuba si modificano durante il ciclo
mestruale: sono basse ed inattive all’inizio del ciclo e
diventano alte e colonnari in prossimità dell’ovulazione
sotto l’influenza degli estrogeni
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La fecondazione
Il processo della fecondazione inizia quando lo
spermatozoo capacitato viene in contatto con l’ovocita e
il cumulo di cellule che lo circondano e va incontro alla
reazione acrosomiale.
Lo spermatozoo, prima di raggiungere l’ovocita deve
penetrare attraverso il cumulo ooforo, la corona radiata e
la zona pellucida
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Il cumulo ooforo
Le cellule del cumulo sono immerse in una matrice
spessa ricca di acido ialuronico .
L’acrosoma, situato sulla testa dello spermatozoo,
contiene l’enzima ialuronidasi, capace di
depolimerizzare l’acido ialuronico
La ialuronidasi separa le cellule del cumulo ooforo e
le disperde. La dispersione è completata dalle
cilia della tuba
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La corona radiata
Lo strato interno delle cellule che circondano l’ovocita, la
corona radiata, presenta un aspetto più denso
La parte più interna della corona radiata invia delle
propaggini verso ed attraverso la zona pellucida
Questo loro aggancio alla zona e tra di loro viene perso
sotto l’influenza del bicarbonato, contenuto nel fluido
tubarico
Forse anche un enzima dell’acrosoma contribuisce a
questo processo
108
La zona pellucida
L’ovocita è ricoperto da uno strato proteico denso, la zona
pellucida
La penetrazione di questa zona avviene attraverso il
rilascio dell’enzima acrosomiale chiamato acrosina
L’acrosina dissolve la zona pellucida mentre lo
spermatozoo la attraversa
109
Penetrazione dell’ovocita
Avendo superato la zona pellucida lo spermatozoo si trova
nello spazio perivitellino
A questo punto avviene l’aggancio alla membrana
dell’ovocita
La membrana contiene una speciale sostanza che funziona
da recettore per lo spermatozoo
110
111
Una volta che lo spermatozoo si è attaccato alla
membrana, avvengono delle modificazioni elettriche
rapide che prevengono la penetrazione di altri
spermatozoi
Quando lo spermatozoo è penetrato , vengono rilasciati i
granuli corticali
112
I granuli corticali sono delle particelle intracellulari
localizzate alla periferia dell’ovocita e contengono enzimi
proteolitici anch’essi deputati a prevenire l’adesione di
altri spermatozoi alla membrana
Le modificazioni elettriche precedono il rilascio dei granuli
Lo spermatozoo è ora interamente penetrato con la testa e
la coda nel citoplasma dell’ovocita
113
114
Concepimento
Quando lo spermatozoo penetra nel citoplasma
dell’ovocita il suo materiale cromosomico è
addensato
A contatto con il citoplasma i cromosomi si svolgono
e la testa dello spermatozoo si trasforma nel
pronucleo maschile
Il pronucleo contiene il numero aploide di
cromosomi ed ha una sua membrana
115
Concepimento
Allo stesso tempo il nucleo dell’ovocita forma il pronucleo
femminile
Entrambi i pronuclei aumentano di dimensioni e migrano al
centro della cellula, fondendosi
Subito dopo la penetrazione, viene emesso il secondo
globo polare
116
117
Concepimento
Con la fusione del pronucleo maschile e femminile la
cellula ricostituisce il suo corredo cromosomico diploide.
Questo è lo zigote
Avviene quindi la prima divisione mitotica con la
costituzione del preembrione allo stadio di due cellule
Il clivaggio del preembrione avviene nella tuba , è
attivamente sostenuto dalle secrezioni tubariche e porta
alla formazione di un preembrione formato da numerose
cellule chiamate blastomeri
118
119
MORULA
Subito dopo la fecondazione, lo zigote va incontro ad una
serie di divisioni mitotiche, una ogni circa 12 ore, e le
cellule figlie, dette blastomeri, restano sempre contenute
nella membrana pellucida
Man mano che aumentano di numero, diminuiscono di
dimensione e fino allo stadio di 4-8 sono totipotenti
L’insieme dei blastomeri ha un aspetto di mora e viene
chiamato morula
120
Figura 2.16 jedà
121
Blastocisti
La morula entra nell’utero al quarto-quinto giorno dopo la
fecondazione.
Durante i 2-3 giorni successivi giace libera nella cavità
uterina ed è bagnata dalle secrezioni uterine che
sciolgono la membrana pellucida
A partire dallo stadio di 16 cellule gli spazi intercellulari
confluiscono a formare una cavità centrale e la morula
diviene blastocisti
122
Blastocisti
La blastocisti ha una cavità interna ,detta cavità
blastocelica , in cui si isola un gruppo di cellule che
vengono chiamate massa cellulare interna, da cui
deriverà l’embrione
Le sue dimensioni non sono molto più grandi dell’ovocita.
Esternamente appare come uno strato di cellule
strettamente unite
123
124
Concepimento
La blastocisti rimane libera nella cavità uterina per 2-3
giorni prima di iniziare l’annidamento
E’ ancora circondata dalla zona pellucida, ma presto ne
fuoriesce ( fenomeno dell’estrusione)
La parte esterna della blastocisti si differenzia in
trofoblasto, tessuto dotato di attività proteolitica, atto a
penetrare attraverso la decidua uterina per consentire
l’impianto
125
126
L’impianto o annidamento
E’ il processo mediante cui il trofoblasto aderisce alla
parete uterina e vi penetra sino a raggiungere l’apparato
circolatorio materno
In circa due terzi dei casi avviene sulla parete posteriore
del corpo dell’utero, in un terzo sulla parete anteriore
127
L’annidamento esige una serie di risposte integrate
tra il sistema endocrino materno, l’utero e
l’embrione:
• Devono essere trascorsi 2-3 giorni dall’ingresso
della blastocisti nell’utero
• Gli enzimi contenuti nell’utero devono avere
sciolto la zona pellucida
• L’endometrio deve essere in fase secretiva
128
Il processo avviene in tre tempi:
• Apposizione della blastocisti alla superficie
dell’endometrio
• Adesione della blastocisti alla superficie dell’endometrio
• Progressiva penetrazione nello spessore della mucosa
129
130
Avvenuta l’adesione, i microvilli del trofoblasto si
interdigitano con quelli delle cellule epiteliali e si formano
giunzioni di membrana
Il trofoblasto produce quindi enzimi che digeriscono la
matrice intercellulare , che tiene unite le cellule della
superficie endometriale
Una volta aperto i varco il trofoblasto penetra tra le cellule e
le separa,fagocitando quelle morte
131
Le cellule trofoblastiche più interne si differenziano
nel citotrofoblasto e quelle più esterne nel
sinciziotrofoblasto, dotato di funzione secretoria
determinante per l’impianto
Il trofoblasto produce proteine e steroidi: la hCG
(gonadotropina corionica umana ) è dosabile nel
sangue materno già dopo 9 giorni dalla
fecondazione
132
entro 3-5 giorni l’embrione è completamente
circondato dall’epitelio e dallo stroma uterino
Entro il 14°-21° giorno dalla fecondazione, le
strutture del trofoblasto alla periferia della
blastocisti assomigliano ai villi della placenta
matura e la massa cellulare interna comincia ad
organizzarsi nell’embrione proprio
133
134
Riassunto degli eventi:
dall’ovulazione all’impianto
•
•
•
L’ovocita ovulato è trasportato all’ampolla
tubarica dall’azione delle cilia delle fimbrie
La penetrazione dello spermatozoo avviene
nella ampolla. Entro 12 ore si formano il
pronucleo maschile e femminile
Entro 38 ore dalla penetrazione dello
spermatozoo avviene la prima divisione.
135
4. – 7. Alla fine del terzo giorno, lo zigote
attraverso un serie di successive divisioni ha
raggiunto la forma di morula con 8-16 cellule,
passa attraverso l’istmo ed entra nell’utero dove
galleggia libero per altri 3-4 giorni mentre
continua a svilupparsi
• Si forma la blastocisti, composta dalla massa
cellulare interna ed un singolo strato di cellule
trofoblastiche
136
•
•
Durante il 5°-6° giorno le cellule del trofoblasto nella
regione della massa cellulare interna cominciano a
proliferare ed a formare il cono di attacco. La
blastocisti è orientata verso l’utero cosicchè il punto di
attacco è diretto verso l’epitelio uterino e l’invasione
comincia
Entro il 14° giorno l’impianto è completato: l’embrione
è completamente ricoperto da tessuto endometriale
137
138
Anomalie dell’impianto
Un embrione che presenta anomalie genetiche più
difficilmente si impianta perché probabilmente non è in
grado di inviare opportuni segnali all’organismo materno.
Almeno il 50% degli embrioni non arrivano a termine di
gravidanza (non si impiantano o si impiantano
fugacemente) e ciò rappresenterebbe, almeno in parte,
un fenomeno di selezione naturale che tende ad impedire
la nascita di individui con anomalie congenite.
139
Prime fasi dell’embriogenesi
Nella blastocisti umana, dopo circa 11 giorni di sviluppo, la
massa cellulare interna si è trasformata in una lamina , il
disco embrionario.
Questo disco è formato da due strati:
1. Ectoderma o epiblasto rivolto verso il trofoblasto e
costituito da cellule prismatiche
2. Endoderma o ipoblasto rivolto verso il blastocele,
costituito da cellule cubiche
140
Tra la lamina ectodermica ed il corion è visibile una lacuna, che
costituisce l’abbozzo della cavità amniotica. Il pavimento è
costituito dal disco ectodermico, la restante porzione è costituita
dall’amnios , una membrana di derivazione trofoblastica: è la cavità
amniotica
Anche al di sotto della lamina endodermica, tra l’11° ed il 13° giorno
di sviluppo si delinea una lacuna il cui tetto è costituito dalla
lamina endodermica mentre il resto è costituito da tessutodi
derivazione trofoblastica: il sacco vitellino primitivo, destinato a
regredire
Attorno al 16° giorno tra l’ectoderna e l’endoderma si differenzia il
terzo foglietto embrionale , il mesoderma
141
Fig. 3.1 seconda settimana o atlante parte sopra
142
Una ulteriore delaminazione delle cellule trofoblastiche dà
origine al mesoderma extraembrionale.
Una porzione di mesoderma extraembrionale compreso tra
l’amnios e la parete coriale tende a condensarsi formando il
peduncolo embrionale (futuro cordone ombelicale).
Il mesoderma extraembrionale si accresce e si rendono
visibili al suo interno degli spazi celomatici isolati, la cui
fusione crea il celoma extraembrionale
143
fig atlante sotto
144
Questa cavità , piena di liquido circonda l’amnios ed il sacco
vitellino, salvo dove essi sono attaccati al corion mediante il
peduncolo di attacco
Con il formarsi del celoma extraembrionale il sacco vitellino
diminuisce di dimensione e si sviluppa un sacco vitellino
secondario
145
fig atlante sotto
146
Il celoma extraembrionale suddivide il mesoderma
extraembrionale in 2 foglietti
• il mesoderma extraembrionale somatico (somatopleura), che
riveste il trofoblasto e ricopre l’amnios
• il mesoderma extraembrionale splancnico (splancnopleura)
che circonda il sacco vitellino
147
fig atlante sotto
148
Nella sua ulteriore evoluzione l’amnios aumenta
notevolmente di volume: sovrasta il disco embrionario, poi
lo circonda inglobando sia il sacco vitellino sia il peduncolo
embrionale. Si origina così il funicolo ombelicale, mentre
l’embrione viene completamente ad essere immerso nel
liquido della cavità amniotica
149
Fig. 252 pescetto parte bassa
150
Nel corso dell’ulteriore sviluppo dai tre foglietti primitivi del
disco embrionario deriveranno i seguenti organi:
• Dall’ectoderma: cute e sue appendici; sistema nervoso;
midollare surrenale; ipofisi; ghiandole salivari
• Dall’endoderma: tratto gastrointestinale, fegato,
pancreas,apparato respiratorio, tiroide,cellule germinali
primitive
• Dal mesoderma: ossa, muscoli, cartilagini, tessuto
connettivo, peritoneo. pleure, sistema cardiovascolare,
sistema urogenitale, surrene
151
Reazione deciduale
La blastocisti si impianta sempre con il suo polo embrionale
nel punto dove l’embrione aderisce al trofoblasto. Ne
risulta che la cavità amniotica primitiva sarà rivolta
sempre verso il miometrio
All’invasione trofoblastica l’endometrio oppone la cosiddetta
reazione deciduale , che inizia nella sede dell’impianto è
si diffonde a tutto l’endometrio in pochi giorni: le cellule
dello stroma perivascolare proliferano e si riempiono di
vacuoli contenenti glicogeno e lipidi. Il significao biologico
è quello di contrastare l’invasione del trofoblasto
152
Reazione deciduale
Le cellule della decidua sono grossi elementi di origine
stromale, poligonali o rotondeggianti
Il quadro strutturale che caratterizza la decidua rappresenta
l’evoluzione della fase secretiva dell’endometrio
Esso è determinato dal persistere della secrezione
estrogenica e progesteronica da parte del corpo luteo,
stimolato dalle HCG prodotte dal trofoblasto
La reazione deciduale si manifesta 11-12 giorni dopo
l’ovulazione proprio quando l’embrione è in fase di
annidamento.
153
Reazione deciduale
• Decidua spongiosa: parte profonda ad intelaiatura più
bassa, costituita da ghiandole dilatate e piene di secreto
• Decidua compatta: parte più superficiale , costituita da
cellule deciduali poste le une vicino alle altre
154
fig253 pescetto
155
Reazione deciduale
• Decidua basale: posta immediatamente sotto la zona
di annidamento
• decidua capsulare: ricopre la superficie coriale degli
annessi embrionali (la parte del sacco embrionale
verso la cavità uterina)
• decidua parietale. ricopre la rimanente superficie
dell’utero (verso la 16°-17° settimana la decidua
parietale e la capsulare si fondono)
156
fig atlante placenta
157
Placentazione
I capillari dell’endometrio, che circondano l’embrione ormai
impiantato (10 giorno)diventano dapprima dilatati e
congesti e formano dei sinusoidi che in seguito vengono
erosi dal siciziotrofoblasto.
Si formano così delle lacune che rapidamente si riempiono
di sangue materno, che fuoriesce dai capillari rotti, e di
secrezioni prodotte dalle ghiandole dell’endometrio.
Il sangue materno fluisce allora direttamente nella rete di
lacune.
158
Placentazione
A mano a mano che le lacune aumentano di numero e
volume esse entrano in comunicazione le une con le altre
formando una specie di labirinto di spazi e canali separati
da tessuto trofoblastico. Gli spazi costituiscono lo spazio
intervilloso, Le colonne costituiscono i villi primari.
La connessione dei vasi uterini con le lacune del
sinciziotrofoblasto rappresenta l’inizio della circolazione
uteroplacentare: il sangue ossigenato passa dalle arterie
spirali nelle lacune, quello deossigenato viene allontanato
dalle vene dell’utero
159
Fg 3.2 seconda settiman e atlanta parte alta
160
161
Placentazione
Verso il 16° giorno di sviluppo cominciano a a comparire delle proiezioni
trofoblastiche in cui è presente un asse centrale connettivale: villi
secondari.
Verso la fine della 3° settimana, in seno all’asse connettivale si
differenziano i primi vasi embrionali: villo terziario
162
Placentazione
Villi di primo ordine: tronco centrale
Villi di secondo ordine : prima ramificazione
Villi di terzo ordine: seconda ramificazione
Villi terminali: ramificazione terminale
Villi di ancoraggio o barbicanti: da lamina coriale a
decidua basale
Villi liberi: fluttuanti nelle lacune
163
fig atlante
164
Placentazione
Tra il 14° ed il 21° giorno i villi vengono penetrati da
colonne di citotrofoblasto che si spingono sino in contatto
con la decidua , dove si estendono in superficie a
formare una capsula citotrofoblastica.
La formazione della capsula citotrofoblastica è un
fenomeno decisivo per consentire la rapida ed armonica
crescita in supeficie della placenta.
Le cellule del citotrofoblasto penetrano anche
profondamente raggiungendo lo strato paradeciduale del
miometrio (citotrofoblasto extravilloso interstiziale)
165
Placentazione
Infine, entro le prime 11-12 settimane, il citotrofoblasto
invade la porzione più distale delle arterie spirali,
sostituendosi all’endotelio, all’intima ed a gran parte della
tonica media (citotrofoblasto extravilloso intravascolare)
Verso la 14°-16° settimana una seconda ondata di
invasione intravascolare porta le cellule del trofoblasto a
sostituire la parete delle arteri spirali anche nella porzione
intramiometriale.
Lo scopo è di trasformare le arterie in vasi a bassa
resistenza , tali da far scorrere agevolmente le grandi
quantità di sangue richieste
166
fig atlante
167
Placentazione
Inizialmente i villi sono disposti in modo uniforme su tutta la
superficie della membrana coriale
Verso la fine della 3° settimana di sviluppo quelli in contatto
con la decidua basale continuano a proliferare (corion
frondosum ), mentre quelli a contatto con la decidua
capsulare cessano di crescere (corion laeve)
168
fig atlanta 41
169
Placentazione
Ogni villo di primo ordine con tutte le sue
ramificazioni: cotiledone fetale
Da ogni villo di secondo ordine deriva una subunità
funzionale: lobulo placentare fetale
Verso la fine del primo trimestre si formano i
cosiddetti setti placentari deciduali costituiti da
plicature della decidua basale: dividono lo spazio
intervilloso in una serie di concamerazioni
comunicanti : cotiledoni materni (18 -20)
170
171
Pag 43 atlante
172
Placentazione
La circolazione embriotrofoblastica avviene inizialmente
tramite:
! 2 arterie ombelicali: nelle quali la corrente è diretta
dall’embrione verso i villi coriali
! 2 vene ombelicali:corrente sanguigna dai villi
all’embrione: il tronco venoso destro andrà in atrofia
verso la 5° settimana
Le arterie e le vene sono contenute nel cordone
ombelicale, derivato dal peduncolo embrionale, avvolto
dalla membrana amniotica
173

Riproduzione umana femminile

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