Embryonální období vývoje obratlovců je charakterizováno tvorbou dočasných (provizorních) orgánů, jako je chorion, žloutkový váček, alantois a amnion. Poslední z nich hraje jednu z nejdůležitějších rolí, protože produkuje plodovou vodu, která poskytuje prostředí pro vývoj těla. O tom, co je amnion, jak se tvoří, jakou má strukturu a účel - čtěte dále.
Co je to amniotický vak?
Amniotická membrána neboli amnion je dočasný orgán, který poskytuje pohodlné vodní prostředí pro vývoj embrya. Je to souvislá membrána, která se podílí na produkci plodové vody, počínaje sedmým týdnem embryogeneze.
Amnion se vyskytuje v těsném vztahu s chorionem nebo, jak se často nazývá, serózou. Jejich anlage se objevuje v určité vzdálenosti od hlavového konce embrya ve formě příčného záhybu, který se následně, jak roste, ohýbá a uzavírá jako kapuce. Dále rostou amniotické záhyby, nebo spíše jejich boční částiobě strany embrya ve směru zepředu dozadu, přibližující se stále více. Nakonec se spojí a rostou spolu. Plod je uzavřen ve vodní skořápce (amniotické dutině).
Neplní se však tekutinou hned, ale postupně. Zpočátku dutina vypadá jako úzká mezera mezi vnitřním povrchem amniotické záhyby a embryem. Poté se naplní plodovou vodou (odpadní produkt buněk) a napne. Embryo je spojeno s extraembryonálními částmi těla pouze prostřednictvím pupeční šňůry. Na obrázku nahoře je lidské embryo ve vývoji 7 týdnů.
Amniota a anamnie
Amnion vznikl v procesu evoluce v souvislosti s přechodem obratlovců na souš z vody. Zpočátku je jejím hlavním účelem chránit embrya před vysycháním během vývoje nikoli ve vodním prostředí. V tomto ohledu jsou všichni obratlovci, kteří kladou vejce (plazi a ptáci), stejně jako savci, amnioti, nebo jinými slovy zvířata, jejichž embrya mají vaječné skořápky.
Předchozí třídy a nadtřídy (ryby, obojživelníci, cyklostomové, hlavonožci) kladou vajíčka do vodního prostředí a nepotřebují žádnou další skořápku. Proto se tato skupina zvířat nazývá anamniya. Jejich existence je spojena s vodním prostředím, ve kterém tráví většinu svého života, nebo jeho počátečními stádii (vajíčko, larva).
Vývoj amnionu a strukturálních prvků
Amnion se tvoří z extraembryonálního ektodermu a mezenchymu. V lidském ploduobjevuje se ve druhé fázi gastrulace ve formě malého váčku jako součásti epiblastu. Na konci sedmého týdne dochází ke kontaktu pojivové tkáně amnia a choria. Epitel plodových obalů přechází na plodovou stopku, která se později mění v pupeční šňůru a splývá s epiteliálním obalem kůže embrya v pupečním prstenci. Plodová membrána tvoří stěnu jakési nádržky naplněné tekutinou, ve které se nachází embryo.
V raných fázích vývoje je amniový epitel jednovrstvá plochá řada velkých polygonálních buněk těsně vedle sebe. Mnoho z nich se dělí mitózou. Ve třetím měsíci embryogeneze se epitel stává prizmatickým, na jeho povrchu se objevují klky. V apikální části buněk jsou různě velké vakuoly, jejich obsah se uvolňuje do amniové dutiny. Epitel amnia v oblasti placentární ploténky je prizmatický a jednovrstevný, jen místy víceřadý. Plní především sekreční funkci. Epitel mimo placentární amnion provádí hlavně resorpci plodové vody.
Pojivové stroma amniové membrány má bazální membránu, vrstvu vláknité, husté pojivové tkáně a vrstvu volné houbovité pojivové tkáně, která spojuje amnion s chorionem.
Amnion u plazů
Jak bylo uvedeno výše, amnioti jsou strunatci, u kterých se v procesu individuálního vývoje tvoří speciální embryonální membrány (alantois a amnion). u savců,embryogeneze ptáků a plazů má společné rysy. Nicméně plazi jsou na samém dně evoluce.
Provizorní (dočasné) orgány, mezi které patří amnion, vznikají u embryí plazů stejným způsobem jako u kostnatých a chrupavčitých ryb. Velké množství žloutku vede ke vzniku žloutkového váčku. První živočichové, jejichž embrya si v procesu evoluce vytvořila vodní schránku, jsou plazi. Jejich vajíčka nemají bílkoviny a vyvíjející se embryo těsně přiléhá k membránám skořápky. Postupně se noří do řídkého žloutku, ohýbá vrstvu extraembryonálního ektodermu a kolem těla vytváří plodové záhyby. Proces jejich uzavírání je pozvolný. Nakonec se vytvoří amniová dutina. Záhyby se neuzavírají pouze na zadním konci embrya. Zůstává úzký kanál spojující amniotickou a serózní dutinu.
Tvorba amnionu u ptáků
Proces tvorby provizorních orgánů u ptáků a plazů má mnoho společného. Žloutkový váček u ptáků se tvoří úplně stejným způsobem. Tvorba serózní a amniové membrány probíhá odlišně. Ptačí vejce mají silnou vrstvu bílkovin umístěnou pod membránou skořápky. Embryo se do žloutku neponoří, vystoupá nad něj a na obou stranách se vytvoří prohlubně, zvané tělesné záhyby. Rostou a prohlubují se, zvedají embryo a přispívají ke skládání střevního endodermu do trubice. Pak záhyby chobotu pokračují do amniových záhybů, které splývají nad embryema tvoří plodovou dutinu.
Rozdíl ve struktuře vajec ptáků a plazů neovlivnil mechanismus vývoje alantois. U zástupců těchto dvou skupin amniot se vyskytuje obdobně. Allantois ptáků a plazů plní stejné funkce.
Význam amnionu
Chorion, allantois a amnion jsou embryonální membrány charakteristické pro všechny vyšší obratlovce a některé bezobratlé. Z hlediska evoluce lze tyto orgány považovat za vyvinuté po dlouhou dobu adaptace embrya. Společně se žloutkovým váčkem jej chrání před různými faktory prostředí. Tyto embryonální adaptace vznikly a zdokonalily se přirozeným výběrem, tedy pod vlivem měnících se podmínek biotického a abiotického prostředí.
Přeneseně řečeno, amnion je akvárium, ve kterém embrya obratlovců a některých bezobratlých opakují vodní životní styl svých vzdálených předků. Přítomnost skořápky zaručuje vývoj plodu v prostředí s nejoptimálnějším složením bílkovin, elektrolytů a sacharidů.
Plodová voda obsahuje protilátky, které chrání embryo před patogenními faktory. Kromě toho plní vodní prostředí funkci tlumící nárazy při různých otřesech, otřesech a preventivní funkci při mechanickém poškození plodu.
