Entwicklung des Embryos

Die ersten 12 Schwangerschaftswochen werden als 1. Schwangerschaftsdrittel bzw. als 1. Trimester zusammengefasst. Der erste Tag wird hierbei als der erste Tag der letzten Menstruation definiert. Ab diesem benötigt der Embryo genau 40 Wochen bis zur vollständigen Entwicklung. Oft ist die Schwangerschaft der künftigen Mutter noch nicht anzusehen, auch wenn sich bereits Schwangerschaftsbeschwerden bemerkbar machen.

Das erste Trimester stellt auch die kritische Phase in Bezug auf äußere Gifte dar. So kann der Konsum von Alkohol, Zigaretten oder anderen Drogen zu massiven Störungen in der Entwicklung des Kindes führen. Außerdem ist das Risiko für eine Fehlgeburt im 1. Trimester am höchsten. 
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Im Mittelpunkt des 1. Trimesters stehen vor allem die Entwicklung der einzelnen Organe und das überproportionale Wachstum des Kopfs. Erst im zweiten und dritten Trimester finden ein massives Größenwachstum und eine Gewichtszunahme statt.

Am Anfang der ersten Schwangerschaftswoche liegt zunächst eine einzige befruchtete Eizelle im Eileiter vor. Diese wandert in den ersten Tagen der Schwangerschaft in Richtung Gebärmutter (Uterus), um sich dort Einzunisten (Nidation). Während dieser Phase finden bereits die ersten Teilungen der Eizelle statt.

Es folgt das 2-Zell-Stadium. Am dritten und vierten Tag finden weitere Zellteilungen statt, sodass bereits eine leichte Zellspezialisierung (Differenzierung) festzustellen ist. Der entstandene Zellverband heißt Blastozyste und umfasst bereits mehrere Zellen.

Am fünften bis sechsten Tag erfolgt nun die eigentliche Einnistung in die Gebärmutter. Diese hat sich im Laufe des normalen Zyklus optimal auf diese Gegebenheit vorbereitet. Sie ist stark durchblutet, enthält viele Nährstoffe und weist eine schwammige Oberfläche auf, damit sich der Zellverband (Blastozyste) gut einnisten kann. An diesem Ort entsteht die spätere Plazenta.

In der ersten Schwangerschaftswoche kann es auch passieren, dass sich bei der Zellteilung zwei unabhängige Organismen anfangen auszubilden. Die Folge sind eineiige Zwillinge.

Die zweite Schwangerschaftswoche ist geprägt durch die vollständige Implantation (Einpflanzung) der Blastozyste. Die Plazenta entwickelt sich und es entstehen die sogenannten Keimscheiben und Höhlen, wie die Fruchtwasserhöhle (Amninonhöhle) und der Dottersack.

Die hohe Zellteilungsrate in diesem Stadium erhöht nicht einfach nur die Anzahl der Zellen, sondern ermöglicht auch eine weitere Differenzierung und Spezifizierung für bestimmte Aufgaben. Es bilden sich verschiedene Zellschichten, die eine Höhle bilden. Dort liegen geschützt die embryonalen Stammzellen. Dieser innere Zellverband wird als Embryoblast bezeichnet.

Die Entstehung der Keimscheiben hat viele verschiedene Prozesse zur Folge. So wird nämlich die Hauptachse des entstehenden Embryos bestimmt, also wo oben und unten ist. Zudem gibt es eine große Verschiebung in den einzelnen Höhlen und es entsteht unter anderem die Fruchtwasserhöhle, die sich nun langsam mit Fruchtwasser füllt und später die gesamte Gebärmutter ausfüllt.

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Beherrscht wird die dritte Schwangerschaftswoche durch die Ausbildung der drei Keimblätter. Diese Keimblätter sind das Ektoderm, das Mesoderm und das Endoderm. Die verschiedenen Keimblätter differenzieren sich im Laufe der Entwicklung weiter aus und bilden letztendlich alle Organe des menschlichen Körpers. Doch kann man bereits hier eine klare Unterteilung erkennen.

So bilden sich aus dem Ektoderm das Nervensystem, die Haut, Zähne, Haare und viele weitere Strukturen. Im Gegensatz hierzu entstehen aus dem Mesoderm die Muskulatur, die meisten inneren Organe, Knochen und das Bindegewebe. Aus dem Endoderm entstehen die Drüsen, wie die Schilddrüse und der Thymus. Alle dies ist das Ergebnis von sehr komplexen biochemischen und anatomischen Vorgängen, die während dieser Entwicklungsphase geschehen.

Es beginnt zu diesem Zeitpunkt zum Beispiel die sogenannte Neurulation. Dieser Begriff beschreibt das Entstehen eines Neuralrohrs aus Teilen de Ektoderms und der daraus folgenden Differenzierung von embryonalen Stammzellen zu Vorläufern der Nervenzellen.
In dieser sehr komplexen Phase der Entwicklung ist der Embryo sehr empfindlich auf äußere Schadstoffe wie Alkohol.

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Im Rahmen der vierten Schwangerschaftswoche kommt es zu maßgeblichen Veränderungen an der Körperform des Embryos. Durch die zunehmende Ausprägung der Anlagen für verschiedene Organe und das Größenwachstum des Gehirns hat der Embryo langsam das bekannte C-förmige Aussehen. Zudem entwickeln sich die ersten Anzeichen der oberen und unteren Extremitäten, die sogenannten Extremitätenknospen.

Das in der 3. Woche entstandene Neuralrohr verschließt sich nun an der oberen und unteren Öffnung. Damit es zu einem ordnungsgemäßen Verschluss kommt, ist vor allem Folsäure von Bedeutung. Anderenfalls kann es zu schwerwiegenden Störungen, wie einer Spina bifida kommen. Lesen Sie hier weiter: Spina bifida

Des Weiteren wandert die Herzanlage auf die Vorderseite des Körpers und beginnt sich nun im oberen Brustbereich weiter auszubilden. Die ersten Anlagen für die Ohren und Augen sind in diesem Stadium ebenfalls bereits zu erahnen.

Insgesamt verändert sich die Körperform des Embryos in der fünften Schwangerschaftswoche nur geringfügig. Der Embryo ist in diesem Stadium ca. 2 mm groß. Die einzige Ausnahme hiervon bildet der Kopf, der nun durch das überproportionale Wachstum des Gehirns sehr groß erscheint im Vergleich mit den anderen Körperstrukturen.

Die oberen und unteren Extremitätenknospen wachsen ebenfalls weiter. Zwischen diesen beiden Anlagen kommt es zur Entwicklung sogenannter Urnieren. Diese bilden sich beim Menschen jedoch nach einer gewissen Zeit zurück. Es bleiben jedoch einige Strukturen wie der Hoden bzw. der Eierstock (Ovar) und die Samenleiter zurück, die aus den Zellen der Urnierenkanälchen entstanden sind.

Zudem bilden sich zeitgleich die ersten Gesichtsstrukturen aus. Oft ist es auch die fünfte Woche, in der das Herz das erste Mal anfängt zu schlagen. Die Herzfrequenz ist circa doppelt so hoch, wie die der Mutter.

Die Extremitäten machen in dieser Woche enorme Fortschritte. Bei den Armen kann man nun einzelne Strukturen wie die Ellenbeuge und die Handflächen erkennen. Diese weisen in Form von sogenannten Fingerstrahlen die ersten Anlagen für die Entwicklung der Finger auf.
Die untere Extremität folgt einer ähnlichen Entwicklung, jedoch erst einige Tage später.

Durch das Verschmelzen von bestimmten Vorwölbungen im Kopfbereich entstehen nun die Vorläufer des äußeren Gehörgangs und der Ohrmuschel. Durch die Ausbildung von bestimmten Farbpigmenten in der Netzhaut sind auch die Augen nun gut zu erkennen.

Darüber hinaus wird in mancher Literatur darüber berichtet, dass Embryos in diesem Stadium bereits auf äußere Reize mit Reflexzuckungen reagieren können, was ein Beleg für die fortschreitende Entwicklung des Nervensystems ist.

Die großen Entwicklungssprünge der Extremitäten reichen bis in die siebte Schwangerschaftswoche hinein. Die Fingeranlagen sind nun gut ausgeprägt und die entstehenden Einkerbungen zwischen den Fingern lassen die zukünftige Form bereits erahnen.

Durch das enorme Wachstum der inneren Organe, vor allem des Darms, kommt es zum physiologischen, von der Natur so geplanten, Nabelbruch. Da die Bauchhöhle nicht so schnell wächst wie der Darm kommt es zu einem akuten Platzmangel. Die Lösung ist, den Darm für eine kurze Zeit nach außen zu verlagern, was durch den Nabelbruch erreicht wird.

In dieser Woche beginnen ebenfalls die großen Verknöcherungsprozesse in den Extremitäten, angefangen mit dem Oberarmknochen (Humerus).

Der Embryo ist nun circa 15mm groß. Der raschen Entwicklung der oberen Extremität folgt nun auch die Untere. Es sind jetzt auch die einzelnen Fußzehen unterscheidbar und die ersten Anzeichen einer Verknöcherung im Bereich des Oberschenkels sind zu erkennen. Des Weitern wandern alle vier Extremitäten weiter auf die Vorderseite.

Die Gesichtskonturen verfeinern sich ebenfalls. So sind mittlerweile Augenlider zu erkennen und die Ohrmuscheln sind nahezu vollständig ausgebildet.

In diesem Stadium beginnt auch die Ausbildung der äußeren Geschlechtsmerkmale. Diese sind jedoch aufgrund ihrer Größe zu diesem Zeitpunkt bei einer Ultraschalluntersuchung noch nicht zu unterscheiden. Der Embryo weist mittlerweile viele menschliche Kennzeichen auf und die ersten Organe arbeiten bereits. So pumpt das Herz mit einer hohen Frequenz Blut durch die kleinen Gefäße des Embryos, die Nieren produzieren den ersten Urin, der ins Fruchtwasser ausgeschieden wird und der Magen beginnt Magensäure zu bilden.

In der neunten Schwangerschaftswoche sind alle Organe mittlerweile soweit ausgebildet, dass sie ihre Funktion aufnehmen können. Jetzt beginnen die Reifung und das Größenwachstum der einzelnen Organe. Zu diesem Zeitpunkt ist der Embryo bereits ca. 2 cm groß.

Das Gehirn wird nun durch größere Knorpelplatten nach außen hin geschützt. Verwachsen können diese jedoch erst nach der Geburt, da das Gehirn noch ein rasantes Wachstum aufweist und dementsprechend viel Platz benötigt.
Des Weiteren findet eine Spezialisierung der Nervenzellen statt. Manche übernehmen die Steuerung von Bewegungen, während andere für das Wahrnehmen und die Verarbeitung von Sinneseindrücken zuständig sind.

Zu diesem Zeitpunkt sind vor allem die Nervenzellen sehr empfindlich auf äußere Gifte, wie Alkohol. So kann dessen Konsum schweren Störungen in der Entwicklung des Gehirns zur Folge haben. Am Ende dieser Woche ist der Embryo soweit entwickelt, dass er nun per Definition als Fötus bezeichnet wird.

Der Übergang eines Embryos in einen Fetus ist kein biologischer Prozess, sondern eine reine Definitionssache. Dieser erfolgt nicht abrupt, sondern im Laufe der vergangenen Wochen. Es sind nun alle Organe ausgebildet und können teilweise ihre Funktionen erfüllen. Zudem ist mittlerweile erkennbar, dass es sich um ein sich entwickelndes menschliches Wesen handelt.

Die nun folgenden Wochen der Entwicklung sind geprägt durch die Spezialisierung der Zellen und dem Größenwachstum der einzelnen Organe. Nur dadurch kann ein so komplexer Organismus, wie der Mensch, entstehen.

Ein großer Unterschied zur Embryonalentwicklung stellt das Ausmaß des Kopfwachstums dar. Ist dieser in den ersten Wochen stark überproportional, verlangsamt sich nun die Geschwindigkeit und andere Bereiche des Körpers liegen im Fokus des Wachstums. So wächst der Körper nun vor allem in die Länge. Erst ab dem 5. Monat folgt das Gewicht diesem rasanten Verlauf.

Die Lebensfähigkeit des Fetus außerhalb der Gebärmutter, infolge einer Frühgeburt, ist zur Zeit (2017) die 23. Schwangerschaftswoche und ein Geburtsgewicht von mindestens 500g.