embriologi manusia
DESCRIPTION
embriologi manusia : meliputi proses awal gametogenesis, embrio hingga fetalTRANSCRIPT
Lydia Febri Kurniatin
1420332010
Embriologi manusia“Gametogenesis,ovulasi &Implantasi
MAGISTER KEBIDANAN FAKULTAS KEDOKTERANUNIVERSITAS ANDALAS PADANG
TAHUN 2015
EMBRIOLOGI MANUSIA
Minggu Pertama Perkembangan : Ovulasi Hingga Implantasi
Gametogenesis : Konversi Sel-Sel Benih Menjadi Gamet Pria Dan Gamet Wanita
GAMETOGENESISGametogenesis adalah proses perubahan sel germinativum menjadi gamet pria dan
gamet wanita melalui proses meiosis
OOGENESIS SPERMATOGENESIS
WANITA PRIA
Lydia Febri Kurniatin 1420332010 4
Sel Germativum PrimordialGamet berasal dari sel germativum
primordial (SGP; primordial germ cells)
yang terbentuk di epiblas selama minggu kedua dan yang bergerak
menuju dinding yolk sac
Mudigah pada akhir minggu ketiga yang memperlihatkan posisi sel
germinativum primordial di dinding yolk sac, dekat dengan perlekatan bakal tali pusat. Dari lokasi ini, sel-sel tersebut
bermigrasi ke gonad yang sedang terbentuk
Parents with diploid (46 chr) somatic cells Mother Father
Meiotic division of germ cells
Meiotic division of germ cells
Haploid Ovum Haploid SpermFertilization
Diploid fertilized Ovum
Mitosis
Offspring of diploid somatic cells
Ovum with X sex chromosome
Fertilized bySperm with Y sc Sperm with X sc
Embryo with XY sc Embryo with XX scGenetic sex
Sex-determining regionof Y chr (SRY) stimulatesProduction of H-Y antigenIn plasma membrane of undifferentiated gonad
H-Y antigen directs differentiation of gonads into testes
No Y chr, so no SRYand no H-Y antigen
With no H-Y antigen,undifferentiated gonadsdevelop into ovaries
Gonadal sex
Lydia Febri Kurniatin 1420332010 7
MITOSIS
• Mitosis adalah proses pembelahan satu sel anak untuk menghasilkan dua sel anak yang secara genetis identik dengan sel induk.
• Setiap Sel anak menerima komplemen lengkap 46 kromosom. • Sebelum suatu sel mengalami mitosis, setiap kromosom
mereplikasi asam deoksiribunukleatnya (DNA). • Selama fase replikasi ini, kromosom menjadi sangat panjang,
tersebar difus keseluruh nucleus, dan tidak dapat dikenali dengan mikroskop cahaya.
Lydia Febri Kurniatin 1420332010 8
TAHAP MITOSIS
Lydia Febri Kurniatin 1420332010 9
TAHAP MITOSIS
Ket : kromosom ayah (biru) ; kromosom ibu (merah)
Profase
a. Kromosom mulai bergelung, memendek, dan menebal.
b. Setiap kromosom terdiri dari dua subunit sejajar (kromatid) yang saling menyatu pada sebuah daerah menyempit milik bersama yang disebut sentromer.
c. Sepanjang masa profase, kromosom terus menebal, menjadi lebih pendek dan lebih tebal
Lydia Febri Kurniatin 1420332010 10
TAHAP MITOSIS
Ket : kromosom ayah (biru) ; kromosom ibu (merah)
Prometafase kromatid menjadi mudah dibedakan
Lydia Febri Kurniatin 1420332010 11
TAHAP MITOSIS
Ket : kromosom ayah (biru) ; kromosom ibu (merah)
Metafase a. Kromosom berderet pada
bidang khatulistiwa dan bentuk rangkapnya jelas terlihat.
b. Masing-masing dihubungkan oleh mikrotubulus (gelendong mitosis) yang keluar dari sentromer ke sentriol
Lydia Febri Kurniatin 1420332010 12
TAHAP MITOSIS
Ket : kromosom ayah (biru) ; kromosom ibu (merah)
Anafase Sentromer pada setiap kromosom membelah, yang diikuti dengan migrasi kromatid ke kutub-kutub gelendong
Lydia Febri Kurniatin 1420332010 13
TAHAP MITOSIS
Ket : kromosom ayah (biru) ; kromosom ibu (merah)
Telofase kromosom mengendorkan gelungannya dan menjadi panjang, selubung inti terbentuk kembali, dan terjadi pembagian sitoplasma
Lydia Febri Kurniatin 1420332010 14
TAHAP MITOSIS
Ket : kromosom ayah (biru) ; kromosom ibu (merah)
Setiap sel anak menerima separuh dari semua materi
kromosom yang telah berlipat dua tersebut mempertahankan jumlah kromosom yang sama
seperti sel induknya.
Lydia Febri Kurniatin 1420332010 15
• Meiosis adalah pembelahan sel yang terjadi pada sel germativum untuk menghasilkan gamet pria dan wanita, yaitu masing-masing sperma dan sel telur.
• Meiosis memerlukan dua pembelahan sel yaitu meiosis I dan meiosis II untuk mengurangi jumlah kromosom menjadi haploid 23.
• Seperti pada mitosis, sel germativum pria dan wanita (spermatosit dan oosit primer) pada awal meiosis I mereplikasi DNA mereka shingga ke-46 kromosom tersebut digandakan menjadi sister chromatid.
• Namun, berbeda dengan mitosis, kromosom- kromosom homolog kemudian bergabung membentuk pasangan-pasangan, suatu proses yang disebut sinapsis
MEIOSIS
Lydia Febri Kurniatin 1420332010 16
Pembelahan meiosis pertama dan kedua
Lydia Febri Kurniatin 1420332010 17
A. kromosom homolog saling mendekati. B. Kromosom homolog berpasangan, dan
setiap anggota dari satu pasangan terdiri atas dua kromatid.
C. Kromosom-kromosom homolog yang berpasangan secara erat saling bertukar fragmen kromatid (crossover, tukar-silang).
D. Kromosom berstruktur ganda mulai terpisah.
E. Anafase dari pembelahan, kromosom di masing-masing dari empat sel anak tersebut berbeda satu sama lain.
F. Selama pembelahan meiosis yang kedua, kromosom-kromosom yang bersusun rangkap putus pada sentromernya. Pada akhir pembelahan, kromosom di dalam tiap-tiap sel anak berbeda satu sama lain
Proses-proses yang terjadi selama pembelahan maturasi pertama dan
kedua.
A. Sel germativum primitif pada
wanita (oosit primer) menghasilkan
hanya satu gamet matang, oosit matur.
B. Sel germativum primitive pada pria
(spermatosit primer) menghasilkan
empat spermatid yang semuanya
berkembang menjadi spermatozoa
SPERMATOGENESIS
Lydia Febri Kurniatin 1420332010 20
SPERMATOGENESIS
Spermatogenesis adalah semua peristiwa yang berlangsung pada saat perkembangan spermatogonia menjadi spermatozoa.
Pada pria, diferensiasi sel benih primordial dimulai pada masa pubertas (pada wanita, proses ini mulai in utero pada bulan ke-3 perkembangan).
Lydia Febri Kurniatin 1420332010 21
Spermatogenesis – Lanjutan 3
• Sel benih primordial berkembang menjadi spermatogonia, yang terdiri dari dua jenis:– spermatogonia jenis A, yang membelah secara mitosis
untuk terus-menerus menyediakan sel induk,beberapa sel jenis A meninggalkan populasi sel induk dan berkembang menjadi generasi spermatogonia berikutnya, yang lebih terdiferensiasi daripada generasi sebelumnya;
– spermatogonia jenis B, yang selanjutnya mengalami mitosis, sehingga terbentuklah spermatosit primer.
Lydia Febri Kurniatin 1420332010 22
Spermatogenesis – Lanjutan 4
• Spermatosit primer kemudian memasuki masa profase yang panjang (22 hari), diikuti dengan selesainya meiosis I dengan cepat dan pembentukan spermatosit sekunder.
• Spermatosit sekunder membentuk spermatid pada pembelahan meiosis kedua. – Spermatid mengandung jumlah haploid
23 kromosom.
Lydia Febri Kurniatin 1420332010 23
Meiosis selama Spermatogenesis pada Manusia
spermatogonia tipe A, yang berasal dari
populasi sel tunas spermatogonia, adalah sel-sel pertama dalam
proses spermatogenesis
SPERMATOGENESIS
Lydia Febri Kurniatin 1420332010 26
Spermiogenesis• Serangkaian perubahan yang
menimbulkan transformasi spermatid menjadi spermatozoa.
• Perubahan ini adalah: –pembentukan akrosom, yang
menutupi lebih dari setengah permukaan inti;
–kondensasi inti;–pembentukan leher, bagian
tengah, dan ekor; dan–peluruhan sebagian besar
sitoplasma.
Lydia Febri Kurniatin 1420332010 27
Spermiogenesis – Lanjutan 2
• Pada manusia, waktu yang diperlukan oleh spermatogonium untuk berkembang menjadi spermatozoa matang adalah sekitar 64 hari.
• Pada mulanya gerakannya lambat, namun spermatozoa mendapatkan kemampuan gerak penuhnya di dalam epididimis.
Lydia Febri Kurniatin 1420332010 28
Gambar 1.16. Gambar-gambar skematik yang memperlihatkan tahap-tahap penting dalam transformasi spermatid manusia menjadi spermatozoon.
Lydia Febri Kurniatin 1420332010 29
A mature human Spermatozoon
OOGENESIS
Lydia Febri Kurniatin 1420332010 31
Oogenesis Pematangan Pranatal• Begitu tiba di kelenjar kelamin yang secara genetik
wanita, sel-sel benih primordial berdiferensiasi menjadi oogonia.
• Sel-sel ini mengalami sejumlah pembelahan mitosis dan, menjelang akhir bulan ketiga, mereka tersusun dalam kelompok-kelompok yang dkelilingi selapis sel epitel gepeng (sel folikel), berasal dari permukaan yang membungkus ovarium.
Lydia Febri Kurniatin 1420332010 32
Pematangan Pranatal – Lanjutan 2
• Sebagian besar oogonia membelah terus dengan mitosis, beberapa di antaranya berdiferensiasi menjadi oosit primer. – Sel ini melipatgandakan DNA-nya dan memasuki tahap
profase pembelahan meiosis pertama. • Menjelang bulan ke-5 perkembangan, jumlah
keseluruhan sel benih di dalam ovarium mencapai puncaknya (± 7 juta). – Pada saat ini, mulai terjadi kematian sel, dan banyak
oogonia maupun oosit primer menjadi atretik.
Lydia Febri Kurniatin 1420332010 33
Pematangan Pranatal – Lanjutan 3
• Menjelang bulan ke-7, sebagian besar oogonia berdegenerasi, kecuali beberapa yang letaknya dekat dengan permukaan. – Semua oosit primer yang masih bertahan hidup
sudah memasuki pembelahan meiosis pertama, dan kini sebagian besar di antaranya dikelilingi oleh selapis sel epitel gepeng.
• Sebuah oosit primer, bersama dengan sel epitel gepeng yang mengelilinginya, dikenal sebagai folikel primordial.
Lydia Febri Kurniatin 1420332010 34
Gambar 1.8. Diferensiasi sel benih primordial menjadi oogonia mulai segera setelah mereka tiba di ovarium. Menjelang bulan ke-3 masa perkembangan, beberapa oogonia menjadi oosit primer yang masuk ke profase pembelahan meiosis pertama.
Lydia Febri Kurniatin 1420332010 35
OogenesisPematangan Pascanatal• Menjelang saat kelahiran, semua
oosit primer telah memulai profase pembelahan meiosis pertama tahap diploten.
• Oosit primer tetap berada dalam tahap profase dan tidak menyelesaikan pembelahan meiosis pertamanya sebelum mencapai masa pubertas disebabkan oleh zat penghambat pematangan oosit (PPO) yang dikeluarkan oleh sel folikuler.
Lydia Febri Kurniatin 1420332010 36
Pematangan Pascanatal – Lanjutan 2
JUMLAH OOSIT PRIMER• pada waktu bayi lahir ±700.000-2 juta;• selama dua tahun masa kanak-kanak berikutnya,
tinggal ± 40.000; • sejak awal masa pubertas <500 yang akan
mengalami ovulasi sepanjang masa reproduksi seorang wanita.
Lydia Febri Kurniatin 1420332010 37
Pematangan Pascanatal – Lanjutan 3
• Memasuki pubertas, 5-15 folikel primordial mulai mencapai kematangan pada setiap daur ovarium.
• Oosit primer (tetap dalam tahap diploten) mulai membesar, sementara sel folikuler yang mengelilinginya berubah bentuk dari gepeng menjadi kuboid dan berproliferasi membentuk epitel bertingkat (sel-sel granulosa). – Folikel ini sekarang disebut folikel primer.
Lydia Febri Kurniatin 1420332010 38
Potongan ovarium pada berbagai tahap perkembangan
39
Gambar 1.10. A. Gambaran skematis folikel primordial, terdiri atas satu oosit primer yang dikelilingi selapis sel epitel gepeng. B. Dengan makin berlanjutnya pematangan folikel, sel folikuler menjadi kuboid. Pada saat ini sel folikuler mulai mengeluarkan getah yang membentuk zona pelusida, yang nampak sebagai permukaan yang tidak rata pada permukaan oosit. C. Dalam proses pematangan selanjutnya, sel folikuler membentuk lapisan bertingkat sel granulose di sekitar oosit, sehingga mengubah bentuk folikel primordial menjadi folikel primer, dan zona pelusida menjadi berbatas jelas.
Lydia Febri Kurniatin 1420332010 40
Gambar 1.11. Gambaran skematis folikel yang sedang tumbuh menjadi matang. A. Oosit yang dikelilingi oleh zona pelusida, terletak di tepi; antrum folikuli terbentuk karena penggabungan ruang-ruang antar sel. Perhatikan susunan sel teka interna dan teka eksterna. B. Folikel vesikuler atau folikel Graaf matang. Antrum sudah sangat besar, berisi cairan folikel, dan dikelilingi lapisan sel granulose bertingkat. Oosit terbenam di dalam sekelompok sel granulosa, yang dikenal sebagai kumulus ooforus.
Lydia Febri Kurniatin 1420332010 41
TAHAPAN OOGENESIS
OVULASI, FERTILISASI DAN IMPLANTASI
Lydia Febri Kurniatin 1420332010 43
SIKLUS OVARIUM• Wanita mulai mengalami daur bulanan/siklus
menstruasi pada masa pubertas.• Siklus ini diatur oleh hipothalamus.• Hipothalamus menghasilkan gonadotropin releasing
hormon (GnRH) yang memicu hipofisis anterior untuk menghasilkan hormon-hormon gonadotropin: follicle stimulating hormon (FSH) dan luteinizing hormon (LH).
Lydia Febri Kurniatin 1420332010 44
OVULASI• Pada hari-hari menjelang ovulasi:
– folikel de Graff membesar cepat – oocyt primer menyelesaikan meiosis
pertamanya – muncul tonjolan setempat dan degenerasi
permukaan ovarium dan pada apeksnya tampak titik avaskuler, stigma
• Kelemahan daerah penonjolan tersebut, peningkatan tekanan intrafolikuler, dan kontraksi dinding ovarium akan mendorong oosit keluar
Lydia Febri Kurniatin 1420332010 45
OVULASI• Oosit bersama sel granulosa di sekelilingnya dari daerah
kumulus ooforus, terlepas dan hanyut meninggalkan ovarium (ovulasi).
• Beberapa sel kumulus ooforus menyusun diri di sekeliling zona pelusida membentuk korona radiata.
• Pada saat ovulasi ini pembelahan meiosis pertama selesai, dan oosit sekunder memulai pembelahan meiosis ke-2
• Ovulasi terjadi secara konstan 14+1 hari sebelum haid yang akan datang
• Apabila tidak terjadi conceptio maka oocyt akan mati.
Lydia Febri Kurniatin 1420332010 46
OVARIAN CYCLE
Lydia Febri Kurniatin 1420332010 49
OVARIAN CYCLE, UTERINE CYCLE & OVARIAN HORMONES
Lydia Febri Kurniatin 1420332010 50
Korpus Luteum• Setelah ovulasi, sisa sel folikuler pada dinding
folikel yang pecah mendapatkan vaskularisasi dari pembuluh darah di sekitarnya corpus rubrum.
• Dibawah pengaruh LH, sel ini akan mengalami reorganisasi menjadi sel-sel luteal yang pada akhirnya membentuk corpus luteum dan menghasilkan progesteron.
• Progesteron bersama-sama estrogen menyebabkan mukosa uteri memasuki tahap progestasi sebagai persiapan implantasi mudigah (nidasi).
Lydia Febri Kurniatin 1420332010 51
• Bila terjadi fertilisasi corpus luteum bertahan 3-4 bulan dan akan berkembang corpus luteum kehamilan (graviditas)
• Sel luteal akan mengasilkan progesteron• Fungsi progesteron mempertahankan kehamilan
hingga akhir bulan ke-4, saat komponen trofoblas dari plasenta dirasa cukup untuk mengambil alih peran sel luteal.
Lydia Febri Kurniatin 1420332010 52
• Bila tidak terjadi kehamilan maka corpus luteum hanya dapat bertahan selama 9 hari. Kemudian korpus luteum akan degenerasi, disebut korpus luteum menstruasi (corpus albicans).
• Pada saat ini progesterone melonjak turun yang menyebabkan pendarahan haid menjadi cepat.
Lydia Febri Kurniatin 1420332010 53
• Sesaat sebelum ovulasi, fimbrae tuba fallopi (tuba uterina) mulai menutupi permukaaan ovarium dan tuba fallopi mulai berkontraksi secara ritmik.
• Oocyt masuk ke dalam tuba oleh usapan fimbrae dan oleh gerakan bulu-bulu getar pada lapisan epitel.
• Setelah berada dalam tuba, oocyt dengan segera terdorong ke rongga rahim oleh kontraksi dinding otot.
• Oocyt akan sampai di rongga rahim dalam waktu 3-4 hari.
Lydia Febri Kurniatin 1420332010 54
Hubungan fimbrae dan ovarium. Fimbrae mengambil oosit dan menyapunya kedalam tuba uterina
Lydia Febri Kurniatin 1420332010 55
Fertilisasi• Terjadi dalam ampula tuba fallopi. • Sebelum terjadi fertilisasi spermatozoa
yang telah sampai di saluran kelamin wanita harus mengalami reaksi-reaksi presepsis yaitu:– Kapasitasi, – Reaksi akrosom
Lydia Febri Kurniatin 1420332010 56
Fase fertilisasi (sepsis) terdiri dari: 1. Penembusan corona
2. Penembusan zona pellusida, 3. Penyatuan oosit dan membrane sel
sperma.
Lydia Febri Kurniatin 1420332010 57
Tanggapan sel telur setelah sperma memasuki oocyt:
Reaksi kortikal dan zona, terlepasnya butir-butir kortikal oocyt
Melanjutkan pembelahan meiosis II,oocyt menyelesaikan meiosisII-nya segera setelah spermatozoa masuk.
Penggiatan metabolik sel telur, faktor yang diperkirakan dibawa oleh spermatogenesis yang berhubungan dengan awal embryogenesis.
Lydia Febri Kurniatin 1420332010 58
Hasil utama dari fertilisasi adalah:
Pengembalian menjadi jumlah kromosom diploid lagi
Penentuan jenis kelamin
Dimulainya pembelahan
Lydia Febri Kurniatin 1420332010 59
Cleavage (Pembelahan)• Jika telah mencapai stadium dua-sel, zigot akan
mengalami serangkaian pembelahan mitotic sehingga jumlah selnya bertambah.
• Sel-sel ini yang semakin kecil pada setiap kali pembelahan, dikenal sebagai blastomer.
• Setelah 3 hari pembelahan, sel-sel mudigah kembali membelah membentuk morula dan kemudian membentuk massa sel dalam (sel di bagian dalam) dan massa sel luar (sel-sel disekitarnya).
• Massa sel dalam akan menghasilkan mudigah sebenarnya dan massa luar membentuk trofoblas yang kemudian berkembang menjadi plasenta.
60
• Ketika morulla memasuki rahimcairan mulai menembus zona pellusida dan masuk ke dalam ruang antarsel yang ada di massa sel dalam berangsur-angsur ruang antarsel menyatu sehingga terbentuklah rongga disebut juga blastocoel ,mudigah pada saat ini dikenal dengan blastokista.
• Massa sel dalam embrioblast • Massa sel luar trofoblast • Zona pellusida pada saat ini sudah
menghilang sehingga implantasi dapat dimulai.
Pembentukan Blastokista
Tahap pembelahan zigot
Transport zigot ke uterus• Dalam perjalannya ke uterus, zigot membelah secara
mitosis berkali-kali. Hasil pembelahan tersebut berupa sekelompok sel yang sama besarnya, dengan bentuk seperti buah arbei yang disebut tahap morula.
• Morula akan terus membelah sampai terbentuk blastosit. Tahap ini disebut blastula, dengan rongga di dalamnya yang disebut blastocoel (blastosol).
• Blastosit terdiri dari sel-sel bagian luar (trofoblas) yang akan menjadi plasenta dan sel-sel bagian dalam (inner cell mass) yang menjadi cikal bakal janin.
• Pergerakan zigot ke uterus dipengaruhi oleh silia dan kontraksi dari tuba uteri
Persiapan endometrium• Endometrium dalam fase sekresi (endometrium
menjadi lebih tebal dan lunak)• Jika terjadi sentuhan blastokis, yang
menyebabkan peningkatan permeabilitas kapiler pembuluh darah sehingga terjadi sekresi dan timbunan nutrisi diantaranya glukosa, protein, lemak dan vitamin dalam sel endometrium.
• Dalam situasi gembur demikian, kemungkinan nidasi (implantasi) lebih besar.
Proses Implantasi
1. ApposisiProses ini dimulai dengan di tembusnya zona pelusida oleh sitoplasma dari trofektoderm,sebagai cikal bakal dari trofoblas sel.
Lanjutan…• Perubahan pada endometrium dijumpai paling sedikit
terdapat sitokinin (bahan yang dapat merangsang pembelahan sel) diantaranya:– Colony stimulating factor-1 (CSF-1)– Leukimia Inhibitory Factor (LIF)
Diduga dipengaruhi oleh HCG dari blastokis– Interleukin-1 (IL-1)
Merangsang aktivasi molekul adhesi (integrin), COX-2 dan induksi metalloproteinase (MMP)
Blastokis juga akan berikatan dengan HB-EGF (Heparin-Binding Epidermal growth factor) yang banyak terdapat pada permukaan epitelium >> trofokderm semakin tumbuh, zona pelusida semakin berlubang
2) Adhesi Mulai melekatnya blastokis pada
endometrium Dihasilkannya integrin (molekul perlekatan)
oleh blastokis sehingga memungkinkan terjadinya adhesi antara blastokis dengan endometrium
3) Invasi Terjadinya destruksi jaringan ikat di
endometrium sehingga blatokis dapat tertanam
Lydia Febri Kurniatin 1420332010 70
REFERENSI• Cunningham, Leveno, Bloom, Hauth, Rouse, Spong. 2014. Obstetri
Williams Volume 1, Edisi 24. Jakarta : EGC
• Ganong, W. F. 2008. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran. Jakarta : EGC
• Guyton, AC & Hall, JE. (2008). Buku Ajar Fisiologi Kedokteran. Edisi 11. Jakarta : EGC.
• Rohen, JW. (2009). Funktionelle Embryologie. New York : Schattauer GmbH
• Sadler, TW. (2012). Langman’s Medical Embryology. 10th Edition. USA : Lippincott Williams.
• Sherwood, L. (2012). Fisiologi Manusia Dari Sel Ke Sistem. Jakarta : EGC.
• Manuaba, Ida Bagus Gede. 2007. Pengantar Kuliah Obstetri. Jakarta: EGC
ALHAMDULILLAHSEMOGA BERMANFAAT