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분할과 포배형성

수정의 결과로 생긴 접합자(zygote)는 보통의 세포보다 상당히 크며 이 세포가 유사분열을 하여 세포증식이 이루어지는데 이 과정을 분할이라고 한다.

그리고 분할의 결과로 생긴 세포들을 할구(blastomere)라고 한다(그림참조). 접합자의 세포분할은 접합자가 난관의 위쪽에 있을 때 시작되며 주로 난관의 근육수축에 의해 아래쪽으로 이동하면서 자궁 속으로 들어가기 전 2일 정도 더 분열이 계속된다.

사람의 경우 접합자 및 할구가 유사분열을 하여 생긴 세포들의 크기와 구성성분이 같은 완전균등분할을 한다. 할구들은 처음 배란될 때 난자가 가지고 있던 투명대에 의해 둘러싸여 있는데 분할기간 동안 세포의 수는 증가하지만 전체 무게는 변하지 않는다. 연속적인 유사분열에 의해 접합자의 할구가 12~16개가 되었을 때를 상실배(morula)라고 하며, 배란 후 약 4일이 되면 12개의 할구로 된 상실배는 난관을 지나 자궁 속으로 들어간다. 할구가 30개쯤 되는 시기에는 안쪽에 투명한 액체로 채워진 포배강이 생기는데 이 시기의 배(胚)를 포배라고 한다.

포배의 안쪽에는 앞으로 태아가 될 속세포덩이(inner cell mass)가 있고 이것을 싸고 있는 바깥층의 세포는 태반을 형성할 영양막(trophoblast)이다. 포배가 자궁강 속에 머무르는 동안 투명대는 없어지고 배는 팽창하여 분할 초기의 접합자 크기의 2배 정도가 된다(지름 0.2㎜). 포배가 자궁에 착상될 무렵, 할구는 대개 수백 개 정도가 형성되어 있다.

착상과 태반형성

포배는 배란 후 6일쯤 되는 시기에 자궁세포층에 부착되는데 이 과정이 일어나기 전에 이미 자궁은 난소호르몬의 영향으로 포배를 받아들일 준비가 되어 있는 상태이다.

자궁세포층에 부착된 포배는 영양막에서 나오는 효소의 작용으로 자궁속막의 자궁상피조직과 세포결합조직을 뚫고들어가 자궁세포층 깊이 착상된다(그림참조). 이때 영양막은 많은 세포분열을 통해 상당수의 세포를 생성하는데 여기에는 세포막이 없다. 동일한 세포질 속에 여러 개의 세포핵이 존재하는 이른바 융합세포영양막(syncytial trophoblast)이 바깥층에 형성되고 안쪽에는 단일핵세포로 구성된 세포영양막이 생긴다.

이 2개의 영양막은 착상과정 중에 부딪치게 되는 자궁의 결합조직세포·모세혈관 등을 파괴하는데, 이것은 포배낭이 팽창되기 위해 필요한 영양분으로 사용되며 발생 3주 후반이 되면 이러한 침식성이 감소된다. 수정된 난자가 가끔 자궁에 도착하지 못하고 난관 등에서 착상을 하는 경우도 있는데 이것을 자궁외임신이라고 한다. 포배의 내벽을 둘러싸고 있는 결합조직과 영양막을 합하여 융모막이라 하며 여기에 혈관이 발달하게 된다.

발생 4주가 되면 융모막이 가장 깊이 파묻혀 있는 곳에서 융모막판이 생성되며 이 판으로부터 여러 갈래의 융모막 가지가 나온다. 이들 중 첨단에 있는 가지는 모체조직에 부착되어 태아를 지지해주는 역할을 한다(태반). 자궁의 동맥은 융모사이공간으로 통해 있어 융모가지에 영양물질을 제공하고 다시 정맥으로 연결된다.

태아의 동맥혈액은 탯줄의 혈관을 통해 융모막판으로 연결되어 모체혈관으로부터 확산되어 나온 영양물질·산소 등을 흡수한 후 다시 태아정맥을 통해 되돌아간다. 따라서 융모막을 지나는 태아의 혈관과 모체의 혈관은 완전히 분리되어 있으며 이것은 모체에서 유래될 수 있는 세균과 같은 해로운 물질을 차단시켜 태아를 보호하는 역할을 한다.

배

바깥쪽의 막 포배를 둘러싸고 있는 막은 융모막이 되고 자궁에 깊숙이 파묻힌 포배의 일부는 태반이 된다.

포배의 속세포덩이로부터 생성되나 배가 되지 않는 막으로 난황주머니·양막·요막·탯줄 등이 있다. 주머니포배의 속세포덩이에서 분리된 세포들이 원시난황주머니로 된다(그림참조). 난황주머니의 윗부분은 관으로 된 내장기관이 되고 나머지는 관성난황주머니로 된 후 발생 2개월쯤에 장(腸)으로부터 완전히 분리된다.

포배의 제일 바깥층 세포와 나머지 안쪽 부분 사이에 틈이 생겨(그림참조), 위쪽 부분은 양막이 되고 아래쪽 부분은 배반(embryonic disk)이 된다. 양막은 발생이 진행됨에 따라 융모막주머니를 채우는 비혈관성 투명막이 되고 임신 3개월쯤부터는 자궁세포층과 결합하게 된다. 이로써 자궁에 남아 있는 유일한 강은 액체로 가득 차 있는 양막주머니뿐이다.

양막주머니에 들어 있는 투명한 액체는 태아의 기관형성을 원활하게 하며 외부로부터의 충격을 완화시켜주는 역할도 한다. 탯줄은 양막의 가장자리에 부착되어 있다. 내배엽성 관인 요막은 초기 난황주머니로부터 생성되며 임신 2개월이 지나면 성장이 중단되고 곧 없어진다.

탯줄은 태아를 태반에 연결시켜주는 구조물로서 태아에게는 생명선과 같은 것이다. 성숙한 탯줄의 지름은 1.3cm, 길이는 50cm 정도이다.