גסטרולציה מתרחשת אחרי התבקעות והיווצרות הבלסטולה והפס הראשוני . אחרי הגסטרולציה, איברי האדם מתפתחים בתוך שכבות הנבט שנוצרו מחדש בתהליך הנקרא אורגנוגנזה. כל שכבה מעוררת רקמות ואיברים ספציפיים בעובר המתפתח: האקטודרם מוליד את האפידרמיס, את הרכס העצבי ואת הרקמות האחרות שמאוחר יותר יהוו את מערכת העצבים. המזודרם נמצא בין האקטודרם והאנדודרם ומוליד סומיטים המהווים שריר, הסחוס של הצלעות והחוליות: הדרמיס, נוטוכורד, דם, כלי דם, עצמות, ורקמות חיבור. האנדודרם מוליד את האפיתל של מערכת העיכול ומערכת הנשימה, ואת האיברים הקשורים למערכת העיכול, כגון הכבד והלבלב. בעקבות הגסטרולציה, התאים בגוף מאורגנים לתוך סדינים של תאים מחוברים (כמו האפיתל) או כמו שרשרת של תאים מבודדים.
המנגנון והעיתוי המולקולרי של גסטרולציה.
המנגנון והעיתוי המולקולרי של גסטרולציה שונה באורגניזמים שונים. עם זאת, חלק מהתכונות המשותפות של גסטרולציה על פני אורגניזמים תלת שכבתיים מכילות:
לואיס וולפרט, ביולוג התפתחותי, ציין כי "זה לא לידה, נישואים, או מוות, אלא גסטרולציה היא באמת הזמן הכי חשוב בחיים שלך." המונחים גסטרולה וגסטרולציה הוטבעו על ידי ארנסט הקל בעבודה שלו "Biology of Calcareous Sponges". למרות שתבנית הגסטרולציה מראה שוני עצום בממלכת בעלי החיים, הם מאוחדים על ידי חמשת הסוגים הבסיסיים של תנועות תא המתרחשים במהלך גסטרולציה:
במי השפיר.
מי שפיר הם הנוזל שממלא את שק השפיר של האשה בהריון. נוזל זה מזין ומגן על העובר המתפתח ברחם במהלך שבועות הריון. שק השפיר של האשה ההרה מתחיל להתמלא בנוזל כבר החל מהשבוע השני להריון, כך שלקראת השבוע ה-12 להריון, מי שפיר מכילים את כל רכיבי התזונה החיוניים להתפתחותו התקינה של העובר: חלבונים, פחמימות ועוד. בשבועות האחרונים להריון מי שפיר יכילו בעיקר את שתן העובר.
סקירה:
במי השפיר גסטרולציה מתרחשת ברצף הבא:
אובדן הסימטריה.
בהכנה לגסטרולציה, העובר חייב להיות סימטרי לאורך שני הצירים והציר . הציר הפרוקסימלי-דיסטלי נוצר כאשר התאים של העובר נמצאים בצורת "גליל הביצה". אשר מורכב מרקמות מחוץ לעובר אשר הולידו מבנים כמו השליה בקצה הפרוקסימלי, והאפיפלסט בקצה הדיסטלי. הרבה מסלולי איתות תורמים לארגון מחדש הזה, כולל BMP ,FGF ,nodal ,Wnt. האנדוטרם דיסטלי הקרביים (DVE) נודד לחלק הקדמי של העובר, ויצר "האנדודרם קדמי הקרביים" (AVE). זה שובר סימטריה קדמית, אחורית, והוא מוסדר על ידי איתות של גולה.
יצירת הפס הראשוני.
הפס הראשוני נוצר בתחילת הגסטרולציה, והוא נמצא בצומת בין רקמת ו-- בצד האחורי של העובר. יצירת הפס סומכת בעיקר על איתותה של הגולה במגל של קולר ובתוך התאים יש תרימה לפס הראשוני, האזור המוגדר כפס ראשוני ממשיך לצמוח לכיוון הקצה הדיסטלי במהלך השלבים המוקדמים של פיתוח, הפס הראשוני הוא המבנה שיקים סימטריה דו צדדית, לקבוע את האתר של הגסטרולציה וליזום היווצרות שכבת נבט. כדי ליצור את הפס, זוחלים, ציפורים ויונקים לארגן תאי מזנכימה לאורך קו האמצע הפוטנציאלי, ומקימים הציר העוברי הראשון, כמו גם את המקום שבו תאים החדירה ולהעביר במהלך התהליך של הגסטרולציה והיווצרות שכבת הנבט. הפס הראשוני משתרע דרך קו האמצע הזה ויוצר את גוף אנטירו-אחורי שהופך להיות האירוע הראשון לשבירת הסימטריה בעובר, ומציין את תחילתה של הגסטרולציה. תהליך זה כרוך בחדירה של אבות המזודרם והאנדודרם והגירתם לתפקיד האולטימטיבי שלהם שבו הם יתמיינו לשלוש שכבות הנבט. הלוקליזציה של הידבקות התא והאיתות בטא קטנין מולקולה היא עיקרית להיווצרות הנכונה של אזור המארגן שאחראי על ייזום הגסטרולציה.
אפיתל למעבר מזנכימה וחדירה.
על מנת שהתאים יעברו מאפיתל של epiblast באמצעות הפס הראשוני כדי ליצור שכבה חדשה, התאים חייבים לעבור אפיתל למעבר מזנכימה (EMT) לאבד את תכונות האפיתל שלהם, כגון הידבקות תאי תאים. איתות FGF היא הכרחית לEMT הראוי. FGFR1 נחוץ להסדרה משבלול 1, אשר מסדיר את E-cadherin, וגרם להפסד של הידבקות תא. בעקבות EMT, התאים חודרים דרך הפס הראשוני ופרושים כדי ליצור שכבה חדשה של תאים או להצטרף לשכבות קיימות. FGF8 הוא מעורב בתהליך של פיזור זה מהפס הפרימיטיבי.
קינסיולוגיה
קינסיולוגיה (באנגלית: Kinesiology), הידועה גם כקינטיקה אנושית, היא חקר תנועת גוף האדם ובעלי חיים אחרים על ידי יישום מדעי הביומכניקה, האנטומיה, הפיזיולוגיה, הפסיכולוגיה ומדעי המוח. מקור המילה מיוונית: kinein, לזוז. יישומים של קינסיולוגיה לבריאות האדם כוללים: ביומכניקה ואורתופדיה; כוח ואוויר; פסיכולוגיה של הספורט; שיטות של שיקום, כגון פיזיותרפיה וריפוי בעיסוק, וספורט ופעילות גופנית.
בעלי תואר בקינסיולוגיה יכולים לעבוד במחקר, תעשיית הכושר, הגדרות קליניות, ובסביבות תעשייתיות. מחקרים על תנועת בני אדם וחיות כוללים אמצעים ממערכות תנועת מעקב, אלקטרופיזיולוגיה של פעילות שרירים והמוח, בשיטות שונות לניטור תפקוד פיזיולוגי, ושיטות מחקר התנהגותיות וקוגניטיביות אחרות.
לימודי קינסיולוגיה.
קינסיולוגיה היא תחום של מחקר מדעי, ואינה מכשירה אנשי מקצוע לפרקטיקה קלינית. התואר הראשון בקינסיולוגיה יכול לספק הכנה חזקה למחקר לתואר שני במחקר ביורפואה, כמו גם בתוכניות מקצועיות, כגון בריאות ורפואה. המונח "kinesiologist" הוא לא ייעוד מורשה ולא מקצועי בארצות הברית ולא ברוב המדינות (למעט קנדה). אנשים בעלי הכשרה בתחום זה יכולים ללמד חינוך גופני, מספקים שירותי ייעוץ, מחקר התנהגות ולפתח מדיניות הקשורים לשיקום, ביצועים אנושיים מוטוריים, ארגונומיה, בריאות ובטיחות. בצפון אמריקה קינסיולוג יכול להשיג תואר בוגר במדעים, מגיסטר למדעים, או דוקטורט בפילוסופיה בקינסיולוגיה או תואר ראשון בקינסיולוגיה. חבר סגל רבים ברמת דוקטורט בתוכניות קינסיולוגיה בצפון אמריקה קיבלו את הכשרת הדוקטורט שלהם בתחומים קשורים, כגון מדעי המוח, הנדסת מכונות, פסיכולוגיה ופיזיולוגיה.
מחלקת הקינסיולוגיה הראשונה בעולם הושקה בשנת 1967 באוניברסיטת ווטרלו, קנדה.
הסתגלות באמצעות פעילות גופנית.
הסתגלות באמצעות פעילות גופנית היא עיקרון מפתח של קינסיולוגיה שמתייחסת לשיפור כושר בספורטאים, כמו גם בריאות ואיכות חיים באוכלוסיות קליניות . הפעילות הגופנית היא התערבות פשוטה להפרעות תנועה רבות ומצבם של השרירים ואת ההתאמה שלמערכת השלד.
ישנם סוגים רבים ושונים של התערבויות פעילות גופנית שניתן ליישם בקינסיולוגיה לספורטאים, אנשים נורמלים, וחברה קלינית. התערבויות פעילות אירובית יסייעו לשפר את סיבולת הלב וכלי הדם . תוכניות אימונים אנאירוביים יכולות להגדיל את יכולת השרירים, הכוח, ומסת גוף רזה. ירידה בסיכון של נפילות ושליטה מוגברות התוקפת ניתן לייחס לאיזון תוכניות התערבות. תוכנית גמישות יכולוה להגדיל את טווח הפעילות של תנועה ולהפחית את הסיכון לפציעה.
ככלל, תוכניות פעילות גופנית יכולות להפחית את הסימפטומים של דיכאון וסיכון לב וכלי דם ומחלות מטבוליות . בנוסף לכך, הם יכולים לעזור כדי לשפר את איכות החיים, הרגלי שינה, פעולת המערכת החיסונית, והרכב גוף.
לבסוף, המחקר של התגובות הפיזיולוגיות לפעילות גופנית והיישומים הטיפוליים שלהם ידוע כפיזיולוגיה של אימון גופני, אשר מהווה מוקד מחקר עיקרי בקינסיולוגיה.
נוירו פלסטיות.
פלסטיות מסתגלת יחד עם תרגול בשלוש רמות . ברמת התנהגות, ביצועים (למשל, שיעור מוצלח, דיוק) השתפרות אחרי אימון. ברמת קליפת המוח, אזורי ייצוג המוטורי של שרירים הפועלים מוגדלים; קישוריות פונקציונלית בין קליפת המוח המוטורית הראשונית (M1) ואזור המוטורי המשלים (SMA) מתחזקת. ברמה עצבית, ממספר הדנדריטים והנוירוטרנסמיטרים עולים עם תרגול.
Neuroplasticity הוא גם עיקרון מדעי עיקרי ששמש בקינסיולוגיה לתאר איך תנועה ושינויים במוח קשורות. המוח האנושי מסתגל ורוכש מיומנויות מוטוריות חדשות המבוססות על עיקרון זה, הכולל גם הסתגלות ושינויים במוח הסתגלותי.
קינסיולוגיה חינוכית.
קינסיולוגיה חינוכית היא שיטה שפותחה על ידי ד"ר פול דניסון ופועלת למעלה מ-30 שנה ביותר מ-80 מדינות.
תרגיל המוח הוא הקורס הבסיסי בקינסיולוגיה החינוכית, והוא עוסק בקשר שבין המוח, הגוף והרגש, לשיפור תפקודו של האדם.
השיטה מתמקדת בחידוש זרימת האנרגיה בגוף ובשחרורה של תגובת הלחץ - החזרת התנועה הטבעית לאדם. הקינסיולוגיה החינוכית מבוססת על תהליך איזון מובנה בן 5 שלבים, המתבצע עבור מטרה אישית הניתנת למדידה (כדי שנוכל לחוש בשינוי). בתוך השיטה קיימים תרגילי תנועה, שמטרתם לשפר את הקשר שבין המוח לגוף לשם תפקוד משופר.
יש הנוטים להתייחס לגוף כאילו הוא מדף למוח, אך לא כך המצב. המוח והגוף נמצאים בדו –שיח תמידי. למידה, מחשבה, יצירתיות ואינטליגנציה אינם תהליכים הנוגעים למוח בלבד, אלא כוללים את הגוף כולו.
כאשר התפקוד שלנו במיטבו, מסרים ברורים מוזנים מכל אזורי הגוף אל המוח ובחזרה בהרמוניה. המידע החושי מעובד באופן משולב במוח כולו ופעולה רצונית באה בקלות (לדוגמה: ברגע שהאדם מזהה שהוא במצב של בהלה, חרדה, אי-נוחות והוא רוצה לשנות את מצבו, הוא יכול לעשות תרגילים מסוימים (תרגילי הארכה) שישחררו את המתח מהמערכת).
הקינסיולוגיה מתייחסת לאדם כאל ישות שלמה והוליסטית של גוף (תחושות), מחשבה ורגש, הניזונה משלושת נותני האינפורמציה, ביניהם יש יחסי גומלין בלתי פוסקים.
חלבון עוברי
חלבון עוברי (Alpha fetoprotein או AFP) הוא גליקופרוטאין מרכזי בדם של עוברים ומיוצר כבר בשק החלמון העוברי.