인체 발달

인체 발달(development of the human body)은 생장에서 성숙에 이르는 과정이다. 이 과정은 여성의 난소에서 방출된 난자가 남성의 정자에 의해 수정되는 수정으로 시작된다. 그 결과로 생성된 수정란은 세포 증식과 세포 분화를 통해 발달하고, 결과적으로 생성된 배는 자궁에 착상하며, 이곳에서 배아는 태아 단계를 거쳐 분만에 이르기까지 계속 발달한다. 출생 후에도 추가적인 생장과 발달이 계속되며, 유전적, 호르몬적, 환경적 및 기타 요인의 영향을 받는 신체 발달과 심리 발달을 모두 포함한다. 이는 일생 동안 어린 시절과 청소년기를 거쳐 성인기까지 계속된다.

 출생 전 

출생 전 발달, 즉 산전 발달()은 잉태 과정에서 수정된 난자가 수정란, 배, 그리고 태아로 발달하는 과정이다. 산전 발달은 수정과 수정란의 형성으로 시작되며, 이는 배아 발달의 첫 단계로, 분만까지 태아 발달로 이어진다.

 수정 

right|섬네일|난자를 수정시키는 정자
수정은 정자가 난자의 막에 성공적으로 침투하여 두 세포가 융합하여 단일 세포인 수정란을 형성할 때 발생한다. 각 생식자 (정자와 난자)는 반수체이며, 이는 일반적인 인간 세포에 존재하는 염색체 수(46개)의 절반(23개)을 가지며 각 염색체의 사본을 하나씩 가진다는 의미이다. 이들이 융합하면, 결과로 생성되는 수정란은 46개의 염색체를 가진 이배체이며, 두 부모의 조합으로 이루어진 고유한 유전 물질을 가진다. 일부 생식자는 부적절하게 형성되어 하나 이상의 염색체 사본을 두 개씩 보유한다. 이러한 부적절한 생식자가 정상적인 생식자와 융합하면, 인간이 두 개 대신 세 개의 특정 염색체를 가지는 장애인 삼염색체성을 가진 수정란을 생성한다.

배아 단계는 수정부터 초기 배아의 발달을 거쳐 착상까지의 기간을 의미한다. 배아 단계는 임신 약 10일경에 끝난다.

수정란은 단일 인간의 모든 생물학적 특성을 가진 완전한 유전 물질을 포함하며, 배아로 발달한다. 배아 발달은 오디배 단계, 주머니배 단계, 낭배 단계, 신경배 단계의 네 가지 단계를 거친다. 착상 전에 배아는 단백질 껍질인 투명대 내에 남아 있으며, 난할이라고 불리는 일련의 빠른 유사분열을 겪는다. 수정 후 일주일이 지나면 배아는 아직 크기가 커지지 않지만, 투명대에서 부화하여 어머니의 자궁 내벽에 부착된다. 이는 탈락막 반응을 유도하며, 자궁 세포가 증식하여 배아를 둘러싸 자궁 조직 내에 박히게 한다. 한편, 배아는 증식하여 배아 조직과 배아 외 조직으로 발달하며, 후자는 태아막과 태반을 형성한다. 인간의 경우, 배아는 산전 발달의 후기 단계에서 태아라고 불린다. 배아에서 태아로의 전환은 수정 후 8주에 발생하는 것으로 임의로 정의된다. 배아와 비교하여 태아는 더 인지 가능한 외부 특징과 점진적으로 발달하는 내부 기관 세트를 가진다. 거의 동일한 과정이 다른 종에서도 발생한다.

 배아 발달 

인간 배아 발달은 인간 배아의 발달과 형성을 의미한다. 이는 인간 발달 (생물학)의 초기 단계 동안 발생하는 세포 분열과 세포 분화의 과정으로 특징지어진다. 생물학적 관점에서 인간 발달은 단일 세포인 수정란에서 성인 인간으로의 성장을 포함한다. 수정은 정자 세포가 난자 세포에 성공적으로 들어가 융합할 때 발생한다. 정자와 난자의 유전 물질은 결합하여 수정란이라는 단일 세포를 형성하고 산전 발달의 배아 단계가 시작된다. 배아 단계는 발달의 처음 8주를 포함하며, 9주째부터 배아는 태아라고 불린다.

배아 단계는 수정부터 초기 배아의 발달을 거쳐 착상이 자궁에서 완료될 때까지의 기간을 의미한다. 배아 단계는 약 10일이 소요된다. 이 단계에서 수정란은 난할이라는 과정을 통해 분열을 시작한다. 그 후 주머니배가 형성되어 자궁에 착상된다. 배아 발달은 낭배의 다음 단계로 이어지며, 이때 배아의 세 가지 배엽이 조직 형성이라는 과정을 통해 형성되고, 신경관 형성과 기관 형성 과정이 이어진다.

배아와 비교하여 태아는 더 인지 가능한 외부 특징과 더 완전한 발달 중인 기관 세트를 가진다. 배아 발달의 전체 과정은 유전자 발현, 세포 생장 및 세포 분화의 조화로운 공간적, 시간적 변화를 포함한다. 거의 동일한 과정이 다른 종, 특히 척삭동물 사이에서 발생한다.

 태아 발달 

태아는 수정 후 9주부터 시작되는 인간 발달 단계이다. 그러나 생물학적 관점에서 산전 발달은 연속체이며, 배아와 태아를 구별하는 많은 특징이 있다. 태아는 또한 모든 주요 신체 기관이 존재하지만, 아직 완전히 발달하고 기능하지 않으며 일부는 최종 위치에 있지 않은 것으로 특징지어진다.
섬네일|center|upright=3.5|산전 발달의 단계

 모체 영향 

태아와 배아는 어머니의 골반 내에 위치한 자궁이라는 기관 내에서 발달한다. 어머니가 태아 또는 배아를 품고 있는 동안 겪는 과정을 임신이라고 한다. 태반은 발달 중인 태아를 자궁 벽에 연결하여 영양분 흡수, 체온 조절, 노폐물 제거, 어머니의 혈액 공급을 통한 가스 교환을 허용하며, 내부 감염에 대항하고 임신을 지원하는 호르몬을 생성한다. 태반은 성장하는 태아에게 산소와 영양분을 공급하고 태아의 혈액에서 노폐물을 제거한다. 태반은 자궁 벽에 부착되며, 태아의 탯줄은 태반에서 발달한다. 이들 기관은 어머니와 태아를 연결한다. 태반은 태반 포유류의 특징이지만, 유대류 및 일부 비포유류에서도 다양한 수준의 발달을 보인다. 다양한 태생 생물에서 이러한 구조의 상동성은 논쟁의 여지가 있으며, 절지동물과 같은 무척추동물에서는 기껏해야 유사성에 불과하다.

 출생 후 
 유아기 및 아동기 

아동기는 출생부터 청소년기까지의 연령을 의미한다. 발달심리학에서 아동기는 걷기 시작하는 유아기, 초기 아동기 (놀이 연령), 중기 아동기 (학교 연령), 청소년기 (사춘기부터 사춘기 이후)의 발달 단계로 나뉜다. 다양한 아동기 요인이 개인의 태도 형성에 영향을 미칠 수 있다.

 사춘기 전
 신생아 (갓 태어난 아기)
 아기 (아기)
 유아
 놀이 연령
 초등학교 연령, 전청소년기 (프리티네이저)와 겹칠 수 있음
섬네일|center|800px|아동 발달의 대략적인 발달 기간 개요

태너 단계는 신체 발달을 기반으로 아동의 나이를 대략적으로 판단하는 데 사용될 수 있다.

 사춘기 

사춘기는 어린이의 인체가 유성 생식이 가능한 어른의 몸으로 성숙하는 신체 변화 과정이다. 이는 인간의 뇌에서 생식샘으로 보내는 호르몬 신호에 의해 시작된다. 소녀의 경우 난소에, 소년의 경우 고환에 해당한다. 신호에 반응하여 생식샘은 리비도와 뇌, 뼈, 근육, 혈액, 피부, 모발, 유방, 성기의 성장, 기능 및 변화를 자극하는 호르몬을 생산한다. 신체 성장 – 키와 몸무게 –는 사춘기 전반에 걸쳐 가속화되며, 성인 신체가 발달하면 완료된다. 생식 능력의 성숙 전까지 소년과 소녀의 사춘기 전 신체적 차이는 외부 성기뿐이다.

평균적으로 소녀는 10~11세경에 사춘기를 시작하여 15~17세경에 끝나며, 소년은 11~12세경에 시작하여 16~17세경에 끝난다. 여성 사춘기의 주요 특징은 평균 12세에서 13세 사이에 발생하는 초경이다. 남성의 경우 평균 13세에 발생하는 첫 사정이다. 21세기에는 아동, 특히 소녀들이 사춘기에 도달하는 평균 연령이 19세기(소녀는 15세, 소년은 16세)에 비해 낮아졌다. 이는 영양 개선으로 인한 빠른 신체 성장, 체중 및 지방 축적 증가 또는 식량 섭취나 기타 환경 요인으로 인한 내분비계 장애물질 (예: 크세노에스트로겐) 노출 등 여러 요인에 기인할 수 있다. 평소보다 일찍 시작하는 사춘기를 성조숙증이라고 하며, 평소보다 늦게 시작하는 사춘기를 사춘기지연이라고 한다.

사춘기 신체의 크기, 모양, 구성 및 기능의 형태학적 변화 중 주목할 만한 것은 2차 성징의 발달, 즉 어린아이의 몸이 소녀에서 여성으로, 소년에서 남성으로 "채워지는" 과정이다.

 성인기 
생물학적으로 성인은 성적 성숙에 도달한 인간 또는 기타 유기체를 의미한다. 인간의 맥락에서 성인이라는 용어는 사회적, 법적 개념과 관련된 추가적인 의미를 가진다. 미성년자와 달리, 법적 성인은 성년 연령에 도달하여 독립적이고 자급자족하며 책임감 있는 존재로 간주되는 사람이다. 법적 성년 연령은 대부분의 맥락에서 18세이지만, 성년의 정의는 법적 권리와 국가에 따라 다를 수 있다.

인간의 성인기는 심리적 성인 발달을 포함한다. 성인기의 정의는 종종 일관성이 없고 모순된다. 청소년은 생물학적으로 성인이며 성인 행동을 보일 수 있지만, 법적 성년 연령 미만이면 여전히 어린아이로 취급될 수 있다. 반대로 법적 성인은 그들을 정의해야 할 것으로 여겨지는 성숙과 책임감을 전혀 가지고 있지 않을 수 있다. 개인의 정신적, 신체적 발달과 성숙은 그들의 삶의 상황에 의해 크게 영향을 받는 것으로 입증되었다.

 기관계 

인간의 기관과 기관계는 기관 형성이라는 과정을 통해 발달한다. 이는 배아 발달 3주차에 낭배가 세 가지 뚜렷한 배엽, 즉 외배엽, 중배엽, 내배엽을 형성할 때 시작된다. 외배엽은 결국 표피와 신경계로 발달한다. 중배엽은 골격근, 혈액 세포, 생식계, 비뇨계, 대부분의 순환계, 그리고 몸통의 결합 조직을 형성할 것이다. 내배엽은 호흡기 및 위장관의 상피 조직과 여러 샘으로 발달할 것이다.

 선형 성장 
어린 시절 동안 뼈는 성장판이라고 불리는 특정 영역에서 발생하는 복잡한 신장 과정을 겪는다. 이 과정은 성장 호르몬, 비타민 D 등 다양한 호르몬과 요인에 의해 조절된다. 이 호르몬들은 새로운 뼈 세포 형성에 중요한 역할을 하는 인슐린 유사 성장 인자-1(IGF-1)의 생산을 촉진한다. 적절한 영양 섭취는 이러한 호르몬 생산에 필수적이며, 이는 적절한 뼈 성장에 매우 중요하다. 그러나 적절한 영양 부족은 이 과정을 방해하고 성장 부진을 초래할 수 있다.

선형 성장은 긴 뼈의 성장판(EGP)에서 발생한다. 성장판에서는 연골 세포가 증식, 비대해지고 연골 세포외 기질을 분비한다. 새로운 연골은 이어서 뼈 조직으로 재구성되어 뼈가 길어지게 한다. 선형 성장은 성장 호르몬(GH) – IGF-1 축, 티록신/트리오도티로닌 축, 안드로겐, 에스트로겐, 비타민 D, 글루코코르티코이드 및 레프틴에 의해 조절되는 복잡한 과정이다. GH는 시상하부, 뇌하수체 및 순환 요인에 반응하여 뇌하수체 전엽에서 분비된다. 이는 EGP의 수용체에 결합하여 성장에 영향을 미치며, 간에서 IGF-1 생산 및 방출을 유도한다. IGF-1은 6개의 결합 단백질(IGFBP)을 가지며, 신체 조직에 다양한 효과를 나타내는데, IGFBP3는 인간 순환에서 가장 풍부하다. IGF-1은 골아세포의 분화 및 성숙을 통해 성장을 시작하며, 피드백 메커니즘을 통해 뇌하수체에서 GH 방출을 조절한다. GH/IGF-1 축은 식이 섭취 및 감염에 반응한다. 내분비계는 유기체가 충분한 양의 영양분을 섭취할 수 있고 아미노산 및 아연과 같은 핵심 영양소로부터 IGF-1 생산을 유도하는 신호가 있을 때만 빠른 성장을 허용하는 것으로 보인다. 동시에 염증 및 전염증성 사이토카인 생산 증가는 GH 저항성을 유발하고 순환하는 IGF-1 및 IGFBP-3 감소를 유발하여 연골내 골화 및 성장을 감소시킨다. 그러나 EGP는 따라잡기 성장을 허용하기 위해 많은 성장 능력을 보존하는 것으로 보인다. 따라잡기 성장과 성인기의 비전염성 질병 위험 증가 사이의 연관성에 대한 우려가 제기되었다. 브라질, 과테말라, 인도, 필리핀, 남아프리카의 5개 출생 코호트를 기반으로 한 대규모 연구에서 0~2세의 빠른 선형 성장은 성인기 키와 학업 성적 향상과 관련이 있었지만, 과체중(주로 제지방량과 관련) 가능성 증가 및 젊은 성인기의 약간 상승된 혈압과도 관련이 있었다.

 같이 보기 
 보조학
 발생생물학
 인체
 생애사 이론
 청년 관련 용어 목록
 인체 해부학 개요

 각주 

분류:인간의 발달 과정
분류:발달심리학
분류:인간생물학