胎儿发育

**產前發育**包括胎生動物妊娠期間胚胎和胎兒的發育。 產前發育從受精開始，處於胚胎發育的萌發階段，並在胎兒發育中持續到出生。

人類胚胎的發育在受精之後，並隨著胎兒的發育而繼續。 到孕齡第 10 週結束時，胚胎已獲得基本形態，稱為胎兒。 下一個時期是胎兒發育時期，許多器官發育完全。 這個胎兒時期被局部（按器官）和按時間順序（按時間）描述，主要事件按胎齡列出。

胚胎發育的早期階段在所有哺乳動物中都是相同的。 所有動物分類群的後期發育階段和妊娠期長短各不相同。

## 周期的定義

### 周產期

周產期（又稱圍產期，大陸稱圍生期，英語：perinatal period，源於希臘語 peri「周圍」和拉丁語 nasci「出生」）指「在大約出生的時候」，意指產前 、產時和產後的一段特定時期。圍產期隨醫學進步或地域發展而有不同定義；目前世界衛生組織 WHO 及國際疾病分類 ICD-10 定義為：自 22 孕周末（滿 154 天，此時體重約 500 克）至產後 7 天。在許多開發中國家及中國大陸，圍產期被認為是：自 28 孕周末開始（體重約大於 1000 克）至產後 7 天，以此來計算圍產期相關的統計指標。

周產兒（perinatal infants）是指周產期的胎兒和新生兒，可定義為：體重超過 1000 g、妊娠滿 28 周的胎兒至生後 1 周以內的新生兒；周產兒很容易受到胎內、分娩過程中及出生後各種因素的影響而患病，甚至死亡，所以周產兒死亡率是衡量一個國家和地區婦幼衛生工作質量的重要指標。周產兒死亡率是指每一千名 1000 g 以上的出生兒（包括死嬰、死胎、死產）中的死胎、死產和 1 周以內死亡的新生兒數。

### 周產醫學

周產（期）醫學（perinatology）則是介於兒科學和婦產科學之間的邊緣學科，研究胎齡 28 周至出生後不滿 1 周的小兒，其重要性源於胎兒經歷了從宮內向宮外環境轉換階段，受環境因素影響頗大，死亡率和發病率均居人一生之冠，尤其是生後 24 小時內。周產醫學涉及了產科、新生兒科和遺傳、生化、免疫、生物醫學工程等領域，與提高人口素質、降低周產兒死亡率密切相關。

### 產前期

產前期（英語：antepartum period）（源於拉丁語 ante「之前」和 parere「誕生」）字面上就是相當於生產前（prenatal）（拉丁語 pre- 「之前」和 nasci「出生」）。 然而，實際上， 產前（antepartum）通常是指孕期 24 周或 26 周直至出生之間的時期，例如產前出血（antepartum hemorrhage）。 

## 受精

當精液進入陰道後，精子通過子宮頸和子宮進入輸卵管，而卵細胞的受精通常發生在輸卵管。許多精子必須協力穿透圍繞在卵子外面的厚厚的保護殼狀屏障。 第一個充分穿透進入卵細胞的精子提供它所攜帶的遺傳物質（DNA）。然後卵細胞開始極化，抵擋住其他精子的穿透。 由此產生的組合被稱為一個受精卵，一個全新的具有獨特基因的人類有機體。「懷孕」可以是指受精時或在子宮內著床形成孕體這個時間， 因此這個術語一直有爭議。

每個卵子在受精之前都包含有一套完整的人類基因組 ，包括一個單一的 X 染色體，但沒有 Y 染色體。同樣，每個精子包含了一套完整的常染色體和一個單一的性染色體 X 或 Y。人類合子體細胞的大多是類似的，因為它包含了兩個副本中的二倍體基因組的染色體。一套染色體來自於卵細胞的細胞核，另一套染色體來自於精子的細胞核。

如果精子攜帶的是 Y 染色體，那麼受精卵就是男性；如果精子攜帶的是 X 染色體，那麼受精卵就是女性。 與 X 染色體不同，Y 染色體攜帶的遺傳信息很少。然而，Y 染色體上含有一個 SRY 基因，它在以後的階段中會開啟產生雄激素的開關，引導向男性的體型發展。Y 染色體全然來自男方，而與此大不相同的是，受精卵的粒線體遺傳信息則通過卵細胞而全部來自於母體。

### 胚胎期

人類的胚胎期開始於受精（精子進入卵細胞），一直持續到妊娠 10 個月。

在接下來的幾天裡，胚胎沿著輸卵管往下。它從最開始的一個單細胞的合子，經過幾次分裂形成一個球狀細胞稱為桑葚胚。並且伴隨著細胞的不斷分裂形成細胞間隙，這一階段被稱為囊胚。此時還沒有細胞尺寸的增長，因為它受限於一條由糖蛋白構成的透明帶，反而每次分裂產生更小的細胞。

胚囊大概在受精後的第五天到達子宮。在這裡透明帶溶解。這個過程類似於體外孵化中讓囊胚脫透明帶的帶孵化。這就使得囊胚的滋胚層得以接觸並粘附於子宮內膜細胞。滋養外胚層最終將形成胚外的結構，如胎盤和羊膜。在著床的過程中，胚胎被植入子宮內膜。在大多數的成功懷孕中，在排卵後的 8 至 10 天胚胎植入 (Wilcox et al. 1999)。胚胎、胚外膜和胎盤被統稱為「孕體」。

胚胎開始出現快速增長以及胚胎的主要外部特徵開始形成，這個過程被稱為分化，產生不同類型的細胞（如血細胞，腎細胞，神經細胞）。在孕早期常會發生自然流產或流產，通常由遺傳錯誤或畸形發育所導致。在這些關鍵時期（大部分是孕早期），胚胎發育易受到有毒有害物質的影響，如：

* 酒精，某些藥物，和導致出生缺陷的毒素，如胎兒酒精綜合症
* 感染（如風疹病毒或巨細胞病毒 ）
* 來自 X - 射線或放射治療的輻射
* 營養不良，如缺乏葉酸導致脊柱裂

一般而言，在進化術語裡如果某個結構在一種結構之前，意味著它在胚胎期出現的比其他的早，一般被稱為 「個體系統發育」。例如，脊椎是魚類、爬行動物和哺乳動物等所有脊椎動物的一個共同結構，而脊椎也是脊椎動物胚胎最早出現的一種結構。作為人類腦部最複雜部分的大腦最後發育。再演的概念不是絕對的，但它被公認為部分適用於人類胚胎的發展。

## 孕周的變化

### 孕齡和胚齡

**孕齡**：指從末次月經第一天的日期開始算的時間，受精在末次月經之後 2 周發生。

**胚齡**：通常用於測量胎兒的從受精開始的實際年齡。然而，由於月經歷來作為估計孕 / 胚齡的唯一方法，如果沒有其他說明仍可作為測量方式。實際上末次月經和受精之間的時間間隔相差 2 周。

因此，胚齡的第一周已經是孕齡的第三周了。

此外，周數的胚齡比胚胎 / 胎兒實際的年齡大。例如，在受精後一周胚齡為 0。

下表總結了孕期妊娠周數的各種表達。

### 1-2 周

由於受精還未發生，孕齡 1-2 周的對應胚齡只是理論推斷的數值，

孕齡：0 周 0 天至 1 周加 6 天。從末次月經開始的 1-14 天

胚齡：-2 周到 - 1 周

### 第 3 周

孕齡：2 周 0 天至 2 周加 6 天。從末次月經開始的 15-21 天。

胚齡：平均 1 周。受精後 1-7 天。

* 受精的卵細胞形成一個新的有機體，人類受精卵（受精第 1 天）
* 受精卵進行有絲分裂，但尺寸不增大。這種細胞分裂也被稱為卵裂。空腔形成，標誌著囊胚階段。（受精 1.5 到 3 天）
* 胚囊含一個薄邊的滋胚層細胞和在胚囊一端的一團包含胚胎幹細胞的「胚胎極」
* 胚胎從蛋白質（透明帶）殼孵化，並植入母體的子宮內膜（受精第 5-6 天 ）
* 如果發生分離形成同卵雙胞胎，有 1/3 會在第 5 天前發生。

### 第 4 周

孕齡：3 周 0 天至 3 周加 6 天。 從末次月經的 22-28 天。

胚齡：平均 2.1 周。受精後 8-14 天。

* 原始胚胎細胞的滋養層細胞增生並植入子宮內膜。它們將最終形成胎盤和胚膜。受精後 7-12 天囊胚完全植入。
* 卵黃囊形成。
* 胚胎幹細胞變成兩個細胞厚的胚盤。
* 如果發生分離形成同卵雙胞胎，有 2/3 會發生在第 5 天至第 9 天。 如果發生在第 9 天以後即存在顯著連體雙胞胎風險。
* 原條發育。 （受精後 13 天。）
* 主莖絨毛出現。 （受精後 13 天。）

### 第 5 周

孕齡：4 周 0 天至 4 周加 6 天。從末次月經的 29-35 天。

胚齡：平均 3.2 周。受精後的 15-21 天。

* 在胚胎盤的中心形成脊索。（受精後 16 天。）
* 原腸胚開始形成。（受精後 16 天。）
* 在脊索和腦脹的一端形成一個神經溝（未來脊髓）。神經元節出現（受精後 18 天。）
* 體節（未來脊椎的組成）形成。（受精後 20 天。）
* 原始心臟管形成。 胚盤中的脈管系統開始發育。（受精後 20 天。）

### 第 6 周

孕齡：5 周 0 天至 5 周加 6 天。從末次月經的 36-42 天。

胚齡：平均 4.3 周。受精後 22-28 天。

* 胚胎長約 4 毫米（1/8 英寸），並開始彎曲成 C 形。
* 心臟鼓起並進一步發展，開始有規律的跳動。原始隔膜出現。
* 形成的面部和頸部的鰓弧和動脈溝等結構形成。
* 神經管關閉。
* 耳朵開始形成聽窩。
* 臂芽和尾巴開始出現。
* 肺的第一特徵肺原基出現。
* 肝臟的第一特徵肝板開始出現。
* 口咽膜破裂，將發育成未來的嘴。
* 囊性憩室及胰背芽出現，分別會形成膽囊和胰腺。
* 尿直腸隔形成，直腸和泌尿通路將分開。
* 脊髓的前角和后角分化。
* 脾出現。
* 輸尿管芽出現。

### 第 7 周

孕齡：6 周 0 天至 6 周加 6 天。從末次月經的 43-49 天。

胚齡：平均 5.4 周。 受精後 29-35 天。

* 胚胎長約 9 毫米（1/4 英寸）。
* 晶狀體窩和視杯開始形成眼。
* 鼻坑形成。
* 腦部分成 5 個囊泡，其中包括早期的端腦。
* 腿芽形成和手臂上開始形成平槳狀手。
* 連接卵黃囊和絨毛膜的原始血管中開始有血液流動。
* 腎臟的前身 —— 後腎開始發育。
* 最初的胃分化開始。

### 第 8 周

孕周：7 周 0 天至 7 周加 6 天。從末次月經的 50-56 天。

胚齡：平均 6.5 周。受精後 36-42 天。

* 胚胎長約 13 毫米（1/2 英寸）。
* 肺部開始形成。
* 腦部繼續發育。
* 胳膊和腿部延長出明顯的手腳部位。
* 手和腳有了手指和足趾，但仍有蹼連接。
* 可以看出性腺脊。
* 淋巴系統開始發育。
* 外生殖器開始發育。

### 第 9 周

孕齡：8 周 0 天至 8 周加 6 天。從末次月經的 57-63 天。

胚齡：平均 7.6 周。受精後 43-49 天。

* 胚胎長約 18 毫米（3/4 英寸）。
* 通過都卜勒胎心儀可以聽到胎心音（心臟跳動的聲音）。
* 乳頭和毛囊開始形成。
* 可以看出肘部和腳趾。
* 通過超聲波可以檢測到自發的肢體運動。
* 所有重要的器官至少已經開始發育。
* 卵黃管關閉。

## 胎兒期

從妊娠第 10 周開始發育中的有機體，即胚胎滿 8 周，稱為胎兒。

此時胎兒的所有主要器官已經形成，並將繼續發育和生長。

由於此時所有主要器官的前體已經形成，胎兒期是隨著孕齡改變發生的器官和一系列的變化。

由於此時器官的前體已經形成，相對於胚芽期胎兒對於環境中的損害沒那麼敏感。相反，毒素暴露往往會造成生理異常或輕微的先天性畸形。

### 器官的變化

每個器官都有其自身的發育過程。

* 循環系統的發育
  * 心臟的發育
* 消化系統的發展
  * 牙齒的發育
* 內分泌系統的發展
* 皮膚系統的發展
* 淋巴系統的發展
* 肌肉系統的發展
* 神經系統的發育
* 泌尿生殖系統的發展
  * 生殖系統的發展
    * 生殖腺的發展
* 呼吸系統的發展

### 孕周的變化

### 10-12 周

孕齡：9 周 0 天至 11 周加 6 天。

胚齡：平均 8-10 周。7-9 周齡。

* 胚胎長約 30-80 毫米（1.2-3.2 英寸）。
* 在第八周時腹側和背側的胰芽融合。
* 腸部旋轉摺疊。
* 五官繼續發育。
* 眼瞼發育更趨成熟。
* 耳朵的外部形態形成。
* 胎兒的頭部占了將近胎兒身體一半。
* 具完整面部結構
* 眼瞼閉合，直到約 28 周才可睜開。
* 將形成乳牙的齒芽出現。
* 四肢長而瘦。
* 胎兒可以用手指握拳。
* 可以辨別出生殖器。
* 肝臟中產生血紅細胞。

### 13-16 周

孕齡：12 周 0 天至 15 周加 6 天。

胚齡：平均 11-14 周。10-13 周齡。

* 胎兒長約約 15 厘米（6 英寸）。
* 頭部長出被稱為胎毛的細絨毛。
* 胎兒的皮膚幾乎是透明的。
* 形成更多的肌肉組織和骨，骨骼變硬。
* 胎兒進行主動運動。
* 嘴巴做出吸吮動作。
* 腸道產生胎糞。
* 肝臟和胰腺產生的流體分泌物。
* 從第 13 周開始，產科用超聲進行性別鑑定準確率可達 100％。
* 15 周時，外生殖器的主要發育已完成。

### 第 19 周

孕齡：18 周齡。

胚齡：平均 17 周。16 周齡。

* 胎兒長約 20 厘米（8 英寸）。
* 胎毛覆蓋整個身體。
* 眉毛和睫毛出現。
* 手指和腳趾上出現指甲。
* 胎兒肌肉的增加明顯。
* 「胎動」發生（母親和其他人可以感覺到胎兒的活動）。
* 用聽診器可以聽到胎兒的心跳

### 第 23 周

孕周：22 周齡。

胚齡：平均 21 周。20 周齡。

* 胎兒長度達到 28 厘米（11.2 英寸）。
* 胎兒體重約 925 克。
* 形成完整的眉毛和睫毛。
* 眼睛的所有結構完成發育。
* 胎兒的手有驚跳反射。
* 腳印和指紋繼續形成。
* 肺部形成肺泡（氣囊）

### 第 27 周

孕周：26 周齡。

胚齡：平均 25 周。24 周齡。

* 胎兒達到的長度為 38 厘米（15 英寸）。
* 胎兒的重量約 1.2 公斤（2 磅 11 盎司）。
* 腦部迅速發展。
* 神經系統發展到足以控制某些身體功能。
* 眼瞼開閉。
* 耳蝸發育成熟，部分聽覺系統神經髓鞘將繼續發育直到出生後的 18 個月。
* 還不成熟的呼吸系統已經發育到氣體交換的地步。

### 第 31 周

孕齡：30 周齡。

胚齡：平均 29 周。28 周齡。

* 胎兒長約 38-43 厘米（15-17 英寸）。
* 胎兒重量約 1.5 公斤（3 磅 0 盎司）。
* 體內脂肪量迅速增加。
* 有節奏的呼吸運動發生，但肺沒有完全成熟。
* 傳達感官輸入的視丘連接形成。
* 骨骼發育成熟，但仍保持柔韌。
* 胎兒體內開始存儲大量的鐵，鈣，磷。

### 第 35 周

孕齡：34 周齡。

胚齡：平均 33 周。32 周齡。

* 胎兒長約 40-48 厘米（16-19 英寸）。
* 胎兒的重量約為 2.5 至 3 公斤（5 磅 12 盎司至 6 磅 12 盎司）。
* 胎毛開始消失。
* 身體脂肪增加。
* 指甲覆蓋到指尖。
* 在 36 周出生的嬰兒具有較高的生存機率，但可能需要醫療介入。

### 36 至 40 周

孕齡：35 周 0 天至 39 周加 6 天。

胚齡：平均 34-38 周。33-37 周齡。

* 胎齡至第 39 周末的胎兒被認為是足月胎兒。
* 可能長約 48 至 53 厘米（19 英寸至 21 英寸）。
* 上臂和肩部外的胎毛消失。
* 指甲超出指尖長度。
* 男性和女性均有乳腺小芽。
* 此時頭髮已經變得粗而濃密。

出生後將繼續發育以適應宮外生活和兒童發展階段的發展。

## 營養

胎兒經過 3 個階段從母體獲取營養：

1. 吸收階段：受精卵接受輸卵管和子宮腔中的細胞質和分泌物的滋養。
2. 組織胞漿轉移： 在受精卵著床後及子宮胎盤循環建立之前，胎兒的營養來自滋養層細胞剝落產生的蛻膜細胞和母血。
3. 血液營養階段：妊娠第三周後，營養物質經絨毛間隙進入胎兒體內。

## 生長速度

孕期胎兒的生長速度是呈線性增長的，在孕 37 周後趨於平緩。 胎兒的生長速率反映在每孕周的體重上，並有孕周對應的預期體重。出生體重在正常範圍內的嬰兒所在孕周被稱為適合孕周（AGA）。異常的生長速度減慢會導致低體重嬰兒，相反，異常的生長速度加快則會導致巨大兒。生長速度減慢和早產是導致低出生體重的兩個因素。低出生體重（低於 2000g）將增加精神分裂症的可能性提高近 4 倍。

生長速度可以大致通過腹部觸診所得的宮高進行估算。通過產科的超聲檢查可以進行更精確的測量。

### 影響生長速度的因素

**貧窮**

貧困與貧乏的產前保健相關，並影響到胎兒的發育。在貧困地區的婦女更有可能生出低體重的早產兒。許多孕婦沒有接受過教育，因此對吸菸、酗酒及藥物等影響胎兒生長速度的因素缺乏風險意識。在貧困地區的婦女更容易患病，這對胎兒的發育是有害的。

**母親的年齡**

16 歲至 35 歲之間的女性比 16 歲以下或 35 歲以上的女性能給胎兒一個更健康的生長環境。 這個年齡段的女性併發症的可能性更少。 35 歲以上的女性可能增加分娩時間，這有可能導致母親或胎兒的死亡。16 歲以下和 35 歲以上的女性存在較高的未足月產（早產兒）的風險，並且這種風險在貧窮婦女中增加，包括非裔美國人和吸菸的女性。年輕的母親更有可能進行高風險的行為習慣，如飲酒，毒品或吸菸，這些將對胎兒造成不利後果。年輕母親的早產兒更可能存在影響他們的應對能力的神經系統缺陷，如易怒、失眠、哭泣等。40 歲以上女性生下的嬰兒存在智力缺陷的唐氏綜合症風險。 青少年母親和 35 歲以上的母親發生流產、早產和出生缺陷的風險更高。

**藥物使用**

11％的胎兒在孕期間受到非法使用的藥物影響。孕婦攝入的藥物在胎盤代謝，然後傳給胎兒。當使用藥物（毒品）時，將存在更大的出生缺陷、低出生體重、及嬰兒死亡或死胎風險。孕期用藥會使出生後的嬰兒出現極度煩躁、哭鬧以及存在嬰兒猝死症候群（SIDS）風險。藥物中的化學物質會導致出生後的嬰兒上癮。大麻會減緩胎兒的生長速率並導致早產，同時導致低出生體重、縮短妊娠時間及發生分娩併發症。海洛因會中斷胎兒發育、死胎並導致多種出生缺陷。海洛因同樣會造成早產，提高流產風險，導致面部異常和影響頭部大小，並造成胎兒的腸胃異常。海洛因也增加嬰兒猝死症候群、中樞神經系統功能紊亂及發生包括震顫，睡眠障礙和癲癇的各種神經系統功能障礙的風險。胎兒也存在低出生體重和呼吸系統問題的巨大風險。攝入古柯鹼會導致嬰兒擁有較小的大腦，造成學習障礙，也會使胎兒處於死胎和早產的高風險；也可能導致低出生體重，損害中樞神經系統及造成運動功能障礙。

**酒精**

酒精會導致胎兒大腦發育的中斷，干擾胎兒的細胞組織發育，影響中樞神經系統的成熟。酒精會導致心臟和其他主要器官缺陷，如較小的大腦，從而影響胎兒的學習行為。孕期飲酒將導致孩子的行為問題，心理障礙和面部畸形（意味著更小的眼睛、薄上唇等），同時還將增加流產和死胎風險，或低出生體重。胎兒酒精症候群（FAS）是因母親在孕期攝入過多酒精而引起的一種發育障礙。患有酒精症候群的孩子具有各式各樣的顯著不同的面部特徵，腦部異常和認知缺陷。 

**吸菸和尼古丁**

母親在孕期吸菸即令其胎兒暴露於尼古丁，焦油和一氧化碳之下。 尼古丁會造成血管收縮，導致供給胎兒的血流量減少；一氧化碳降低胎兒的供氧量，兩者都將會導致死胎、低出生體重和宮外孕，同時嬰兒猝死症候群風險增加。尼古丁同樣增加了流產、早產和嬰兒死亡率的風險。孕期吸菸會導致低出生體重和早產兒，同時由於吸菸影響了胎兒的呼吸系統，從而提高了嬰兒哮喘風險及與兒童哮喘相關。

**疾病**

如果母親感染了一種疾病，胎盤不能過濾掉病毒攜帶者並感染到胎兒。那麼嬰兒出生時將攜帶有由母親傳播來的病。

**母親的飲食和身體健康**

一個健康的胎兒需要充足的營養。鐵缺乏將導致胎兒貧血；鈣的缺乏將影響骨骼和牙齒的形成；蛋白質的缺乏可導致較小的胎兒和智能障礙。

**母親的產前抑鬱症**

一項研究發現，母親的產前抑鬱症將產生不良的圍產期結果，如胎兒生長較慢。孕產婦的皮質醇水平在調節過程中發揮重要作用。

**環境毒素**

毒素導致流產、不育和出生缺陷率較高。毒素包括胎兒暴露於鉛、汞、乙醇或危險的環境中。

**低出生體重**

低出生體重會增加嬰兒的長期增長和認知及語言缺陷的風險，縮短妊娠期間，並導致產前併發症。

## 胎兒血液學

胎兒造血首先發生在卵黃囊。在孕 10 周時造血功能轉移到肝臟、脾和骨髓。短期內胎兒的總血量達到 125 毫升 / 公斤。

### 紅血球

胎兒早期發育的過程中產生巨成紅血球，短期內將成為正成紅血球。胎兒紅血球的壽命為 80 天，在孕 40 天左右會出現 Rh 抗原。

### 白血球

妊娠 2 個月時胎兒的胸腺和脾臟開始產生白血球。源於胸腺的淋巴細胞被稱為 T 淋巴細胞，而源自骨髓的則被成為 B 淋巴細胞。這些淋巴細胞有短暫和長期的群體，短暫的 T 淋巴細胞通常存在於胸腺、骨髓和脾臟，而長期的 T 淋巴細胞存在於血液。胎兒體內的漿細胞由血液中的 B 淋巴細胞分化產生，其壽命為 0.5〜2 天。

## 胎兒內分泌

從妊娠 4 周始胎兒的甲狀腺開始發育。從妊娠 12 周始胰島素開始分泌。

## 參考文獻