โครงสร้างและหน้าที่ของรก

รกเป็นอวัยวะชั่วคราวที่เชื่อมต่อทารกในครรภ์ที่กำลังพัฒนาเข้ากับผนังมดลูก และทำหน้าที่แลกเปลี่ยนก๊าซ สารอาหาร และของเสียระหว่างเลือดของมารดาและทารก โครงสร้างวิลลัสที่เป็นกิ่งก้านของรกช่วยเพิ่มพื้นที่ผิวสำหรับการแลกเปลี่ยนให้สูงสุด ในขณะที่เยื่อบุโทรโฟบลาสต์ที่บางเฉียบจะแยกการไหลเวียนเลือดทั้งสองออกจากกัน

Definition

รกเป็นอวัยวะของมารดาและทารกในครรภ์ (fetomaternal organ) ซึ่งสร้างขึ้นจากคอเรียนิกวิลลัสที่เป็นกิ่งก้านแช่อยู่ในเลือดของมารดา โดยมีพื้นผิวซินไซทิโอโทรโฟบลาสต์ทำหน้าที่เป็นตัวกลางในการขนส่งก๊าซทางเดินหายใจ สารอาหาร และของเสียจากการเผาผลาญแบบสองทิศทางระหว่างระบบไหลเวียนเลือดของมารดาและทารก

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมโครงสร้างมหภาคและจุลภาคของรกมนุษย์, ต้นวิลลัสและช่องว่างระหว่างวิลลัส, ซินไซทิโอโทรโฟบลาสต์ในฐานะพื้นผิวแลกเปลี่ยนหลัก, และหน้าที่ของรกในการแลกเปลี่ยนก๊าซ, การขนส่งสารอาหารและน้ำ, การกำจัดของเสีย, รวมถึงบทบาทในการเป็นเกราะป้องกันและภูมิคุ้มกัน หน้าที่ด้านต่อมไร้ท่อของรกจะกล่าวถึงในหัวข้อที่เกี่ยวข้องกับการผลิตฮอร์โมนจากรก นี่คือข้อมูลอ้างอิงทางสรีรวิทยา ไม่ใช่แนวทางปฏิบัติทางคลินิก

Core questions

• รกแบบวิลลัสมีการจัดระเบียบอย่างไรเพื่อรองรับการแลกเปลี่ยนระหว่างมารดาและทารกในครรภ์?
• ซินไซทิโอโทรโฟบลาสต์มีบทบาทอย่างไรในฐานะพื้นผิวแลกเปลี่ยน?
• ก๊าซ สารอาหาร และของเสียถูกขนส่งผ่านเยื่อกั้นรกได้อย่างไร?
• รกทำหน้าที่เป็นเยื่อกั้นแบบเลือกผ่านและป้องกันได้อย่างไร?

Key concepts

• ต้นคอเรียนิกวิลลัส
• ช่องว่างระหว่างวิลลัสและการไหลเวียนเลือดของมารดา
• พื้นผิวแลกเปลี่ยนซินไซทิโอโทรโฟบลาสต์
• เยื่อกั้นรก (เยื่อหุ้มรก)
• การแพร่แบบพาสซีฟและการขนส่งแบบอำนวยความสะดวก/แอคทีฟ
• การฝังตัวของรกแบบฮีโมคอเรียล
• ลักษณะชั่วคราวของอวัยวะ

Mechanisms

รกของมนุษย์เป็นแบบฮีโมคอเรียล (hemochorial): คอเรียนิกวิลลัสยื่นเข้าไปในช่องว่างระหว่างวิลลัส (intervillous space) ซึ่งพวกมันจะสัมผัสโดยตรงกับเลือดของมารดาที่ส่งมาจากหลอดเลือดแดงเกลียว (spiral arteries) ที่มีการปรับเปลี่ยน วิลลัสแต่ละอันมีเส้นเลือดฝอยของทารกในครรภ์และถูกปกคลุมด้วยซินไซทิโอโทรโฟบลาสต์ (syncytiotrophoblast) ซึ่งเป็นชั้นต่อเนื่องที่มีหลายนิวเคลียสและเป็นส่วนเชื่อมต่อหลักระหว่างมารดาและทารก ก๊าซทางเดินหายใจส่วนใหญ่จะแพร่ผ่านโดยการแพร่แบบพาสซีฟตามความแตกต่างของความดันย่อย ในขณะที่สารอาหารเช่นกลูโคสและกรดอะมิโนจะเคลื่อนที่ผ่านการแพร่แบบอำนวยความสะดวก (facilitated diffusion) และระบบขนส่งแบบแอคทีฟ และของเสียจะผ่านไปยังฝั่งมารดาเพื่อขับออก เยื่อหุ้มรกที่บางเฉียบช่วยให้เกิดการแลกเปลี่ยนและเป็นเกราะป้องกันแบบเลือกผ่าน และอวัยวะนี้เป็นแบบชั่วคราว โดยทำหน้าที่พยุงการตั้งครรภ์แล้วจะถูกขับออกเมื่อคลอด

Clinical relevance

โครงสร้างและหน้าที่ของรกเป็นพื้นฐานของการเจริญเติบโตและการได้รับออกซิเจนของทารกในครรภ์ และการพัฒนาหรือการแลกเปลี่ยนของรกที่บกพร่องเป็นหัวใจสำคัญของภาวะต่างๆ เช่น ภาวะการเจริญเติบโตของทารกในครรภ์ล่าช้า (fetal growth restriction) และภาวะครรภ์เป็นพิษ (pre-eclampsia) บทความนี้อธิบายสรีรวิทยาปกติเพื่อเป็นข้อมูลอ้างอิงสำหรับวิทยาศาสตร์สุขภาพ และไม่ใช่พื้นฐานสำหรับการจัดการการตั้งครรภ์ใดๆ เป็นรายบุคคล

Evidence & guidelines

ความเข้าใจในโครงสร้างและหน้าที่ของรกอาศัยเนื้อเยื่อวิทยาและสรีรวิทยาของมนุษย์ กายวิภาคศาสตร์เปรียบเทียบ และการศึกษาโมเลกุลของโทรโฟบลาสต์ ซึ่งสังเคราะห์ขึ้นในการทบทวนเกี่ยวกับรกในฐานะอวัยวะชั่วคราวที่มีหลายแง่มุม และการพัฒนาของโทรโฟบลาสต์ วรรณกรรมระบุถึงความหลากหลายอย่างมากระหว่างสายพันธุ์ในรูปแบบของรก ดังนั้นผลการเปรียบเทียบจึงถูกตีความอย่างระมัดระวังเมื่อนำมาใช้กับมนุษย์

History

คำอธิบายของรกมนุษย์แบบวิลลัสและการจัดเรียงแบบฮีโมคอเรียลได้พัฒนาขึ้นผ่านกายวิภาคศาสตร์และเนื้อเยื่อวิทยาแบบคลาสสิก และได้รับการขยายความในศตวรรษที่ 20 และ 21 โดยการศึกษาทางสรีรวิทยาของการขนส่งและการจำแนกลักษณะทางโมเลกุลของโทรโฟบลาสต์ การทบทวนจากทศวรรษ 2010 ได้กำหนดให้รกเป็นอวัยวะชั่วคราวที่มีหลายหน้าที่ ซึ่งรวมบทบาทในการแลกเปลี่ยน การเป็นเกราะป้องกัน และต่อมไร้ท่อ

Key figures

• Graham J. Burton
• Abigail L. Fowden
• Martin Knöfler

Seminal works

• burton-fowden-2015
• knofler-2019

Frequently asked questions

ทำไมรกของมนุษย์จึงถูกเรียกว่าฮีโมคอเรียล?

เนื่องจากเลือดของมารดาจะสัมผัสโดยตรงกับคอเรียนิกวิลลัสที่ปกคลุมด้วยโทรโฟบลาสต์ในช่องว่างระหว่างวิลลัส โดยไม่มีผนังหลอดเลือดของมารดาคั่นกลางระหว่างเลือดของมารดาและพื้นผิวของรก

พื้นผิวหลักสำหรับการแลกเปลี่ยนในรกคืออะไร?

ซินไซทิโอโทรโฟบลาสต์ ซึ่งเป็นชั้นต่อเนื่องที่มีหลายนิวเคลียสที่ปกคลุมคอเรียนิกวิลลัส เป็นส่วนเชื่อมต่อหลักที่ก๊าซและสารอาหารถูกแลกเปลี่ยนระหว่างเลือดของมารดาและทารกในครรภ์