Cấu trúc và chức năng của nhau thai

Nhau thai là cơ quan tạm thời kết nối thai nhi đang phát triển với thành tử cung và làm trung gian trao đổi khí, chất dinh dưỡng và chất thải giữa máu mẹ và máu thai nhi. Cấu trúc lông nhung phân nhánh của nó tối đa hóa bề mặt có sẵn để trao đổi trong khi một hàng rào nguyên bào nuôi mỏng ngăn cách hai hệ tuần hoàn.

Definition

Nhau thai là một cơ quan thai-mẹ (fetomaternal organ), được hình thành từ các lông nhung màng đệm (chorionic villi) phân nhánh ngâm trong máu mẹ, với bề mặt hợp bào nuôi làm trung gian vận chuyển hai chiều khí hô hấp, chất dinh dưỡng và chất thải trao đổi chất giữa tuần hoàn của mẹ và thai nhi.

Scope

Chủ đề này bao gồm cấu trúc đại thể và vi thể của nhau thai người, cây lông nhung và khoang gian lông nhung, hợp bào nuôi (syncytiotrophoblast) như bề mặt trao đổi chính, và các chức năng của nhau thai trong trao đổi khí, vận chuyển chất dinh dưỡng và nước, loại bỏ chất thải, và vai trò hàng rào và miễn dịch. Chức năng nội tiết của nó được đề cập trong chủ đề liên quan về sản xuất hormone nhau thai. Đây là tài liệu tham khảo về sinh lý học, không phải hướng dẫn lâm sàng.

Core questions

• Nhau thai lông nhung được tổ chức như thế nào để hỗ trợ trao đổi giữa mẹ và thai nhi?
• Vai trò của hợp bào nuôi như bề mặt trao đổi là gì?
• Khí, chất dinh dưỡng và chất thải được vận chuyển qua hàng rào nhau thai như thế nào?
• Nhau thai hoạt động như một hàng rào chọn lọc và bảo vệ như thế nào?

Key concepts

• Cây lông nhung màng đệm
• Khoang gian lông nhung và lưu lượng máu mẹ
• Bề mặt trao đổi hợp bào nuôi
• Hàng rào nhau thai (màng nhau thai)
• Khuếch tán thụ động và vận chuyển được hỗ trợ/chủ động
• Kiểu nhau thai hemochorial
• Bản chất tạm thời của cơ quan

Mechanisms

Nhau thai người là nhau thai kiểu hemochorial (hemochorial): các lông nhung màng đệm nhô vào một khoang gian lông nhung (intervillous space) nơi chúng được tắm trực tiếp bởi máu mẹ được cung cấp từ các động mạch xoắn ốc (spiral arteries) đã được tái cấu trúc. Mỗi lông nhung mang các mao mạch của thai nhi và được bao phủ bởi hợp bào nuôi, một lớp đa nhân liên tục tạo thành giao diện chính giữa mẹ và thai nhi. Khí hô hấp chủ yếu đi qua bằng cách khuếch tán thụ động theo gradient áp suất riêng phần, trong khi các chất dinh dưỡng như glucose và axit amin di chuyển qua khuếch tán được hỗ trợ (facilitated diffusion) và hệ thống vận chuyển chủ động, và các sản phẩm chất thải đi sang phía mẹ để bài tiết. Màng nhau thai mỏng vừa cho phép trao đổi vừa cung cấp một hàng rào chọn lọc, và cơ quan này là tạm thời, hỗ trợ thai kỳ và sau đó được sổ ra khi sinh.

Clinical relevance

Cấu trúc và chức năng của nhau thai là nền tảng cho sự phát triển và oxy hóa của thai nhi, và sự suy giảm phát triển hoặc trao đổi của nhau thai là yếu tố trung tâm trong các tình trạng như hạn chế tăng trưởng thai nhi (fetal growth restriction) và tiền sản giật (pre-eclampsia). Mục này mô tả sinh lý học bình thường như một nền tảng tham khảo cho khoa học sức khỏe và không phải là cơ sở để quản lý bất kỳ thai kỳ cá nhân nào.

Evidence & guidelines

Sự hiểu biết về cấu trúc và chức năng của nhau thai dựa trên mô học và sinh lý học người, giải phẫu học so sánh, và các nghiên cứu phân tử về nguyên bào nuôi (trophoblast), được tổng hợp trong các bài đánh giá về nhau thai như một cơ quan tạm thời đa diện và về sự phát triển của nguyên bào nuôi. Tài liệu ghi nhận sự khác biệt đáng kể giữa các loài về hình thái nhau thai, vì vậy các phát hiện so sánh được diễn giải một cách thận trọng khi áp dụng cho con người.

History

Mô tả về nhau thai lông nhung ở người và sự sắp xếp hemochorial của nó đã phát triển thông qua giải phẫu học và mô học cổ điển, và được mở rộng trong thế kỷ XX và XXI bằng các nghiên cứu sinh lý học về vận chuyển và bằng đặc điểm phân tử của nguyên bào nuôi. Các bài đánh giá từ những năm 2010 đã định hình nhau thai như một cơ quan tạm thời, đa chức năng tích hợp các vai trò trao đổi, hàng rào và nội tiết.

Key figures

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

Seminal works

• burton-fowden-2015
• knofler-2019

Frequently asked questions

Tại sao nhau thai người được gọi là hemochorial?

Bởi vì máu mẹ tiếp xúc trực tiếp với các lông nhung màng đệm được bao phủ bởi nguyên bào nuôi trong khoang gian lông nhung, không có thành mạch máu mẹ nào ngăn cách máu mẹ với bề mặt nhau thai.

Bề mặt trao đổi chính trong nhau thai là gì?

Hợp bào nuôi, một lớp đa nhân liên tục bao phủ các lông nhung màng đệm, là giao diện chính mà qua đó khí và chất dinh dưỡng được trao đổi giữa máu mẹ và máu thai nhi.