Ένα έμβρυο βασίζεται στη μητέρα του για να εξασφαλίσει όλα τα απαραίτητα συστατικά για την επιβίωση και ανάπτυξη του. Ο πλακούντας είναι το κλειδί για όλες τις λειτουργίες που πρέπει να πραγματοποιηθούν. Αυτό το όργανο αναπτύσσεται στη μήτρα και λειτουργεί ως η πύλη, η οποία επιτρέπει στη μητέρα να περνάει στο μωρό της, ότι χρειάζεται για να αναπτυχθεί.

Πώς συμβάλλει ο πλακούντας στην ανάπτυξη του εμβρύου;

Όταν τρώει η μητέρα, το σώμα της διασπά την τροφή σε γλυκόζη, αμινοξέα, λιπαρά οξέα και χοληστερίνη, συστατικά τα οποία ταξιδεύουν μέσω καναλιών στον πλακούντα και στη συνέχεια στο έμβρυο. Ο πλακούντας παρέχει την ενέργεια και τα δομικά στοιχεία που χρησιμοποιεί το αναπτυσσόμενο έμβρυο, καθώς αναπτύσσει όργανα, ιστούς και οστά.

Οι ζωτικοί ηλεκτρολύτες όπως το νάτριο, το χλωριούχο, το ασβέστιο και ο σίδηρος, περνούν από ειδικά κανάλια στον πλακούντα και διαχέονται από την μητέρα στο έμβρυο.

Τα έμβρυα χρειάζονται οξυγόνο και για την ανάπτυξη τους. Δεδομένου ότι οι πνεύμονες τους δεν εκτίθενται στον αέρα, δεν μπορούν να αναπνέουν μόνα τους. Αντ ‘αυτού βασίζονται στις μητέρες τους για να εξασφαλίσουν το απαιτούμενο οξυγόνο, μέσω μιας αξιοσημείωτης βιοχημικής διαδικασίας.

Πώς ταξιδεύει το οξυγόνο σε όλο το ανθρώπινο σώμα;

Μια πρωτεΐνη που ονομάζεται αιμοσφαιρίνη, είναι υπεύθυνη για τη λήψη οξυγόνου στους πνεύμονες και τη μεταφορά του, μέσω της κυκλοφορίας του αίματος, σε όλους τους ιστούς του ανθρώπινου σώματος. Η αιμοσφαιρίνη περιέχει σίδηρο και είναι υπεύθυνη για το κόκκινο χρώμα του αίματος. Αποτελείται από τέσσερις υπομονάδες, δύο για κάθε διαφορετικό τύπο.

Κάθε υπομονάδα αιμοσφαιρίνης περιέχει ένα άτομο σιδήρου, συνδεδεμένο με μια ειδική ένωση, που ονομάζεται αίμη, η οποία μπορεί να αλληλεπιδράσει με ένα μόριο οξυγόνου. Οι αιμοσφαιρίνες κάθε περιοχής, είτε θα συγκρατήσουν όλες το οξυγόνο, είτε θα απελευθερώσουν όλες το οξυγόνο τους. Αυτό εξαρτάται από τη συγκέντρωση του οξυγόνου στο περιβάλλον στο οποίο βρίσκεται η αιμοσφαιρίνη. Για παράδειγμα, όταν κάποιος παίρνει μια βαθιά ανάσα, η συγκέντρωση οξυγόνου στους πνεύμονες του είναι υψηλή. Τότε, η αιμοσφαιρίνη στην περιοχή των πνευμόνων παίρνει το οξυγόνο και στη συνέχεια ταξιδεύει μέσω του αίματος σε ιστούς με χαμηλότερες συγκεντρώσεις οξυγόνου και απελευθερώνει το οξυγόνο. Ένα μόριο που ονομάζεται 2,3-διφωσφογλυκερικό, ή BPG, διευκολύνει την απελευθέρωση του οξυγόνου. Συνδέεται στην κεντρική κοιλότητα μεταξύ των τεσσάρων υπομονάδων της αιμοσφαιρίνης, για να βοηθήσει τα μόρια του οξυγόνου να απελευθερωθούν.

Πώς παίρνει το έμβρυο οξυγόνο από την μητέρα;

Τα έμβρυα δεν εκτίθενται στον αέρα και οι πνεύμονες τους δεν αναπτύσσονται πλήρως μέχρι να γεννηθούν, έτσι το οξυγόνο είναι ένα από τα πολλά συστατικά που πρέπει να περάσουν οι μητέρες μέσω του πλακούντα στο έμβρυο.

Οι πρωτεΐνες της αιμοσφαιρίνης είναι πολύ μεγάλες για να διασχίσουν τον πλακούντα, έτσι οι μητρικές αιμοσφαιρίνες πρέπει να απελευθερώσουν τα μόρια του οξυγόνου τους στο πλάι του πλακούντα, έτσι ώστε το οξυγόνο να μπορέσει να παραληφθεί από τις εμβρυϊκές αιμοσφαιρίνες. Το πρόβλημα που προκύπτει σε αυτό το σημείο, είναι το γεγονός ότι οι εμβρυακές και οι μητρικές αιμοσφαιρίνες είναι σε κοντινό σημείο και να υπενθυμίσουμε ότι οι αιμοσφαιρίνες που βρίσκονται στην ίδια περιοχή είτε απελευθερώνουν όλες το οξυγόνο, είτε όλες το συγκρατούν. Πώς λοιπόν οι μητρικές αιμοσφαιρίνες θα απελευθερώσουν το οξυγόνο και οι εμβρυακές θα το συγκρατήσουν;

Για την αποφυγή αυτού του προβλήματος, η εμβρυϊκή αιμοσφαιρίνη διαφέρει από τη δομή της μητρικής αιμοσφαιρίνης. Με λίγες μόνο αλλαγές στα αμινοξέα και στην πρωτεϊνική της αλληλουχία, η εμβρυϊκή αιμοσφαιρίνη δεν συνδέεται καλά με το BPG, το μόριο που βοηθά το οξυγόνο απελευθερωθεί από την μητρική αιμοσφαιρίνη, έτσι, στη διαμεσολάβηση του πλακούντα, όπου υπάρχει πολύ BPG, η μητρική αιμοσφαιρίνη αφήνει το οξυγόνο και η εμβρυϊκή αιμοσφαιρίνη το αρπάζει αμέσως. Αυτή η διαδικασία επιτρέπει την αποτελεσματική και αποδοτική μεταφορά οξυγόνου από τη μητέρα στο έμβρυο.

Λίγο πριν από τη γέννηση, τα βρέφη αρχίζουν να παράγουν κάποια ποσότητα αιμοσφαιρίνης ενηλίκων, έτσι ώστε όταν έρθει η ώρα να αναπνεύσουν μόνα τους, να μπορούν να μεταφέρουν κατάλληλα οξυγόνο σε ολόκληρο το σώμα τους. Όταν το μωρό φτάσει σε ηλικία έξι μηνών, τα επίπεδα της εμβρυϊκής αιμοσφαιρίνης είναι πλέον πολύ χαμηλά και αντικαθίστανται σχεδόν πλήρως από την αιμοσφαιρίνη ενηλίκων.