胎児の豚

胎児豚は、解剖の対象として初等および上級生物学の授業で使用される胎児豚です。豚は哺乳類の一種で、豚と人間の臓器の多くの類似点により、生理学的なシステムやプロセスを研究するための優れた標本となります。

カエルやミミズとともに、豚の胎児は教室での解剖で最もよく使われる動物の一つです。これにはいくつかの理由がありますが、豚は人間と同様に哺乳類です。共通の特徴には、共通の毛、乳腺、生児、類似した器官系、代謝レベル、基本的な体型などがあります。また、成人とは異なる胎児の循環を研究することもできます。豚の胎児は食肉加工産業の副産物であるため、比較的安価で入手しやすいです。^[1]これらの豚は、この目的のために飼育され殺されるのではなく、死亡した雌豚の子宮から抽出されます。教室での解剖に使用されなかった豚の胎児は、肥料に使用されるか、単に廃棄されることがよくあります。^[1]第四に、豚の胎児は、軟部組織と、まだ軟骨でできている不完全に発達した骨のために解剖しやすいです。^[2]さらに、彼らは比較的大きく、よく発達した器官を持ち、簡単に見ることができます。

査読を受けたいくつかの比較研究では、非動物的方法を用いて基礎的および高度な生物医学的概念とスキルを教わった学生の教育成果は、動物解剖などの動物ベースの実験室を使用する同級生の教育成果と同等かそれ以上であると結論付けられています。 ^{[3] [4]体系的なレビューでは、非動物的方法を用いて教育を受けた学生は「複雑な生物学的プロセスに対する優れた理解、学習効率の向上、試験結果の向上」を示したと結論付けられています。 [4]}また、学生の自信と満足度が向上し、実験室への準備、情報検索およびコミュニケーション能力が向上したと報告されています。^[4]

全米の大学で行われた3つの研究によると、粘土で人体組織をモデル化した学生は、動物の解剖を行ったクラスメートよりも人体構造の構成部分を識別する能力が著しく優れていた。^{[5] [6] [7]}別の研究では、学生は動物の解剖よりも粘土モデルを好み、動物の解剖を行った同級生と同等の成績を収めた。^[8]

胎児の豚の大きさは、母親が妊娠する時間によって決まります。

母豚の食事と子豚の生存率に関する重要なデータは研究で見つかっていない。しかし、母豚が妊娠期間中にタンパク質、ビタミン、ミネラルを含む栄養価の高い食事をとることと子豚の生存率には相関関係がある。しかし、この相関関係は統計的に異なるものではない。また、より健康的な食事が子豚の体重増加や生児出産率の増加につながるわけではないため、体重は生存率の要因ではない。^[9]

胎盤は、母親から胎児に栄養素を運ぶ手段として使われます。栄養素が運ばれる効率が、胎児の健康と成長を決定します。^[10]胎児の体重/胎盤の重量比は、胎盤の効率を判断するために一般的に使用されていました。^{[11] [12]代わりに、胎児の成長を判断するより正確な方法は、胎盤の内層の特定の特性を通して行うことです。胎盤は、折り畳まれた}栄養膜/子宮内膜上皮二重層でできています。胎盤のひだの幅と長さは正の相関関係にあり、妊娠が進むにつれて増加します。

胎盤ひだの幅は妊娠85日目まで減少する。^[要出典]ここから妊娠とともに幅は増加し、105日目頃に最大となる。これらのひだの増加率は胎児の大きさと負の相関関係にある。したがって、より小さな胎児ではより大きなひだの幅が見られる。胎盤ひだの幅が増加すると胎児と母親の相互作用は増加するが、予想されるように栄養交換はより小さな胎児豚で最も効率的ではない。胎盤ひだの深さなど、他の多くの要因もこれらの相互作用の原因である。^[13]

胎児の出生前発育には、すべての組織と臓器の発達が含まれます。交配後数時間以内に、精子と卵子は卵管で受精し、 3日後に卵子は子宮に移動します。細胞は6日目までに特殊化を開始し、11日目までに子宮内膜に付着します。受精から18日目まで、内胚葉、外胚葉、中胚葉が胚の中で形成され、胎盤が形成されるのと同じ18日目までに完全に形成されます。内胚葉は、胎児の肺、気管、甲状腺、消化管に変化します。外胚葉は胎児の発達に大きな役割を果たします。外胚葉は、皮膚、神経系、歯のエナメル質、腸の内膜、乳腺、汗腺、ひづめ、毛に形成されます。中胚葉は、胎児の生存を助ける主要な臓器の構成要素を形成します。胎児は体の筋肉や結合組織、血管や細胞、骨格、腎臓、副腎、心臓、生殖器官を形成します。妊娠20日目までに、ほとんどの主要臓器が見えるようになり、妊娠後半は胎児の大きさを大きくすることに重点が置かれます。^[14]

リンパ系の発達と血液循環の形成は、胎児豚の発育のさまざまな段階で起こります。最初に現れるリンパ器官は胸腺です。リンパ球は70日目に脾臓に蓄積します。77日目までに胸腺はすでに完全に発達し、他の器官と区別できます。また、77日目には舌と腸に濾胞が存在します。84日目には、胎児豚に動脈周囲リンパ鞘が出現します。この時までに、肝臓と骨髄は活発で機能しています。^[15]

研究によると、子豚の数、成長期の床面積、成長中に雌豚が一緒にいる豚の頭数が、子豚の繁殖率に影響することがわかっています。1976 年にネルソンとロビンソンが行った研究データによると、子豚の数が少ない子豚は、子豚の数が多い子豚よりも排卵が多いことがわかりました。この研究は、ストレスが繁殖に影響を与える要因になっていることを示唆しています。床面積は、子豚が思春期に達するまでの時間に影響することがわかっています。十分な床面積があれば、床面積が少ない子豚よりも早く思春期に達する子豚の割合が高くなります。小さなグループに入れられた子豚は、大きなグループに入れられた子豚よりも、1 腹あたり 1 頭多く産みます。それでも、胎児の子豚が成長する環境は、生殖および生理学的発達にとって重要です。^[16]

豚の胎児は、発がん性物質であるホルムアルデヒド^[要出典]に保存されることが多い。1980年の研究では、ホルムアルデヒドへの曝露がラットの鼻腔がんを引き起こす可能性があることが判明し、これが人間にも起こり得るかどうかの研究につながった。^[17] 1995年に国際がん研究機関（IARC）は、ホルムアルデヒドは人間にとって発がん性があると結論付けた。^[18]

胎児の豚の解剖学は、さまざまな面で成豚のものと似ています。類似しているシステムには、神経系、骨格系、呼吸器系（未発達の横隔膜を除く）、筋肉系などがあります。その他の重要な身体システムは、成豚とは大きく異なります。

成豚と胎児豚の循環器系には、臍動脈と臍静脈以外にはわずかな違いしかありません。右心房と左心房の壁の間には卵円孔と呼ばれるシャントがあります。これにより、血液は右心房から左心房に直接流れます。また、右心房からの血液を大動脈弓に流す動脈管もあります。これらのシャントは両方とも、生後数分で閉じます。

胎児豚の単胃消化器系は、他の多くの哺乳類と多くの類似点を持っています。胎児豚の消化器官は出生前によく発達していますが、食物を摂取しません。これらの器官には、食道、胃、小腸、大腸が含まれます。腸間膜は、胎児豚の器官を互いにつなぐ役割を果たします。消化を行うためには、胎児豚は食物を摂取する必要があります。その代わりに、胎児豚は臍の緒を介して母豚から必要な栄養を得ます。成豚では、食物は気管の後ろに位置する食道を通る一般的な流れに従います。口腔から、食道は胃、小腸、大腸につながります。胎児豚の発育中に発達する胆嚢、膵臓、脾臓などの他の器官はすべて、食物の化学的消化を行う消化酵素を含んでいるため、消化器系の全体的な流れに貢献する上で非常に重要です。食物が消化され、栄養素が吸収された後、食物は大腸を通過し、固形廃棄物は肛門から排泄されます。しかし、胎児豚では代謝廃棄物は臍帯を通じて母親に送り返され、母親は廃棄物を排泄します。残りの廃棄物は出産まで胎児豚に残ります。その後

胎児の豚の口腔は出生前から発達し始める。舌の味蕾は拡大した乳頭に位置し、出生後の食物の取り扱いを容易にする。これらの味蕾は胎児の発育中に発達する。成豚の味蕾の数は最大15,000個で、平均的な人間の舌の9,000個よりもはるかに多い。^[19]

胎児豚の歯の構造は、成豚とは異なっています。胎児豚は乳歯（後に永久歯に置き換わる）を発達させます。胎児期に乳歯が生えてくるものもあり、そのため胎児の中には歯の痕跡が見られる子もいます。胎児豚の年齢によっては、胎児豚に第3切歯と犬歯が生えてくるのが自然です。 ^[20]胎児豚はまだ母親の子宮内にいるので、歯はまだ形成され、空洞の未萌出歯が見られる理由を裏付けています。人間の歯の構造と同様に、豚の全体的な歯の構造は、切歯、犬歯、小臼歯、および臼歯で構成されています。子豚は合計28本の歯を持つことができ、成豚は合計44本の歯を持つことができます。^[21]

胎児豚の泌尿生殖器系は、生殖器官を除いて成豚の系と似ています。胎児豚の尿路は比較的発達しており、解剖中に見つけやすいです。腎臓は腹部臓器の後ろにあり、背骨によって背側の体壁に部分的に埋め込まれています。尿管は尿を膀胱（大きな袋状の器官）に運び、臍動脈と静脈を経由して尿道に送られます。そこから尿は排泄されます。

胎児がメスの場合、肛門近くの腹側に生殖乳頭と呼ばれる肉質の突起がある。^{[22]メスの内部生殖器系は腎臓の下に位置している。コイル状の}卵管に付属する2つの袋状の器官は卵巣である。^[23]卵管が合流する場所に子宮があり、そこから膣となる。この器官系は小さく、他の器官系よりも非常に背側、後方にあるため、見つけるのが難しい場合がある。

雄の豚の胎児には、臍の緒の後ろに泌尿生殖器の開口部がある。豚の胎児の後ろ足の後ろの膨らみ^[24]は陰嚢である。雄の内部生殖器系には2つの陰嚢があり、豚の胎児の年齢に応じて精巣が発達している場合とそうでない場合がある。^{[25]精巣上の}精巣上体コイルは精管につながっている。精管は尿管を横切って尿道に入り、皮膚のすぐ後ろにある陰茎につながっている。^[26]雌のシステムと同様に、すべての部分を特定するのは難しい場合がある。

• 子豚 – 母親の乳を飲んだ子豚