Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Эта статья об общем обзоре развития сердца. Информацию о передаче сигналов белков в развитии сердца см. В разделе Передача сигналов белков в развитии сердца .
Развитие сердца
2037 Эмбриональное развитие сердца.jpg
Развитие человеческого сердца в течение первых восьми недель (вверху) и формирование камер сердца (внизу). На этом рисунке синий и красный цвета представляют приток и отток крови (не венозную и артериальную кровь). Первоначально вся венозная кровь течет от хвоста / предсердий к желудочкам / голове, что сильно отличается от такового у взрослого человека. [1] [2]
Подробности
Дает началоСердце
СистемаКровообращение плода , кровеносная система
Анатомическая терминология

Развитие сердца (также известное как кардиогенез ) относится к внутриутробному развитию в сердце . Это начинается с образования двух эндокардиальных трубок, которые сливаются, образуя трубчатое сердце , также называемое примитивной сердечной трубкой . Сердце - первый функциональный орган у эмбриона позвоночных , а у человека оно начинает спонтанно сокращаться к 4-й неделе развития . [3]

Трубчатое сердце быстро дифференцируется на артериальный ствол , сердцевидную луковицу , первичный желудочек , первичное предсердие и венозный синус . Артериальный ствол разделяется на восходящую аорту и легочный ствол . Bulbus cordis является частью желудочков. Венозный синус соединяется с кровообращением плода .

Сердечная трубка удлиняется с правой стороны, образуя петлю и становясь первым визуальным признаком лево-правой асимметрии тела. Перегородки форма в пределах предсердия и желудочки , чтобы отделить левую и правую стороны сердца. [4]

Раннее развитие [ править ]

Сердце происходит из эмбриональных клеток мезодермального зародышевого слоя, которые после гаструляции дифференцируются в мезотелий , эндотелий и миокард . Мезотелиальный перикард образует внешнюю оболочку сердца. Внутренняя оболочка сердца - эндокард , лимфатические и кровеносные сосуды - развиваются из эндотелия. [5] [2]

Эндокардиальные трубки [ править ]

В спланхноплеврической мезенхиме по обе стороны от нервной пластинки подковообразная область развивается как кардиогенная область. Он образовался из сердечных миобластов и островков крови как предшественников кровяных клеток и сосудов. [6] К 19 дню эндокардиальная трубка начинает развиваться с каждой стороны этой области. Эти две трубки растут и к третьей неделе сошлись друг к другу, чтобы слиться, используя запрограммированную гибель клеток, чтобы сформировать единую трубку, трубчатое сердце. [7]

Из спланхноплеврической мезенхимы кардиогенная область развивается краниально и латеральнее нервной пластинки . В этой области с обеих сторон образуются два отдельных кластера ангиогенных клеток, которые сливаются, образуя эндокардиальные трубки . По мере продолжения складывания эмбриона две эндокардиальные трубки проталкиваются в грудную полость, где они начинают сливаться вместе, и это завершается примерно через 22 дня. [8] [2]

Примерно через 18-19 дней после оплодотворения сердце начинает формироваться. Это раннее развитие имеет решающее значение для последующего эмбрионального и пренатального развития. Сердце - первый функциональный орган, который развивается и начинает биться и качать кровь примерно на 22-й день. [1] Сердце начинает развиваться около головы эмбриона в кардиогенной области. [1] После передачи клеточных сигналов в кардиогенной области начинают формироваться две нити или тяжи. [1] По мере того, как они формируются, внутри них развивается просвет, после чего они называются эндокардиальными трубками. [1] Одновременно с формированием трубок формируются и другие основные компоненты сердца. [7]Две трубки мигрируют вместе и сливаются, образуя единую примитивную сердечную трубку, трубчатое сердце, которое быстро образует пять отдельных областей. [1] От головы до хвоста это артериальный ствол , сердцевина луковицы , первичный желудочек , первичное предсердие и венозный синус . [1] Первоначально вся венозная кровь течет в венозный синус, и сокращения продвигают кровь от хвоста к голове или от венозного синуса к артериальному стволу. [1]Артериальный ствол разделится, образуя аорту и легочную артерию; bulbus cordis разовьется в правый желудочек; примитивный желудочек образует левый желудочек; примитивное предсердие станет передними частями левого и правого предсердий и их придатками, а венозный синус разовьется в заднюю часть правого предсердия, синоатриальный узел и коронарный синус. [1]

Положение сердечной трубки [ править ]

Центральная часть кардиогенной области находится перед ротоглоточной оболочкой и нервной пластинкой. Рост головного мозга и головных складок выталкивает ротоглоточную перепонку вперед, в то время как сердце и полость перикарда перемещаются сначала в шейную область, а затем в грудную клетку. Изогнутая часть области в форме подковы расширяется, образуя будущую воронку желудочков и области желудочков, по мере того как сердечная трубка продолжает расширяться. Трубка начинает получать венозный дренаж в ее каудальном полюсе и перекачивает кровь из первой дуги аорты в дорсальную аорту через ее полярную головку. Первоначально трубка остается прикрепленной к дорсальной части полости перикарда.складкой мезодермальной ткани, называемой дорсальной мезодермой. Это мезодерма исчезает с образованием двух перикарда пазух поперечные и косые перикарда пазухи, которые соединяют обе стороны полости перикарда. [6]

Миокард густеет и секретирует толстый слой богатого внеклеточного матрикса , содержащий гиалуроновую кислоту , которая отделяет эндотелий . Затем мезотелиальные клетки образуют перикард и мигрируют, образуя большую часть эпикарда. Затем сердечная трубка образована эндокардом , который представляет собой внутреннюю эндотелиальную выстилку сердца, и стенкой мышцы миокарда, которая представляет собой эпикард, покрывающий внешнюю часть трубки. [6]

Сворачивание сердца [ править ]

Сердечная трубка продолжает растягиваться, и к 23-му дню этот процесс называется морфогенезом., начинается сердечная петля. Головная часть изгибается вперед по часовой стрелке. Предсердная часть начинает двигаться в цефальном направлении, а затем перемещается влево от исходного положения. Эта изогнутая форма приближается к сердцу и завершает свой рост на 28-й день. Канал образует соединения предсердий и желудочков, которые соединяют общее предсердие и общий желудочек у раннего эмбриона. Артериальная луковица образует трабекулярную часть правого желудочка. Конус сформирует воронки крови обоих желудочков. Артериальный ствол и корни образуют проксимальную часть аорты и легочную артерию. Соединение между желудочком и артериальной луковицей будет называться первичным внутрижелудочковым отверстием. Трубка разделена на сердечные области вдоль краниокаудальной оси: первичный желудочек,называется примитивным левым желудочком, а проксимальная луковица трабекулярной артерии - примитивным правым желудочком.[9] На этот раз в сердце нет перегородки.

Камеры сердца [ править ]

Венозный синус [ править ]

В середине четвертой недели в венозный синус поступает венозная кровь от полюсов правого и левого синуса. Каждый полюс получает кровь из трех основных вен: желточной вены, пупочной вены и общей кардинальной вены. Отверстие пазухи перемещается по часовой стрелке. Это движение вызывается в основном шунтом крови слева направо, который происходит в венозной системе на четвертой и пятой неделе развития. [10]

Когда левая общая кардинальная вена исчезает на десятой неделе, остаются только косая вена левого предсердия и коронарный синус. Правый полюс соединяется с правым предсердием, образуя стеночную часть правого предсердия. Правый и левый венозные клапаны сливаются и образуют пик, известный как spurium перегородки . Вначале эти клапаны большие, но со временем левый венозный клапан и spurium перегородки сливаются с развивающейся перегородкой предсердий. Верхний правый венозный клапан исчезает, в то время как нижний венозный клапан превращается в нижний клапан полой вены и клапан коронарного синуса . [10]

Стена сердца [ править ]

Основные стенки сердца формируются между 27 и 37 днями развития раннего эмбриона. Рост состоит из двух активно растущих масс ткани, которые сближаются друг с другом, пока не сливаются и не разделяют свет на два отдельных канала. Тканевые образования, называемые эндокардиальными подушками, развиваются в атриовентрикулярную и конотрональную области. В этих местах подушки помогают в формировании перегородки предсердий, желудочковых каналов, атриовентрикулярных клапанов, аортальных и легочных каналов. [11]

Атрия [ править ]

Дополнительная информация: Межпредсердная перегородка § Развитие
Развивающееся сердце на 30-й день. Первичная перегородка (верхняя, средняя) развивается вниз, разделяя первоначально соединенное примитивное предсердие на левое и правое предсердия.

В конце четвертой недели вырастает гребень, покидающий головную часть. Этот гребень - первая часть первичной перегородки . Два конца перегородки проходят внутрь эндокардиальных подушек в атриовентрикулярном канале . Отверстие между нижним краем первичной перегородки и эндокардиальной подушечкой - это первичное отверстие (первое отверстие). Расширения верхней и нижней подушечки эндокарда растут по краю первичной перегородки и закрывают устье первичного отверстия. Слияние этих перфораций образует второе отверстие ( ostium secundum ), которое позволяет крови свободно течь из правого предсердия в левое.

Когда правая часть предсердия расширяется за счет включения полюса пазухи, появляется новая складка, называемая вторичной перегородкой . На своей правой стороне он сливается с левым венозным клапаном и spurium перегородкой. Затем появится свободное отверстие, которое называется овальным отверстием . Остатки примочки верхней перегородки станут створками овального отверстия. Проход между двумя предсердными камерами представляет собой длинную косую щель, через которую кровь течет из правого предсердия в левое. [11]

Желудочки [ править ]

Вначале единичная легочная вена развивается в виде выпуклости на задней стенке левого предсердия. Эта вена будет соединяться с венами развивающихся зачатков легких . По мере развития легочная вена и ее ветви включаются в левое предсердие, и оба они образуют гладкую стенку предсердия. Эмбриональное левое предсердие остается трабекулярным придатком левого предсердия, а эмбриональное правое предсердие остается как правое предсердие. [12]

Формирование перегородки атриовентрикулярного канала [ править ]

В конце четвертой недели появляются две атриовентрикулярные эндокардиальные подушки. Первоначально атриовентрикулярный канал дает доступ к первичному левому желудочку и отделен от луковицы артерии краем луковицы желудочка. На пятой неделе задний конец заканчивается в центральной части верхней эндокардиальной подушки. Из-за этого кровь может поступать как в левый примитивный желудочек, так и в правый примитивный желудочек. По мере того, как передняя и задняя подушечки выступают внутрь, они сливаются, образуя правое и левое предсердно-желудочковое отверстие. [13]

Атриовентрикулярные клапаны [ править ]

При образовании внутрипредсердной перегородки предсердно-желудочковые клапаны начинают разрастаться. Мышечная межжелудочковая перегородка начинает расти от общего желудочка к атриовентрикулярным эндокардиальным подушкам. Деление начинается в общем желудочке, где на внешней поверхности сердца появляется борозда, а межжелудочковое отверстие со временем исчезает. Это закрытие достигается за счет дальнейшего роста мышечной межжелудочковой перегородки, вклада гребневой ткани ствола и мембранного компонента. [14]

Клапаны и отводящие пути [ править ]

Формирование перегородки ствола и артериальный конус [ править ]

Артериальный конус закрыт инфундибулярными подушками. Колбочки ствола закрываются за счет формирования воронкообразной перегородки, которая состоит из прямой проксимальной части и дистальной спиральной части. Затем самая узкая часть аорты находится в левой и дорсальной части. Дистальный отдел аорты выдвигается вправо вперед. Проксимальная легочная артерия - правая и вентральная, а дистальная часть легочной артерии находится в левой дорсальной части. [11]

Кардиостимулятор и проводниковая система [ править ]

Ритмические волны электрической деполяризации, которые вызывают сокращение миокарда, являются миогенными, что означает, что они спонтанно начинаются в сердечной мышце и затем отвечают за передачу сигналов от клетки к клетке. Миоциты , полученные в примитивной сердечной трубке, начинают биться, поскольку они соединяются своими стенками в синцитий . Миоциты инициируют ритмическую электрическую активность до слияния эндокардиальных трубок . Сердцебиение начинается в области кардиостимулятора, который имеет время спонтанной деполяризации быстрее, чем остальной миокард. [15]

Примитивный желудочек действует в качестве исходного кардиостимулятора. Но на самом деле эта кардиостимуляторная активность создается группой клеток, которые происходят из синоатриального правого венозного синуса. Эти клетки образуют яйцевидный синоатриальный узел (SAN) на левом венозном клапане. После развития SAN верхние эндокардиальные подушки начинают формировать кардиостимулятор, известный как атриовентрикулярный узел . С развитием SAN, группа специализированных проводящих клеток начинает формироваться, создавая пучок His, который отправляет ветвь в правый желудочек, а другую - в левый желудочек. Большинство проводящих путей берут начало в кардиогенной мезодерме, но синусовый узел может происходить из нервного гребня. [15]

Эмбриональное сердце человека начинает биться примерно через 21 день после оплодотворения или через пять недель после последнего нормального менструального цикла (LMP), который в медицинском сообществе обычно используется для определения срока беременности. Электрическая деполяризации, которая вызывает сокращение сердечных миоцитов, возникает самопроизвольно в самом миоците . Сердцебиение инициируется в областях кардиостимулятора и распространяется на остальную часть сердца по проводящим путям. Клетки кардиостимулятора развиваются в примитивном предсердии и венозном синусе с образованием синоатриального узла и атриовентрикулярного узла соответственно. Проводящие клетки развивают пучок Гиса и несутдеполяризация в нижнюю часть сердца. Сердечная деятельность проявляется примерно на 5 неделе беременности.

Человеческое сердце начинает биться со скоростью, близкой к материнской, примерно 75-80 ударов в минуту. Затем частота сердечных сокращений эмбриона (EHR) линейно увеличивается в течение первого месяца биений, достигая максимума в 165–185 ударов в минуту в начале 7-й недели (начало 9-й недели после LMP). Это ускорение составляет приблизительно 3,3 ударов в минуту в день, или около 10 ударов в минуту каждые три дня, т.е. увеличение на 100 ударов в минуту в первый месяц. [16]

После достижения пика примерно через 9,2 недели после LMP, он замедляется примерно до 150 ударов в минуту (+/- 25 ударов в минуту) в течение 15-й недели после LMP. После 15-й недели замедление замедляется, достигая средней скорости около 145 (+/- 25 ударов в минуту) ударов в минуту в срок.

Изображение [ править ]

См. Также: Медицинская визуализация во время беременности
Аппарат для акушерского УЗИ, в том числе для использования в 1 триместре .
Трансвагинальное ультразвуковое исследование эмбриона на сроке 5 недель и 5 дней гестации с отчетливой сердечной активностью (стрелка).

В первом триместре можно визуализировать сердцебиение и количественно оценить частоту сердечных сокращений с помощью акушерского ультразвукового исследования . Исследование 32 нормальных беременностей показало, что сердцебиение плода было заметно при среднем уровне хорионического гонадотропина человека (ХГЧ) 10 000 МЕ / л (диапазон 8650-12 200). [17] Акушерское ультразвуковое исследование может также использовать метод Доплера на ключевых сосудах, таких как пупочная артерия, для выявления аномального кровотока.

Допплеровский фетальный монитор

На более поздних сроках беременности простой допплеровский монитор плода можно использовать для количественной оценки частоты сердечных сокращений плода.

Во время родов этот параметр является частью кардиотокографии , при которой непрерывно регистрируются сердцебиение плода и сокращения матки .

Частота пульса [ править ]

Начиная с 5-й недели частота сердечных сокращений эмбриона увеличивается на 3,3 уд. / Мин в день в течение следующего месяца. До этого у зародыша было трубчатое сердце .

Эмбриональное сердце начинает сокращаться примерно с той же скоростью, что и у матери, обычно от 80 до 85 ударов в минуту. Примерная частота сердечных сокращений плода с 5 по 9 неделю (при начальной частоте 80):

  • Неделя 5 начинается с 80 и заканчивается 103 ударов в минуту.
  • Неделя 6 начинается со 103 и заканчивается со скоростью 126 ударов в минуту.
  • Неделя 7 начинается со 126 и заканчивается 149 ударов в минуту.
  • Неделя 8 начинается с 149 и заканчивается со 172 ударов в минуту.
  • На 9-й неделе сердце эмбриона имеет тенденцию сокращаться в диапазоне от 155 до 195 ударов в минуту.

К концу 9 недели у эмбрионального сердца развиваются перегородки и клапаны, и в нем есть все четыре камеры.

В этот момент частота сердечных сокращений плода начинает снижаться и обычно к 12 неделе находится в диапазоне от 120 до 160 ударов в минуту [18].

Акушерское ультразвуковое исследование эмбриона 8 недель с видимым сердцебиением.

Дополнительные изображения [ править ]

  • Сонография в M-режиме для измерения частоты сердечных сокращений эмбриона.

  • Кровоток у новорожденного

  • Эмбрион человека, 38 мм, вид спереди 8–9 нед, сердце видно.

Ссылки [ править ]

  1. ^ Б с д е е г ч я Betts, J. Gordon (2013). Анатомия и физиология . С. 787–846. ISBN 978-1938168130. Проверено 11 августа 2014 .
  2. ^ a b c Хоссейни, Хади С .; Гарсия, Кара Э .; Табер, Ларри А. (1 июля 2017 г.). «Новая гипотеза формирования передней кишки и сердечной трубки, основанная на различном росте и сокращении актомиозина» . Развитие . 144 (13): 2381–2391. DOI : 10.1242 / dev.145193 . PMC 5536863 . PMID 28526751 .  
  3. ^ Мурман, А; Уэбб, С; Браун, NA; Ламерс, Вт; Андерсон, Р.Х. (июль 2003 г.). «Развитие сердца: (1) формирование камер сердца и артериальных стволов» . Сердце . 89 (7): 806–14. DOI : 10.1136 / heart.89.7.806 . PMC 1767747 . PMID 12807866 .  
  4. ^ Андерсон, RH; Уэбб, С; Браун, NA; Ламерс, Вт; Мурман, А. (август 2003 г.). «Развитие сердца: (2) Перегородка предсердий и желудочков» . Сердце . 89 (8): 949–58. DOI : 10.1136 / heart.89.8.949 . PMC 1767797 . PMID 12860885 .  
  5. ^ «Ткани животных» . Users.rcn.com. 2010-08-13. Архивировано из оригинала на 2009-05-05 . Проверено 17 октября 2010 .
  6. ^ a b c Сэдлер, TW (2012). Лангман. Embriología Médica . Липпинкотт Уильямс и Уилкинс. п. 165. ISBN 978-84-96921-46-7.
  7. ^ a b Ларсен, Уильям (2001). Эмбриология человека (3-е изд.). Elsevier Saunders. п. 159. ISBN. 978-0-443-06583-5.
  8. ^ "Основное развитие сердца кадра" . Meddean.luc.edu . Проверено 17 октября 2010 .
  9. ^ Роэн, Йоханнес; Лютьен, Эльке (2008). Функциональная эмбриология: una perspectiva desde la biología del desarrollo . Panamericana. п. 70. ISBN 978-84-9835-155-2.
  10. ^ a b Карлсон, Брюс (2012). Embriología humana y biología del desarrollo . Мосби. п. 451. ISBN. 978-84-8174-785-0.
  11. ^ a b c Фернандес, Патрисия Марта (2002). Руководство по биологии дель дезарролло . Руководство Moderno. п. 243. ISBN 978-968-426-976-7.
  12. ^ Эйнард, Альдо; Валентич, Мирта; Ровазио, Роберто (2011). Histología y embriología del ser humano: Bas celulares y molculares . Panamericana. п. 283. ISBN. 978-950-06-0602-8.
  13. ^ Мур, Кейт Л .; Персо, ТВН (2008). Embriología Clínica . Elsevier Saunders. п. 245. ISBN 978-84-8086-337-7.
  14. ^ Тельес де Перальта, Габриэль (2003). Сердечно-сосудистые заболевания Tratado de cirugía . Диас де Сантос. п. 44.
  15. ^ a b Ларсен, Уильям (2003). Embriología humana . Elsevier Science. п. 177. ISBN. 978-968-426-976-7.
  16. ^ OBGYN.net «Сравнение частоты сердечных сокращений у эмбрионов при вспомогательной и неотложной беременности». Архивировано 30 июня 2006 г. на Wayback Machine.
  17. ^ Giacomello Р, Р Magliocchetti, Лойола G, Giovarruscio М (1993). «[Уровни бета-ХГЧ в сыворотке и трансвагинальная эхография на ранних стадиях беременности]». Минерва Гинеколь (на итальянском языке). 45 (7–8): 333–7. PMID 8414139 . 
  18. ^ FetalSure. Сердцебиение плода и факты. Доступно по адресу http://www.fetalsure.com/fetal-heart.html. Архивировано 28 апреля 2017 г. в Wayback Machine . Проверено 9 августа 2010 года.

Эта статья включает текст из книги CC-BY : OpenStax College, Anatomy & Physiology. OpenStax CNX. 30 июля 2014 г.