19.5: Розвиток серця

Last updated
Save as PDF

Page ID: 1468

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Цілі навчання

Охарактеризуйте ембріологічний розвиток структур серця
Визначте п'ять областей серця плода
Пов'язати структури серця плода з дорослими аналогами

Серце людини є першим функціональним органом, який розвивався. Він починає бити і перекачувати кров приблизно на 21 або 22 день, лише через три тижні після запліднення. Це підкреслює критичну природу серця в розподілі крові по судинам та життєво важливому обміні поживних речовин, кисню та відходів як до дитини, так і від дитини, що розвивається. Критичне ранній розвиток серця відбивається видатною опуклістю серця, яка з'являється на передній поверхні ембріона.

Серце формується з ембріональної тканини, званої мезодермою приблизно через 18-19 днів після запліднення. Мезодерма - один з трьох первинних зародкових шарів, який диференціює ранній розвиток, що в сукупності породжує всі наступні тканини та органи. Серце починає розвиватися біля голови ембріона в області, відомій як кардіогенна область. Після хімічних сигналів, які називаються факторами з підлеглої ендодерми (ще один з трьох первинних зародкових шарів), кардіогенна область починає утворювати дві нитки, звані кардіогенними шнурами (рис.\(\PageIndex{1}\)). У міру розвитку кардіогенних канатиків всередині них швидко розвивається просвіт. У цей момент їх називають ендокардіальними трубками. Дві трубки мігрують разом і зливаються, утворюючи єдину примітивну серцеву трубку. Примітивна серцева трубка швидко утворює п'ять різних областей. Від голови до хвоста до них відносяться стовбур артеріальний, bulbus cordis, примітивний шлуночок, примітивний передсердя та венозний синус. Спочатку вся венозна кров стікає в венозний синус, а скорочення просувають кров від хвоста до голови, або з венозної пазухи до стовбура артеріального. Це зовсім інша закономірність від моделі дорослої людини.

Малюнок\(\PageIndex{1}\): Розвиток людського серця. Ця діаграма окреслює ембріологічний розвиток серця людини протягом перших восьми тижнів і подальше формування чотирьох камер серця.

П'ять областей примітивної серцевої трубки розвиваються в впізнавані структури в повністю розвиненому серці. Трубчастий артеріальний кінець кінцем розділиться і дасть початок висхідній аорті та легеневому стовбуру. Bulbus cordis розвивається в правий шлуночок. Примітивний шлуночок утворює лівий шлуночок. Примітивне передсердя стає передніми відділами як правого, так і лівого передсердь, і двох вушних раковин. Sinus venosus розвивається в задній відділ правого передсердя, вузол SA і коронарний синус.

Коли примітивна серцева трубка подовжується, вона починає складатися всередині перикарда, врешті-решт утворюючи S-форму, яка поміщає камери та магістральні судини в вирівнювання, подібне до дорослого серця. Цей процес відбувається між 23 і 28 днями. Решта картини розвитку серця включає розвиток перегородок і клапанів і ремоделювання фактичних камер. Розподіл передсердь і шлуночків міжпередсердної перегородкою, міжшлуночковою перегородкою і атріовентрикулярною перегородкою завершується до кінця п'ятого тижня, хоча шунти крові плода залишаються до народження або незабаром після. Атріовентрикулярні клапани утворюються між тижнями п'ять і вісім, а півмісяцеві клапани утворюються між тижнями п'ять і дев'ять.

Огляд глави

Серце є першим органом, який сформувався і став функціональним, підкреслюючи важливість транспортування матеріалу до та від дитини, що розвивається. Він бере початок приблизно на 18 або 19 день з мезодерми і починає бити і перекачувати кров приблизно на 21 або 22 день. Він утворюється з кардіогенної області біля голови і видно як видатна серцева опуклість на поверхні ембріона. Спочатку він складається з пари ниток, званих кардіогенними шнурами, які швидко утворюють порожнистий просвіт і називаються ендокардіальними трубками. Потім вони зливаються в єдину серцеву трубку і диференціюються в артеріальний стовбур, серцевий бульб, примітивний шлуночок, примітивний передсердя та венозний синус, починаючи приблизно на 22 день. Первісне серце починає утворювати S-форму всередині перикарда між 23 і 28 днями. Внутрішні перегородки починають формуватися приблизно на 28 день, розділяючи серце на передсердя і шлуночки, хоча овальний отвір зберігається до незабаром після народження. Між п'ятим і восьмим тижнями утворюються атріовентрикулярні клапани. Напівмісячні клапани утворюються між тижнями п'ять і дев'ять.

Переглянути питання

Питання: Найбільш раннім органом, який формується і починає функціонувати всередині людини, що розвивається, є ________.

А. мозок

Б. шлунок

С. легені

Д. Серце

Відповідь: D

З трьох зародкових шарів, які народжують всі дорослі тканини і органи, що дає початок серцю?

А. ектодерма

Б. ентодерма

C. мезодерма

Д. плацента

Відповідь: C

Питання: Дві трубки, які в кінцевому підсумку зливаються, утворюючи серце, називаються ________.

A. примітивні серцеві трубки

B. ендокардіальні трубки

C. кардіогенна область

Д. кардіогенні трубки

Відповідь: D

Питання: Яка примітивна область серця дасть початок правого шлуночка?

A. Цибулинні сердечники

Б. примітивний шлуночок

C. венозний синус

D. Трункус артеріальний

Відповідь: A

Q: Легеневий стовбур і аорта походять від якої примітивної структури серця?

A. Цибулинні сердечники

Б. примітивний шлуночок

C. венозний синус

D. Трункус артеріальний

Відповідь: D

Питання критичного мислення

Питання: Чому людському серцю так важливо рано розвиватися і почати функціонувати всередині ембріона, що розвивається?

А. ембріон людини швидко зростає і має великі вимоги до поживних речовин і кисню, виробляючи при цьому продукти життєдіяльності, включаючи вуглекислий газ. Всі ці матеріали повинні бути отримані від матері або доставлені для обробки. Без ефективної ранньої кровоносної системи це було б неможливо.

Питання: Опишіть, як всередині розвивається серця утворюються основні насосні камери, шлуночки.

Після злиття двох ендокардіальних труб в єдине примітивне серце швидко стають видимими п'ять областей. З голови це стовбур артеріозний, бульб кордіс, примітивний шлуночок, примітивний передсердя та синусовий венозний. Скорочення просувають кров від венозного синуса до артеріального стовбура. Приблизно на 23 день серце починає формувати S-подібну структуру всередині перикарда. Bulbus cordis розвивається в правий шлуночок, тоді як примітивний шлуночок стає лівим шлуночком. Міжшлуночкова перегородка, що розділяє їх, починає формуватися приблизно на 28 день. Атріовентрикулярні клапани утворюються між тижнями п'ять-вісім. У цей момент серцеві шлуночки нагадують будова дорослої людини.

Глосарій

цибулинні сердечники: частина примітивної серцевої трубки, яка з часом буде розвиватися в правий шлуночок

кардіогенна область: область біля голови ембріона, де серце починає розвиватися через 18-19 днів після запліднення

кардіогенні шнури: дві нитки тканини, які утворюються в межах кардіогенної області

ендокардіальні трубки: стадія, при якій всередині розширюються кардіогенних шнурів утворюються просвіти, утворюючи порожнисті структури

опуклість серця: виділяється ознака на передній поверхні серця, що відображає ранній серцевий розвиток

мезодерма: один з трьох первинних зародкових шарів, які диференціюються на початку ембріонального розвитку

примітивний атріум: частина примітивної серцевої трубки, яка з часом стає передніми відділами як правого, так і лівого передсердь, і двох вушних раковин

примітивна серцева трубка: сингулярна трубчаста структура, яка утворюється від злиття двох ендокардіальних труб

примітивний шлуночок: частина примітивної серцевої трубки, яка з часом утворює лівий шлуночок

венозний синус: розвивається в задній відділ правого передсердя, вузла SA і коронарного синуса

артеріальний стовбур: частина первісного серця, яка з часом розділиться і дасть початок висхідній аорті і легеневому стовбуру