Як відбувається розвиток серця у плоду

Серцево-судинна система плоду починає формуватися найпершої, оскільки ембріон потребує самостійному кровообігу. Це дозволяє іншим органам розвиватися повноцінно. Процес розвитку і формування ембріональної серцево-судинної системи займає приблизно 5 тижнів, починаючись на третій і закінчуючись до восьмої.

Сьогодні стверджують, що життя дитини починається не з моменту його народження, а з моменту зачаття. Цьому є вагомі докази, оскільки на 22 день після запліднення яйцеклітини відзначається перша пульсація майбутнього серця, а на 26 день у плода, який має розміри всього 3 мм, кров починає циркулювати самостійно.

Протягом тисячоліть серце вважалося одним з найважливіших органів в організмі. Аристотель навіть вважав, що існують інші органи, щоб "охолодити" його, включаючи мозок і легені (які, як на сьогодні відомо, виконують свої власні життєві функції). Хоча це може бути не так, як колись думав Аристотель, все ж серце дійсно виконує ту роль, яка необхідна для виживання.

Відео: 1-9 тиждень вагітності

Серцева трубка і ембріональні судини

Розвиток серця починається на третьому тижні з освіти двох ендотеліальних трубок, званих ангіобластовимі хордами.

З цих утворень розвиваються дві серцеві трубки, які зливаються в одну єдину до кінця третього тижня за рахунок бічного ембріонального згинання.

До четвертому тижні розвивається серце отримує кров з трьох пар вен:

1. Желточних вен.
2. Пупкових вен.
3. Загальних кардинальних вен.

Жовткові вени несуть кисневмісну кров з жовткового мішка і входять в венозний синус. Пупкові вени переносять насичену киснем кров з хоріона, початкової плаценти. Загальні кардинальні вени несуть кисневмісну кров з іншої частини ембріона.

Оскільки первинна печінку розвивається в тісному зв'язку з поперечною перегородкою, печінкові канали з'єднуються і оточують епітеліальні оболонки, утворюючи первинні печінкові синусоїди. Ці первинні синусоїди з'єднуються з жовтковими венами, які проходять через поперечну перегородку і входять в венозний синус, також званий венозних кінцем серця. Ліві жовткові вени регресують, а праві жовткові вениутворюють печінкові вени, при цьому мережа желточних вен навколо дванадцятипалої кишки утворює портальну вену.

У міру розвитку печінки пупкові вени втрачають зв'язок з серцем і регресують. Права пупкова вена і краниальная частина лівої пупкової вени вироджуються на сьомому тижні вагітності, залишаючи тільки хвостову частину лівої пупкової вени. Каудальная її частина переносить кисневу кров ембріону з плаценти. Пупкова вена пов'язана з нижньої порожнистої веною (НПВ) за допомогою венозної протоки, який розвивається в печінці. Цей обхідний шлях направляє більшу частину крові прямо до серця з плаценти, минаючи печінку.

Пупкова вена - вентральний вид

Відтік крові у зародка відбувається в основному за допомогою кардинальних вен, при цьому передня кардинальна вена збирає кров з краніальної частини ембріона, а задня кардинальна вена дренує хвостову частину. Ці два з'єднання утворюють загальну кардинальну вену (common cardinal vein), яка входить в венозний синус.

До восьмому тижні передні кардинальні вени з'єднані посудиною, що проходить похило між ними. Це утворення дозволяє крові перетікати з лівої передньої кардинальної вени направо. Як тільки каудальная частина лівої передньої кардинальної вени вироджується, цей анастомоз стає лівої брахіцефаліческого веною (brachiocephalic vein). Права передня кардинальна вена і права загальна кардинальна вена в кінцевому підсумку стають верхньої порожнистої веною (ВПВ), а задні кардинальні вени входять до складу загальних клубових вен і непарної вени (v. Azygos).

Як тільки утворюються субкардінальние і супракардінальние вени, вони починають доповнювати, а незабаром замінювати задні кардинальні вени. Субкардінальние вени з'являються в першу чергу і в кінцевому підсумку утворюють частину лівої ниркової вени, надниркової вени, гонадальній вени і нижньої порожнистої вени (НПВ).Над нирками анастомози приєднуються до супракардінальним венах, утворюючи непарну і полунепарную вени.Під нирками права супракардінальная вена входить до складу НПВ, тоді як ліва супракардінальная вена дегенерує.

На четвертій і п'ятій тижнях розвитку утворюються глоткові дуги. Вони кровоснабжаются фарингеальной арочними артеріями (pharyngeal arch arteries), які з'єднують аортальний мішок з двома дорсальній частині аорти.Дорсальная аорта проходить уздовж ембріона, в кінцевому рахунку зливаючись в хвостовій його частини, створюючи нижню грудну частину і черевну частину аорти. Частина, що залишилася права дорсальная частина аорти вироджується, а інша частина лівої дорсальній аорти стає початкової аортою.

У дорсальній аорті виділяють міжсегментні артерії, які кровопостачають соміти (первинні сегменти) і їх похідні. Ці міжсегментні артерії перетворюються в:

• хребетні артерії в області шиї;
• міжреберні артерії в грудній клітці;
• поперекові артерії і загальні клубові артерії в черевній порожнині;
• бічні сакральні артерії в крижової області. Хвостова частина дорсальній аорти переходить в медіальну крестцовую артерію, при цьому будь-які інші міжсегментні артерії регресують.

Жовтковий мішок, аллантоіс і хоріон забезпечуються непарними гілками дорсальній аорти. Жовтковий мішок забезпечений жовчними артеріями, і як тільки певна його частина утворює первинну кишку, ця область також забезпечується жовчними артеріями.

Жовчні артерії призводять до розвитку чревного артерій, верхня брижова артерія постачає кров'ю середню кишку; а нижня брижова артерія доставляє кров до задньої кишки.

Дві пупкові артерії, що знаходяться в пуповині, несуть позбавлену кисню кров у напрямку ембріон → плацента.Проксимальна частина цих артерій перетворюється у внутрішні клубові і верхні вазіческіе артерії (vesical arteries), а дистальні частини регресують і стають медіальними пупковими зв'язками.

Розвиток шарів серця

У міру того як дві ендотеліальні трубки зливаються, первинний міокард починає утворюватися з племінної мезодерми навколо перикардіальної порожнини. Цей початковий шар серця згодом стає його середнім шаром, міокардом. З ендотеліальної трубки формується ендокард, внутрішній шар серця. Епікардом, зовнішній шар, відбувається з мезотеліальних клітин з зовнішнього шару венозного синуса.

Гістологія серцевої тканини

Зростання і згортання серцевої трубки

Коли формується краниальная частина ембріональної складки, серцева трубка подовжується. У міру того, як це відбувається, серцева трубка розвиває чергуються сужениями і розширеннями. В результаті утворюється цибулина серця (bulbus cordis), шлуночок, передсердя і венозний синус. Цибулина серця містить кілька компонентів, включаючи артеріальний стовбур (truncus arteriosus), артеріальний конус (conus arteriosus) і серцевий конус.

Артеріальний стовбур розташовується краниально по відношенню до аортальному мішку, з яким він пов'язаний, і від нього відходять артерії фарингеальной арки. Саме через них кров покидає серце, тоді як повертається до венозного синусу серця через пупкові, жовткові і загальні кардинальні вени.

Цибулина серця і шлуночки ростуть швидше, ніж інші його розвиваються частини, через це орган згинається і складається сам по собі, утворюючи цибульний-шлуночковий контур. У міру того, як формується вигин, передсердя і венозний синус переміщуються таким чином, що вони виявляються дорсально по відношенню до артеріального стовбура, bulbus cordis і шлуночків. За цей час венозний синус займає латеральне положення, у нього визначаються лівий і правий роги.

Серце спочатку прикріплюється брижі до дорсальній стінці перикардіальної порожнини, званої дорсальним мезокардіем, але в міру зростання серця вона починає заповнювати перикардіальну порожнину, а центральна частина спинного мезокардія дегенерує. Втрата частини цієї брижі дозволяє сформувати зв'язок між лівою і правою сторонами перикардіальної порожнини за рахунок утворення поперечної перикардіальної пазухи.

Рух крові по примітивного серця

У венозний синус надходить кров із загальних кардинальних вен, пупкових вен і желточних вен.

• Загальні кардинальні вени несуть кров з ембріона.
• Пупкові вени несуть кров від плаценти.
• Жовткові вени несуть кров з пупкового міхура.

Після надходження в венозний синус кров тече через синусовий клапан в первинний атріум. Потім вона випливає з передсердя в первинний шлуночок через атріовентрикулярний (АВ) канал. Коли первинний шлуночок стискається, він перекачує кров в пуповину і через артеріальний стовбур направляє в аортальний мішок. Звідти кров надходить в фарингеальні арочні артерії, а потім в дорсальну аорту. Далі кров повертається до ембріону, плаценті і пупочному міхура.

Відео: Розвиток серця

Поділ розвивається серця

В середині четвертого тижня розвитку плоду атріовентрикулярний канал, первинні атріум і шлуночок починають поділятися. Цей процес завершується до кінця восьмого тижня. Він починається з освіти ендокардіальних подушок, спеціалізованої тканини позаклітинного матриксу, пов'язаної з миокардиальной тканиною. В кінці четвертого тижня ці подушки з'являються на вентральній і дорсальній стінках АВ-каналу і починають рости один до одного. В кінцевому підсумку вони зливаються, розділяючи АВ-канал на лівий і правий компоненти, частково розділяючи атріум і шлуночок і діючи як АВ-клапани.

Початковий атріум розділяється на праве і ліве передсердя двома перегородками, перегородкою прімум і секундум (primum і secundum). Первинна перегородка з'являється спочатку у вигляді тонкої мембрани, що росте з даху початкового атріуму в сторону ендокардіальних подушок, залишаючи отвір між її краєм і ендокардіальний подушкою. Це утворення називається отвір прімум (foramen primum), і воно дозволяє крові продовжувати перетікати з правого передсердя в ліве. Воно поступово стискається і, врешті-решт, закривається, коли перегородка прімум подовжується і зливається з ендокардіальний подушками, утворюючи початкову АВ-перегородку.

До того, як foramen primum повністю закривається, апоптоз клітин в середині перегородки утворює перфорації. Ці перфорацію формують нове другий отвір, внутрішнє відділення, яке дозволяє кислородосодержащей крові протікати з правого передсердя вліво, навіть після того, як отвір прімум було закрито.

М'язова перегородка, septum secundum, зростає разом з septum primum, праворуч від неї. Вона росте вниз з Вентра-краніальної стінки атріуму протягом п'ятої та шостої тижнів розвитку, поступово перекриваючи внутрішню оболонку в перегородці primum. Шляхом перекриття внутрішнього отвору без злиття з прімум утворюється неповний бар'єр між передсердями. На цьому етапі розвитку отвір між передсердями називається овальним отвором, і воно дозволяє кислородосодержащей крові продовжувати текти з правого передсердя в ліве.

За рахунок наявності своєрідного лоскутоподобного клапана запобігає протікання крові в протилежному напрямку, з лівого передсердя в праве: тонка перегородка primum притискається до більш твердої і негнучкою перегородці септума, блокуючи повернення крові через овальний отвір. Хоча краниальная частина перегородки primum повільно регресує, деякі її частини залишаються прикріпленими до ендокардіальних подушкам. Ці залишкові частини первинної перегородки утворюють клапан овальної форми.

Після народження дитини тиск в лівому передсерді значно збільшується, стаючи набагато вище тиску в правому передсерді. Це призводить до того, що перегородка прімум притискається до перегородці септума, а клапани отвори прімум зливаються з перегородкою секундум, функціонально закриваючи овальний отвір. Коли це відбувається, foramen ovale стає овальної ямкою, а дві перегородки утворюють повний бар'єр між передсердями.

Венозний синус, його похідні і розвиток правого передсердя

Синоатріальна отвір, тобто отвір венозного синуса в первинному передсерді, спочатку розташоване на задній стінці початкового атріуму. Подібне становище змінюється в кінці четвертого тижня, коли правий синусовий ріг стає більше лівого. Цей нерівномірний зростання переміщує синусового отвір вправо, тому воно згодом буде знаходитися в правому передсерді. У міру того, як правий синусовий ріг продовжує рости, кров з області голови і шиї ембріона втікає в нього через ВПВ, а кров з плаценти і решти ембріона втікає в нього через НПВ. Надалі венозний синус інтегрується в стінку правого передсердя у вигляді гладкого ділянки, синусового венарума (sinus venarum). Інша внутрішня поверхня правого передсердя і вушко має більш товстий, трабекулярной вид. Ці частини дорослого атріуму відбуваються з первинного передсердя.

Перехід від гладкої до грубої внутрішньої поверхні правого передсердя всередині визначено передсердним гребенем, званим crista terminalis, який походить від краніальної частини правого синоатриального клапана, а зовні - за допомогою канавки, званої sulcus terminalis. Каудальная частина правого синоатриального клапана утворює клапани НПВ і коронарного синуса.

Лівий сінуальний ріг розвивається в коронарний синус; а лівий синоатріальний клапан в кінцевому підсумку зливається з перегородкою secundum, стаючи частиною міжпередсердної перегородки.

Атріосептальний - вид збоку

Первинна легенева вена, її похідні та розвиток лівого передсердя

Велика частина внутрішньої стінки лівого передсердя гладка і утворена з первинної легеневої вени, яка розвивається з дорсальній предсердной стінки, розташованої зліва від перегородки primum. У міру того, як ліве передсердя зростає, первинна легенева вена, а також її основні гілки інтегруються в предсердную стінку. Це призводить до появи чотирьох легеневих вен, що входять в ліве передсердя. Ліве передсердя має те ж походження, що і праве передсердя - первинний атріум. Таким чином, його внутрішня поверхня має трабекулярную структуру.

Розвиток шлуночків

Початковий шлуночок починає розділятися на два шлуночка з ростом серединного гребеня, м'язової міжшлуночкової (МЗ) перегородки з верхнім вільним краєм, який виникає з підстави первинного шлуночка, ближче до вершини серця. Розширення розвиваються шлуночків по обидві сторони від цієї перегородки відповідає за початкове збільшення висоти перегородки. Подальше зростання останньої відбувається за рахунок шлуночкових міоцитів, розташованих по обидва боки серця.

Між верхнім вільним краєм цієї перегородки і ендокардіальний подушками залишається отвір під назвою IV отвір.Через нього кров продовжує текти з правого шлуночка в лівий аж до повного закриття в кінці сьомого тижня, коли лівий і правий бульбарні гребені зливаються з ендокардіальний подушкою, утворюючи мембранну частину IV перегородки. На п'ятому тижні бульбарні гребені формуються за рахунок розподілу мезенхімальних клітин нервового гребеня в стінках бульбуса (серцевої цибулини).

Мембранна частина IV перегородки виникає, коли тканина з правого боку ендокардіальний подушки простягається до м'язової частини IV перегородки, в кінцевому рахунку зливаючись з аортальному-легеневої перегородкою і м'язової IV перегородкою. Як тільки IV отвір закривається і утворюється мембранозная частина IV перегородки, аорта стає єдиним відтоком крові з лівого шлуночка, а легеневий стовбур - єдиним відтоком крові з правого шлуночка.

У міру розвитку шлуночків кавітація призводить до утворення м'язових пучків. У той час як деякі з них зберігаються у вигляді стовпців м'язів на внутрішній поверхні шлуночків (trabeculae carneae), інші утворюють сосочкові м'язи і хорди tendinae (серцеві струни), які з'єднують папілярні м'язи з АВ-клапанами.

Задня папиллярная м'яз - бічне зображення зліва

Цибулина серця і артеріальний стовбур

Бульбарні гребені утворюються з мезенхімальних клітин нервового гребеня. Міграція цих клітин активується кістковим Морфогенія білком (КМБ) і іншими сигнальними шляхами. Ці бульбарні і стовбурові гребені розташовані спірально під кутом в 180 градусів. Їх злиття утворює спіральну аортолегочного перегородку, яка ділить цибулину серця і артеріозний ствол на аорту і легеневої стовбур.

У міру того, як серце продовжує розвиватися, bulbus cordis інтегрується в стінки шлуночка в їх гладку частину. У правому шлуночку цибулина серця стає артеріозним конусом, який сприяє розвитку легеневого стовбура. У лівому шлуночку цибулина серця стає передоднем аорти, частиною лівого шлуночка трохи нижче аортального клапана.

Формування серцевих клапанів

Аортальні та легеневі півмісяцеві клапани розвиваються з трьох подушечок субендокардіальному тканини, яка присутня навколо отвору аорти і легеневого стовбура. Вони перетворюються в три горбка.

Тристулкові і мітральні AV-клапани формуються з проліферативної тканини, навколишнього AV-канали. У структуру трикуспідального клапана входить три горбка, а в мітральний (тобто двостулковий) - два. Надалі клапани мають три і дві стулки відповідно.

Передній виступ мітрального клапана - краніальний вигляд

Освіта провідної системи

Спочатку первинний атріум функціонує як кардіостимулятор розвивається серця; але венозний синус незабаром переймає на себе цю роль. На п'ятому тижні синоатріальний вузол (СА) розвивається в правому передсерді біля входу ВПВ. Після того, як венозний синус інтегрований в серце, клітини з його лівої стінки визначаються поблизу відкриття коронарного синуса біля основи міжпередсердної перегородки. З додаванням деяких клітин з АВ-області АВ-вузол і пучок утворюються трохи вище ендокардіальних подушок. Провідні шляхи, що відбуваються з АВ-пучка, поширюються у напрямку з атріуму в шлуночок і діляться на ліві і праві гілки пучка, які виявляються в усьому міокарді шлуночка. В кінцевому підсумку СА-вузол, АВ-вузол і АВ-пучок отримують нервову іннервацію, що виходить ззовні серця. На цьому етапі розвиток первинної провідної системи завершується.

Ключові моменти:

• Серцево-судинна система починає розвиватися найпершою, оскільки це дозволяє повноцінно розвиватися всьому організму.
• Майбутнє серце починає пульсувати вже на 22 день після запліднення яйцеклітини.
• На 26 день відзначається самостійне циркулювання крові за примітивною кровоносній системі.
• Розвиток серця у плода проходить ряд складних і строго закономірних етапів. Порушення одного з них може привести до загибелі зародка або вроджених вад.
• Кожній жінці, що веде статеве життя, потрібно бути вкрай обережною і підходити відповідально до можливого зачаття, оскільки в три тижні, коли ще немає ознак вагітності, у плоду вже починає формуватися серце. Якщо в цей час він буде схильний до негативних факторів впливу, тоді у нього можуть виникнути вади розвитку.

Відео: Ембріологія розвитку серця, пороки розвитку