Rozwój embrionalnego serca

Pierwszym organem, jaki ma powstać w ludzkim ciele, jest serce. Oznacza to, że układ sercowo-naczyniowy jest również pierwszym układem w fazie rozwojowej embriogenezy, który jest rozbudowany i jest bardzo złożony. Pierwsze bicie serca zarodka można wykryć za pomocą USG około szóstego tygodnia ciąży. Do tego czasu jednak dużo się dzieje rozwój embrionalnego serca zdarzyć.

Co to jest rozwój serca zarodkowego?

Od trzeciego tygodnia rozpoczyna się proces tworzenia serca. Dopóki jest tylko kilka komórek, każda komórka otrzymuje niezbędne składniki odżywcze ze swojego środowiska. Ale gdy tylko komórki zaczną się dzielić, składniki odżywcze nie mogą już bez pomocy dotrzeć do komórek. Dlatego substancje należy transportować w inne miejsce.

Jednocześnie powstają produkty degradacji i odpady, które należy utylizować. Na tym polega praca układu sercowo-naczyniowego i jest to powód, dla którego jako pierwszy tworzy się on w organizmie.

Funkcja i zadanie

Struktura zaczyna się od powstania trójlistnego liścienia. Jest to skupisko tkanki, które wyłania się z zygoty (zapłodnionej komórki jajowej) po zapłodnieniu, po podziale komórek i rozpoczęciu migracji komórek. Składa się z wewnętrznego liścienia, zwanego również endodermą, i początkowo tworzy dwuwarstwową strukturę, która kończy się liścieniem zewnętrznym, ektodermą. Ostatecznie migracja i przemieszczenie wszystkich komórek tworzy warstwę środkową, mezodermę, która jest wypychana między dwiema pozostałymi warstwami w wyniku procesu.

Te trzy warstwy wyglądają jak dysk. Warstwa zewnętrzna jest przymocowana do wypełnionego płynem pęcherza zwanego jamą owodniową. Z kolei na endodermie znajduje się woreczek żółtkowy. Proces powstawania liścieni nazywany jest gastrulacją.

W warstwie środkowej tworzy się teraz płyta akordowa, która początkowo działa jak kanał, a następnie rośnie w rodzaj rury. Ten, znany również jako „struna grzbietowa”, przebiega wzdłuż osi zarodka. Z boku tego jest endoderma.

Płyta przedchodalna znajduje się powyżej „chorda dorsalis”. Endoderma przesuwa się wzdłuż osi i przesuwa oś do mezodermy. W tym samym czasie na ektodermie tworzy się wybrzuszenie nerwowe, które następnie zamyka się w cewie nerwowej.

Jest to faza, w której podczas embriogenezy zachodzą rearanżacje dużych komórek. Następuje pionowe i boczne fałdowanie trójlistnego liścienia, powstaje wewnątrzzarodkowa jama ciała, która jest również znana jako jama rumiankowa i jest otoczona mezodermą i ektodermą. Endoderma zamyka się rurką jelitową.

Okolica szyi przed płytką przedchodalną stanowi punkt wyjścia dla całego rozwoju serca i leży w strefie kardiogennej. To tutaj znajdują się pierwotne komórki układu sercowego, a także tutaj tworzy się rurka sercowa. Jest to nadal prymitywne i znajduje się na dnie jamy ciała, otoczone mezodermą, która później staje się mięśniem sercowym.

Rurka serca zaczyna się teraz zginać i wydłużać, a od czwartego tygodnia tworzy strukturę przypominającą pętlę. Tworzy to różne pokoje i pętlę serca, która przesuwa się w lewo. W tym stanie pętla serca już wygląda jak przyszłe serce, ale początkowo jest tylko jedno przedsionek i jedna komora. Następnie cztery wnętrza serca powstają przez separację.

Istnieje przejście między już istniejącym przedsionkiem a komorą. Nazywa się to kanałem przedsionkowo-komorowym. Ściany gęstnieją, tworząc poduszki wsierdziowe, które zlewają się ze sobą, tworząc lewą i prawą część.

Obok niego porusza się pasek mięśniowy, a otwór, który jest nadal obecny, jest pokryty stożkowym wybrzuszeniem. „Przegroda primum”, która rozwija się w przegrodę przedsionkową i która z kolei wyrosła z pierwotnego przedsionka, łączy się z poduszką wsierdziową.

Po rozdzieleniu komór kolejka Austrombahn również się rozdziela. Dzieje się to przez „przegrodę aortalno-płucną”. Przepływ krwi, który teraz przepływa przez pętle serca, stwarza tam spiralne warunki ciśnieniowe i służy w ten sposób jako pomoc w orientacji dla „przegrody aortalnej”.

Do „septum primum” łączy się inna „septum secundum”; powstają również dwa otwory, które są konieczne, ponieważ płuca jeszcze się nie uformowały i krążenie krwi jest utrzymane. Obie przegrody rosną razem i tworzą lukę. Serce jest teraz kompletne.

Choroby i dolegliwości

Przez całe życie serce pompuje krew przez organizm. Jednak złożony proces rozwoju serca może prowadzić do wad rozwojowych, które z kolei mogą wywołać różne, a nawet połączone wady.

Jeśli serce z biegiem czasu ulegnie uszkodzeniu lub zaburzeniom, niektóre obszary nie mogą już całkowicie się zagoić. Dlatego naukowcy mają nadzieję na zastąpienie nieodwracalnych komórek serca, które byłyby alternatywą dla przeszczepów serca w leczeniu chorób serca.

Jeden kierunek badań próbował z. B. do produkcji komórek szpiku kostnego, które powinny tworzyć nowe komórki mięśnia sercowego, ale to się nie udało. Tak jak od dawna zakładano, że mózg dorosłego człowieka nie może wytwarzać nowych komórek mózgowych, czego nie może (patrz Neurogeneza), tak samo było założenie, że serce dorosłego nie będzie w stanie wytworzyć nowych komórek serca. To też można obalić. Jednak zdolność ta maleje wraz z wiekiem.

Odkrycie, że nowe komórki serca są nadal produkowane, choć w coraz mniejszych formach, otworzyło nowe pole badań z nadzieją na dostarczenie uszkodzonemu sercu nowych komórek. Aby to zrobić, naukowcy próbują dowiedzieć się, skąd pochodzą nowo utworzone komórki serca i jak można kontrolować tę formację w zdrowym organizmie. Podobnie jak w przypadku mózgu, zakłada się, że mogą istnieć komórki macierzyste serca, które mogą tworzyć nowe komórki. Naukowcy próbują hodować je w laboratorium. W ten sposób embrionalne komórki macierzyste mogą zostać przekształcone w komórki serca. Jednak zgodnie z obecnym stanem badań organizm nadal odrzuca komórki podczas ponownej implantacji.