Embryonálny vývoj srdca

Prvým orgánom, ktorý sa vytvorí v ľudskom tele, je srdce. To znamená, že kardiovaskulárny systém je tiež prvým systémom vo vývojovej fáze embryogenézy, ktorá je vybudovaná a je veľmi zložitá. Prvý srdcový rytmus embrya sa dá zistiť ultrazvukom približne v šiestom týždni tehotenstva. Dovtedy sa však toho veľa deje embryonálny vývoj srdca diať.

Čo je to embryonálny vývoj srdca?

Od tretieho týždňa sa začína proces formovania srdca. Pokiaľ existuje iba niekoľko buniek, každá bunka dostáva potrebné živiny zo svojho prostredia. Akonáhle sa však bunky začnú deliť, výživné látky už nemôžu bez pomoci dosiahnuť bunky. Látky sa preto musia prepravovať inde.

Zároveň vznikajú rozkladné a odpadové produkty, ktoré sa musia likvidovať. Toto je práca kardiovaskulárneho systému a dôvod, prečo sa tento prvý v organizme formoval.

Funkcia a úloha

Štruktúra sa začína tvorbou trojlistého kotyledónu. Jedná sa o zhluk tkaniva, ktorý po oplodnení, po rozdelení buniek a začatí migrácie buniek, pochádza z zygoty (oplodnenej vaječnej bunky). Skladá sa z vnútorného kotyledonu, ktorý sa tiež nazýva endoderm, a spočiatku vytvára dvojvrstvovú štruktúru, ktorá končí vonkajším kotyledónom, ektodermou. Nakoniec migrácia a premiestnenie všetkých buniek tvorí strednú vrstvu, mezodermu, ktorá sa v dôsledku procesu tlačí medzi ďalšie dve vrstvy.

Tieto tri vrstvy vyzerajú ako disk. Vonkajšia vrstva je pripevnená na močový mechúr naplnený tekutinou, ktorý sa nazýva amniotická dutina. Na endoderme je zase žĺtkový vak. Proces tvorby kotyledónov sa nazýva gastrulácia.

V strednej vrstve sa tvorí akordová doska, ktorá pôvodne pôsobí ako kanál a potom narastá do akejsi rúrky. Toto, tiež známe ako „chorda dorsalis“, prebieha pozdĺž osi embrya. Vedľa toho je endoderma.

Prechodová doska sa nachádza nad „chorda dorsalis“. Endoderm postupuje pozdĺž osi a pohybuje osou do mezodermu. Súčasne sa na ektoderme vytvorí nervové vydutie, ktoré sa potom uzavrie a vytvorí nervovú trubicu.

Toto je fáza, v ktorej sa počas embryogenézy vyskytujú veľké prestavby buniek. Dochádza k zvislému a priečnemu skladaniu trojlistého kotyledonu, vytvára sa intraembryonálna telová dutina, ktorá je známa tiež ako coelomiálna dutina a je obklopená mezodermou a ektodermou. Endoderm sa uzavrie črevnou trubicou.

Oblasť krku pred prechodovou doskou tvorí východiskový bod pre celý vývoj srdca a leží v kardiogénnej zóne. Tu sa nachádzajú pôvodné bunky srdcového systému a tu sa tiež vytvára srdcová trubica. Toto je stále primitívne a je umiestnené na dne telovej dutiny, obklopené mezodermou, ktorá sa neskôr stáva myokardom.

Srdcová trubica sa teraz začína ohýbať a predlžovať a od štvrtého týždňa ďalej tvorí štruktúru podobnú slučke. To vytvára rôzne miestnosti a srdcovú slučku, ktorá sa posúva doľava. V tomto stave srdcová slučka už vyzerá ako budúce srdce, ale spočiatku je len jedna predsieň a jedna komora. Oddelením sa potom vytvoria štyri vnútorné srdcia.

Medzi už existujúcim predsieňom a komorou je prechod. Nazýva sa to atrioventrikulárny kanál. Steny zhustnú a vytvoria endokardiálne vankúše, ktoré sa spoja a vytvoria ľavú a pravú časť.

Vedľa nej sa pohybuje svalová tyčinka, otvor, ktorý je stále prítomný, je zakrytý kónickou hrčou. „Septum primum“, ktorý sa vyvíja do pred septum a ktorý vyrastal z primitívnej predsiene, spája endokardiálny vankúš.

Po rozdelení komôr sa rozdelí aj Austrombahn. Stáva sa to prostredníctvom „septum aorticopulmonale“. Prúdenie krvi, ktoré teraz preteká srdcovými slučkami, vytvára tam podmienky so špirálovým tlakom, a teda slúži ako pomôcka pri orientácii pre „septum aorticopulumonale“.

„Septum primum“ je spojený ďalším „septum secundum“ a vytvárajú sa tiež dva otvory, ktoré sú potrebné, pretože pľúca sa ešte nevytvorili a krvný obeh sa udržiava. Obe septa rastú spolu a tvoria medzeru. Srdce je teraz kompletné.

Choroby a choroby

Počas celého ľudského života pumpuje srdce krvou. Komplexný proces rozvoja srdca však môže viesť k malformáciám, ktoré môžu následne vyvolať rôzne až kombinované poruchy.

Ak je srdce v priebehu času postihnuté poškodením alebo poruchami, niektoré oblasti sa už nemôžu úplne uzdraviť. Vedci preto dúfajú, že nahradia nenapraviteľné srdcové bunky, čo by bolo alternatívou pri transplantácii srdca pri liečbe srdcových chorôb.

Jeden smer výskumu sa pokúsil z. B. produkovať bunky kostnej drene, ktoré by mali vytvárať nové bunky srdcového svalu, ale to sa nepodarilo. Rovnako ako sa už dlho predpokladalo, že dospelý mozog nemôže vytvárať nové mozgové bunky, čo nemôže (pozri neurogenéza), predpokladalo sa tiež, že srdce dospelého nebude schopné vytvárať nové srdcové bunky. Aj to by sa dalo vyvrátiť. Táto schopnosť sa však s vekom znižuje.

Objav, že nové srdcové bunky sa stále vyrábajú, aj keď v stále menších formách, otvoril novú oblasť výskumu s nádejou, že bude môcť dodávať poškodeným srdcom nové bunky. Vedci sa preto snažia zistiť, odkiaľ novo vzniknuté srdcové bunky pochádzajú a ako je možné túto formáciu kontrolovať v zdravom organizme. Podobne ako mozog sa predpokladá, že môžu existovať kmeňové bunky srdca, ktoré môžu produkovať nové bunky. Vedci sa ich snažia rozmnožiť v laboratóriu. Týmto spôsobom môžu byť embryonálne kmeňové bunky prevedené na srdcové bunky. Avšak pri súčasnom stave výskumu telo stále vylučuje bunky počas opakovanej implantácie.