Embrionālās sirds attīstība

Pirmais cilvēka ķermenī izveidojamais orgāns ir sirds. Tas nozīmē, ka sirds un asinsvadu sistēma ir arī pirmā sistēma embrioģenēzes attīstības fāzē, kas ir izveidota un ir ļoti sarežģīta. Pirmo embrija sirdsdarbību var noteikt ar ultraskaņu ap sesto grūtniecības nedēļu. Tomēr līdz tam daudz kas notiek embrionālās sirds attīstība notikt.

Kas ir embrionālās sirds attīstība?

No trešās nedēļas sākas sirds veidošanās process. Kamēr ir tikai dažas šūnas, katra šūna no savas vides saņem nepieciešamās barības vielas. Bet, tiklīdz šūnas sāk dalīties, barības vielas vairs nevar sasniegt šūnas bez palīdzības. Tāpēc vielas jāpārvadā citur.

Tajā pašā laikā tiek veidoti noārdīšanās un atkritumu produkti, un tie ir jālikvidē. Tas ir sirds un asinsvadu sistēmas darbs, un iemesls, kāpēc tas ir pirmais, kas veidojas organismā.

Funkcija un uzdevums

Struktūra sākas ar trīslapu dīgļlapu veidošanos. Tas ir audu kopums, kas pēc apaugļošanas rodas no zigota (apaugļotas olšūnas), pēc tam, kad šūnas ir sadalījušās un sākas šūnu migrācija. Tas sastāv no iekšējā dīgļlapas, ko sauc arī par endodermu, un sākotnēji veido divslāņu struktūru, kas beidzas ar ārējo dīgļlapu - ektodermu. Visbeidzot, visu šūnu migrācija un pārvietošana veido vidējo slāni - mezodermu, kuru procesa rezultātā nospiež starp diviem citiem slāņiem.

Šie trīs slāņi izskatās kā disks. Ārējais slānis ir piestiprināts ar šķidrumu piepildītu urīnpūsli, ko sauc par amnija dobumu. Savukārt uz endodermas ir dzeltenuma maisiņš. Dīgļlapu veidošanās procesu sauc par gastrāciju.

Vidējā slānī veidojas hordas plāksne, kas sākotnēji darbojas kā kanāls un pēc tam izaug par sava veida caurulīti. Tas, pazīstams arī kā “chorda dorsalis”, iet pa embrija asi. Uz šo pusi ir endoderma.

Prehodalīta plāksne atrodas virs ‘chorda dorsalis’. Endoderms virzās pa asi un pārvieto asi mezodermā. Tajā pašā laikā uz ektodermas izveidojas neironu izspiesšanās, kas pēc tam aizveras, veidojot neironu cauruli.

Šajā fāzē embrioģenēzes laikā notiek lielu šūnu pārkārtošanās. Notiek trīslapu dīgļlapu vertikāla un sānu locīšana, veidojas intraembryonic ķermeņa dobums, ko sauc arī par coelomial dobumu un ko ieskauj mezoderma un ektoderma. Endoderms aizveras ar zarnu cauruli.

Kakla reģions prehodalīta plāksnes priekšā veido sākumu visai sirds attīstībai un atrodas kardiogēnā zonā. Šeit atrodas sirds sistēmas sākotnējās šūnas, un šeit veidojas arī sirds caurule. Tas joprojām ir primitīvs un atrodas uz ķermeņa dobuma grīdas, ko ieskauj mezoderma, kas vēlāk kļūst par miokardu.

Sirds caurule tagad sāk saliekties un pagarināties, un no ceturtās nedēļas tā veido cilpai līdzīgu struktūru. Tādējādi tiek izveidotas dažādas telpas un sirds cilpa, kas pārvietojas pa kreisi. Šajā stāvoklī sirds cilpa jau izskatās kā nākotnes sirds, bet sākotnēji ir tikai viens ātrijs un viena kamera. Tad četri sirds interjeri veidojas atdalot.

Notiek pāreja starp jau esošo ātriju un kambara. To sauc par atrioventrikulāro kanālu. Sienas sabiezē, veidojot endokarda spilvenus, kas saplūst kopā, veidojot kreiso un labo sekciju.

Blakus tam pārvietojas muskulatūras josla, atveri, kas joprojām atrodas, nosedz ar konisku izliekumu. “Septum primum”, kas veidojas pirms starpsienas un kas savukārt ir izaudzis no primitīvā ātrija, saplūst ar endokarda spilvenu.

Pēc kameru sadalīšanas sadalās arī Austrombahn. Tas notiek caur “septum aorticopulmonale”. Asins plūsma, kas tagad plūst caur sirds cilpām, rada tur spirālveida spiediena apstākļus un tādējādi kalpo kā orientācijas palīglīdzeklis “starpsienas aorticopulumonale”.

“Septum primum” savieno vēl viens “septum secundum”, un ir izveidotas arī divas atveres, kas ir vajadzīgas, jo plaušas vēl nav izveidojušās un tiek uzturēta asinsrite. Abas septas aug kopā un veido spraugu. Tagad sirds ir pabeigta.

Slimības un kaites

Visa cilvēka dzīves laikā sirds sūknē asinis caur ķermeni. Tomēr sarežģīts sirds attīstības process var izraisīt kroplības, un tas savukārt var izraisīt dažādus, pat kombinētus defektus.

Ja laika gaitā sirdi ietekmē bojājumi vai traucējumi, noteiktas vietas vairs nevar pilnībā dziedēt. Tāpēc pētnieki cer aizstāt neatgriezeniskas sirds šūnas, kas būtu alternatīva sirds transplantātiem sirds slimību ārstēšanā.

Viens pētījumu virziens izmēģināja z. B. ražot kaulu smadzeņu šūnas, kurām vajadzētu veidot jaunas sirds muskuļa šūnas, taču tas neizdevās. Tāpat kā jau sen tika pieņemts, ka pieaugušā smadzenes nevar izveidot jaunas smadzeņu šūnas, kuras tās nevar (sk. Neiroģenēze), arī tika pieņemts, ka pieauguša cilvēka sirds nespēs radīt jaunas sirds šūnas. Arī to varētu atspēkot. Tomēr šī spēja samazinās ar vecumu.

Atklājums, ka joprojām tiek ražotas jaunas sirds šūnas, kaut arī arvien mazākās formās, ir pavēris jaunu pētījumu lauku ar cerību spēt piegādāt bojāto sirdi ar jaunām šūnām. Lai to izdarītu, pētnieki cenšas noskaidrot, no kurienes nāk jaunizveidotās sirds šūnas un kā šo veidojumu var kontrolēt veselīgā organismā. Līdzīgi kā smadzenēs tiek pieņemts, ka var būt sirds cilmes šūnas, kas var radīt jaunas šūnas. Pētnieki mēģina tos pavairot laboratorijā. Šādā veidā embrionālās cilmes šūnas var pārveidot par sirds šūnām. Tomēr, ņemot vērā pašreizējo pētījumu stāvokli, ķermenis joprojām implantācijas laikā noraida šūnas.