Embryonisk hjärtutveckling

Det första organ som skapas i människokroppen är hjärtat. Detta innebär att det kardiovaskulära systemet också är det första systemet i utvecklingsfasen för embryogenes, som är uppbyggd och är mycket komplex. Embryonets första hjärtslag kan upptäckas med ultraljud runt den sjätte graviditeten. Fram till dess pågår det dock mycket embryonal hjärtutveckling hända.

Vad är embryonal hjärtutveckling?

Från den tredje veckan börjar hjärtbildning. Så länge det bara finns några få celler får varje cell nödvändiga näringsämnen från sin miljö. Men så snart cellerna börjar delas kan näringsämnena inte längre nå cellerna utan hjälp. Ämnen måste därför transporteras någon annanstans.

Samtidigt skapas nedbrytning och avfallsprodukter som måste kasseras. Detta är jobbet i det kardiovaskulära systemet och anledningen till att detta är den första som bildas i organismen.

Funktion & uppgift

Strukturen börjar med bildandet av det trebladiga cotyledonet. Detta är ett kluster av vävnad som kommer ut från zygoten (befruktade äggceller) efter befruktningen, efter att cellerna har delats och cellmigrationen börjar. Den består av den inre kotyledonen, även kallad endoderm, och bygger initialt upp en tvåskiktsstruktur som slutar med den yttre kotyledonen, ektodermen. Slutligen bildar migrationen och förflyttningen av alla celler det mellersta skiktet, mesoderm, som skjuts mellan de andra två skikten som ett resultat av processen.

Dessa tre lager ser ut som en disk. Det yttre lagret är fäst vid en vätskefylld urinblåsan som kallas fostervattenhålan. I sin tur finns det en äggulssäck på endodermen. Processen att bilda cotyledoner kallas gastrulation.

En kordplatta bildas i mittskiktet, som initialt fungerar som en kanal och sedan växer till ett slags rör. Detta, även känt som 'chorda dorsalis', löper längs embryonets axel. Till sidan av detta är endoderm.

Den prechodala plattan är belägen ovanför 'chorda dorsalis'. Endoderm framåt längs axeln och flyttar axeln in i mesoderm. Samtidigt bildas en neural utbuktning på ektodermen, som sedan stängs för att bilda neuralröret.

Detta är den fas där stora cellomställningar inträffar under embryogenes. En vertikal och lateral vikning av den trebladiga cotyledonen äger rum, en intraembryonisk kroppshålighet bildas, som också är känd som den coelomiala kaviteten och är omgiven av mesoderm och ektoderm. Endoderm stängs med tarmröret.

Halsregionen framför den prekodala plattan utgör utgångspunkten för hela hjärtutvecklingen och ligger i den kardiogena zonen. Det är här de ursprungliga cellerna i hjärtsystemet är belägna, och hjärtröret bildas också här. Detta är fortfarande primitivt och ligger på golvet i kroppshåligheten, omgiven av mesoderm, som senare blir myokardiet.

Hjärtröret börjar nu böjas och förlängas och från den fjärde veckan och framåt bildar det en slinglika struktur. Detta skapar olika rum och hjärtslingan som flyttas till vänster. I detta tillstånd ser hjärtslingan redan ut som det framtida hjärtat, men till en början finns det bara en atrium och en kammare. Sedan bildas fyra inre av hjärtat genom separering.

Det finns en övergång mellan det redan existerande atriumet och ventrikeln. Detta kallas atrioventrikulär kanal. Väggarna tjocknar för att bilda endokardkuddar som smälter samman för att bilda en vänster och höger sektion.

En muskelstång rör sig bredvid, öppningen som fortfarande finns är täckt av en konisk utbuktning. "Septum primum", som utvecklas till pre-septum och som i sin tur har vuxit ut ur det primitiva atriumet, smälter samman med den endokardiella kudden.

Efter att kamrarna har delats, delas Austrombahn också. Detta händer genom "septum aorticopulmonale". Blodflödet som nu flödar genom hjärtslingorna skapar spiraltrycksförhållanden där och fungerar således som ett orienteringshjälpmedel för "septum aorticopulumonale".

"Septum primum" förenas av en annan "septum secundum", och två öppningar bildas också, vilket är nödvändigt eftersom lungorna ännu inte har bildats och blodcirkulationen upprätthålls. Båda septa växer tillsammans och bildar ett gap. Hjärtat är nu komplett.

Sjukdomar och sjukdomar

Under hela människolivet pumpar hjärtat blod genom kroppen. Men den komplexa processen för hjärtutveckling kan leda till missbildningar och dessa kan i sin tur utlösa olika, till och med kombinerade defekter.

Om hjärtat påverkas av skador eller störningar över tid kan vissa områden inte längre läka helt. Forskare hoppas därför ersätta hjärtceller som är irreparabla, vilket skulle vara ett alternativ till hjärttransplantationer vid behandling av hjärtsjukdomar.

En forskningsriktning försökte z. B. att producera benmärgsceller, som borde bilda nya hjärtmuskelceller, men detta lyckades inte. Precis som det länge har antagits att den vuxna hjärnan inte kan skapa nya hjärnceller, som den inte kan (se Neurogenesis), fanns det också antagandet att en vuxens hjärta inte skulle kunna skapa nya hjärtceller. Det kan också motbevisas. Men denna förmåga minskar med åldern.

Upptäckten att nya hjärtceller fortfarande produceras, om än i allt mindre former, har öppnat ett nytt forskningsfält med hopp om att kunna förse ett skadat hjärta med nya celler. För att göra detta försöker forskare ta reda på var de nybildade hjärtcellerna kommer från och hur denna bildning kan kontrolleras i en frisk organisme. I likhet med hjärnan antas det att det kan finnas hjärtstamceller som kan producera nya celler. Forskare försöker föda upp dessa i laboratoriet. På detta sätt kan embryonala stamceller omvandlas till hjärtceller. Men med det nuvarande forskningsstatus avvisar kroppen fortfarande cellerna under återimplantation.