Embryonisk hjerteutvikling

Det første organet som ble opprettet i menneskekroppen er hjertet. Dette gjør det kardiovaskulære systemet til det første systemet i utviklingsfasen av embryogenese, som er bygget opp og er veldig sammensatt. Fosterets første hjerterytme kan oppdages ved hjelp av ultralyd rundt den sjette svangerskapsuken. Inntil da er det imidlertid mye som skjer embryonale hjerteutvikling skje.

Hva er embryonal hjerteutvikling?

Fra den tredje uken begynner prosessen med hjertedannelse. Så lenge det bare er noen få celler, mottar hver celle de nødvendige næringsstoffene fra omgivelsene. Men så snart cellene begynner å dele seg, kan næringsstoffene ikke lenger nå cellene uten hjelp. Stoffene må derfor fraktes andre steder.

Samtidig skapes nedbrytning og avfallsprodukter og må kastes. Dette er jobben i det kardiovaskulære systemet og grunnen til at dette er den første som dannes i organismen.

Funksjon & oppgave

Strukturen begynner med dannelsen av det trebladige cotyledonet. Dette er en klynge av vev som kommer ut av zygoten (befruktet eggcelle) etter befruktning, etter at cellene har delt seg og cellemigrasjonen begynner. Den består av den indre cotyledon, også kalt endoderm, og bygger opprinnelig en to-lags struktur som ender med den ytre cotyledon, ektodermen. Til slutt, migrasjonen og fortrengningen av alle celler danner det midterste laget, mesoderm, som skyves mellom de to andre lagene som et resultat av prosessen.

Disse tre lagene ser ut som en disk. Det ytre laget er festet til en væskefylt blære som kalles fostervannshulen. I sin tur er det en eggeplomme på endodermen. Prosessen med å danne cotyledonene kalles gastrulering.

Det dannes nå en akkordplate i mellomlaget, som opprinnelig fungerer som en kanal og deretter vokser til et slags rør. Dette, også kjent som 'chorda dorsalis', løper langs embryoets akse. Endodermen ligger på siden av dette.

Den prechodale platen er plassert over 'chorda dorsalis'. Endoderm går fremover over aksen og beveger aksen inn i mesoderm. Samtidig dannes det en nevral bule på ektodermen, som deretter lukkes inn i det nevrale røret.

Dette er den fasen der store celleomlegginger skjer under embryogenese. En vertikal og lateral folding av det trebladede cotyledon finner sted, et intraembryonalt kroppshulrom dannes, som også er kjent som det kelomiske hulrommet og er omgitt av mesoderm og ektoderm. Endoderm lukkes med tarmrøret.

Halsregionen foran den prechodale platen danner utgangspunktet for hele hjertets utvikling og ligger i den kardiogene sonen. Det er her de originale cellene i hjertesystemet er lokalisert, og hjertets rør dannes også her. Dette er fremdeles primitivt og ligger på gulvet i kroppshulen, omgitt av mesodermen, som senere blir myokardiet.

Hjertetrøret begynner nå å bøye seg og forlenge seg og fra den fjerde uken og utover danner det en sløyfelignende struktur. Dette skaper forskjellige rom og hjertets sløyfe som skifter til venstre. I denne tilstanden ser hjertesløyfen allerede ut som det fremtidige hjertet, men i utgangspunktet er det bare ett atrium og ett kammer. Da dannes fire indre av hjertet ved separasjon.

Det er en overgang mellom det allerede eksisterende atrium og ventrikkelen. Dette kalles atrioventrikulær kanal. Veggene tykner for å danne endokardiale puter som smelter sammen og danner en venstre og høyre seksjon.

En muskelstang beveger seg ved siden av, åpningen som fremdeles er tildekket av en konisk bule. 'Septum primum', som utvikler seg til pre-septum og som igjen har vokst ut av det primitive atrium, smelter sammen med den endokardielle pute.

Etter at kamrene har delt seg, splittes også Austrombahn. Dette skjer gjennom 'aorticopulmonary septum'. Blodstrømmen som nå strømmer gjennom hjerteslyngene skaper spiraltrykkforhold der og fungerer dermed som et orienteringshjelpemiddel for 'septum aorticopulumonale'.

"Septum primum" er forbundet med en annen "septum secundum"; det dannes også to åpninger, som er nødvendige fordi lungene ennå ikke har dannet seg og blodsirkulasjonen opprettholdes. Begge septa vokser sammen og danner et gap. Hjertet er nå komplett.

Sykdommer og plager

I løpet av hele menneskelivet pumper hjertet blod gjennom kroppen. Imidlertid kan den komplekse prosessen med hjerteutvikling føre til misdannelser, og disse kan igjen utløse forskjellige, til og med kombinerte feil.

Hvis hjertet påvirkes av skade eller forstyrrelser over tid, kan visse områder ikke lenger heles fullstendig. Derfor håper forskere å erstatte hjerteceller som er uopprettelige, noe som vil være et alternativ til hjertetransplantasjoner i behandlingen av hjertesykdommer.

En forskningsretning prøvde z. B. å produsere benmargsceller, som skulle danne nye hjertemuskelceller, men dette lyktes ikke. Akkurat som det lenge har vært antatt at den voksne hjernen ikke kan lage nye hjerneceller, som den ikke kan (se Neurogenesis), var det også antakelsen om at en voksnes hjerte ikke ville være i stand til å lage nye hjerteceller. Også det kunne tilbakevises. Imidlertid avtar denne evnen med alderen.

Oppdagelsen av at det fremdeles produseres nye hjerteceller, om enn i stadig mindre former, har åpnet et nytt forskningsfelt med håp om å kunne forsyne et skadet hjerte med nye celler. For å gjøre dette prøver forskere å finne ut hvor de nydannede hjertecellene kommer fra, og hvordan denne formasjonen kan kontrolleres i en sunn organisme. I likhet med hjernen antas det at det kan være hjertestamceller som kan danne nye celler. Forskere prøver å avle disse på laboratoriet. På denne måten kan embryonale stamceller konverteres til hjerteceller. Imidlertid, med den nåværende tilstanden av forskning, avviser kroppen fortsatt cellene under reimplantasjon.