Занятие №9. Тема : органогенез сердечно-сосудистой системы
Контрольные вопросы.
Источники развития сердечно-сосудистой системы (мезенхима, висцеральная мезодерма).
Развитие сосудов. Первичный ангиогенез, вторичный ангиогенез.
Сердце, источники развития и этапы эмбриогенеза.
Развитие рабочей и проводящей сердечной мышечной ткани.
Кровоснабжение плода.
Циркуляция крови в сердце.
Врожденные пороки сердца.
.
Занятие №9. Тема : органогенез сердечно-сосудистой системы
ЦЕЛЬ ЗАНЯТИЯ : изучить морфогенетические процессы в развитии органов сердечно-сосудистой системы, рассмотреть источники развития и тканевой состав. Дать представление о сроках закладки сосудов и сердца, а также врожденных пороках сердца.
СТУДЕНТ ДОЛЖЕН ЗНАТЬ :
источники эмбрионального развития кровеносных сосудов и сердца;
этапы эмбриогенеза;
развитие рабочей и проводящей сердечной мышечной ткани;
развитие сосудов;
кровоснабжение плода;
врожденные пороки сердца
СТУДЕНТ ДОЛЖЕН УМЕТЬ :
диагностировать на схемах и таблицах этапы ангиогенеза;
зарисовать по памяти тканевые компоненты и клеточные компоненты стенки сосудов и сердца;
составлять схемы последовательных этапов эмбриогенеза сердца;
объяснить основные принципы кровоснабжения плода;
объяснить причину возникновения врожденных пороков сердца.
Контрольные вопросы.
Источники развития сердечно-сосудистой системы (мезенхима, висцеральная мезодерма).
Развитие сосудов. Первичный ангиогенез, вторичный ангиогенез.
Сердце, источники развития и этапы эмбриогенеза.
Развитие рабочей и проводящей сердечной мышечной ткани.
Кровоснабжение плода.
Циркуляция крови в сердце.
Врожденные пороки сердца.
Источники развития сердечно-сосудистой системы.
Сердечно-сосудистая система – это замкнутая разветвленная сеть, представленная сердцем и кровеносными сосудами
В эмбриональном развитии сердечно-сосудистой системы участвует мезенхима , висцеральные и париетальные листки спланхнотома.
Мезенхима. На 2-3 недели эмбриогенеза первые кровеносные сосуды появляются в мезенхиме желточного мешка и ворсинках хориона
Из мезенхимы на 17ые сутки справа и слева образуются эндокардиальные сердечные трубки , которые впячиваются в висцеральные листки спланхнотома.
Висцеральные листки спланхнотома . утолщённые участки спланхнотома – миоэпикардиальные пластинки , дадут начало миокарду и эпикарду. Из слившихся мезенхимных трубок формируется эндокард . Клетки миоэпикардиальных пластинок дифференцируются в 2х направлениях : из наружной части образуюется мезотелий , выстилающий эпикард . Клетки внутренней части дифференцируются в 3х направлениях . Из них образуются : сократительные кардиомиоциты ; проводящие кардиомиоциты ; эндокринные кардиомиоциты.
Париетальные листки спланхнотома . Из париетального листка спланхнотома развивается перикард. Перикард также выстлан мезотелием. В процессе развития сердца имеет место три этапа :
1)дифференцировка ;
2)стадия стабилизации ;
3)стадия инволюции.
Дифференцировка начинается в эмбриогенезе и продолжается сразу после рождения. Стадия стабилизации начинается в двадцатилетнем возрасте и заканчивается в сорок лет. После сорока лет начинается стадия инволюции , сопровождаемая уменьшением толщины кардиомиоцитов засчёт уменьшения толщины миофибрилл. Увеличивается толщина прослоек соединительной ткани . Снижается частота и сила сокращений сердечной мышцы . Впоследствии это приводит к ишемической болезни сердца и инфаркту миокарда.
РАЗВИТИЕ СОСУДОВ
На 2-3 неделе первые кровеносные сосуды появляются в мезенхиме стенки желточного мешка и в стенке хориона и в составе кровяных островков.
По периферии кровяных островков мезенхимные клетки дают начало эндотелию первичных кровеносных сосудов
Из мезенхимных клеток , которые окружают сосуд , затем дифференцируются гладкие миоциты , перициты , адвентициальные клетки сосуда , а также фибробласты , синтезирующие межклеточное вещество.
В ходе перестроек первичных сосудов в эмбриогенезе часть их редуцируется .
Вторичный ангиогенез представляет рост сосудов от уже образованных .
Для первичного ангиогенеза характерно : «каждый эндотелиоцит из мезенхимы» , тогда как для вторичного справедлива формула «каждый эндотелиоцит из эндотелиоцита».
СЕРДЦЕ , ИСТОЧНИКИ РАЗВИТИЯ И ЭТАПЫ ЭМБРИОГЕНЕЗА
Закладка сердца определяется на 3 неделе внутриутробного развития
На 17 сутки: в мезенхиме между энтодермой и висцеральным листком спланхнотома образуются две эндокардиальные трубки. Эндотелий представляет собой их внутреннюю выстилку. Эти трубки являются зачатком
эндокарда.
На 18 сутки: происходит рост трубок и они окружаются висцеральным листом спланхнотома. Та область висцеральных листков спланхнотома, которая прилежит к этим трубкам, утолщается и получает название миоэпикардиальных пластинок. По мере смыкания кишечной трубки обе закладки сердца сближаются и срастаются.
На 21 сутки: общая закладка сердца – сердечная трубка – становится двухслойной. Из эндокардиальной трубки развивается эндокард. Из внутренней части миоэпикардиальных пластинок, прилежащих к эндокардиальной трубки (мезенхимной) образуется зачаток миокарда. А из наружной части образуется эпикард. Формируется непарное простое трубчатое сердце.
На 24-26 сутки: передний отдел трубчатого сердца артериальный, задний – венозный. Быстрый рост среднего отдела приводит к тому, что сердце изгибается S-образно. На этом этапе различают следующие отделы сердца: венозный синус – камера на каудальном конце сердца, в нее впадают крупные вены. Краниальнее венозного синуса располагается область предсердия – расширенная часть сердечной трубки. Желудочек сердца развивается из средней изогнутой части сердечной трубки. Желудочковая петля изгибается в каудальном направлении, что перемещает будущий желудочек, находившийся краниальнее предсердия, в дефективное положение. Область сужения желудочка и его перехода в артериальный ствол – конус. Между предсердием и желудочком просматривается отверстие – атриовентикулярный (АВ) канал.
Начало 5 недели: сердце становится 2хкамерных вследствии поперечного разделения на венозный и артериальный отделы
К концу 5 недели : происходит разделение предсердий с образованием межпредсердной перегородки . Предсердия сообщаются между собой только через овальное отверстие , имеющее клапан с левой стороны.
На 6 неделе : разделяются желудочки. Межжелудочковая перегородка в верхней части сохраняет отверстие .
В течение 7 недели : завершается разделение желудочка. Одновременно общий артериальный ствол разделяется на аорту и лёгочный ствол.
В конце 2 месяца : сердце из шеи перемещается в грудную область .
8-9 неделя : Завершается критический период развития сердца .
12-13 неделя : хорошо прослушиваются сердцебиения плода.
16-18 неделя : функционирует кровообращение плода.
20-24 неделя: быстро растёт масса сердца.
РАЗВИТИЕ РАБОЧЕЙ И ПРОВОДЯЩЕЙ СЕРДЕЧНОЙ МЫШЕЧНОЙ ТКАНИ
При образовании первичного трубчатого сердца висцеральный листок спланхнотома даёт начало эпимиокардиальному слою , который окружает эндокардиальные трубки. Поверхностные клетки эпимиокарда сохраняют свой первоначальный эпителиальный характер , образуя мезотелиальную оболочку сердца. Из внутренней части эпимиокарда образуется мышечная ткань стенки сердца.
На ранних стадиях развития миокард представлен двумя-тремя слоями миобластов полигональной и веретеновидной формы . В цитоплазме – единичные митохондрии и зернистый материал , предположительно гликоген и РНП . Миобласты контактируют друг с другом посредствам десмосом ( будущие вставочные диски) . Масса миокарда растёт засчёт : 1) митотического деления миобластов ; 2) диаметр клеток увеличивается в результате образования миофибрилл
В развивающемся миокарде различают 2 слоя : внутренний – трабекулярный и наружный – компактный.
Трабекулярный – клетки крупнее , в них толстые и многочисленные миофибриллы , более чёткая исчерченность . трабекулярная структура у человека является провизорной и сохраняется и зародыша человека до 7 недели .
Трабекулярный миокард обнаруживается в дефинитивном сердце , в ушках предсердий , желудочков и в мышцах , управляющих работой клапанов .
Компактное строение миокарда характерно для второй половины эмбриогенеза . Дифференцировка мышечных волокон миокарда и развитие в нём сосудов продолжаются до конца внутриутробного периода и после рождения.
Вставочные диски появляются с середины второго месяца и сохраняют примитивное строение до конца внутриутробного строения .
Проводящая система появляется одновременно с развитием камер сердца , представлена всеми её частями к середине эмбриогенеза
На 5 неделе появляются атрио-вентрикулярный и синусовый узлы .
В 3.5 месяца появляются диффузные волокна Пуркинье
На 7 неделе – развитие интрамурального нервного аппарата сердца , впервые обнаруживаются нейробласты
На 9-10 неделе начало их дифференцировки
На 12 неделе появляются первые синапсы
СОКРАТИТЕЛЬНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ СЕРДЦА
С 22-23 дня периодические сокращения сердца , сразу после образования
трубчатого сердца.
На 5 неделе сокращения еще не ритмичные
С 6 недели сокращения сердца удаётся регистрировать
КРОВОСНАБЖЕНИЕ ПЛОДА
Кровь из плаценты обогащенная кислородом по пупочной вене поступает в печень, а из нее – в нижнюю полую вену. Кроме этого, часть крови из пупочной вены через венозный проток сразу попадает в систему нижней полой вены. В нижней полой вене кровь перемешивается. Из верхней полой вены кровь, богатая углекислым газом, поступает в правое предсердие. В верхнюю полую вену собирается из верхней части тела. Через овальное отверстие часть крови поступает из правого предсердия в левое. При сокращении предсердий клапан закрывает овальное отверстие, и кровь из левого предсердия поступает в левый желудочек и далее в аорту – в большой круг кровообращения. Из правого желудочка кровь направляется в легочную артерию, которая артериальным (Боталловым) протоком связана с аортой. В результате этого происходит сообщение малого и большого кругов кровообращения. На ранних стадиях эмбриогенеза потребность в крови еще не велика, так как легкие не сформированы. Поэтому кровь из правого желудочка поступает в бассейн легочной артерии. Следовательно, уровень развития правого желудочка будет определяться уровнем развития легкого. При увеличении объема легких, все больше крови направляется к ним и все меньше проходит через артериальный проток. Закрытие артериального протока происходит вскоре после рождения, когда легкие забирают всю кровь из правого сердца. После рождения перестают функционировать и редуцируются, превращаясь в соединительнотканные тяжи, и другие сосуды (пуповины и венозный проток). Овальное отверстие закрывается также после рождения.
ЦИРКУЛЯЦИЯ КРОВИ В СЕРДЦЕ
Выходное отверстие нижней полой вены лежит около овального отверстия, поэтому кровь из нижней полой вены попадает через него в левое предсердие. При сокращении левого предсердия кровь прижимает створку первичной перегородки к овальному отверстию и кровь не поступает из правого предсердия в левое, а перемещается из левого предсердия в левый желудочек. Первичная перегородка функционирует как односторонний клапан в овальном отверстии вторичной перегородки. Кровь из нижней полой вены смешивается с кровью, поступающей в правое предсердие из верхней полой вены.
Кровеносные сосуды представлены артериями, транспортирующими кровь из сердца. Эта кровь насыщена кислородом. Исключение составляет легочная артерия, несущая венозную кровь. Артериолы – это участки сосудистого русла, где происходит перепад давления от высокого в артериях до низкого в капиллярах. Капилляры обеспечивают двусторонний обмен между кровью и тканями. Венулы собирают из капилляров кровь, которая движется под низким давлением. Вены обеспечивают возврат крови, медленно транспортируемой под низким давлением, к сердцу.
ВРОЖДЁННЫЕ ПОРОКИ СЕРЦА
Дефект межпредсердной перегородки – постоянное сообщение левого и правого предсердий. Дефект может располагаться в верхнем ее отделе, у места впадения верхней полой вены (высокий вторичный дефект межпредсердной перегородки, дефект венозного синуса), в среднем (центральный дефект вторичной перегородки, центральный вторичный дефект межпредсердной перегородки), в области устья нижней полой вены (низкий дефект вторичной перегородки, нижний вторичный дефект межпредсердной перегородки). Различают также дефект вторичной межпредсердной перегородки, расположенный в месте формирования эндокардиальных подушек (первичный дефект межпредсердной перегородки).
Дефект межжелудочковой перегородки (ДМЖП) – постоянное сообщение левого и правого желудочков через дефект в межжелудочковой перегородке – наиболее часто встречающийся ВПС. ДМЖП могут быть одиночными или множественными, обычно дефект располагается в ее мембранной части.
Открытый артериальный проток – связывает легочную артерию и аорту; размеры его варьируют.
Тетрада Фалло – самый распространенный цианотический врожденный порок сердца, составляющий 10% всех пороков. В основе порока лежит смещение и недоразвитие перегородки артериального конуса, что приводит к различной степени сужения выводного тракта правого желудочка (стеноз легочной артерии), декстропозиция аорты (аорта сидит верхом над дефектом межжелудочковой перегородки), ДМЖП, гипертрофии правого желудочка.
Общий артериальный ствол – отсутствие нормального разделения артериального ствола (конотрункуса) приводит к тому, что от основания сердца отходит один сосуд, который обеспечивает системное легочное и коронарное кровообращение, при этом имеется большой ДМЖП. Среди детей раннего возраста порок встречается гораздо чаще, поскольку многие из них погибают на первом году жизни.
Стеноз аорты – группа врожденных пороков, основанных на сужении на пути выброса крови из левого желудочка в большой круг кровообращения.
Коарктация аорты – встречается у мальчиков в два раза чаще, чем у девочек. Обычно сегментарное сужение просвета аорты обнаруживается при переходе ее дуги в нисходящую часть.
Стеноз легочной артерии – сращение комиссур клапана легочной артерии (куполообразная форма и узкое отверстие в центральной части).
D – транспозиция магистральных сосудов чаще встречается у мальчиков. Аорта отходит от правого желудочка к переди и справа от легочной артерии, отходящей от левого желудочка и располагающейся кзади от аорты.
L – транспозиция магистральных сосудов – аортальный клапан располагается кпереди и слева от клапана легочной артерии. Анатомически правый желудочек располагается слева, а левый желудочек – справа. АВ - клапаны также инвертированы: метральный ведет в анатомический левый желудочек, а трехстворчатый – в анатомический правый. Положение предсердий не изменено.
Аномальный дренаж легочных вен – легочные вены (все или часть) не впадают в левое предсердие. Оксигенированная кровь из них либо непосредственно, либо через другие вены попадает в правое предсердие.
