Эмбриональный онтогенез сердечно-сосудистой системы D
Биогенетический закон Геккеля-Мюллера гласит: «Каждое живое существо в своем индивидуальном развитии от стадии зародыша повторяет жизненные формы, пройденные его предками в процессе эволюции» .
Схема усложнения строения сердца у позвоночных в связи с интенсификацией его функции: А — двухкамерное сердце рыб; Б — трёхкамерное сердце земноводных; В — четырёхкамерное сердце пресмыкающихся с ещё не вполне разделёнными желудочками, но вполне разделёнными предсердиями; Г — четырёхкамерное сердце птиц и млекопитающих с полностью разделёнными предсердиями и желудочками; 1 — аорта; 2 — предсердие; 3 — желудочек; 4 — перегородка.
Сердце развивается из мезодермы в виде парной закладки на стадии 1— 3 сомитов (примерно на 17 -й день развития зародыша).
Схема начальных стадий развития сердца зародыша человека. Из этой парной закладкиобразуется простое трубчатое сердце, которое расположено в области шеи.
1 — венозный отдел (первичное предсердие), 2 — артериальный отдел (первичный желудочек), 3 — первичные аорты, 4 — перикард, 5 — венозный синус, 6 — желточная вена, 7 — пупочные вены К переди трубчатое сердце переходит в примитивную луковицу сердца, а кзади — в расширенный венозный синус. Передний (головной) конец простого трубчатого сердца является артериальным, а задний — венозным.
Средний отдел трубчатого сердца интенсивно растет в длину и поэтому изгибается в виде дуги.
Далее простое трубчатое сердце, имевшее вид дуги (петли), изгибается против часовой стрелки S-образно и превращается в сигмовидное сердце . 1 — венозный синус, 2 — артериальный отдел (первичный желудочек), 3 — артериальный ствол, 4 — перикард, 5 — венозный отдел, 6 — общие кардинальные вены
В стенках узкого предсердно-желудочкового канала и у начала артериального ствола образуются валики, из которых формируются предсердно-желудочковые клапаны, клапаны аорты и легочного ствола. Образование изгибов в эндокардиальной трубке. 1 — глотка; 2 — первая дуга аорты; 3 — артериальный ствол; 4 — желудочек; 5 — перикардиальная полость; 6 — предсердие
На 4 -й неделе на внутренней поверхности общего предсердия появляется первичная (межпредсердная) перегородка. Она растет в сторону предсердно-желудочкового канала и не полностью разделяет общее предсердие на правое и левое, так как сохраняется широкое первичное (межпредсердное) отверстие. Затем со стороны верхнезадней стенки предсердия растет вторичная (межпредсердная) перегородка, которая срастается с первичной и полностью отделяет правое предсердие от левого. Краниальная часть этой перегородки быстро прорывается, образуя вторичное межпредсердное отверстие. 3 -камерное сердце: 1 — желудочек, 2 — правое предсердие, 3 — шестая артериальная дуга, 4 — восходящая часть аорты, 5 — артериальный конус, 6 — левое предсердие, 7 — перикард.
На 8 -й неделе развиваются межжелудочковая перегородка и перегородка, разделяющая артериальный ствол на легочный ствол и аорту. Сердце становится четырехкамерным.
Стадии развития сердца. 1 — глотка; 2 — первая дуга аорты; 3 — эндокардиальные трубки; 4 — перикард и его полость; 5 — эпимиокард (закладка миокарда и эпикарда); 6 — эндокард желудочка; 7 — закладка предсердий; 8 — предсердие; 9, 11 — артериальный ствол; 10 — желудочек; 12 — правое предсердие; 13 — левое предсердие; 14 — верхняя полая вена; 15 — нижняя полая вена; 16 — легочные вены; 17 — артериальный конус; 18 — желудочек; 19, 21 — правый желудочек; 20 — левый желудочек
Небольшое овальное отверстие (бывшее межпредсердное отверстие), посредством которого правое предсердие сообщается с левым, закрывается только после рождения, т. е. когда начинает функционировать малый (легочной) круг кровообращения. Венозный синус сердца суживается, превращаясь вместе с редуцировавшейся левой общей кардинальной веной в венечный синус сердца, который впадает в правое предсердие.
В связи со сложностью развития сердца возникают врожденные пороки его развития. Наиболее часто встречаются следующие: 1) неполное заращение межпредсердной (реже межжелудочковой) перегородки; 2) нарушение развития аортолегочной перегородки, которое приводит к неполному разделению артериального ствола на восходящую часть аорты и легочный ствол, а иногда к сужению или полному закрытию (атрезия) легочного ствола; 3) незаращение артериального протока между аортой и легочным стволом.
Кровеносные сосуды человека в онтогенезе
Формирование артериальных и венозных сосудов
Отражая переход в процессе филогенеза от жаберного круга кровообращения к легочному, у человека в процессе онтогенеза сначала закладываются жаберные артерии, которые затем преобразуются в артерии легочного и телесного кругов кровообращения. У трехнедельного зародыша от зачатка сердца берет начало артериальный ствол, который разделяется на правую и левую дорсальные аорты. Дорсальные аорты в средней части туловища сливаются в один ствол брюшной аорты. На головном конце тела в это время закладывается 6 жаберных дуг, в мезензиме которых залегают артерии (дуги аорты), соединяющие вентральные и дорсальные аорты. У эмбриона человека нельзя одновременно видеть все 6 жаберных артерий, так как их развитие и перестройка совершаются в различное время: 1 -я и 2 -я жаберные дуги атрофируются прежде, чем появятся 5 -я и 6 -я дуги; 5 -я дуга существует недолго. Полного развития достигают 3 -я, 4 -я и 6 -я дуги и корни дорсальных и вентральных аорт.
А - схема расположения всех дуг аорты: 1 корень аорты; 2 - дорсальная часть аорты; 3 - наружная сонная артерия; 4 - внутренняя сонная артерия; I - IV - дуги аорты; Б - ранняя стадия перестройки дуг аорты: 1 общая сонная артерия; 2 - ветвь от шестой дуги к легкому; 3 - левая подключичная артерия; 4 - грудные сегментарные артерии; 5 - правая подключичная артерия; 6 шейные сегментарные артерии; 7 - наружная сонная артерия; 8 - внутренняя сонная артерия; В - окончательная картина перестройки сосудов: 1 - передняя мозговая артерия; 2 средняя мозговая артерия; 3 - задняя мозговая артерия; 4 - базилярная артерия; 5 - внутренняя сонная артерия; 6 - задняя нижняя мозжечковая артерия; 7, 11 позвоночная артерия; 8 - наружная сонная
- 3 пара жаберных артерий и дорзальные аорты на отрезке от третьей до первой жаберной дуги развиваются во внутренние сонные артерии (aa. carotides internae). - 2 пара жаберных артерий превращается в язычные и глоточные артерии (aa. lingualis at pharyngeae). - 1 пара жаберных артерий превращается в челюстные, лицевые и височные артерии. - Из дорзальных аорт возникают ряд мелких парных сосудов, идущих в дорзальном направлении по обеим сторонам нервной трубки называемые сегментарными артериями, которые образуют серию анастомозов продолжаясь в продольном направлении называются позвоночными артериими. - Висцеральные артерии брюшной полости развиваются частью из желточно-брыжеечных артерий и частью из аорты. - Артерии конечностей развиваются из разветвлений аорты.
Развитие вен начинается с зачатков, имеющих билатеральную симметрию. Парные передние и задние кардинальные вены на правой и левой сторонах тела эмбриона соединяются в общие кардинальные вены, которые впадают в венозный синус простого трубчатого сердца. У взрослого человека парные вены сохраняются только в периферических частях тела. Крупные вены развиваются как непарные образования, расположенные в правой половине тела. Они вливаются в правую половину сердца.
Развитие вен у эмбриона 4 нед 1 - передняя кардинальная вена; 2 общая кардинальная вена; 3 - пупочная вена; 4 желточно-брыжеечная вена; 5 - субкардинальная вена; 6 - задняя кардинальная вена; 7 развивающееся субкардиальное сплетение в средней почке; 8 - печень
Дальнейшая перестройка в венозной системе происходит с образованием четырехкамерного сердца и его смещением. С образованием правого предсердия обе общие кардинальные вены впадают в правое предсердие. В связи с тем, что кровь по правой общей кардинальной вене протекает беспрепятственно в правое предсердие, в дальнейшем из него формируется верхняя полая вена. Левая общая кардинальная вена частично редуцируется, за исключением ее конечной части, которая превращается в венечный синус сердца.
Появление задних кардинальных вен связано главным образом с развитием средней почки (мезонефрос). С редукцией средней почки исчезают задние кардинальные вены. Вместо них появляются субкардинальные вены, расположенные параллельно задним кардинальным венам эмбриона. Субкардинальные вены на уровне окончательной почки (метанефрос) соединяются венозным анастомозом, который называется субкардинальным (медиальным) синусом. Кровь из нижних частей тела в это время течет уже не по задним кардинальным венам, а вливается в сердце через субкардинальный (медиальный) синус. Выше медиального синуса субкардинальные вены (краниальные их части) превращаются в непарную и полунепарную вены, а ниже (каудальные их части) - в подвздошные вены, по которым кровь оттекает от таза и нижних конечностей. Воротная вена образуется в связи с превращением желточнобрыжеечных вен, по которым кровь из желточного мешка приходит в печень. Участок вены на пространстве от впадения в нее брыжеечной вены до ворот печени превращается в воротную вену.
Образование субкардинального синуса и превращение его в нижнюю полую вену у эмбриона 7 нед (по Mellur, Batler) 1 - плечеголовная вена; 2 субкардинальносубкардинальный анастомоз; 3 - вена гонады; 4 подвздошный анастомоз; 5 межсубкардинальный анастомоз; 6 субкардинальная вена; 7 нижняя полая вена; 8 подключичная вена; 9 наружная яремная вена
В период внутриутробного развития кровообращение плода проходит последовательные стадии: желточного и плацентарного кровообращения. Ранее всего формируются пути первичного, или желточного, кровообращения. Желточный период развития системы кровообращения у эмбриона человека очень короткий - от момента имплантации до 2 -й недели развития зародыша. Кислород и питательные вещества поступают к эмбриону непосредственно через клетки трофобласта, которые в этот период эмбриогенеза еще не имеют сосудов. Значительная часть питательных веществ скапливается в желточном мешке, который имеет также собственные запасы питательных веществ. Из желточного мешка кислород и необходимые питательные вещества по первичным кровеносным сосудам- пупочно-брыжеечным артериям и вене - поступают к зародышу. Так осуществляется желточное кровообращение, присущее самым ранним этапам онтогенетического развития.
а. 1 – art. omphalomesenterica; 2 – желточный мешок; 3 – зародыш; 4 – vena omphalomesenterica; б. 1 – аорта; 2 – аллантоис; 3 – зародыш; 4 – сердце; 5 – желточный мешок с запустевшими сосудами; 6 – ворсинки хориона.
Кровообращение плода называется плацентарным кровообращением и имеет свои особенности. Они связаны с тем, что в период внутриутробного развития дыхательная и пищеварительная системы полностью не функционируют и плод вынужден получать все необходимые для жизни и развития вещества с кровью матери, то есть питаться смешанной артериальновенозной кровью.
Кровь матери поступает к так называемому детскому месту — плаценте , которая соединяется с пупочной веной (v. umbilicalis). Пупочная вена является частью пупочного канатика (пуповины). Попадая в тело плода, она дает две ветви, одна из которых впадает в воротную вену, другая — в венозный проток (ductus venosus) , а тот, в свою очередь, — в нижнюю полую вену. Кровь из нижней части тела зародыша смешивается с артериальной кровью из плаценты и по нижней полой вене поступает в правое предсердие. Основная часть этой крови через овальное отверстие межпредсердной стенки поступает непосредственно в левое предсердие, не попадая в малый круг кровообращения, а затем направляется в левый желудочек и аорту. Меньшая часть смешанной крови через правое предсердножелудочковое отверстие идет в правый желудочек.
Верхняя полая вена несет только венозную кровь, собирая ее из верхней части тела зародыша и отдавая в правое предсердие. Из правого предсердия кровь поступает в правый желудочек, а оттуда — в легочный ствол. Легочный ствол соединяется с аортой артериальным протоком (ductus arteriosus) , по которому кровь направляется к дуге аорты. Артериальный проток несет большую часть крови, поскольку легочные артерии зародыша развиты слабо. Аорта принимает смешанную кровь и отдает своим ветвям, которые распространяют ее по всему телу плода.
Артерии и вены плода 1 — дуга аорты; 2 — артериальный проток; 3 — верхняя полая вена; 4 — левое предсердие; 5 — легочный ствол; 6 — правое предсердие; 7 — левый желудочек; 8 — правый желудочек; 9 — брюшная аорта; 10 — венозный проток; 11 — воротная вена; 12 — пупочная вена; 13 — нижняя полая вена; 14 — плацента; 15 — пупочные артерии
Спасибо за внимание!
Скачать презентацию Эмбриональный онтогенез сердечно-сосудистой системы D Биогенетический закон
сердце.ppt