ОРГАНОГЕНЕЗ СЕРДЕЧНОСОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ Сердечно-сосудистая система это

ОРГАНОГЕНЕЗ СЕРДЕЧНОСОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ

Сердечно-сосудистая система – это замкнутая разветвленная сеть, представленная сердцем и кровеносными сосудами. Сердечно-сосудистая система выполняет следующие функции: Трофическую – снабжает ткани питательными веществами; Дыхательную – снабжает ткани кислородом; Экскреторную – удаляет продукты обмена из тканей; Интегративную – объединяет все ткани и органы; Регуляторную – регулирует функции органов посредством: изменения кровоснабжения переноса гормонов, факторов роста, цитокинов выработки биологически активных веществ Участвует в воспалительных и иммунных реакциях. Сердце выполняет роль мышечного насоса, который обеспечивает поступление крови в сосудистую систему. Происходит это в результате мощного развития сердечной мускулатуры и наличия клеток – водителей ритма.

ЭТАПЫ ЭМБРИОГЕНЕЗА. Закладка сердца определяется на 3 -й 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 дефинитивное положение. Область сужения желудочка и его перехода в артериальный ствол – конус. Между предсердием и желудочком просматривается отверстие – атриовентикулярный (АВ) канал.

На 5 -6 неделе: появляются признаки разделения сердца на правую и левую половины. При этом формируются: 1 – межжелудочковая перегородка; 2 – эндокардиальные подушки; 3 – межпредсердная перегородка.

Межжелудочковая перегородка растет из стенки первичного желудочка в направлении от верхушки к предсердию. Эндокардиальные подушки - параллельно с формированием межжелудочковой перегородки в узкой части сердечной трубки между предсердием и желудочком образуются две большие массы рыхло организованной ткани - эндокардиальные подушки. Они состоят из плотной соединительной ткани и участвуют в образовании правого и левого АВ – каналов. Межпредсердная перегородка – на краниальной стенке предсердия появляется срединная перегородка в форме полукруглой складки – первичная межпредсердная перегородка (septum pzimum). Одна дуга складки проходит по вентральной стенке предсердия, а другая по дорсальной. Дуги сливаются вблизи АВ – канала, но между ними остается первичное межпредсердное отверстие. При этом венозный синус перемещается вправо и открывается в предсердии справа от межпредсердной перегородки. В этом месте формируются венозные клапаны.

После развития легких и их сосудистой сети происходит полное разделение сердца. Когда первичная межпредсердная перегородка сливается с эндокардиальными подушками АВ – канала, происходит закрытие первичного межпредсердного отверстия. В краниальной части первичной межпредсердной перегородки наблюдается массовая гибель клеток, которая обуславливает образование множества мелких отверстий, образующих вторичное межпредсердное отверстие; оно контролирует равномерное поступление крови в обе половины сердца. Вскоре в правом предсердии между венозными клапанами и первичной межпредсердной перегородкой формируется вторичная межпредсердная перегородка. Вогнутый ее край направлен вверх к месту впадения синуса, а в дальнейшем – нижней полой вены. Формируется вторичное отверстие (овальное окно). Остатки первичной межпредсердной перегородки, закрывающие овальное отверстие во вторичной межпредсердной перегородке, формируют клапан, распределяющий кровь между предсердиями.

РАЗВИТИЕ РАБОЧЕЙ И ПРОВОДЯЩЕЙ СЕРДЕЧНОЙ МЫШЕЧНОЙ ТКАНИ. При образовании первичного трубчатого сердца висцеральная мезодерма даёт начало эпимиокардиальному слою , который облекает эндокардиальные закладки.

Поверхностные клетки эпимиокарда сохраняют свой первоначальный эпителиальный характер , образуя мезотелиальную оболочку сердца. Из внутренней части эпимиокарда образуется мышечная ткань стенки сердца. На ранних стадиях своей дифференциации клетки миокарда тесно сближены. К моменту начала первого сокращения ядра расположены несколько менее тесно , а цитоплазма соседних клеток сливается , образуя рыхлый неправильный синцитий. К этому времени начинают образовываться фибриллы. После своего появления молодые миофибриллы резко увеличиваются. Они значительно крупнее фибрилл более зрелой сердечной мышцы и содержат отчётливо видимые тёмные полосы , связанные с местной концентрацией анизотропного вещества. На этой стадии миофибрилл еще довольно мало , они расположены совершенно беспорядочно и пересекают синцитий на значительное расстояние. После того как растущая мышца расположится в виде спиральных тяжей вокруг развивающихся камер сердца , синцитий постепенно становится структурно более организованным. На срезах сердца 3 хмесячных эмбрионов видны группы волокон , расположенных более или менее параллельно другу и пересекающих другие группы волокон под различными углами. Миофибрилл здесь значительно больше. Наличие в миофибриллах тёмных и светлых участков придаёт мышце поперечно исчерченный вид. При сравнении сердечных мышц плода и взрослого человека прекрасно видно увеличение с возрастом числа миофибрилл и уменьшение их толщины.

Миобласты контактируют при помощи десмосомоподобных структур, которые затем дадут вставочные диски. К концу 2 -го месяца появляются признаки формирования проводящей системы. Для ее элементов характерно большое количество ядер, замедленная дифференцировка фибриллярного аппарата. К 4 му месяцу заканчивается образование всех отделов проводящей системы сердца. Развитие мышечной ткани левого желудочка происходит быстрее, чем правого. Клапаны сердца – предсердно-желудочковые и желудочково-сосудистые – развиваются как дубликатура эндокарда. Левый клапан появляется в виде эндокардиального валика, в который в 2. 5 месяца начинает врастать соединительная ткань из эпикарда. На 4 -м месяце из эпикарда в створку клапана врастает пучок коллагеновых волокон, образующий в будущем фиброзную пластинку. Правый клапан закладывается как мышечно-эндокардиальный валик. С 3 -го месяца развития зародыша мышечная ткань правого атриовентрикулярного клапана уступает место соединительной ткани, врастающей со стороны эпикарда и миокарда. У взрослого человека мышечная ткань сохраняется в виде рудемента только с предсердной стороны в основании клапана. Учитывая это, можно сказать, что предсердножелудочковые клапаны являются производными не только эндокарда, но и соединительной ткани миокарда и эпикарда. Аортальные клапаны имеют два источника развития: синусная сторона образуется из соединительной ткани фиброзного кольца, которая покрывается эндотелием, а желудочковая – из эндокарда. Развитие интрамурального нервного аппарата сердца человека начинается на 7 неделе, когда впервые обнаруживаются нейробласты. На 9 -10 неделе начинается их дифференцировка, а на 12 неделе появляются первые синапсы.

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.

РАЗВИТИЕ СОСУДОВ

На 2 -3 неделе эмбриогенеза первые кровеносные сосуды появляются в мезенхиме стенки желточного мешка. Аналогичные образования обнаруживаются в стенке хориона в составе так называемых кровяных островков. По периферии островков часть мезенхимных клеток теряет связь с клетками, расположенными в центральной части и дифференцируются в эндотелий первичных кровеносных сосудов. Клетки центральной части островка превращаются в клетки крови. Из мезенхимных клеток, которые окружают сосуд, затем дифференцируются гладкие мышечные клетки, перициты и адвентициальные клетки сосуда, а также фибробласты, синтезирующие межклеточное вещество. В теле зародыша первичные кровеносные сосуды имеют вид трубочек и щелевидных пространств, формирующихся из мезенхимы. Клетки мезенхимы дают начало всем тканевым элементам сосудистой стенки. Сосуды зародыша начинают сообщаться с сосудами внезародышевых органов. Это происходит к концу 3 недели эмбриогенеза. Дальнейшее развитие стенки сосудов происходит после начала циркуляции крови под влиянием тех гемодинамических условий, которые создаются в различных частях тела. В ходе перестроек первичных сосудов в эмбриогенезе некоторая часть их редуцируется. Вторичный ангиогенез представляет рост новых сосудов от уже образованных. Он делится на эмбриональный и постэмбриональный. Для первичного ангиогенеза характерно: “каждый эндотелиоцит из мезенхимы”, тогда как для вторичного справедлива формула “каждый эндотелиоцит – из эндотелиоцита”.

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 проход 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) проходом 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 несформированы. 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 соединительные тяжи, и другие сосуды (пуповины и венозный проток). Овальное отверстие закрывается также после рождения.

ВРОЖДЁННЫЕ ПОРОКИ СЕРДЦА 1) 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).

2) 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.

3) ОТКРЫТЫЙ АРТЕРИАЛЬНЫЙ ПРОТОК связывает легочную артерию и аорту; размеры его варьируют.

4) 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.

5) ОБЩИЙ АРТЕРИАЛЬНЫЙ СТВОЛ отсутствие нормального разделения артериального ствола (конотрункуса) приводит к тому, что от основания сердца отходит один сосуд, который обеспечивает системное легочное и коранарное кровообращение, при этом имеется большой ДМЖП. Среди детей раннего возраста порок встречается гораздо чаще, поскольку многие из них погибают на первом году жизни.

6) СТЕНОЗ АОРТЫ группа врожденных пороков, основанных на сужении на пути выброса крови из левого желудочка в большой круг кровообращения.

7) 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

8) СТЕНОЗ ЛЁГОЧНОЙ АРТЕРИИ сращение комиссур клапана легочной артерии (куполообразная форма и узкое отверстие в центральной части).

9) Д – 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.

10) 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: митральный ведет в анатомический левый желудочек, а трехстворчатый – в анатомический правый. Положение предсердий не изменено.

11) АНОМАЛЬНЫЙ ДРЕНАЖ ЛЁГОЧНЫХ 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.

ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ ОРГАНОГЕНЕЗА СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ