Det første organet som utvikler seg i menneskekroppen er hjerte. Dermed sirkulasjonssystem er også det første systemet i utviklingsfasen av embryogenese som ble etablert, og det er veldig komplekst i prosessen. Den første hjerteslag av embryo kan oppdages av ultralyd omtrent den sjette uken i graviditet. Da har imidlertid ganske mye allerede skjedd i embryonale hjerte utvikling.
Hva er embryonal hjerteutvikling?
Det første organet som utvikler seg i menneskekroppen er hjerte. Den første hjerteslag av embryo kan oppdages av ultralyd omtrent den sjette uken i graviditet. Fra den tredje uken begynner prosessen med hjertedannelse. Så lenge bare noen få celler er tilstede, mottar hver celle de nødvendige næringsstoffene fra omgivelsene. Så snart cellene begynner å dele seg, når næringsstoffene imidlertid ikke lenger cellene uten hjelp. Stoffene må derfor transporteres andre steder. Samtidig produseres nedbrytning eller avfallsprodukter som må kastes. Dette er oppgaven til sirkulasjonssystem og grunnen til at den dannes først i organismen.
Funksjon og oppgave
Strukturen begynner med dannelsen av trebladet cotyledon. Dette er en vevsklynge dannet fra zygoten (befruktet egg) etter befruktning, etter at cellene har delt seg og cellevandring begynner. Den består av det indre kimbladet, også kalt endoderm, og bygger i utgangspunktet en to-lags struktur som ender med det ytre kotyledonet, ektodermet. Til slutt danner migrering og forskyvning av alle cellene mellomlaget, mesoderm, som er klemt mellom de to andre lagene ved prosessen. Disse tre lagene ser ut som en disk. Det ytre laget er festet til en væskefylt blære kalt fostervannshulen. I sin tur er det en eggeplomme i endoderm. Prosessen med kotyledon divisjon kalles gastrulation. En chorda-plate dannes nå i mellomlaget, som først fungerer som en takrenne og deretter vokser til et slags rør. Dette, også kalt 'chorda dorsalis', går i aksen til embryo. Til siden av dette ligger endoderm. Over 'chorda dorsalis' er prechodal plate. Over aksen endoderm fremover og forskyver aksen inn i mesoderm. Det dannes en nevral bule på ektoderm samtidig, som deretter lukkes for å danne nevralrøret. Dette er fasen hvor store celleomdannelser oppstår under embryogenesen. Vertikal og lateral folding av trebladet cotyledon finner sted, og et intraembryonisk kroppshulrom, også kjent som celomisk hulrom, dannes, omgitt av mesoderm og ektoderm. Endoderm lukkes med tarmrøret. De hals regionen foran prekodalplaten er utgangspunktet for hele hjertets utvikling og ligger i den kardiogene sonen. De opprinnelige cellene til hjerte-anlagen er lokalisert i denne sonen, og hjerterøret dannes også her. Dette er fremdeles primitivt og ligger i bunnen av bukhulen, omgitt av mesoderm, som senere blir myokard. Hjerteslangen begynner nå å krølle seg og forlenges og danner en sløyfelignende struktur fra den fjerde uken. Dette gir opphav til forskjellige mellomrom og hjertesløyfen, som skifter til venstre. I denne tilstanden ser hjertesløyfen allerede ut som det senere hjertet, men foreløpig eksisterer bare ett atrium og ett enkelt kammer. Ved separasjon dannes fire hjertekamre. Mellom det allerede eksisterende atriet og ventrikkelen ligger en overgang. Dette kalles atrioventrikulær kanal. Veggene tykner og danner endokardiale puter som smelter sammen for å danne venstre og høyre seksjon. Ved siden av, en muskel Bar skift, og åpningen som fremdeles er tilstede er dekket av en kjeglebue. Fusjon med de endokardiale putene er 'septum primum' som utvikler seg til vestibulær septum, som igjen vokste fra det primitive atriet. Etter at ventriklene har delt seg, deler også utstrømningskanalen seg. Dette skjer gjennom 'septum aorticopulmonale'. De blod strømmen som nå passerer gjennom hjertesløyfene skaper spiraltrykk der, og tjener dermed som et landemerke for 'septum aorticopulumonale'. 'Septum primum' er forbundet med en annen 'septum secundum', det dannes også to åpninger som er nødvendige fordi lungene ennå ikke er dannet og dermed blod sirkulasjon begge septa smelter sammen og danner et gap. Hjertet er nå fullt til stede.
Sykdommer og klager
Gjennom hele menneskelivet pumper hjertet blod gjennom organismen. Imidlertid, på grunn av den komplekse prosessen med hjerteutvikling, kan misdannelser oppstå, og disse kan igjen forårsake forskjellige, til og med kombinerte defekter. Hvis hjertet blir påvirket av skade eller funksjonsfeil over tid, kan det hende at enkelte områder ikke vil kunne heles helt. Derfor håper forskere å erstatte hjerteceller som er uopprettelige, noe som ville være et alternativ til hjertetransplantasjon i behandlingen av hjertesykdommer. For eksempel forsøkte en forskningslinje å generere beinmarg celler for å danne nye hjertemuskelceller, men lyktes ikke. Akkurat som det lenge ble antatt at den voksne hjerne ikke kunne danne nye hjerneceller, noe som ikke er tilfelle (se neurogenese), var det også en antagelse om at det voksne hjertet ikke ville være i stand til å danne nye hjerteceller. Også dette er motbevist. Imidlertid avtar denne evnen med alderen. Oppdagelsen at nye hjerteceller likevel produseres, om enn i stadig mindre antall, har åpnet for 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 nylig dannede hjertecellene kommer fra og hvordan denne formasjonen kan kontrolleres i den sunne organismen. Som i hjerneantas det at det kan være hjertestamceller som kan danne nye celler. Forskere prøver å vokse disse i laboratoriet. På denne måten kan embryonale stamceller omdannes til hjerteceller. Imidlertid avviser kroppen fremdeles cellene når den blir reimplantert i den nåværende tilstanden.
