Pirmais orgāns, kas attīstījies cilvēka ķermenī, ir sirds. Tādējādi kardiovaskulārā sistēma ir arī pirmā izveidotā embriogenezes attīstības fāzes sistēma, un tā šajā procesā ir ļoti sarežģīta. Pirmais sirdsdarbība embrijs var noteikt pēc ultraskaņa gada aptuveni sestajā nedēļā grūtniecība. Tomēr līdz tam diezgan daudz jau ir noticis embrijā sirds izstrāde.
Kas ir embrija sirds attīstība?
Pirmais orgāns, kas attīstījies cilvēka ķermenī, ir sirds. Pirmais sirdsdarbība embrijs var noteikt pēc ultraskaņa gada aptuveni sestajā nedēļā grūtniecība. Kopš trešās nedēļas sākas sirds veidošanās process. Kamēr ir tikai dažas šūnas, katra šūna no savas vides saņem nepieciešamās barības vielas. Tomēr, tiklīdz šūnas sāk dalīties, barības vielas bez palīdzības vairs nenonāk šūnās. Tāpēc vielas jāpārvadā citur. Tajā pašā laikā rodas noārdīšanās vai atkritumu produkti, un tie ir jāiznīcina. Tas ir kardiovaskulārā sistēma un iemesls, kāpēc tas vispirms veidojas organismā.
Funkcija un uzdevums
Struktūra sākas ar trīslapu dīgļlapu veidošanos. Tas ir audu kopa, kas izveidojusies no zigotas (apaugļotas olšūnas) pēc apaugļošanas, pēc tam, kad šūnas ir sadalījušās un sākas šūnu migrācija. Tas sastāv no iekšējā dīgļlapu, ko sauc arī par endodermu, un sākotnēji izveido divslāņu struktūru, kas beidzas ar ārējo dīgļlapu - ektodermu. Visbeidzot, visu šūnu migrācija un pārvietošanās veido vidējo slāni - mezodermu, kas procesa starpā ir iestiprināts starp pārējiem diviem slāņiem. Šie trīs slāņi izskatās kā disks. Ārējais slānis ir piestiprināts pie šķidruma pildīta urīnpūslis sauc par augļa dobumu. Savukārt dzeltenuma maisiņš atrodas endodermā. Dīgļlapu dalīšanās procesu sauc par gastrulāciju. Vidējā slānī tagad izveidojas horda plāksne, kas sākumā darbojas kā notekas un pēc tam izaug par sava veida cauruli. Tas, saukts arī par "chorda dorsalis", iet uz ass embrijs. Tam blakus atrodas endoderma. Virs “chorda dorsalis” ir priekšskolas plāksne. Virs ass endoderma virzās uz priekšu un nobīda asi mezodermā. Tajā pašā laikā uz ektodermas veidojas neirons, kas pēc tam aizveras, veidojot nervu cauruli. Šī ir fāze, kurā embrioģenēzes laikā notiek galvenie šūnu pārkārtojumi. Notiek trīslapu dīgļlapu vertikāla un sānu locīšana, un tiek izveidota intraembrionāla ķermeņa dobums, kas pazīstams arī kā celomiskā dobums, kuru ieskauj mezoderma un ektoderma. Endoderma aizveras ar zarnu cauruli. The kakls reģions prehodālās plāksnes priekšā ir visas sirds attīstības sākumpunkts un atrodas kardiogēnā zonā. Sirds anlagēna sākotnējās šūnas atrodas šajā zonā, un šeit veidojas arī sirds caurule. Tas joprojām ir primitīvs un atrodas vēdera dobuma apakšā, to ieskauj mezoderma, kas vēlāk kļūst par miokarda. Sirds caurule tagad sāk saritināties un pagarināties, no ceturtās nedēļas veidojot cilpveida struktūru. Tas rada dažādas vietas un sirds cilpu, kas pārvietojas pa kreisi. Šajā stāvoklī sirds cilpa jau izskatās pēc vēlākās sirds, bet pagaidām pastāv tikai viens ātrijs un viena kamera. Atdalot, pēc tam tiek izveidotas četras sirds kameras. Starp jau esošo atriumu un kambari atrodas pāreja. To sauc par atrioventrikulāro kanālu. Sienas sabiezē un veido endokarda spilvenus, kas saplūst kopā, veidojot kreiso un labo sekciju. Blakus tam muskulis bar mainās, un joprojām esošo atveri sedz konusa izliekums. Apvienošanās ar endokarda spilveniem ir “starpsienas maksimums”, kas attīstās vestibulārā starpsienā, kas savukārt izauga no primitīvā ātrija. Pēc kambaru sadalīšanās izdalīšanās trakts arī sadalās. Tas notiek caur “septum aortopulmonale”. The asinis plūsma, kas tagad iet caur sirds cilpām, rada spirālveida spiedienu, tādējādi kalpojot par orientieri 'septum aortopulumonale'. “Septum primum” ir savienots ar citu “septum secundum”, tāpat izveidojas divas atveres, kas nepieciešamas, jo plaušas vēl nav izveidojušās, un tādējādi asinis apgrozība tiek uzturēta. Abas starpsienas saplūst kopā un veido plaisu. Sirds tagad ir pilnībā klāt.
Slimības un sūdzības
Visā cilvēka dzīvē sirds pumpē asinis caur organismu. Tomēr sarežģītā sirds attīstības procesa dēļ var rasties malformācijas, un tās savukārt var izraisīt dažādus, pat kombinētus defektus. Ja laika gaitā sirdi ietekmē bojājumi vai nepareiza darbība, dažas vietas var nespēt pilnībā dziedēt. Tāpēc pētnieki cer aizstāt nelabojamas sirds šūnas, kas būtu alternatīva sirds transplantācija sirds slimību ārstēšanā. Piemēram, mēģināja ģenerēt vienu pētījumu līniju kaulu smadzenes šūnas, lai izveidotu jaunas sirds muskuļa šūnas, taču tas nebija veiksmīgs. Tāpat kā ilgi tika pieņemts, ka pieaugušais smadzenes nevarēja veidot jaunas smadzeņu šūnas, kas tā nav (sk. neiroģenēzi), bija arī pieņēmums, ka pieaugušā sirds nespēs veidot jaunas sirds šūnas. Arī tas ir noraidīts. Tomēr šī spēja samazinās līdz ar vecumu. Atklājums, ka jaunas sirds šūnas tomēr tiek ražotas, lai arī arvien mazākā skaitā, ir pavēris jaunu pētījumu lauku ar cerību spēt apgādāt bojātu sirdi ar jaunām šūnām. Lai to izdarītu, pētnieki mēģina noskaidrot, no kurienes rodas jaunizveidotās sirds šūnas un kā šo veidojumu var kontrolēt veselīgajā organismā. Tāpat kā smadzenes, tiek pieņemts, ka var būt sirds cilmes šūnas, kas var veidot jaunas šūnas. Pētnieki mēģina augt šie laboratorijā. Tādā veidā embrija cilmes šūnas var pārveidot par sirds šūnām. Tomēr pašreizējā pētniecības stāvoklī organisms joprojām noraida šūnas, kad tās tiek atkārtoti implantētas.
