Az első szerv, amely az emberi testben kifejlődik, a szív. Így a szív-és érrendszer az embriogenezis fejlődési szakaszában az első rendszer, amelyet létre kell hozni, és nagyon bonyolult a folyamat során. Az első szívdobbanás a embrió által kimutatható ultrahang kb. hatodik hetén terhesség. Addigra azonban már meglehetősen sok dolog történt embrionálisan szív fejlődését.
Mi az embrionális szívfejlődés?
Az első szerv, amely az emberi testben kifejlődik, a szív. Az első szívdobbanás a embrió által kimutatható ultrahang kb. hatodik hetén terhesség. A harmadik héttől kezdődik a szívképződés folyamata. Amíg csak néhány sejt van jelen, minden sejt megkapja a szükséges tápanyagokat a környezetéből. Amint azonban a sejtek osztódni kezdenek, a tápanyagok segítség nélkül már nem jutnak el a sejtekhez. Az anyagokat ezért máshová kell szállítani. Ugyanakkor bomlástermékek vagy salakanyagok keletkeznek, és azokat ártalmatlanítani kell. Ez a feladat szív-és érrendszer és az oka annak, hogy miért alakul ki először a szervezetben.
Funkció és feladat
A szerkezet a háromlevelű sziklevél kialakulásával kezdődik. Ez egy szövethalmaz, amely a megtermékenyítés után, a sejtek megoszlása és a sejtek vándorlásának megkezdése után képződik a zigótából (megtermékenyített petesejt). Ez a belső sziklevélből áll, amelyet endodermának is neveznek, és kezdetben kétrétegű szerkezetet épít, amely a külső sziklevéllel, az ektodermával végződik. Végül az összes sejt migrációja és elmozdulása képezi a középső réteget, a mezodermát, amelyet a másik két réteg közé szorít a folyamat. Ez a három réteg úgy néz ki, mint egy lemez. A külső réteg folyadékkal töltött részhez van rögzítve hólyag magzatvíznek nevezzük. Viszont egy sárgás tasak van jelen az endodermában. A sziklevél osztódásának folyamatát gastrulációnak nevezzük. A középső rétegen belül most egy chorda lemez képződik, amely eleinte ereszcsatornaként viselkedik, majd egyfajta csővé nő. Ez, más néven "chorda dorsalis", a tengely mentén fut embrió. Ennek az oldalán fekszik az endoderma. A „chorda dorsalis” felett található a prechodalis lemez. A tengely felett az endoderma előrelép, és eltolja a tengelyt a mezodermába. Az ektodermán egyidejűleg idegi dudor képződik, amely azután bezáródik, hogy kialakuljon az idegcső. Ez az a fázis, ahol az embriogenezis során nagyobb sejt-átrendeződések következnek be. A háromlevelű sziklevél függőleges és oldalirányú hajtogatása zajlik, és kialakul egy intraembrionális testüreg, más néven celomikus üreg, amelyet mezoderma és ektoderma vesz körül. Az endoderma a bélcsővel záródik. A nyak a prechodalis lemez előtti régió a szív teljes fejlődésének kiindulópontja, és a kardiogén zónában helyezkedik el. A szív anlagén eredeti sejtjei ebben a zónában helyezkednek el, és itt is kialakul a szívcső. Ez még mindig primitív, és a hasüreg alján helyezkedik el, körülveszi a mezoderma, amely később a szívizom. A szívcső most kezd göndörödni és megnyúlni, a negyedik héttől hurokszerű szerkezetet alkotva. Ez különféle tereket és a szívhurkot eredményez, amely balra tolódik. Ebben az állapotban a szívhurok már úgy néz ki, mint a későbbi szív, de egyelőre csak egy pitvar és egyetlen kamra létezik. Az elválasztással ezután négy szívkamra alakul ki. A már meglévő pitvar és a kamra között átmenet található. Ezt atrioventrikuláris csatornának hívják. A falak megvastagodnak és endokardiális párnákat képeznek, amelyek összeolvadnak, és bal és jobb szakaszokat alkotnak. Mellette egy izom bár eltolódik, és a még meglévő nyílást kúpdudor borítja. Az endocardialis párnákkal való összeolvadás a „septum primum”, amely a vestibularis septumvá fejlődik, amely viszont a primitív pitvarból nőtt ki. A kamrák megoszlása után a kiáramló traktus is megosztódik. Ez a „septum aortopulmonale” -en keresztül történik. A vér a szívhurkokon most áthaladó áramlás spirálnyomásokat hoz létre ott, és így mérföldkőnek szolgál a „septum aortopulumonale” számára. A „septum primum” -ot összekapcsolja egy másik „septum secundum”, hasonlóan két nyílás képződik, amelyekre azért van szükség, mert a tüdő még nem alakult ki, és így a vér keringés fenntartva. Mindkét válaszfal összeolvad és hézagot képez. A szív most már teljesen jelen van.
Betegségek és panaszok
Az emberi élet során a szív pumpál vér a szervezeten keresztül. A szívfejlődés bonyolult folyamata miatt azonban rendellenességek jelentkezhetnek, amelyek viszont különféle, akár kombinált hibákat okozhatnak. Ha a szívet idővel károsodás vagy meghibásodás érinti, előfordulhat, hogy bizonyos területek nem tudnak teljesen meggyógyulni. Ezért a kutatók remélik, hogy pótolhatatlan szívsejteket cserélnek ki, amelyek alternatívát jelentenének szívátültetés a szívbetegségek kezelésében. Például az egyik kutatási vonal megpróbálta létrehozni csontvelő sejtekből új szívizomsejteket képez, de sikertelen volt. Ahogy azt régóta feltételezték, hogy a felnőtt agy nem tudtak új agysejteket képezni, ami nem így van (lásd a neurogenezist), volt egy feltételezés is, hogy a felnőtt szív nem lesz képes új szívsejteket képezni. Ezt is cáfolták. Ez a képesség azonban az életkor előrehaladtával csökken. Az a felfedezés, hogy ennek ellenére új szívsejtek termelődnek, bár egyre kisebb számban, új kutatási területet nyitott meg abban a reményben, hogy képesek leszünk ellátni a sérült szívet új sejtekkel. Ehhez a kutatók megpróbálják kideríteni, honnan származnak az újonnan kialakult szívsejtek, és hogyan lehet ezt a képződményt az egészséges szervezetben irányítani. Mint a agy, feltételezik, hogy lehetnek olyan szív őssejtek, amelyek új sejteket képezhetnek. A kutatók megpróbálják nő ezeket a laboratóriumban. Ily módon az embrionális őssejtek átalakíthatók szívsejtekké. A kutatás jelenlegi állása szerint azonban a test még mindig elutasítja a sejteket, amikor újratelepítik őket.
