1. Ontwikkeling van het hart
1.1. Vroege ontwikkeling van het cardiovasculair stelsel (1ste hartveld)
Hart = eerste functionerend orgaan van het embryo
- Dag 21: hart begint te kloppen
- Dag 24-25: hart begint bloed te pompen
=> groot deel hartontwikkeling gebeurt terwijl hart bloed pompt (herstructurering + septatie)
= want voedingsstoEen en zuurstof zo worden aangeleverd en afvalstoEen worden afgevoerd
- Mechanische en elektrische activiteit speelt rol in morfogenese van het hart
o Morfologie embryonaal hart: enkele buis van contractiel myocardium rond binnenste
endocardiale buis met daartussen een extracellulaire matrix
- Hart = asymmetrisch orgaan (links-rechts vastgelegd tijdens gastrulatie)
Week 4-8: primaire hartbuis ondergaat reeks van processen
- Looping
- Herstructurering
- Heroriëntatie
- Septatie
- Transformatie enkele hartbuis naar vierkamerhart
= basis voor scheiding pulmonaire en systemische circulatie geboorte
Elementen van ontwikkeling hart en grote bloedvaten:
- Vorming en septalisatie van het hart
- Ontwikkeling kieuwboogarteriën
- Foetale circulatie
Vorming van het eerste hartveld
1. Cardiale progenitorcellen (afkomstig van intra-embryonaal mesoderm) ontstaan uit het
craniale 1/3 deel van de primitieve streep (tijdens vroege gastrulatie.
2. Cardiale progenitorcellen verlaten de primitieve streep en migreren cranio-lateraal (links en
rechts van de primitieve streep).
3. Cardiale progenitorcellen komen in craniale laterale plaatmesoderm terecht aan beiden zijden
van het embryo waar ze zich uitstrekken en een boog vormen voor de zich ontwikkelende
hoofdplooi. => ontstaan cardiale crescent (halve maan structuur door migratiepatroon)
,Cellen in cardiale crescent = 1ste hartveld (rood op afbeelding)
Cellen in gele deel op afbeelding = 2de hartveld
1ste hartveld:
- Cardiale cellijn gespecificeerd uit mesodermale cellen binnen 1ste hartveld (hypothese)
- 1ste hartveld niet de enige bron van cardiogene cellen (2de hartveld ook)
1.2. Vorming van de primaire hartbuis
Vorming intra-embryonaal coeloom:
lateraal plaatmesoderm splitst in splanichnische en somatische laag
- 1ste hartveld = splanchnische mesodermale laag
Lichaamsplooiing: craniale deel 1ste hartveld ventraal en caudaal
getrokken waardoor ventraal komt te liggen ten opzichte van het zich
nieuw vormende voordarmendoderm
- Linker- en rechterzijde van het 1ste hartveld worden samengebracht naarmate de laterale
lichaamsplooien mediaalwaarts bewegen
- 2 zijden van het 1ste hartveld smelten samen in de middellijn caudaal van hoofdplooi en
ventraal van de voordarm = fusie thv anterieure darmpoort die cranio-caudaal verloopt
naarmate de voordarmbuis langer wordt
- Versmelting = de endocardiale buizen ontwikkelen zich binnen elke zijde van het 1ste hartveld
= vaten die ontstaan uit een ogenschijnlijke aparte populatie van progenitorcellen,
verschillende van andere endotheeltypen
Cardia bifida = mislukte fusie van het 1ste hartveld wardoor er 2 buisachtige structuren ontstaan ipv
één primaire hartbuis
Primaire hartbuis bevat progenitorcellen voor atria en het linkerventrikel en het endocardium
Tijdens fusie => celproliferatie in 1ste hartveld
=> draagt bij aan caudale segmenten hart
- Atrioventriculaire kanaal
- Primitieve atria
- Deel sinus venosus
,Week 3: craniale lichaamsplooiing brengt de zich ontwikkelende
hartbuis naar de thoracale regio
=> hoofdplooiing verplaatst de zich ontwikkelendehartbuis van
een regio net craniaal van de neurale plaat
=> primaire hartbuis = versmelting van de endocardiale buizen
Dag 21-22: primitieve endocardiale buis omgeven door massa
splanchnisch mesoderm die myocardiale progenitorcellen bevat
=> cellen groeperen zich rond versmolten endocardiale buizen = myocardium
=> myocardium is afgeleid van een massa splanchnisch mesoderm rond
endocardiale hartbuis
=> myocardium scheidt extracellulaire jelly af tussen zichzelf en het
endocardium
=> cardiale jelly = dikke laag acellulaire extracellulaire matrix (afgezet door
myocardium)
=> epicardium: gevormd door mesodermale cellen die onafhankelijk worden afgeleid van
splanchnisch mesoderm en migreert naar buitenoppervlak myocardium
1.3. Regionalisatie van de hartbuis tijdens de verlenging
Primaire hartbuis => ontwikkelt vernauwingen en uitzettingen in zich
Volgende 5 weken: tubulaire hart wordt langer en uitzettingen dragen bij aan vorming hartkamers
Caudale instroom uiteinde: sinus venosus = linker en rechter sinushoorns waarin
gemeenschappelijke cardinale venen uitmonden
Craniaal van sinus venosus = primitieve (gemeenschappelijke) atrium dat verdeeld wordt in linker
en rechter atrium door vorming van atriumseptumcomplex
Met atrium verbonden: atrioventriculaire kanaal, primitieve linker ventrikel, zich ontwikkelende
primitieve recht ventrikel en uitrstroomtractus
Primitieve linkerventrikel: gescheiden van rechterventrikel door primaire musculaire plooi (draagt
bij aan spierachtige ventriculaire septum)
Oorsprong:
1e hartveld: atria, atrioventriculair
kanaal, linkerventrikel
2e hartveld: rechterventrikel,
uitstroomtractus (uit extra bron van
cardiale progenitorcellen)
, Uitstroomtractus = uitstroomregio voor linker- en rechterventrikel
- Proximale uitstroomtractus (conus arteriosus):
uiteindelijk opgenomen in ventrikels
- Distale uitstroomtractus (truncus arteriosus):
splitst uiteindelijk in opstijgende aorta en vormt
de longstam
o Craniale uiteinde is verbonden met de
aortazak (verwijding) die in verbinding
staat met de 1e aortaboogslagaders en
na vordering van de ontwikkeling met de andere 4 aortabooslagaders
- aortaboogslagaders = belangrijkste slagaders die bloed transporteren naar hoofd en romp
Hartbuis langer + uitstroomsegment langer = looping hartbuis
- Uitstroomtractus ventraal en naar rechts verplaatst
- Primitieve linkerventrikel naar lins
- Primitieve atrium dorsaal en craniaal verplaatst
- Myocardium toegevoegd aan arteriële uiteinde = vorming
rechterventrikel en toekomstige distale en proximale
segmenten uitstroomtractus
1.4. Het dorsale mesocardium
Ophanging primaire hartbuis: via dorsale mesocardium (gevormd door
splanchnisch mesoderm) in de zich ontwikkelende pericardiale holte
Hierna: dorsale mesocardium scheurt hart over bijna gehele lengte
(uitzondering = meest caudale deel)
=> hart in pericardiale holte opgehangen door ontwikkelende arteriële en veneuze polen
Gescheurde regio = transversale pericardiale sinus binnen pericardiale zak van definitieve hart
=> chirurgie: ligaturen (afsnoeren vaten aan polen) om bloedstroom te reguleren
1.5. De bron van cardiogene voorlopercellen voor het hart (2e hartveld)
Niet alle cardiale cellen afkomstig uit 1e hartveld
=> extra bronnen van cardiogene voorlopercellen uit mesoderm naar en mediaal van initiële cardiale
crescent = 2e hartveld (gerekruteerd van buiten 1e hartveld bij arteriële (cr) en veneuze (cau) polen)
Afkortingen:
LA – linker atrium
LV – linker ventrikel
OFT – uitstroomtractus
PA – primitief atrium
PhA – faryngeale boog
RA – rechter atrium
RV – rechter ventrikel
Toevoeging progenitorcellen 2e hartveld: primitieve hartbuis verlengt zich aan twee arteriële uiteinden