Esimene organ, mis inimese kehas luuakse, on süda. See muudab südame-veresoonkonna süsteemi embrüogeneesi arengufaasis esimeseks süsteemiks, mis on üles ehitatud ja väga keeruline. Embrüo esimese südamelöögi saab ultraheli abil tuvastada raseduse kuuenda nädala paiku. Kuni selle ajani on aga palju toimumas embrüonaalne südame areng juhtuda.
Mis on südame embrüonaalne areng?
Alates kolmandast nädalast algab südame moodustumise protsess. Kuni rakke on vaid vähe, saab iga rakk oma keskkonnast vajalikke toitaineid. Kuid nii kiiresti kui rakud hakkavad jagunema, ei pääse toitained enam abistamata rakkudesse. Seetõttu tuleb aineid vedada mujale.
Samal ajal tekivad lagunemis- ja jäätmesaadused ning need tuleb utiliseerida. See on südame-veresoonkonna töö ja põhjus, miks see organismis esimesena moodustub.
Funktsioon ja ülesanne
Struktuur algab kolmelehelise idulehe moodustumisega. See on kudede klaster, mis ilmneb pärast viljastamist pärast tsügooti (viljastatud munaraku), pärast rakkude jagunemist ja rakkude migratsiooni algust. See koosneb sisemisest idulehest, mida nimetatakse ka endodermiks, ja ehitab algselt kahekihilise struktuuri, mis lõpeb välimise idulehega, ektodermiga. Lõpuks moodustab kõigi rakkude migratsioon ja nihutamine keskmise kihi, mesodermi, mis lükatakse protsessi kaudu kahe teise kihi vahel.
Need kolm kihti näevad välja nagu ketas. Väline kiht kinnitatakse vedelikuga täidetud põie külge, mida nimetatakse amniootilise õõnsuseks. Endodermil on omakorda munakollane. Idulehtede moodustumise protsessi nimetatakse gastrulatsiooniks.
Nüüd moodustub keskmise kihi sees kooriplaat, mis algselt toimib kanalina ja kasvab seejärel omamoodi toruks. See, tuntud ka kui chorda dorsalis, kulgeb mööda embrüo telge. Endoderm asub sellel küljel.
Eelhöövelne plaat asub 'chorda dorsalis' kohal. Endoderm liigub üle telje ja viib telje mesodermi. Samal ajal moodustub ektodermil närviline mõhk, mis seejärel sulgub närvitorusse.
See on faas, milles embrüogeneesi ajal toimuvad suured rakkude ümberkorraldused. Kolmelehelise idulehe vertikaalne ja külgmine voltimine toimub, moodustub intraembrüonaalne kehaõõnsus, mida tuntakse ka kui koomiaalse õõnsuse ümber ja mida ümbritsevad mesoderm ja ektoderm. Endoderm sulgeb sooletoruga.
Kaela piirkond prehodaalplaadi ees moodustab kogu südame arengu lähtepunkti ja asub kardiogeenses tsoonis. Siin asuvad südame süsteemi algsed rakud ja ka siin moodustatakse südametoru. See on endiselt primitiivne ja asub kehaõõne põrandal, ümbritsetud mesodermiga, millest hiljem saab müokard.
Südame toru hakkab nüüd painduma ja pikenema ning alates neljandast nädalast moodustab see silmusekujulise struktuuri. Nii luuakse erinevad ruumid ja vasakule liikuv südamesilm. Selles olekus näeb südame silmus juba välja nagu tuleviku süda, kuid esialgu on ainult üks aatrium ja üks kamber. Siis moodustuvad eraldamise teel neli südame sisemust.
Juba olemasoleva aatriumi ja vatsakese vahel toimub üleminek. Seda nimetatakse atrioventrikulaarseks kanaliks. Seinad paksenevad, moodustades endokardiaalseid patju, mis sulanduvad kokku, moodustades vasaku ja parema sektsiooni.
Selle kõrval liigub lihasriba, alles olev ava kaetakse koonilise mõraga. Septum primum, mis areneb pre-vaheseinaks ja mis on omakorda välja kasvanud primitiivsest aatriumist, sulandub endokardipadjaga.
Pärast kodade lõhenemist lõheneb ka Austrombahn. See juhtub apticopulmonale'i vaheseina kaudu. Verevool, mis voolab nüüd läbi südame aasade, loob seal spiraalrõhu tingimused ja on seega orientatsiooni abistavaks vahendiks vaheseina aorticopulumonale'ile.
Septum primum on ühendatud teise septum secundum'iga, moodustatud on ka kaks ava, mis on vajalikud, kuna kopse pole veel moodustatud ja vereringe säilib. Mõlemad septid kasvavad kokku ja moodustavad tühimiku. Nüüd on süda valmis.
Haigused ja tervisehäired
Terve inimese elu jooksul pumpleb süda vere läbi keha. Südame keerukas arenguprotsess võib aga põhjustada väärarenguid ja need võivad omakorda põhjustada mitmesuguseid, isegi kombineeritud defekte.
Kui südant mõjutavad aja jooksul kahjustused või häired, ei saa teatud piirkonnad enam täielikult paraneda. Seetõttu loodavad teadlased korvamatute südamerakkude asendamist, mis oleks südamehaiguste ravis alternatiiviks südamesiirdamistele.
Üks uurimissuund proovis z. B. toota luuüdi rakke, mis peaksid moodustama uusi südamelihase rakke, kuid see ei õnnestunud. Nii nagu on juba ammu eeldatud, et täiskasvanu aju ei saa luua uusi ajurakke, mida ta ei saa (vt Neurogenees), lähtuti ka eeldusest, et täiskasvanu süda ei suuda uusi südamerakke teha. Ka selle võiks ümber lükata. Kuid see võime vanusega väheneb.
Avastus, et endiselt toodetakse uusi südamerakke, ehkki üha väiksemates vormides, on avanud uue uurimisvaldkonna lootuses suuta varustada kahjustatud süda uute rakkudega. Selleks püüavad teadlased välja selgitada, kust äsja moodustunud südamerakud pärinevad ja kuidas seda moodustumist tervislikus organismis kontrollida. Sarnaselt ajuga eeldatakse, et võivad olla südame tüvirakud, mis võivad moodustada uusi rakke. Teadlased proovivad neid laboris aretada. Sel moel saab embrüonaalsed tüvirakud muuta südamerakkudeks. Kuid praeguse uurimistöö seisuga lükkab keha rakud uuesti implanteerimise ajal ikkagi tagasi.
