Sviluppo embrionale dell'apparato cardiovascolare in Biologia

Apparato Cardiovascolare

L'apparato cardiovascolare è il primo grande apparato funzionante nell'embrione, questo sviluppo precoce è reso necessario dal fatto che l'embrione non può più soddisfare le sue richieste nutritive e respiratorie solo per diffusione

apparato primitivo (3º - 4° sett.) cuore tubulare semplice + 3 reti simmetriche di vasını sanguigni (embrionale, vitelma) +attina, ombelicale) dei contenuti delle mesoderma splancnico

apparato fetale (4°- 8° sett.) cuore a 4 cavità + 3 reti asimmetriche di vasi sanguigni Non è consentita copia e riproduzione

apparato definitivo alla nascita la circolazione fetale è sostituita da quella polmonare e l'apparato cardiovascolare diventa definitivo

Il cuore comincia a battere a 22-23 giorni Il fluire del sangue inizia durante la IV settimana

Apparato Primitivo

cellule mesenchimali del mesoderma splancnico isole angioblastiche 1 si dispongono att membrana fo Ingea cardiogena vasi sanguigni cordoni endocardici (abbozzi del cuore) no Non è consentita copia e riproduzione dei contenuti delle immagini zona cardio

Cuore Primitivo

2 cordoni endocardici (pieni) posti ai lati dell'asse embrionale 1 tubi endocardici (cavi) i ripiegamenti laterali dell'embrione (4° settimana) fanno convergere i due tubi endocardici uno verso l'altro fino alla loro fusione sulla linea mediana formando un solo tubo cardiaco tutto ciò avviene SOTTO l'intestino anteriore a causa del nuovo posizionamento dell'area cardiogena (ripiegamento cefalico) inoltre, in conseguenza dei ripiegamenti laterali: le membrane di splancnopleura adiacenti ai tubi endocardici convertono e si fondono formando il mesocardio I mesentere dorsale grazie al quale il tubo cardiaco è attaccato alla parete dell'intestino primitivo

Mentre i tubi cardiaci si fondono, le cellule della splancnopleura che non hanno partecipato alla formazione dei tubi endocardici proliferano e formano intorno ad essi il mantello mioepicardico che darà origine ai cardiomiociti di parte del miocardio e all'epicardio

inizialmente il tubo cardiaco è costituito da un solo strato di cellule endoteliali: endocardio

successivamente il mesoderma forma uno strato di cellule muscolari attorno all'endocardio: miocardio

tra endocardio e miocardio è presente temporaneamente un connettivo gelatinoso: gelatina cardiaca che: - ammortizza i movimenti e le prime contrazioni dell'abbozzo cardiaco - lega fattori di crescita e altre molecole necessari per i movimenti delle cellule che formeranno i setti divisori e il differenziamento delle cellule endoteliali

successivamente altre cellule mesenchimali formano lo strato mesoteliale più esterno del tubo cardiaco: epicardio

Vasi Sanguigni

i vasi sanguigni compaiono in quasi tutte le regioni del mesoderma splancnico come spezzoni isolati che si accrescono fino a costituire un unico sistema di vasi comunicanti nell'embrione, nel sacco vitellino, nel peduncolo ombelicale, nel corion

Arterie

arterie primitive due canali simmetrici che compaiono vicino ai 2 tubi endocardici; attaccati successivamente all'unico tubo endocardico (abbozzo del cuore) dopo i ripiegamenti dell'embrione distinguiamo: arterie dorsali archi aortici (collegano le arterie dorsali con quelle ventrali) arterie ventrali

Arterie Dorsali

1 emettono tre gruppi di ramificazioni: * arterie vitelline: trasportano il sangue al sacco vitellino e all'intestino primitivo arterie segmentali: irrorano il tronco dell'embrione arterie ombelicali: portano sangue deossigenato alla placenta alla 4ª settimana le due arterie dorsali si fondono dalla regione toracica in giù formando: aorta dorsale

Archi Aortici

durante lo sviluppo si formano 6 coppie di archi aortici le prime due coppie degenerano lasciando piccoli residui le altre tre coppie formeranno importanti arterie che escono dal cuore la quinta coppia scompare completamente

Vene

L'apparato cardiovascolare primitivo è formato da un cuore tubulare semplice, da 3 reti simmetriche di arterie e da 3 reti simmetriche di vene

3 sistemi bilaterali di vene: vene vitelline: riportano al cuore il sangue dal sacco vitellino e dall'intestino primitivo vene ombelicale: riportano il sangue, ossigenato, dalla placenta all'embrione vene cardinali, anteriori e posteriori: trasportano il sangue proveniente dalla testa e dal tronco prima di entrare nel cuore le vene cardinali anteriori e posteriori si fondono formando dotti di Cuvier (vene cardinali comuni) Il sangue entra nel tubo cardiaco attraverso un corno destro ed un corno sinistro, ed in ciascuno di essi sboccano i dotti terminali delle tre reti venose

Apparato Fetale

fusione due tubi endocardici un unico tubo endocardico (cuore)

Il cuore tubulare si allunga e si sviluppa alternando dilatazioni e costruzioni - Si formano 4 regioni: - Bulbo - Ventricolo primitivo - Atrio primitivo - Seno venoso Regione che collega il bulbo al I arco aortico < Sacco aortico

Le prime contrazioni irregolari (22°-23° giorno) sono dovute al differenziamento di cellule cardiache con funzione pacemaker nell'atrio primitivo - atrio destro (nodo senoatriale)

Tra il 23° ed il 25° giorno, il cuore si allunga e poiché è fissato al mesocardio dorsale, il tubo cardiaco si ripiega - prima ad U - poi ad S

Mentre il cuore si allunga e si flette, gradualmente si invagina dentro la cavità pericardica

Alla fine di questo movimento il mesocardio dorsale scompare ed il cuore rimane sospeso nella cavità pericardica mediante i vasi sanguigni ad esso collegati al polo caudale e craniale

Ripiegamento del Cuore

Durante il ripiegamento: Bulbo in avanti in basso e a destra Ventricolo primitivo a sinistra allo stesso livello del bulbo Atrio primitivo indietro ed in alto Seno venoso il meccanismo del ripiegamento è dovuto a processi attivi, programmati ed altamente specifici

Mentre il cuore si ripiega si formano delle evidenti espansioni che lo suddividono in: tronco bulbo cono Segmento ventricolare Ventricolo destro ventricolo primitivo Ventricolo sinistro atrio destro atrio primitivo atrio sinistro corno destro Seno venoso corno sinistro le camere primitive del cuore ora si trovano nelle corrette posizioni spaziali e possono ulteriormente evolversi

Alla fine della IV settimana il cuore è: un tubicino ripiegato con una sottile parete a tre strati e 4 dilatazioni contenuto nella cavità pericardica ha un flusso sanguigno unidirezionale

Seno Venoso

(sbocco delle vene cave e coronarie) inizialmente le vene confluiscono nel seno venoso con rami simmetrici bilaterali: vene vitelline vene ombelicale vene cardinali

Circolazione Embrionale

L'embrione in questo periodo ha: una lunghezza di circa 5-6 cm pesa circa mezzo grammo contiene circa 50 ul di sangue il cuore si contrae ad un ritmo di circa 100 battiti/minuto

Vene ombelicale (sangue ossigenato) + Vene cardinali e vitelline (sangue venoso) senovenoso I Atrio primitivo Ventricolo primitivo bulbo I Sacco aortico 1 Aorte dorsali Arterie intersegmentarie Arteria vitellina Corpo dell'embrione Sacco vitellino Arteria ombelicale RIOSSIGENAZIONE placenta

Processi Morfogenetici del Cuore

I principali processi morfogenetici che si verificano nel corso del II mese di sviluppo del cuore possono essere così riassunti: cambiamenti nel seno venoso formazione degli atri e dei ventricoli definitivi suddivisione dell'iniziale unica camera del cuore in quattro camere formazione del tronco aortico polmonare

Evoluzione del Seno Venoso

(sbocco delle vene cave e coronarie) inizialmente le vene confluiscono nel seno venoso con rami simmetrici bilaterali: vene vitelline vene ombelicale vene cardinali

A partire dalla 5ª settimana la circolazione del sangue viene spostata progressivamente a destra attraverso un sistema di anastomosi e regressione dei vasi della parte sinistra pertanto - parte destra del seno cresce - parte sinistra regredisce le 3 reti venose diventano così altamente asimmetriche (V - VIII settimana)

• vena vitellina sinistra
• vena cardinale sinistra regrediscono

il flusso di sangue venoso proveniente dalla testa devia a destra tramite la vena anonima si rinforzano su quello destro contribuendo alla formazione di: -vena cava superiore -vena cava inferiore (portano al cuore tutto il sangue proveniente dal corpo) -vena ombelicale destra degenera - vena ombelicale sinistra in un primo momento si accresce successivamente: - la porzione prossimale al cuore regredisce - la porzione distale (proveniente dalla placenta) persiste e si collega direttamente con la vena cava inferiore (cioè a destra) la parte sinistra del seno venoso diventa sempre più piccola e diventa seno coronario ( sistema coronario = arterie e vene che irrorano il cuore)

L'evoluzione del seno venoso comprende i seguenti processi: Corno destro incorporato nell'atrio destro Sinus venarum Corno sinistro regredisce - Vena obliqua di Marshall e seno coronario 1 trascinato a destra sbocca nel sinus venarum

Atrio Primitivo

(atri definitivi) LATO DESTRO: la parte destra del seno venoso viene assorbita nella parete dell'atrio primitivo 1 sinus venarum in questa zona sboccano le vene cave ed il seno coronario

Atrio Destro Definitivo

Corno destro del seno venoso + Atrio primitivo di destra 1 Atrio destro definitivo Parte liscia (sinus venarum) Cresta terminale Parte rugosa (auricola destra) Vena cava superiore ed inferiore e seno coronario

Atrio Sinistro Definitivo

All'inizio della quarta settimana dall'atrio primitivo origina un'estroflessione che va verso gli abbozzi dei polmoni, l'abbozzo di una vena polmonare questo diverticolo si divide in 2 rami ciascuno poi si divide ancora in 2 4 vene polmonari progressivamente il lato sinistro dell'atrio incorpora il tessuto venoso delle vene polmonari il tessuto venoso incorporato è liscio a differenza del tessuto trabecolato dell'atrio primitivo che forma l'orecchietta dell'atrio sinistro alla fine di questo processo di incorporamento del tessuto venoso tutte e 4 le vene polmonari sboccano nell'atrio sinistro

Formazione dei Setti Cardiaci

Formazione dei setti: il cuore definitivo ha 4 cavità la trasformazione di un cuore ad 1 cavità ad un cuore a 4 cavità avviene grazie allo sviluppo di setti (5-7ª sett.): - setto interatriale - setto intermedio - setto interventricolare