Kardiyovasküler sistemin geliŞİMİ

KARDİYOVASKÜLER SİSTEMİN GELİŞİMİ

Üçüncü haftanın ortasına dek besin gereksinimini yalnızca diffüzyonla sağlayan embriyo, bu haftadan sonra daha gelişmiş bir sisteme gereksinim duyar. Kardiyovasküler sistem gelişimi, geç presomit embriyonun splanik mezoderm tabakasındaki mezenşimal hücrelerin çoğalması ve anjiyogenik demetler (kan adacıkları) olarak adlandırılan izole hücre kümelerini oluşturması ile başlar. Hücreleri angioblastlardır. Kalp hücrelerinin ataları primitif çizginin hemen lateralinde epiblastta yer alırlar. Buradan primitif çizgi boyunca göç ederler. İlk göç eden hücreler kalbin kraniyal segmentlerini yani çıkış akım kanalını oluşturacak olan hücrelerdir. Sonra sırasıyla sağ ventrikül, sol ventrikül ve sinüs venozus gibi kalbin kaudal kısımlarını oluşturacak olan hücreler göç ederler.

Kardiovasküler sistem tamamen splanik mezodermden gelişmez. Nöral krista hücreleri de kalbin gelişimine katılır. Nöral krista hücreleri kalbin bölmelenmesinde gerekli olan endokardial yastıkların ve valflerin oluşumuna katılır. Ayrıca aortik ark yapısına da katılırlar.

Başlangıçta anjiyogenik kümeler embriyonun yan taraflarında yerleşikken, sonradan baş bölgesine yönünde hızla yayılırlar. Zamanla bir lümene sahip olurlar ve at nalı biçimli küçük kan damarları ağını oluştururlar. Bu ağın ön merkezi bölgesi kardiyogenik alan olarak adlandırılır ve bu bölgenin üzerindeki intraembriyonik sölomik kavite daha sonra perikardiyal kavite içine doğru gelişir.

At nalı biçimli pleksusa ek olarak, diğer anjiyogenik kümeler bilateral ve paralel olarak ortaya çıkar ve embriyonik bölgenin orta hattına yaklaşırlar. Bu demetler bir lümen edinerek dorsal aorta olarak adlandırılan bir çift uzun damarı oluştururlar. Daha sonraki evrelerde bu damarlar, kalp tüpünü oluşturacak at nalı biçimli pleksusla bağlantı kurarlar.

Embriyo 3-4 haftalıkken, embriyo içi damarların embriyo dışı damarlarla birleşmesi ve kalbin harekete geçmesi ile çok ilkel bir dolaşım başlar. Embriyoda ortaya çıkan damarlar ilk önce simetrik ve ağ şeklindedir. Zamanla bu ağ içersindeki bazı kısımlar gerileyip ortadan kalkınca yetişkindeki asimetrik anatomik durum ortaya çıkar.

KALP TÜPÜNÜN OLUŞUMU ve POZİSYONU

Başlangıçta, kardiyogenik alanın merkezi kısmı prokordal plağın ve nöral plağın ön kısmında yerleşiktir. Nöral tüpün kapanması ve beyin veziküllerinin oluşumundan sonra merkezi sinir sistemi, baş bölgesine doğru merkezi kardiyojenik alan ve gelecekteki perikardiyal boşluk üstüne doğru hızla büyür. Prokordal plak (gelecekteki buccopharyngeal membran) ve kardiyojenik plağın merkezi kısmı ileri doğru çekilir. Beynin büyümesi ve embriyonun baş yönünde katlanması ile bukkofaringeal membran öne doğru çekilirken, kalp ve perikardiyal boşluk önce servikal bölgeye, ardından toraksa doğru yer değiştirir.

İlk olarak angioblastik kordonlar olarak adlandırılan ikili endotelyal bantlar görülür. Bu kordonlar endotelyal kalp tüplerini oluşturmak üzere kanallaşırlar. Sefalokaudal kıvrılmayla eş zamanlı olarak, yassı embriyonik alan transvers yönde kıvrılır. İki endokardiyal tüp birbirine yaklaşır ve kaynaşır. Kaynaşma sefalik uçtan başlar ve kaudal uca doğru ilerler ve tek endokardiyal tüp şekillenir. Böylece kalp, kaudal uçtan giren venöz kanı birinci aortik arktan dorsal aortaya pompalayan, iç yüzü endotelle döşeli dışı miyokardiyal tabakadan oluşan kesintisiz ve geniş bir tüp halini alır.

Gelişen ilkel kalp tüpü, perikardiyal kaviteye doğru giderek büyür. Başlangıçta, tüp, perikardiyal boşluğun dorsal kenarına dorsal mezokardium olarak adlandırılan bir mezodermal doku kıvrımı ile asılı kalır. Ventral mezokardium hiç oluşmaz. Gelişim ilerledikçe dorsal mezokardium da ortadan kalkar.

Endokardiyal tüplere komşu olan mezoderm giderek kalınlaşır ve epimiyokardiyal mantoyu oluşturur. Bu tabaka endotelyal tüpten önceleri kardiyak jöle olarak adlandırılan bir madde ile ayrılır. Daha sonra bu madde endotelden kaynaklanan hücrelerle istila edilir. Sonuçta, kalp tüpünün duvarı 3 tabakadan oluşur:

• 
  Kalbin iç endotel döşemesini oluşturan endokardium
  
• 
  Muskuler duvarı oluşturan miyokardium
  
• 
  Tüpün dışını örten epikardium ya da visseral perikardium
  

KALP TULUMUNUN OLUŞUMU

Kalp, başlangıçta, perikardiyal boşlukta bulunan düz bir tüp şeklindedir. İntraperikardiyal kısım, gelecekteki bulboventriküler kısımdır. Atrial kısım ve sinus venosus hala çifttir ve septum transversum mezenşimindeki perikardiyum dışında uzanır. Kalp tüpü uzamaya devam eder ve kıvrılmaya başlar. Tüpün sefalik parçası ventral ve kaudal yönlerde ve sağa doğru kıvrılırken, kaudal atrial kısmı ise dorsokraniyal yönde ve sola doğru taşınarak kalp tulumu şekillenir.

Kalp tulumu oluşurken, tüpün uzunluğu boyunca bölgesel genişlemeler izlenir. Atrial kısım başlangıçta perikardiyal kavite dışına yerleşik çift yapı iken, tek bir atrium oluşur ve perikardiyal kaviteye girer. Atrioventriküler kavşak dar olarak kalır ve tek atriumu erken embriyonik ventriküle bağlayan atrioventriküler kanalı oluşturur. Bulbus kordis dardır. Bu kısım sağ ventrikülün trabeküllü kısmını oluşturacaktır. Bulbusun üst parçası olan truncus arteriosus, aorta ve pulmoner arterin köklerini ve başlangıç kısmını oluşturacaktır. Conus cordis olarak adlandırılan orta kısım, her iki ventrikülün dış akış yollarını oluşturacaktır. Ventrikül ve bulbus cordis arasındaki kavşak dıştan bulboventriküler sulcus olarak tanınabilir. Dar olarak kalır ve primer interventriküler foramen olarak adlandırılır.

Kalp tulumu oluşumu sonunda, düz duvarlı kalp tüpü, primer interventriküler foramenin tam proksimal ve distalinde 2 belirgin alan olarak izlenen primitif trabekülayı şekillendirmeye başlar. Atrial parça ve bulbusun diğer parçaları geçici olarak düz duvarlı kalırlar. Artık trabeküllü olan primitif ventrikül, primitif sol ventrikül olarak adlandırılır ve sol ventrikülün büyük bölümünü oluşturacaktır. Bulbus kordisin 1/3’lük trabeküllü ön kısmı primitif sağ ventrikül olarak isimlendirilebilir.

Başlangıçta perikardiyal boşluğun sağ tarafında yerleşik olan kalp tüpünün trunkkonal kısmı giderek daha orta hatta taşınır.

KALBİN GELİŞİMİNİN MOLEKÜLER DÜZENLENMESİ

Anterior (kranial) endodermden gelen sinyaller, transkripsiyon faktörü olan NKX2.5’i etkileyerek splanik mezodermdeki kalbin şekilleneceği bölgeyi uyarır. Sinyaller, bone morfogenetik proteinlerden 2 ve 4’ün (BMP 2 ve 4) ile endoderm ve lateral plak mezodermindeki WNT gen inhibitörlerinin salgılanmasını sağlar. Bu salgı karışımı, önce kardiyojenik alan, daha sonra kalbin bölmelenmesi ve kalbin iletim sisteminin gelişimini sağlayan NKX2.5’nin ekspresyonunun uyarılmasından sorumludur. Diğer trankripsiyon faktörü ise T-box olarak bilinen DNA-bağlama motifi içeren TBX5’ tir. NKX2.5 ten daha sonra eksprese edilir ve kalbin bölmelenmesinde rol oynar.

SİNUS VENOSUS’UN GELİŞİMİ

Sinus venosus çift yapısını kalp tüpünün diğer yapılarından daha uzun süre devam ettirir. 4.haftanın ortasında küçük transvers parça ile sağ ve sol sinüs boynuzlarından oluşur. Her boynuz, kanı 3 çift venden alır.

• 
  Vitellin ven: Vitellus kesesinden kanı embriyoya getirir.
  
• 
  Umbilikal ven: Plasentanın embriyonik kısmı olan korionik pleksustan 2 umbilikal venle oksijenden zengin kanı embriyoya getirir.
  
• 
  Kardinal ven: Embriyo gövdesinden kanı getirir.
  

Başlangıçta sinus ve atrium arasındaki birleşim geniştir. Daha sonra sinüsün girişi sağa doğru değişir. Bu değişim, gelişimin 4. ve 5. haftası sırasında venöz sistemde ortaya çıkan kanın soldan sağa şantı nedeniyle gerçekleşir.

Sol umbilikal venin (5 mm’lik evrede) ve sol vitellin venin tıkanması (7 mm’lik evrede) ile sol sinüs boynuzu hızla önemini yitirir. Sol kommon kardinal venin de (60 mm lik evrede-10.hafta) tıkanması ile sol sinüs boynuzundan geriye kalanlar sadece sol atriumun oblik veni ile koroner sinüstür.

Soldan sağa şant sonucu olarak, sağ sinüs boynuzu ve venleri çok genişler. Orijinal sinüs venosus ve atrium arasındaki artık tek geçişi sağlayan sağ boynuz, giderek sağ atriuma katılarak sağ atriumun düz duvarlı kısmını oluşturur. Sinuatrial açıklık olarak adlandırılan giriş kısmı sağ ve sol venöz valfler olarak adlandırılan bir valvülar katlantıyla her tarafından kuşatılmıştır. Valfler dorsokraniyal olarak kaynaşarak septum spurium olarak adlandırılan bir kabarıntı oluştururlar. Başlangıçta valfler geniştir fakat sağ sinüs boynuzu atrium duvarına katıldığında, sol venöz valf ve septum spurium gelişen atriyal septumla kaynaşır. Sağ venöz valfin superior kısmı tamamen kaybolur. İnferior parça, inferior vena cava valfi ve koroner sinüs valfi olmak üzere 2 kısım olarak gelişir. Crista terminalis, orijinal trabeküllü sağ atrium parçası ile sağ sinüs boynuzundan gelişen düz duvarlı parça (sinus venarum) arasında ayırıcı çizgiyi oluşturur.
KALP SEPTUMLARININ OLUŞUMU