В результате дальнейшего углубления головной складки сердце и перикардиальная полость смещаются еще больше в каудальном направлении и оказываются расположенными вентральнее передней кишки и позади орофарингеальной мембраны (Рис.1)
Артериальный ствол (truncus arteriosus) продолжается в сердечную луковицу (bulbus cordis), а краниально в аортальный мешок (aortic sac), из которого возникают аортальные дуги. В венозном синусе оканчиваются пупочные, желточные и общие кардинальные вены от хориона, желточного мешка и эмбриона , соответственно (Рис.2)
Рис. 2. Венозный синус. Вид сзади на сердце эмбриона человека на 26-й день развития
Fig.2.Sinus venosus. The rear view on heart of embryo of the human for the 26-th day of development
Примерно в это время уже можно обнаружить закладку легочной вены. Предполагается, что у человека она возникает из ткани будущего левого предсердия. Однако у модельных животных выявляется, что легочная вена возникает из внекардиальной мезенхимы и позднее ее отверстие открывается в левое предсердие.
В результате образования бульбовентрикулярной петли (bulboventricular loop) примитивное сердце сгибается и в результате предсердие и и венозный синус оказываются расположенными дорсальнее по отношению к сердечной луковице, артериальному стволу и желудочку. На этой стадии развития венозный синус имеет боковые расширения, называемые правым и левым рогом (Рис. 3).
Рис. 3. Вид сзади на сердце эмбриона человека на 26-й день развития
Правый рог становится заметно больше левого в результате образования двух лево-правосторонних шунтов крови.
Атриовентрикулярная бороздка идентифицируется уже на Carnegie stage 10 , а на стадии 12 бороздка (sulcus) углубляется и ротирует кпереди в процессе появления предсердия и быстрого удлиннения сердечной трубки внутри неизменного перикардиального пространства (Magovern et al.1986). Параллельно в течение 4-й недели на дорзальной и вентральной стенке атриовентрикулярного канала вдоль этой бороздки начинают возникать утолщения, называемые эндокардиальными подушками (endocardial cushions).
Сокращения сердца начинаются на 22-й день развития. Мышечный слой предсердия и желудочка в это время непрерывен и сокращения происходят в виде перистальтических волн, начинающихся от венозного синуса. Циркуляция крови через примитивное сердце происходит в виде приливов и отливов. В конце 4-й недели имеются уже скоординированные сокращения сердца, обеспечивающие ток крови в одном направлении (Рис. 4 и 5)
Рис. 5. Сердечно-сосудистая система у эмбриона на 26-й день развития (показаны сосуды только левой половины тела).Пупочные вены обозначены красным цветом, т.к. они несут обогащенную кислородом кровь и питательные вещества от хориона.Пупочные артерии обозначены коричневым цветом, так как они несут кровь, содержащую мало кислорода и отходы к хориону.Артерии обозначены синим цветом
Fig.5. The main blood vessels of human embryo for 26- days of development (the vessels only of left half of body) .Umbilical venae are shown are designated by red colour, since they carry the blood, enriched with oxygen, and nutritious substances from chorion. Umbilical arteries are designated by brown colour, as they carry blood containing few of oxygen and wastes to corion. Arteries are designated by dark blue colour.
Кровь поступает в венозный синус от эмбриона через общую кардинальную вену, от развивающейся плаценты через пупочную вену и от желточного мешка через желточную (vitelline) вену. Кровь из венозного синуса проталкивается в примитивное предсердие. Ее ток контролируется синоатриальными клапанами (sinoatrial valves). Затем кровь через атриовентрикулярный канал поступает в примитивный желудочек. При его сокращении кровь подается через сердечную луковицу и артериальный ствол в аортальный мешок, а из него проходит в дуги аорты бранхиальных дуг. Затем кровь поступает в дорзальную аорту, из которой она распределяется между эмбрионом, желточным мешком и плацентой .
Эмбрионы кур. ст.13НН
Трансформация с-образной петли сердца в s-образную
Затем происходят 2 морфогенетических события: 1)укорочение расстояния между каудальной стенкой примитивного конуса и краниальной стенкой примитивного предсердия; 2) сдвиг примитивного вентрикулярнго изгиба из его исходного полодения, краниеальнее примитивного предсердия в направлении его дефинитивного положения каудальнее предсердия. Эти события начинаются на НН-ст.12/13 и заканчиваются на НН ст. 18. Они сопровождаются первым морфологическим проявлением венозного синуса на венозном( каудальном) полюсе сердца (НН14); движением венозного синуса из его оригинального положения каудальнее предсердий в направлении дефинитивного положения дорсальнее предсердий (НН14-18); разрывом и исчезновением дорсального мезокардия (НН13-15); латеральной экспансией атриальной области (НН14-18); исчезновением первоначальной латеральной борозды (НН18) и общим ростом сердечной трубки.
Укорочение расстояния между каудальной стенкой примитивного конуса и краниальной стенкой примитивного предсердия и каудальный сдвиг примитивного вентрикулярнорго изгиба скоррелированы с формированием краниальной и цервикальной изгибов (flexures) эмбриона. Другое важное изменение в форме эмбриона, а именно, правосторонняя ротация его тела вокруг краниокаудальной оси, также влияет на развитие сердца. Этот процесс начинается с области голoвы эмбриона на ст НН12/13 и продолжается каудально, достигая хвостовой области к НН19/20. В результате торсионное вращение сердца частично и временно обусловливается аксиальным торсионным вращением эмбриона.
Рис. 6. В сердце эмбрионов кур на этой стадии выявляются две камеры предсердие и желудочек. Стенка желудочка утолщается и появляются трабекулы. Кардиальный гель отделяет миокард от эндокарда, он утолщается особенно в районах образования эндокардиальных подушек и клапанов, в тракте оттока и атриовентрикулярном соединении
Fig. 6 . By HH stage 15, two chambers, atrium (a) and ventricle (v) are morphologically different, and the ventricle is beginning to thicken by the growth of wall and addition of trabeculae. The cardiac jelly separates the myocardium from endocardium and becomes thicker especially in the regions where cushions and valves will form, i.e. the outflow tract (oft) and the atrioventricular junction (av)
Рис. 6. В сердце эмбрионов кур на этой стадии выявляются две камеры предсердие и желудочек. Стенка желудочка утолщается и появляются трабекулы. Кардиальный гель отделяет миокард от эндокарда, он утолщается особенно в районах образования эндокардиальных подушек и клапанов, в тракте оттока и атриовентрикулярном соединении
Fig. 6 . By HH stage 15, two chambers, atrium (a) and ventricle (v) are morphologically different, and the ventricle is beginning to thicken by the growth of wall and addition of trabeculae. The cardiac jelly separates the myocardium from endocardium and becomes thicker especially in the regions where cushions and valves will form, i.e. the outflow tract (oft) and the atrioventricular junction (av)
Со стадии 10(+)ген cNkx-2.8экспрессируется в сердечной трубке и дорсальной половине вителлиновой вены. Однако после образования сердечной петли , HH stage 13, cNkx-2.8 больше не экспрессируется в петле сердечной трубки , но экспрессируется в вентральной глоточной энтодерме. Миокард и эндокард отделены друг от друга толстым слоем бесклеточного ВКМ(сердечный гель), теперь называемого миокардиальной базальной мембраной. Он продолжает обнаруживать фибулин-1, гиалуроновую кислоту, фибриллин. Начинает экспрессироваться тромбоспондин в развивающихся миоцитах (little,Rongish,1995).
Эмбрионы мышиПо Theiler's (1989) 15 стадия развития .9,5--й день.
В это время у эмбрионов мыши (Е9,5) начинает экспрессироваться дистрофин (Houzelstein et al.,1992).
Член семейства рецепторов эпидермальных факторов роста, рецептор erbB2, обнаруживет экспрессию в сердечных миоцитах, тогда как его лиганд neuregulin (семейство неурегулинов), экспрессируется в соседнем эндокарде (Li et al.,1995).С Е9.5 дня и до рождения в сердце экспрессируется миозин-связывающий белок С (кардиальный) (Fougerousse et al., 1998).
Основным фактором процесса сокращений является концентрация свободного кальция, оборот которого контролируется саркоплазматическим ретикулемом. Очевидно различия в паттерне сокращений в разных сегментах эмбрионального сердца являются результатом разных паттернов экспрессии генов, кодирующих множественные белковые компоненты саркоплазматического ретиуклема. Анализ пространственно-временных изменений экспрессии мРНК, кодирующих саркаплазматическую/эндоплазматичиески ретикулемную Са 2+-АТФазу (SERCA2) и фосфоламбан (PLB), белки, играющие центральную роль в цикле сокращение-расслабление во взрослом сердце, показал, что мРНК SERCA2 уже экспрессируется в виде краниокаудального градиента с наивысшим уровнем у венозного полюса и со снижением концентрации в направлении артериального полюса сердца.