心脏的发育一篇图文并茂的干货
作者 钎 编辑 桉叶糖
个人工作计划范文在心血管系统开始运转之前，胚胎主要通过弥散的方式获取营养和氧气，然而，随着胚胎体积越来越大，简单的弥散很快就不能满足胚胎的需要，况且其他系统的发育都有赖于一个完善的心血管系统，所以，胚胎的心脏最先开始了跳动。下图是大约第18天的胚胎，心脏发育的故事就从这里开始：
图1 大约第18天的胚胎，上方是头端，下方是尾端，心脏发育起于心原基
在这个长约1.5mm的胚胎头端，来自侧中胚层的一部分干细胞开始向原始心管的方向分化，最终形成一对心内膜管（endocardial tube）。随后，就像拉上拉链一样，这对心内膜管从头端开始融合，最终形成一根心管（heart tube），也就是最原始的心脏。sounds interesting
图2 心管的形成，一对心内膜管从头端开始融合成一个心管
在胚胎发育的第22~23天，心脏迎来了它的第一次跳动。到第四周，打开多普勒超声仪，就可以看到有力的心跳和流动的血液了。pocket full of sunshine
心脏已有雏形，这雏形又是怎样演变成最终成熟的心脏的呢？
e的过去式原始心脏位置和外形的变化
随着胚胎的翻折，原始心脏的位置从胚胎的头端向腹侧和尾端翻折，最终位于前肠的腹侧和口咽膜的尾端，经过这一次位置变化，心脏才来到了胸部。
图3 心脏位置的变化，从头端来到前肠腹侧和口咽膜尾侧.
与此同时，除了进一步的生长，原始心脏的外形开始由原先的管状，经过膨出、缩窄、扭曲，形成心球（bulbus cordis）（包括动脉干）、原始心室（primitive ventricle）、原始心房（primitive atrium）和静脉窦（sinus venosus）四部分结构。
图4 心脏外形的变化，腹侧观.
sagyman图5 再来一张侧脸.
图6 原始心脏的结构.
与此同时，心管的内皮层变为心内膜，心管的原始心肌变为心肌层，来源于静脉窦处的间皮细胞逐渐覆盖全心，成为心包脏层。而心内膜管中层的胶状的细胞外基质（cardiac jelly），后来则变成心内膜垫，在心脏的分隔中发挥重要的作用。
心脏的发育可以说是战战兢兢，如履薄冰，任何一小步出了问题都可能会导致先天性心脏病，这一步外形的变化也不例外。正常人的心脏心尖朝向左下外、2/3位于左侧，要是原始心脏糊涂地转反了方向，则可能发育形成右位心（dextrocardia），比如在Kartagener综合征中因为dynein蛋白异常导致的右位心等。许多时候，右位心并没有任何症状，往往在体检和拍摄胸片的时候才被发现。
除了变形的过程可以出错，原始心脏还有可能稀里糊涂地跑错位置，比如，游离在胸腔外面，形成异位心（ectopia cordis），下图就是一个罕见的异位心胎儿的MRI图像，以前，这些婴儿在出生以后不久就会因为感染、心衰等原因死亡，好在近年来医疗技术的发展，很多异位心的孩子在手术后可以长大成年。
图7 图中胎儿的心脏（*）位于胸腔（t）之外，肝脏（←）也有异常，部分位于腹腔之外.
本草纲目英语
原始心脏的血流
原始心脏并无分隔，从心房到心室流出道，心肌层是连续的，心脏的收缩此时更像蠕动而非搏动，蠕动波从静脉窦开始，直至动脉干，但是最开始，由于心肌收缩不协调，心脏内血液的流动还没有恒定的方向，血液在心脏中如潮起潮落，往复流动。
直到到第4周末，血流才变为单向。此时，来自总主静脉（common cardinal veins）、脐静脉（umbilical veins）和卵黄静脉（vitelline veins）的血液进入静脉窦，经过窦房瓣（sinuatrial valve）进入原始心房，随后经房室管（atrioventricular canal，AV canal）进入原始心室。原始心室收缩将血液通过心球、动脉干泵入主动脉囊（aortic sac），随后分支到各咽弓动脉。
图8 原始心脏血流.英式教育
原始心脏的分隔
原始心脏的分隔始于胚胎发育第四周的第3、4天，至第八周结束。
房室管的分隔
在第四周末，由特化的细胞外基质（cardiac jelly）和神经嵴细胞发育而来的心内膜垫（endocardial cushions）形成了房室管的腹、背侧壁。到第五周，间充质细胞长入腹侧和背侧心内膜垫，使得心内膜垫隆起、靠近，最后融合，将原本单通道的房室管分隔为左右两条管道，分别连接左心房和左心室、右心房和右心室，随后，房室管心肌细胞释放诱导信号分子，使得部分心内膜垫内皮化，形成房室瓣，将心房和心室最终分隔开来。
图9 房室管的分隔.estore
原始心房的分隔
原始心房的分隔始于第四周末，原发隔和继发隔相继形成，最终融合为房间隔，将原始心房分为左右两房。
在第四周末，新月形的原发隔（ptum primum）从原始心房的顶部开始生长，将心房分为不完全隔断的两部分，留有的孔道称为原发孔（foramen primum）。原发孔（以及下面提到的卵圆孔）使得胎儿循环中，氧合较好的血液从右心直接进入左心，不经过肺循环直接送往重要脏器——脑，以保证胎儿脑的发育。
图10 原发隔和原发孔的形成（红色箭头代表富氧血液的流动方向，下同）.
原发隔不断生长，最终和房室间隔处的心内膜垫相融合，原发孔因而消失，不过，在原发孔消失之前，心脏已经留好了退路，原发隔中央的细胞凋亡，形成一个新的孔道，称为继发孔（foramen cundum），氧合的血液得以继续进入左心。（注意继发孔也在原发隔上哦）
图11 继发孔的形成（蓝色箭头代表乏氧血液的流动方向，下同）.
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到第5周，继发隔（ptum cundum）从右心房的前上壁，紧贴着原发隔开始生长，最后将逐渐将继发孔完全盖住，不过，继发隔本身也并不形成一个完整的分隔，因此，仍留下了一个孔道，即卵圆孔（foramen ovale）。
图12 - 15 继发隔和卵圆孔的形成.
第六周以后，原发隔的上半部分逐渐凋亡消失，留下的下半部分与卵圆孔紧贴着，形成一个单向的“活瓣”，使右心血液仍可以直接进入左心。到出生以后，由于右心房压力下降至低于左心房，这个“活瓣”被紧紧压闭，最后大约在出生后3月，“活瓣”与继发隔融合，留下
卵圆窝（fossa ovalis）。
原始心房的分隔看起来相当复杂，前前后后一共形成了一窝两隔三孔，在这些过程中，我们的身体也常常给我们开玩笑，留下一点“缺憾”，也就是房间隔缺损（ASD）。先是原发隔和心内膜垫的融合可能出现异常，留下了一个“永久的”原发孔，也就是原发孔型房间隔缺损，而且，由于心内膜垫也参与房室分隔的形成，这时常常会伴有二尖瓣的异常。
图16 原发孔型房间隔缺损，伴有二尖瓣异常
随后，在原发隔形成继发孔，继发隔逐渐盖住继发孔的过程中，继发隔没有生长“够”，或者原发隔吸收过度，导致卵圆孔过大或者继发孔过大，使得继发孔没有被继发隔完全盖住，形成一个“永久”的继发孔，是为继发孔型房间隔缺损，也是最常见的房间隔缺损类型。
图17 一种继发孔型房间隔缺损
房间隔缺损的临床表现个体差异很大，从几无症状到肺动脉高压、充血性心力衰竭，这主要取决于缺损的大小。
原始心室的分隔
来自左右原始心室的心肌细胞在心尖部形成一个肌性隆起，这是室间隔的雏形，这个肌性隆起不断生长，最终形成室间隔肌部。到第六周末，肌性隆起和房室交界处的心内膜垫之间，留有一个小孔洞，即室间孔（interventricular foramen），再经过一周的时间，室间孔被来自心内膜垫的细胞填补上，成为室间隔膜部。室间隔膜部还与主肺动脉隔（aorticpulmonary ptum）相融合，至此，左右心室独立开来，形成肺动脉干和右心室相连通，主动脉和左心室相连通的结构。
心室的分隔看起来简单，但却是最容易出问题的环节：室间隔缺损（VSD）是最常见的先天性心脏病。室间隔缺损最常发生在膜部，是因室间孔没有被完全填补上所致。缺损的室间隔膜部还会影响室间隔和主肺动脉隔的融合。室间隔肌部的缺损也不罕见。最罕见的是室间隔完全缺如，形成三腔心，它的预后一般也最差。
图18 从左心室看到的室间隔肌部缺损（VSD），透过缺损可以看到三尖瓣的瓣叶（TV），黄色的虚线上方是完好的室间隔膜部（MS）。（MV：二尖瓣；A：主动脉；PT：肺动脉干）
proportions心球和动脉干的分隔
在胚胎第5周，心球部的间充质细胞形成了心球嵴（bulbar ridges），与之相连的是动脉干形成的动脉干嵴（truncal ridges）。神经嵴细胞穿过原始咽部和咽弓来到这里参与动脉干的分隔，使得心球嵴和动脉干嵴经过一次180°旋转，最终形成了螺旋形的主肺动脉隔（aorticpulmonary ptum），因此，最后形成的肺动脉干和升主动脉的位置关系也好似“螺旋”一般。
