20.6: تطوير الأوعية الدموية والدورة الجنينية

Last updated
Save as PDF

Page ID: 203360

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

أهداف التعلم

وصف تطور الأوعية الدموية
وصف الدورة الدموية للجنين

في الجنين النامي، يكون القلب قد تطور بشكل كافٍ في اليوم الحادي والعشرين بعد الإخصاب لبدء النبض. يتم تحديد أنماط الدورة الدموية بوضوح بحلول الأسبوع الرابع من الحياة الجنينية. من الأهمية بمكان لبقاء الإنسان النامي أن يتشكل الجهاز الدوري مبكرًا لتزويد الأنسجة النامية بالمغذيات والغازات، وإزالة النفايات. يبدأ إنتاج خلايا الدم والأوعية في هياكل خارج الجنين الصحيح تسمى كيس الصفار والمشيمة والساق الموصلة بعد حوالي 15 إلى 16 يومًا من الإخصاب. يبدأ تطوير عناصر الدورة الدموية هذه داخل الجنين نفسه بعد يومين تقريبًا. سوف تتعلم المزيد عن تكوين ووظيفة هذه الهياكل المبكرة عندما تدرس الفصل الخاص بالتنمية. خلال تلك الأسابيع القليلة الأولى، تبدأ الأوعية الدموية بالتشكل من الطبقة المتوسطة الجنينية. تُعرف الخلايا السليفة باسم الخلايا الوعائية. تفرق هذه بدورها إلى الخلايا الوعائية، التي تؤدي إلى ظهور الأوعية الدموية والخلايا الجذعية متعددة القدرات، والتي تتمايز إلى العناصر المكونة للدم. (ابحث عن محتوى إضافي لمزيد من التفاصيل حول نمو الجنين والدورة الدموية.) تشكل هذه الخلايا معًا كتلًا تعرف باسم جزر الدم المنتشرة في جميع أنحاء القرص الجنيني. تظهر المسافات على جزر الدم التي تتطور إلى لومن في الأوعية الدموية. تنشأ البطانة البطانية للأوعية من الخلايا الوعائية داخل هذه الجزر. تؤدي الخلايا الوسيطة المحيطة إلى ظهور العضلات الملساء وطبقات النسيج الضام للأوعية. بينما تتطور الأوعية، تبدأ الخلايا الجذعية متعددة القدرات في تكوين الدم.

تتطور أنابيب الأوعية الدموية أيضًا في جزر الدم، وتتصل في النهاية ببعضها البعض وكذلك بالقلب الأنبوبي النامي. وبالتالي، فإن النمط التنموي، بدلاً من البدء من تكوين وعاء مركزي واحد والانتشار إلى الخارج، يحدث في العديد من المناطق في وقت واحد مع انضمام السفن لاحقًا معًا. يستمر تكوين الأوعية الدموية هذا - إنشاء أوعية دموية جديدة من الأوعية الموجودة - حسب الحاجة طوال الحياة أثناء نمونا وتطورنا.

غالبًا ما يتبع تطور الأوعية الدموية نفس نمط نمو الأعصاب وينتقل إلى نفس الأنسجة والأعضاء المستهدفة. يحدث هذا لأن العديد من العوامل التي توجه نمو الأعصاب تحفز أيضًا الأوعية الدموية على اتباع نمط مماثل. يعتمد تطور وعاء معين إلى شريان أو وريد على التركيزات المحلية لبروتينات الإشارة.

مع نمو الجنين داخل رحم الأم، تنمو أيضًا متطلباته من العناصر الغذائية وتبادل الغازات. تتطور المشيمة - عضو الدورة الدموية الفريد للحمل - بشكل مشترك من الجنين وهياكل جدار الرحم لسد هذه الحاجة. يخرج من المشيمة الوريد السري، الذي يحمل الدم الغني بالأكسجين من الأم إلى الوريد الأجوف السفلي للجنين عبر القناة الوريدية إلى القلب الذي يضخه في الدورة الدموية للجنين. يحمل شريانان من الشرايين السرية دم الجنين المستنفد للأكسجين، بما في ذلك الفضلات وثاني أكسيد الكربون، إلى المشيمة. تبقى بقايا الشرايين السرية في البالغين. (ابحث عن محتوى إضافي لمزيد من المعلومات حول دور المشيمة في الدورة الدموية للجنين.)

توجد ثلاث تحويلات رئيسية - مسارات بديلة لتدفق الدم - في الجهاز الدوري للجنين. تقوم اثنتان من هذه التحويلات بتحويل الدم من الرئة إلى الدائرة الجهازية، بينما تربط الثالثة الوريد السري بالوريد الأجوف السفلي. تعتبر الحولتان الأوليان أمرًا بالغ الأهمية خلال حياة الجنين، عندما يتم ضغط الرئتين وامتلاؤهما بالسائل الأمنيوسي وتعطلهما عن العمل، ويتم تبادل الغازات عن طريق المشيمة. ومع ذلك، تنغلق هذه التحويلات بعد الولادة بفترة قصيرة، عندما يبدأ المولود في التنفس. تستمر التحويلة الثالثة لفترة أطول قليلاً ولكنها تصبح غير فعالة بمجرد قطع الحبل السري. التحويلات الثلاثة هي كما يلي (الشكل\(\PageIndex{1}\)):

الثقبة البيضاوية عبارة عن فتحة في الحاجز بين الأذينين تسمح بتدفق الدم من الأذين الأيمن إلى الأذين الأيسر. يمنع الصمام المرتبط بهذه الفتحة ارتداد الدم خلال فترة الجنين. عندما يبدأ المولود في التنفس ويزداد ضغط الدم في الأذين، تنغلق هذه التحويلة. تبقى الحفرة البيضاوية في الحاجز بين الأذينين بعد الولادة، مما يشير إلى موقع الثقبة البيضاوية السابقة.
القناة الشريانية عبارة عن وعاء عضلي قصير يربط الجذع الرئوي بالشريان الأورطي. وبذلك يتم تحويل معظم الدم الذي يتم ضخه من البطين الأيمن إلى الجذع الرئوي إلى الشريان الأورطي. يصل الدم الكافي فقط إلى رئتي الجنين للحفاظ على أنسجة الرئة النامية. عندما يأخذ المولود الجديد التنفس الأول، ينخفض الضغط داخل الرئتين بشكل كبير، وتتوسع كل من الرئتين والأوعية الرئوية. مع زيادة كمية الأكسجين، تنقبض العضلات الملساء في جدار القناة الشريانية، مما يؤدي إلى إغلاق الممر. في نهاية المطاف، تتدهور المكونات العضلية والبطانية للقناة الشريانية، تاركًا فقط مكون النسيج الضام في الرباط الشرياني.
القناة الوريدية هي وعاء دموي مؤقت يتفرع من الوريد السري، مما يسمح للكثير من الدم المؤكسج حديثًا من المشيمة - عضو تبادل الغازات بين الأم والجنين - بتجاوز كبد الجنين والانتقال مباشرة إلى قلب الجنين. تنغلق القناة الوريدية ببطء خلال الأسابيع الأولى من الطفولة وتتدهور لتصبح الوريد الرباطي.

الشكل\(\PageIndex{1}\): تحولات الجنين. تسمح الثقبة البيضاوية في الحاجز بين الأذينين بتدفق الدم من الأذين الأيمن إلى الأذين الأيسر. القناة الشريانية عبارة عن وعاء مؤقت يربط الشريان الأورطي بالجذع الرئوي. تربط القناة الوريدية الوريد السري بالوريد الأجوف السفلي إلى حد كبير عبر الكبد.

مراجعة الفصل

تبدأ الأوعية الدموية بالتشكل من الطبقة المتوسطة الجنينية. تفرق الخلايا الوعائية الأولية إلى بانيات وعائية تؤدي إلى ظهور الأوعية الدموية والخلايا الجذعية متعددة القدرات التي تتمايز إلى العناصر المكونة للدم. معًا، تشكل هذه الخلايا جزرًا دموية منتشرة في جميع أنحاء الجنين. تؤدي الامتدادات المعروفة باسم أنابيب الأوعية الدموية في النهاية إلى توصيل شبكة الأوعية الدموية. مع نمو الجنين داخل رحم الأم، تتطور المشيمة لتزويد الدم الغني بالأكسجين والمواد المغذية عبر الوريد السري ولإزالة الفضلات في الدم المستنفد للأكسجين عبر الشرايين السرية. توجد ثلاثة تحولات رئيسية في الجنين هي الثقبة البيضاوية والقناة الشريانية، التي تحول الدم من الرئة إلى الدائرة الجهازية، والقناة الوريدية، التي تنقل الدم المؤكسج حديثًا الذي يحتوي على نسبة عالية من العناصر الغذائية إلى قلب الجنين.

مراجعة الأسئلة

س: جزر الدم هي ________.

أ. مجموعات من خلايا تصفية الدم في المشيمة

كتل B. كتل الخلايا الجذعية متعددة القدرات المنتشرة في جميع أنحاء نخاع عظم الجنين

C. أنابيب الأوعية الدموية التي تؤدي إلى ظهور القلب الأنبوبي الجنيني

D. كتل الأوعية الدموية النامية والعناصر المشكلة المنتشرة في جميع أنحاء القرص الجنيني

الإجابة: د

س: أي من العبارات التالية صحيحة؟

ج: يحمل وردان من السرة الدم المستنفد للأكسجين من الدورة الدموية للجنين إلى المشيمة.

B. يحمل أحد الأوردة السرية الدم الغني بالأكسجين من المشيمة إلى قلب الجنين.

ج- يحمل شريانان من الشرايين السرية الدم المستنفد للأكسجين إلى رئتي الجنين.

D. لا شيء مما سبق صحيح.

الإجابة: ب

س: القناة الوريدية هي تحويلة تسمح بـ ________.

أ. تدفق دم الجنين من الأذين الأيمن إلى الأذين الأيسر

B. تدفق دم الجنين من البطين الأيمن إلى البطين الأيسر

C. يتدفق معظم الدم المؤكسج الطازج إلى قلب الجنين

D. يتدفق معظم دم الجنين المستنفد للأكسجين مباشرة إلى الجذع الرئوي للجنين

الإجابة: ج

أسئلة التفكير النقدي

س: تحتاج جميع الأنسجة، بما في ذلك الأورام الخبيثة، إلى إمدادات الدم. اشرح سبب استخدام الأدوية التي تسمى مثبطات تكوين الأوعية في علاج السرطان.

أ- مثبطات تكوين الأوعية الدموية هي أدوية تمنع نمو الأوعية الدموية الجديدة. يمكن أن تعيق نمو الأورام عن طريق الحد من إمدادات الدم وبالتالي وصولها إلى تبادل الغازات والمغذيات.

س: اشرح موقع وأهمية القناة الشريانية في الدورة الدموية للجنين.

ج: القناة الشريانية هي وعاء دموي يوفر ممرًا بين الجذع الرئوي والشريان الأورطي أثناء حياة الجنين. يتم تحويل معظم الدم الذي يخرج من البطين الأيمن للجنين ويدخل الجذع الرئوي من خلال هذه البنية إلى الشريان الأورطي للجنين، وبالتالي يتجاوز رئتي الجنين.

مسرد المصطلحات

بانيات وعائية: الخلايا الجذعية التي تؤدي إلى تكوين الأوعية الدموية

تكوين الأوعية: تطوير أوعية دموية جديدة من الأوعية الموجودة

جزر الدم: كتل الأوعية الدموية النامية والعناصر المشكلة من خلايا الجلد المتوسط المنتشرة في جميع أنحاء القرص الجنيني

القناة الشريانية: تحويلة في الجذع الرئوي للجنين تقوم بتحويل الدم المؤكسج إلى الشريان الأورطي

القناة الوريدية: تحويلة تؤدي إلى تجاوز الدم المؤكسج لكبد الجنين في طريقه إلى الوريد الأجوف السفلي

الثقبة البيضاوية: تحويلة تربط مباشرة الأذينين اليمنى واليسرى وتساعد على تحويل الدم المؤكسج من الدائرة الرئوية للجنين

بانمات وعائية: الخلايا الجذعية الجنينية التي تظهر في الطبقة المتوسطة وتؤدي إلى ظهور كل من الخلايا الوعائية والخلايا الجذعية متعددة القدرات

الشرايين السرية: زوج من الأوعية الدموية التي تجري داخل الحبل السري وتحمل دم الجنين الذي يحتوي على نسبة منخفضة من الأكسجين ونسبة عالية من النفايات إلى المشيمة لتبادله مع دم الأم

الوريد السري: وعاء واحد ينشأ في المشيمة ويمتد داخل الحبل السري ويحمل الدم الغني بالأكسجين والمواد المغذية إلى قلب الجنين

أنابيب الأوعية الدموية: الأوعية الدموية البدائية في الجنين النامي