Articulo de referencia

Desarrollo del corazón

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El desarrollo cardíaco , también conocido como cardiogénesis , se refiere al desarrollo prenatal del corazón . Este comienza con la formación de dos tubos endocárdicos que se fusionan para formar el corazón tubular , también llamado tubo cardíaco primitivo. El corazón es el primer órgano funcional en los embriones de vertebrados .

El corazón tubular se diferencia rápidamente en tronco arterioso , bulbo cardíaco , ventrículo primitivo , aurícula primitiva y seno venoso . El tronco arterioso se divide en aorta ascendente y tronco pulmonar . El bulbo cardíaco forma parte de los ventrículos . El seno venoso se conecta a la circulación fetal .

El tubo cardíaco se alarga en el lado derecho, formando un bucle que constituye el primer signo visual de asimetría izquierda-derecha del cuerpo. Dentro de las aurículas y los ventrículos se forman tabiques que separan los lados izquierdo y derecho del corazón . [ 3 ]

Desarrollo temprano

El corazón deriva de células de la capa germinal mesodérmica embrionaria que se diferencian después de la gastrulación en mesotelio , endotelio y miocardio . La inducción cardíaca ocurre en el mesodermo anterior durante la gastrulación a través de interacciones con el endodermo adyacente (tanto extraembrionario como definitivo) mediadas principalmente por inhibidores endógenos de la señalización WNT como DKK1. [ 4 ] [ 5 ] El pericardio mesotelial forma el revestimiento externo del corazón. El revestimiento interno del corazón (el endocardio , los vasos linfáticos y sanguíneos) se desarrolla a partir del endotelio. [ 6 ] [ 2 ]

Tubos endocárdicos

En el mesénquima esplacnopleural a ambos lados de la placa neural , se desarrolla un área en forma de herradura que constituye la región cardiogénica. Esta se ha formado a partir de mioblastos cardíacos e islotes sanguíneos como precursores de las células sanguíneas y los vasos. [ 7 ] Hacia el día 19, comienza a desarrollarse un tubo endocárdico a cada lado de esta región. Estos dos tubos crecen y, para la tercera semana, convergen entre sí para fusionarse mediante la muerte celular programada , formando así un único tubo: el corazón tubular . [ 8 ]

A partir del mesénquima esplacnopleural, la región cardiogénica se desarrolla craneal y lateralmente a la placa neural . En esta área, se forman dos grupos celulares angiogénicos separados a cada lado y se fusionan para formar los tubos endocárdicos . Al comenzar el plegamiento embrionario, los dos tubos endocárdicos son empujados hacia la cavidad torácica, donde comienzan a fusionarse, proceso que se completa aproximadamente a los 22 días. [ 9 ] [ 2 ]

Aproximadamente entre 18 y 19 días después de la fertilización, el corazón comienza a formarse. El corazón comienza a desarrollarse cerca de la cabeza del embrión en el área cardiogénica. [ 1 ] Después de la señalización celular , dos hebras o cordones comienzan a formarse en la región cardiogénica [ 1 ] A medida que se forman, se desarrolla una luz dentro de ellos, momento en el que se les denomina tubos endocárdicos. [ 1 ] Al mismo tiempo que se forman los tubos, también se forman otros componentes cardíacos importantes. [ 8 ] Los dos tubos migran juntos y se fusionan para formar un único tubo cardíaco primitivo que rápidamente forma cinco regiones distintas. [ 1 ] De la cabeza a la cola, estas son el tronco arterioso , el bulbo cardíaco , el ventrículo primitivo , la aurícula primitiva y el seno venoso . [ 1 ] Inicialmente, toda la sangre venosa fluye hacia el seno venoso, y las contracciones impulsan la sangre desde la cola hacia la cabeza, o desde el seno venoso hacia el tronco arterioso. [ 1 ] El tronco arterioso se dividirá para formar la aorta y la arteria pulmonar; el bulbo cardíaco se desarrollará en el ventrículo derecho; el ventrículo primitivo formará el ventrículo izquierdo; la aurícula primitiva se convertirá en las partes anteriores de las aurículas izquierda y derecha y sus apéndices, y el seno venoso se desarrollará en la parte posterior de la aurícula derecha, el nódulo sinoauricular y el seno coronario. [ 1 ]

Posición del tubo cardíaco

La parte central del área cardiogénica se encuentra delante de la membrana orofaríngea y la placa neural. El crecimiento del cerebro y los pliegues cefálicos empujan la membrana orofaríngea hacia adelante, mientras que el corazón y la cavidad pericárdica se mueven primero hacia la región cervical y luego hacia el tórax. La porción curva del área en forma de herradura se expande para formar el futuro infundíbulo ventricular y las regiones ventriculares, a medida que el tubo cardíaco continúa expandiéndose. El tubo comienza a recibir drenaje venoso en su polo caudal y bombeará sangre desde el primer arco aórtico hacia la aorta dorsal a través de su cabeza polar. Inicialmente, el tubo permanece unido a la parte dorsal de la cavidad pericárdica por un pliegue de tejido mesodérmico llamado mesodermo dorsal. Este mesodermo desaparece para formar los dos senos pericárdicos, el seno pericárdico transverso y el seno pericárdico oblicuo , que conectan ambos lados de la cavidad pericárdica. [ 7 ]

El miocardio se engrosa y secreta una gruesa capa de matriz extracelular rica en ácido hialurónico que separa el endotelio . Luego, las células mesoteliales forman el pericardio y migran para formar la mayor parte del epicardio. Posteriormente, el tubo cardíaco se forma a partir del endocardio , que es el revestimiento endotelial interno del corazón, y la pared muscular miocárdica, que es el epicardio que recubre el exterior del tubo. [ 7 ]

El corazón se pliega y gira

El tubo cardíaco continúa estirándose y, hacia el día 23, en un proceso llamado morfogénesis , comienza el plegamiento cardíaco. La porción cefálica se curva en sentido horario hacia el frente. La porción auricular comienza a moverse cefálicamente y luego se mueve hacia la izquierda desde su posición original. Esta forma curva se acerca al corazón y finaliza su crecimiento el día 28. El conducto forma las uniones auricular y ventricular que conectan la aurícula común y el ventrículo común en el embrión temprano. El bulbo arterial forma la porción trabecular del ventrículo derecho. Un cono formará la sangre del infundíbulo de ambos ventrículos. El tronco arterial y las raíces formarán la porción proximal de la aorta y la arteria pulmonar. La unión entre el ventrículo y el bulbo arterial se denominará orificio intraventricular primario. El tubo se divide en regiones cardíacas a lo largo de su eje craneocaudal: el ventrículo primitivo, llamado ventrículo izquierdo primitivo, y el bulbo arterial proximal trabecular, llamado ventrículo derecho primitivo. [ 10 ] En este caso no hay tabique presente en el corazón.

Si bien no existe una explicación funcional para el enigmático giro del corazón y los intestinos , una teoría sí ofrece una explicación para la evolución y el desarrollo de este fenómeno. Según esta teoría de la torsión axial , esto se debe a una torsión en el cuerpo de todos los vertebrados que ocurre en el embrión temprano. La torsión hace girar la parte anterior de la cabeza (con la cara y el cerebro) en el sentido de las agujas del reloj y el resto del cuerpo externo en sentido contrario, de modo que el cuerpo del vertebrado es simétrico externamente. Dado que no existe presión evolutiva sobre el corazón y los órganos internos para lograr la simetría bilateral, estas partes del cuerpo quedan excluidas de la torsión y permanecen asimétricas. [ 11 ]

cámaras del corazón

Seno venoso

A mediados de la cuarta semana, el seno venoso recibe sangre venosa de los polos derecho e izquierdo. Cada polo recibe sangre de tres venas principales: la vena vitelina, la vena umbilical y la vena cardinal común. La abertura del seno se mueve en el sentido de las agujas del reloj. Este movimiento se debe principalmente al cortocircuito de sangre de izquierda a derecha que ocurre en el sistema venoso durante la cuarta y quinta semana de desarrollo. [ 12 ]

Cuando la vena cardinal común izquierda desaparece en la décima semana, solo permanecen la vena oblicua de la aurícula izquierda y el seno coronario. El polo derecho se une a la aurícula derecha para formar la porción de la pared de la aurícula derecha. Las válvulas venosas derecha e izquierda se fusionan y forman un pico conocido como septum spurium . Al principio, estas válvulas son grandes, pero con el tiempo la válvula venosa izquierda y el septum spurium se fusionan con el tabique interauricular en desarrollo. La válvula venosa superior derecha desaparece, mientras que la válvula venosa inferior evoluciona en la válvula inferior de la vena cava y la válvula del seno coronario . [ 12 ]

Muro del corazón

Las paredes principales del corazón se forman entre los días 27 y 37 del desarrollo embrionario temprano. El crecimiento consiste en dos masas de tejido que crecen activamente y se aproximan entre sí hasta fusionarse y dividirse en dos conductos separados. Estas masas de tejido, denominadas almohadillas endocárdicas, se desarrollan en las regiones auriculoventricular y conotruncal . En estas regiones, las almohadillas contribuyen a la formación del tabique auricular, los conductos ventriculares, las válvulas auriculoventriculares y los canales aórtico y pulmonar. [ 13 ]

aurículas

El corazón en desarrollo al día 30. El septum primum (arriba, en el medio) se desarrolla hacia abajo para separar la aurícula primitiva, inicialmente unida , en aurícula izquierda y derecha.

Al final de la cuarta semana, crece una cresta que se desprende de la parte cefálica. Esta cresta es la primera parte del septum primum . Los dos extremos del septum se extienden hacia el interior de las almohadillas endocárdicas en el canal auriculoventricular . La abertura entre el borde inferior del septum primum y las almohadillas endocárdicas es el ostium primum (primera abertura). Las extensiones de las almohadillas endocárdicas superior e inferior crecen a lo largo del margen del septum primum y cierran el ostium primum. La coalescencia de estas perforaciones formará el ostium secundum (segunda abertura), que permite que la sangre fluya libremente desde la aurícula derecha a la izquierda.

Cuando la aurícula derecha se expande debido a la incorporación del polo del seno, aparece un nuevo pliegue, llamado septum secundum . En su lado derecho se fusiona con la válvula venosa izquierda y el septum spurium. Aparecerá entonces una abertura libre, llamada foramen oval . Los restos del septum primum superior se convertirán en las válvulas del foramen oval. El paso entre las dos cámaras auriculares consiste en una larga hendidura oblicua a través de la cual fluye la sangre de la aurícula derecha a la izquierda. [ 13 ]

Ventrículos

Inicialmente, se desarrolla una única vena pulmonar en forma de abultamiento en la pared posterior de la aurícula izquierda. Esta vena se conectará con las venas de los esbozos pulmonares en desarrollo . A medida que avanza el desarrollo, la vena pulmonar y sus ramas se incorporan a la aurícula izquierda y ambas forman la pared lisa de la misma. La aurícula izquierda embrionaria permanece como el apéndice auricular izquierdo trabecular, y la aurícula derecha embrionaria permanece como el apéndice auricular derecho. [ 14 ]

Formación del tabique del canal auriculoventricular

Al final de la cuarta semana, aparecen dos almohadillas endocárdicas auriculoventriculares. Inicialmente, el canal auriculoventricular da acceso al ventrículo izquierdo primitivo y está separado del bulbo arterial por el borde del bulbo ventricular. En la quinta semana, el extremo posterior termina en la parte central de la almohadilla endocárdica superior. Debido a esto, la sangre puede acceder tanto al ventrículo primitivo izquierdo como al derecho. A medida que las almohadillas anterior y posterior se proyectan hacia adentro, se fusionan para formar un orificio auriculoventricular derecho e izquierdo. [ 15 ]

válvulas auriculoventriculares

Al formarse los tabiques intraauriculares, las válvulas auriculoventriculares comienzan a crecer. Un tabique interventricular muscular comienza a desarrollarse desde el ventrículo común hasta las almohadillas endocárdicas auriculoventriculares. La división comienza en el ventrículo común, donde aparece un surco en la superficie externa del corazón, y el foramen interventricular finalmente desaparece. Este cierre se logra mediante el crecimiento adicional del tabique interventricular muscular, la contribución del tejido crestal-conal del tronco y un componente membranoso. [ 16 ]

Válvulas y conductos de salida

Formación del tronco del tabique y cono arterial.

El cono arterial se cierra mediante las almohadillas infundibulares. Los conos del tronco se cierran mediante la formación de un tabique infundibulotroncal, compuesto por una porción proximal recta y una porción distal espiral. La porción más estrecha de la aorta se encuentra en la porción dorsal izquierda. La porción distal de la aorta se desplaza hacia adelante a la derecha. La arteria pulmonar proximal se encuentra en la porción ventral derecha, y la porción distal de la arteria pulmonar se encuentra en la porción dorsal izquierda. [ 13 ]

Marcapasos y sistema de conducción

Las ondas de despolarización eléctrica rítmica que desencadenan la contracción miocárdica son miogénicas, lo que significa que se originan espontáneamente en el músculo cardíaco y luego se encargan de transmitir señales de célula a célula. Los miocitos , que se obtuvieron en el tubo cardíaco primitivo, comienzan a latir al unirse por sus paredes en un sincitio . Los miocitos inician la actividad eléctrica rítmica antes de la fusión de los tubos endocárdicos . El latido cardíaco comienza en la región del marcapasos , que tiene un tiempo de despolarización espontánea más rápido que el resto del miocardio. [ 17 ]

El ventrículo primitivo actúa como marcapasos inicial. Sin embargo, esta actividad marcapasos la realiza un grupo de células derivadas del seno venoso derecho sinoauricular. Estas células forman un nódulo sinoauricular (NSA) ovoide en la válvula venosa izquierda. Tras el desarrollo del NSA, las almohadillas endocárdicas superiores comienzan a formar un marcapasos, también conocido como nódulo auriculoventricular . Con el desarrollo del NSA, se forma una banda de células conductoras especializadas que crean el haz de His , el cual envía una rama al ventrículo derecho y otra al ventrículo izquierdo. La mayoría de las vías de conducción se originan en el mesodermo cardiogénico, pero el nódulo sinusal puede derivar de la cresta neural. [ 17 ]

El corazón embrionario humano muestra actividad cardíaca aproximadamente 21 días después de la fecundación, o cinco semanas después de la última menstruación normal (FUM), que es la fecha que se utiliza habitualmente para determinar la edad gestacional en la comunidad médica. Las despolarizaciones eléctricas que desencadenan la contracción de los miocitos cardíacos surgen espontáneamente dentro del propio miocito . El latido cardíaco se inicia en las regiones marcapasos y se propaga al resto del corazón a través de una vía de conducción. Las células marcapasos se desarrollan en la aurícula primitiva y el seno venoso para formar el nódulo sinoauricular y el nódulo auriculoventricular , respectivamente. Las células conductoras forman el haz de His y transmiten la despolarización a la parte inferior del corazón. La actividad cardíaca es visible a partir de las 5 semanas de gestación aproximadamente.

El corazón humano comienza a latir a un ritmo similar al de la madre, aproximadamente 75-80 latidos por minuto (lpm). La frecuencia cardíaca embrionaria (FCE) se acelera linealmente durante el primer mes de gestación, alcanzando un pico de 165-185 lpm a principios de la séptima semana (principios de la novena semana después de la última menstruación). Esta aceleración es de aproximadamente 3,3 lpm por día, o unos 10 lpm cada tres días, lo que representa un aumento de 100 lpm en el primer mes. [ 18 ]

Tras alcanzar su pico máximo aproximadamente a las 9,2 semanas después de la última menstruación, la frecuencia cardíaca disminuye hasta aproximadamente 150 latidos por minuto (±25 latidos por minuto) durante la semana 15 posterior a la última menstruación. Después de la semana 15, la desaceleración se ralentiza, alcanzando una tasa promedio de aproximadamente 145 latidos por minuto (±25 latidos por minuto) al término del embarazo.

Imágenes

Dispositivo para ecografía obstétrica, incluyendo su uso en el primer trimestre .
Ecografía transvaginal de un embrión de 5 semanas y 5 días de gestación , con actividad cardíaca discernible (flecha).

En el primer trimestre , la actividad cardíaca se puede visualizar y el movimiento del corazón fetal se puede cuantificar mediante ecografía obstétrica . Un estudio de 32 embarazos normales mostró que el movimiento del corazón fetal era visible con un nivel medio de gonadotropina coriónica humana (hCG) de 10 000 UI/L (rango 8650–12 200). [ 19 ] La ecografía obstétrica también puede utilizar la técnica Doppler en vasos clave como la arteria umbilical para detectar flujo anormal.

monitor fetal Doppler

En las últimas etapas del embarazo, se puede utilizar un monitor fetal Doppler sencillo para cuantificar la frecuencia cardíaca fetal.

Se puede detectar un latido cardíaco fetal alrededor de las 17 a 20 semanas de gestación, cuando las cavidades del corazón se han desarrollado lo suficiente. [ 20 ]

Durante el parto , este parámetro forma parte de la cardiotocografía , que consiste en registrar de forma continua los latidos del corazón fetal y las contracciones uterinas .

Imágenes adicionales

Referencias

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  20. "Guía del ACOG sobre el lenguaje y el aborto" . Colegio Estadounidense de Obstetras y Ginecólogos . Archivado del original el 16 de noviembre de 2022. Consultado el 17 de noviembre de 2022 ."Latido cardíaco" - Clínicamente, es incorrecto usar la palabra "latido cardíaco" para describir el sonido que se escucha en la ecografía al principio del embarazo. De hecho, en esta etapa temprana del embarazo no se han desarrollado las cavidades cardíacas que describe esta palabra, por lo que no existe un "latido cardíaco" reconocible. Lo que las mujeres embarazadas pueden escuchar es la máquina de ultrasonido traduciendo los impulsos electrónicos que indican la actividad cardíaca fetal en el sonido que reconocemos como un latido cardíaco. "Latido cardíaco fetal" - Hasta que las cavidades cardíacas se hayan desarrollado y puedan detectarse mediante ecografía (aproximadamente entre las 17 y 20 semanas de gestación), no es preciso caracterizar el desarrollo cardíaco del embrión o feto como un latido cardíaco.

Este artículo incorpora texto del libro CC BY : OpenStax College, Anatomy & Physiology. OpenStax CNX. 30 de julio de 2014.