हृदयवाहिनी और कंकाल प्रणाली का विकास

हृदयवाहिनी और कंकाल प्रणाली का विकास विकासात्मक शरीर रचना विज्ञान की वह शाखा है जो इस बात से संबंधित है कि हृदय, रक्त वाहिकाएं, हड्डियां और अंग अविभेदित भ्रूण ऊतक से कैसे उत्पन्न होते हैं और अपना निश्चित रूप कैसे प्राप्त करते हैं। हृदयवाहिनी प्रणाली भ्रूण में पहली कार्यशील अंग प्रणाली है, जबकि कंकाल अपनी परिपक्वता पूरी करने वाली अंतिम प्रणालियों में से एक है, और दोनों कोशिका प्रवासन, संकेत और ऊतक रीमॉडलिंग पर निर्भर करते हैं।

Definition

भ्रूण प्रक्रियाओं का समन्वित समूह जिसके द्वारा मेसोडर्म- और तंत्रिका-शिखा-व्युत्पन्न कोशिकाएं हृदय और बड़ी वाहिकाओं, प्रणालीगत और फुफ्फुसीय संवहनी, अक्षीय और उपांगीय कंकाल, और अंगों का निर्माण करती हैं।

Scope

यह क्षेत्र पाठक को दो अंग प्रणालियों से परिचित कराता है जो विकासात्मक तर्क साझा करती हैं: पूर्वज विशिष्टीकरण, मॉर्फोजेनेटिक फोल्डिंग और संघनन, और संकेत-प्रेरित पैटर्निंग। यह कार्डियोजेनेसिस और हृदय-नलिका निर्माण, हृदय कक्ष सेप्टेशन और वाल्व निर्माण, संवहनी प्रणाली विकास, कंकाल विकास और अस्थिभवन, और अंग विकास और मॉर्फोजेनेसिस पर विस्तृत विषयों से जुड़ता है। यह सामान्य विकासात्मक शरीर रचना विज्ञान का एक संदर्भ अवलोकन है, न कि नैदानिक ​​मार्गदर्शन।

Sub-topics

• हृदय कक्ष पट विभाजन और वाल्व निर्माण
• हृदयजनन और हृदय नलिका का निर्माण
• अंग का विकास और आकारिकी (मॉर्फोजेनेसिस)
• कंकाल विकास और अस्थिभवन
• संवहनी प्रणाली का विकास

Core questions

• प्रारंभिक मेसोडर्मल पूर्वज हृदय, संवहनी या कंकाल के भाग्य के लिए कैसे प्रतिबद्ध होते हैं?
• कौन से सिग्नलिंग केंद्र विकसित हो रहे हृदय, वाहिकाओं और अंगों को उनकी धुरी के साथ पैटर्न करते हैं?
• हृदय की रैखिक ट्यूब और हड्डी के उपास्थि मॉडल को परिपक्व संरचनाओं में उत्तरोत्तर कैसे रीमॉडल किया जाता है?
• कुछ सबसे सामान्य जन्मजात विसंगतियाँ हृदय और कंकाल संबंधी क्यों होती हैं?

Key concepts

• पार्श्व प्लेट मेसोडर्म से हृदय और संवहनी पूर्वज
• एंडोकॉन्ड्रल और इंट्रामेम्ब्रानस अस्थिभवन
• आउटफ्लो ट्रैक्ट में तंत्रिका शिखा का योगदान
• वासकुलोजेनेसिस और एंजियोजेनेसिस
• अंग सिग्नलिंग केंद्र (एईआर, जेडपीए)
• ऊतक रीमॉडलिंग और मॉर्फोजेनेसिस
• विकासात्मक त्रुटियों के रूप में जन्मजात विसंगतियाँ

Mechanisms

दोनों प्रणालियाँ पूर्वज आबादी के विशिष्टीकरण से शुरू होती हैं और मॉर्फोजेनेटिक रीमॉडलिंग के माध्यम से आगे बढ़ती हैं। हृदय और एंडोथेलियल पूर्वज बड़े पैमाने पर पार्श्व प्लेट मेसोडर्म से उत्पन्न होते हैं; हृदय पहले एक ट्यूब के रूप में बनता है जो लूप करता है और कक्षों में विभाजित होता है, जबकि एंडोथेलियल कोशिकाएं डी नोवो (वासकुलोजेनेसिस) वाहिकाओं को इकट्ठा करती हैं और फिर अंकुरित होती हैं और रीमॉडल (एंजियोजेनेसिस) करती हैं। कंकाल मेसेनकाइमल संघनन से बनता है जो या तो सीधे (इंट्रामेम्ब्रानस) या उपास्थि मध्यवर्ती (एंडोकॉन्ड्रल) के माध्यम से अस्थिभवन करता है। संरक्षित सिग्नलिंग परिवार, जिसमें हृदय के भाग्य को चलाने वाले प्रतिलेखन कारक और अंग को पैटर्न करने वाले ढाल-बनाने वाले मॉर्फोजेन शामिल हैं, इन कार्यक्रमों में बार-बार आते हैं।

Clinical relevance

जन्मजात हृदय दोष और कंकाल या अंग विकृतियां सबसे लगातार संरचनात्मक जन्म संबंधी विसंगतियों में से हैं, और उनकी विकासात्मक उत्पत्ति को समझना यह स्पष्ट करता है कि विशेष संरचनाएं एक साथ क्यों विफल होती हैं। यह क्षेत्र ऐसी विसंगतियों की व्याख्या के आधार के रूप में सामान्य और बाधित मॉर्फोजेनेसिस का वर्णन करता है; यह शैक्षिक पृष्ठभूमि है और व्यक्तिगत निदान या उपचार का आधार नहीं है।

Epidemiology

जन्मजात हृदय रोग सामूहिक रूप से जन्म दोषों के सबसे सामान्य समूहों में से एक है, और कंकाल और अंग विसंगतियां भी जन्मजात रुग्णता में पर्याप्त योगदान करती हैं; दोनों में कार्डियोलॉजी और विकासात्मक साहित्य में वर्णित गंभीरता का एक व्यापक स्पेक्ट्रम शामिल है।

History

हृदय और कंकाल का वर्णनात्मक भ्रूणविज्ञान शास्त्रीय शरीर रचना विज्ञान से संबंधित है, लेकिन आणविक युग ने दोनों प्रणालियों को संरक्षित आनुवंशिक मार्गों के संदर्भ में फिर से परिभाषित किया। 1990 के दशक से किए गए कार्य ने हृदय निर्माण को नियंत्रित करने वाले प्रतिलेखन नेटवर्क और अंग को पैटर्न करने वाले सिग्नलिंग केंद्रों की पहचान की, जिसमें वर्णनात्मक आकृति विज्ञान को आनुवंशिकी के साथ एकीकृत किया गया।

Key figures

• Eric Olson
• Deepak Srivastava
• Fanxin Long
• David Ornitz
• Peter Carmeliet
• Rolf Zeller

Seminal works

• olson-srivastava-1996
• long-ornitz-2013
• zeller-2009

Frequently asked questions

भ्रूण में हृदयवाहिनी प्रणाली सबसे पहले क्यों विकसित होती है?

तेजी से बढ़ता भ्रूण ऑक्सीजन और पोषक तत्वों की डिलीवरी के लिए साधारण प्रसार को जल्दी से पार कर जाता है, इसलिए एक कार्यशील संचार प्रणाली को जल्दी से बनना और पंप करना शुरू करना चाहिए, इससे पहले कि अधिकांश अन्य अंग प्रणालियां पूरी हों।

क्या हृदय और कंकाल कोई विकासात्मक तर्क साझा करते हैं?

हाँ। दोनों मेसोडर्म से पूर्वज कोशिकाओं के विशिष्टीकरण पर, संकेत-प्रेरित पैटर्निंग पर, और व्यापक ऊतक रीमॉडलिंग पर निर्भर करते हैं जो एक साधारण प्रारंभिक संरचना को एक जटिल निश्चित संरचना में परिवर्तित करता है।