Embriologia do sistema cardiovascular

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    09-Jul-2015

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  • Professores: Ms. Pedro Ludovico de Gois e Silva Ms. Karla Carvalho Miranda

    EMBRIOLOGIA DO SISTEMA CARDIOVASCULAR

    O SISTEMA CARDIOVASCULAR

    O sistema cardiovascular o primeiro a entrar em funcionamento no embrio, permitindo que o sangue comece a circular no final da terceira semana. Esse desenvolvimento rpido necessrio porque o embrio em ligeiro crescimento precisa de um mtodo eficiente de aquisio de oxignio e nutrientes, e de excreo de dixido de carbono e outros produtos.

    DESENVOLVIMENTO INICIAL DO CORAO

    O primeiro sinal do corao aparece no fim da terceira semana na rea cardiognica. Um par de cordes endoteliais denominados cordes angioblsticos aparece e logo sofre canalizao para formar os tubos endocrdicos. Estes tubos aproximam-se um do outro e se fundem, formando um nico tubo cardaco.

    Trs pares de veias drenam o corao tubular do embrio de quatro semanas: (1) as veias vitelinas, pelas quais retorna o sangue do saco vitelino; (2) as veias umbilicais, que trazem sangue oxigenado do crion (parte embrionria da placenta); e (3) as veias cardinais comuns, pelas quais retorna o sangue do corpo do embrio.

    Durante a formao da prega ceflica, o tubo cardaco e a cavidade pericrdica vo se situar em posio ventral ao intestino anterior e em posio caudal membrana orofarngea. Ao mesmo tempo, o corao se alonga e forma dilataes e constries alternadas: o tronco arterioso, o bulbo arterioso (ou bulbus cordis), o trio, o ventrculo e o seio venoso.

    O tronco arterioso continuo, ceflicamente, com o saco artico, do qual nascem os arcos articos. O seio venoso, que grande, recebe as veias umbilical, vitelina e cardinal comum, vindas do crion, saco vitelino e embrio, respectivamente. O seio venoso, tambm grande, recebe sangue das veias umbilicais, vitelina e cardinal comum. Inicialmente, o corao um tubo razoavelmente reto, mas logo se curva sobre si mesmo, formando uma ala bulboventricular em "U".

    Com a fuso dos tubos cardacos endoteliais, o mesoderma esplncnico que envolve o celoma pericrdico forma uma camada externa do corao embrionrio. Esta camada representa o miocrdio primitivo. Nesta fase, o corao em desenvolvimento composto de um tubo endotelial separado de outro tubo, o miocrdio primitivo, por um tecido conjuntivo gelatinoso chamado gelia cardaca. O tubo endotelial transforma-se no revestimento endotelial interno do corao, o endocrdio, enquanto o miocrdio primitivo torna-se sua parede muscular, ou miocrdio. O epicrdio ou pericrdio visceral derivados das clulas mesoteliais que nascem da superfcie externa do seio venoso e se espalham sobre o miocrdio.

    A CIRCULAO PRIMITIVA

    As contraes do corao primitivo comeam entre o vigsimo e vigsimo primeiro dia. Os movimentos ocorrem em ondas peristlticas que tm inicio no seio venoso e foram o sangue atravs do corao tubular. O sangue primitivo forma-se na parede do saco vitelino durante a terceira semana e passa para o seio venoso do corao atravs das veias vitelinas. O seio venoso tambm recebe sangue do crion pelas veias umbilicais (inicialmente so duas). O sangue proveniente do crion contm nutrientes e oxignio derivados do sangue da materno. Como o saco vitelino no contem vitelo, o embrio precisa obter sua nutrio e oxignio da me atravs da placenta primitiva.

  • O sangue do corao primitivo distribudo para os arcos braquiais vindo dos arcos articos, e, para o resto do embrio das aortas (inicialmente so duas) e seus ramos. O sangue do corao primitivo tambm passa para o saco vitelino e para o crion via artrias vitelina e umbilical, respectivamente.

    Depois de liberar oxignio e nutrientes para os tecidos e rgos em desenvolvimento do embrio e deles receber dixido de carbono e produtos de excreo, o sangue retorna ao corao principalmente pelas veias cardinais. O sangue que passa do corao para placenta primitiva (crion) libara os seus produtos de excreo e dixido de carbono para o sangue materno, dele recebendo nutrientes e oxignio. Este sangue bem oxigenado retorna ao corao pelas veias umbilicais.

    DESENVOLVIMENTO FINAL DO CORAO

    O corao primitivo tem um trio e um ventrculo. A diviso do canal atrioventricular, trio e ventrculo comeam por volta da metade da quarta semana e esta essencialmente completada ao final da quinta semana. Embora sejam descritos separadamente, esses processos do desenvolvimento acontecem ao mesmo tempo.

    DIVISO DO CANAL ATRIOVENTRICULAR

    Coxins endocrdicos aparecem nas paredes dorsal e ventral do corao, na regio do canal atrioventricular. Estas salincias crescem em direo uma outra e se fundem, dividindo os canais atrioventriculares direito e esquerdo.

    DIVISO DO TRIO PRIMITIVO

    Uma membrana delgada em forma de quarto crescente, o septum primum, cresce da parede dorsoceflica do trio primitivo. Enquanto este septo com a aparncia de cortina cresce, forma-se entre a sua borda livre e os coxins endocrdicos uma grande abertura chamada formen primum. Ao crescer em direo aos coxins endocrdicos, o septum primum reduz o tamanho do foramen primum. Antes do foramen primum ser obliterado, aparecem perfuraes na parte central do septum primum, que logo coalecem para formar uma outra abertura, o foramen secundum. Ao mesmo tempo, o septum primum se fundem com os coxins endocrdicos fundidos, obliterando assim o foramen primum.

    Em seguida, uma outra membrana em quarto crescente, o septum secundum, crescem a partir da parede ventroceflica do trio do lado direito do septum primum; e gradualmente, este septo cobre o foramen secundum. A abertura oval no septum secundum chamado forame oval. A parte remanescente do septum primum forma a valva do forame oval. Antes do nascimento, o forame oval permite que a maior parte do sangue que penetra no trio direito passe para o trio esquerdo. Depois do nascimento, o forame oval normalmente se fecha e o septo interatrial se transforma numa diviso completa.

    Destino do seio venoso e formao do trio direito adulto. Inicialmente, o seio venoso uma cmara separada do corao que se abre na parede dorsal do trio direito. O corno esquerdo do seio venoso forma o seio coronrio e o corno direito torna-se parte do trio direito. O resqucio da parte direita do trio primitivo representado pela poro rugosa do trio e pela aurcula direita.

    Veia pulmonar primitiva e formao do trio esquerdo adulto. A parte lisa da parede do trio esquerdo deriva da veia pulmonar primitiva. Com a expanso do trio, a poro terminal desta veia junto com seus ramos principais so gradualmente incorporados parede do trio esquerdo. O resqucio da parte esquerda do trio primitiva a aurcula esquerda, um apndice do trio.

    DIVISO DO VENTRCULO PRIMITIVO

  • A diviso do ventrculo primitivo em ventrculos direito e esquerdo indicada no final da quarta semana por uma crista muscular, o septo interventricular, situado no assoalho do ventrculo prximo ao seu pice. Um forame interventricular entre a borda livre do septo interventricular e os coxins endocrdicos fundidos permite a comunicao entre os ventrculos direito e esquerdo. Normalmente, o foramen interventricular se fecha ao final da stima semana em conseqncia da fuso de tecidos provenientes de trs fontes. Aps o fechamento do forame interventricular, o tronco pulmonar comunica-se com o ventrculo direito e a aorta com ventrculo esquerdo.

    DIVISO DO BULBO ARTERIOSO E DO TRONCO ARTERIOSO

    Durante a quinta semana formam-se tumefaes nas paredes do bulbo arterioso. Estas tumefaes, chamadas cristas bulbares, so inicialmente preenchidas com gelia cardaca, mas depois so invadidas por clulas mesenquimais. Cristas troncais semelhantes formam-se no tronco arterioso, continua com as cristas bulbares. A orientao em espiral das cristas, possivelmente causadas pela corrente sangunea vinda dos ventrculos, resulta em um septo aortopulmonar espiral, quando esta cristas se fundem. Este septo divide o bulbo arterioso e o tronco arterioso em dois canais, a aorta ascendente e o tronco pulmonar. Devido forma espiralada do septo aortopulmonar, o tronco pulmonar se enrola em torno da aorta ascendente.

    O bulbo arterioso incorporado gradualmente pelas paredes dos ventrculos. No ventrculo direito adulto, ele representado pelo infundbulo ou cone arterioso, que da origem ao tronco pulmonar. No ventrculo esquerdo adulto, o bulbo arterioso forma as paredes do vestbulo artico, a parte da cavidade ventricular logo abaixo da valva artica.

    DESENVOLVIMENTO DO SISTEMA CONDUTOR DO CORAO

    Inicialmente, as camadas musculares do trio e do ventrculo so continuas. O trio primitivo atua como um marca-passo temporrio do corao, mas o seio venoso logo assume esta funo. O n sinoatrial forma-se durante a quinta semana. Originalmente ele se situa na parede direita do seio venoso, mas acaba sendo incorporado juntamente com este pela parede do trio direito.

    Aps a incorporao do seio venoso, so encontradas clulas da sua parede esquerda na base do septo interatrial em posio anterior a abertura do seio coronrio. Juntamente com clulas da regio atrioventricular, elas vo constituir o feixe e o n atrioventricular. Este tecido especializado normalmente a nica via dos trios para os ventrculos porque, conforme as quatro cmaras do corao se desenvolvem, uma faixa de tecido conjuntivo invade o rgo a partir do epicrdio. Subseqentemente, este tecido separa o msculo dos trios da musculatura dos ventrculos e forma parte do esqueleto cardaco. O n sinoatrial, o n atrioventricular e o feixe atrioventricular logo se tornam ricamente inervados.

    Anomalias do tecido condutor podem causar mortes sbitas durante a infncia. Anderson e Ashley observaram anomalias do tecido condutor do corao de vrios bebes que morreram subitamente de um distrbio classificado como "morte no bero" ou sndrome da morte infantil sbita (SMIS). Ainda no existe um consenso admitindo que um nico mecanismo responsvel pela morte sbita e imprevista de crianas aparentemente saudveis. Alguns achados em crianas que sucumbiram SMIS sugerem a existncia de uma anormalidade no sistema nervoso autnomo.

    MALFORMAES CONGNITAS DO CORAO E DOS GRANDES VASOS

    Devido complexidade do desenvolvimento do corao e dos grandes vasos, as malformaes cardacas congnitas so relativamente comuns, apresentando uma incidncia total de cerca de seis a oito casos por 1000 nascimentos.

    DEFEITOS DO SEPTO ATRIAL (DSAs)

  • O DSA, uma malformao congnita cardaca comum afeta com mais freqncia indivduos do sexo feminino. So dois os tipos mais importantes.

    DSA tipo secundum. A anomalia ocorre na rea do forame oval e inclui defeitos do septum primum e do septum secundum. O forame oval patente pode resultar de uma reabsoro anormal do septo primum durante a formao do foramen secundum. Se a reabsoro ocorrer em localizaes anormais, o septum primum ficar fenestrado ou reticulado. Se houver reabsoro excessiva do septum primum, o resultante septum primum encurtado no cobre o forame oval.

    Se um forame oval anormalmente grande resultar de uma anomalia do desenvolvimento do septum secundum, um septum primum normal no fechar o forame oval ao nascimento. DSAs grandes resultam da combinao da reabsoro excessiva do septum primum e de um forame oval grande. Esta anomalia cardaca caracterizada por uma grande abertura entre os trios direito e esquerdo. Obviamente, existe uma mistura considervel de sangue interatrial nessas pessoas. As mulheres com DSA superam os homens numa proporo de trs para um.

    Defeitos dos coxins endocrdicos e septo atrioventricular com DSA tipo primum. O septum primum no se funde com os coxins endocrdicos, deixando um foramen primum patente; em geral tambm existe uma fenda na vlvula mitral.

    DEFEITOS DO SEPTO VENTRICULAR (DSVs)

    Esta malformao congnita, a mais freqente das anomalias cardacas afeta mais amide indivduos do sexo masculino e responsvel por 25% das malformaes cardacas congnitas. A anomalia do septo membranoso constitui o tipo mais comum de DSV. O fechamento incompleto do forame interventricular e a falta de desenvolvimento da parte membranosa do septo interventricular resultam no no crescimento do lado direito dos coxins endocrdicos fundidos que, em conseqncia, no se fundem com o septo aortopulmonar e com a parte muscular do septo interventricular.

    DIVISO ANORMAL DO TRONCO ARTERIOSO

    Tronco arterioso persistente. Esta malformao resulta da falta de desenvolvimento do septo aortopulmonar. Em conseqncia, o tronco arterioso no se divide em aorta e tronco pulmonar. O tipo mais observado um vaso arterial nico que d origem ao tronco pulmonar e aorta ascendente. No segundo tipo mais comum, as artrias pulmonares direita e esquerda nascem bem prximas da parede dorsal do tronco arterioso persistente.

    Transposio das Grande Artrias (TGA). Em casos tpicos, a aorta est em posio anterior ao tronco pulmonar e nasce do ventrculo direito, enquanto o tronco pulmonar nasce do ventrculo esquerdo. Para sobrevivncia, preciso que haja uma anomalia do septo (DSA ou DSV), ou um ducto arterioso patente, para permitir alguma troca de sangue entre as circulaes pulmonar e sistmicas. Durante a diviso do tronco arterioso, o septo aortopulmonar no segue um curso em espiral. Disto resulta a inverso das grandes artrias. De acordo com a hiptese do crescimento conal, o cone arterioso no cresce normalmente quando o bulbo arterioso incorporado pelo ventrculo.

    TETRALOGIA DE FALLOT

    Trata-se de uma combinao de quatro anomalias cardacas, consistindo em: (1) estenose pulmonar, ou estreitamento da regio da sada do fluxo ventricular direito, (2) anomalia do septo ventricular, (3) aorta cavalgante e (4) hipertrofia do ventrculo direito. Esta condio causa cianose (roxeamento) dos lbios e unhas dos dedos das mos; por esta razo, tais bebes so s vezes referidos como "bebs azuis".

    OS ARCOS ARTICOS

  • Ao se desenvolverem durante a quarta semana, os arcos branquiais ou farngeos recebem artrias do corao. Estes arcos (artrias) articos nascem do tronco arterioso e terminam na aorta dorsal do lado correspondente. Embora sejam seis os pares de arcos articos, eles no esto presentes todos ao mesmo tempo; p.ex., quando o sexto par de arcos articos se forma, os dois primeiros j desapareceram.

    ESTRUTURAS DERIVADAS DOS ARCOS ARTICOS

    Entre a sexta e a oitava semana, o padro arterial primitivo de arcos articos se transforma na disposio arterial adulta.

    O primeiro e segundos pares de arcos articos desaparecem em sua maior parte. As partes proximais do terceiro para de arcos articos formam as artrias cartidas comuns, enquanto as pores distais juntam com as aortas dorsais para formar as artrias cartidas internas.

    O quarto arco artico esquerdo vai formar parte da croa da aorta. O quarto arco artico direito torna-se a poro proximal da artria subclvia direita. A parte distal desta artria forma-se a partir da aorta dorsal direita e da stima artria intersegmentar direita. O quinto par de arcos articos no tem derivados.

    O sexto arco artico esquerdo desenvolve-se desta forma: a parte proximal persiste como parte proximal da artria pulmonar esquerda e a parte distal persiste como um shunt ou passagem entre a artria pulmonar e a aorta, denominado ducto arterioso. O sexto arco artico direito desenvolve-se assim: a parte proximal persiste como a parte proximal da artria pulmonar direita, enquanto a parte distal degenera.

    ANOMALIAS DOS ARCOS ARTICOS

    Por causa das muitas alteraes envolvidas na transformao do sistema embrionrio de arcos articos para o padro arterial adulto, compreensvel que possam correr variaes e malformaes. As anomalias resultam da persistncia de partes dos arcos articos que normalmente desaparecem, ou do desaparecimento de outras partes que em geral persistem.

    Coarctao da Aorta. Esta malformao relativamente comum caracteriza-se por um estreitamento da aorta. A maioria ocorre em posio imediatamente distal origem da artria subclvia esquerda, perto da insero do ducto arterioso. A base embriolgica da coarctao da aorta ainda no bem entendida. H involuo anormal de um pequeno segmento da aorta dorsal esquerda. Mais tarde, este segmento constritado (rea de coarctao) desloca-se em sentido ceflico junto com artria subclvia esquerda para a regio do ducto arterioso. No tipo comum de coarctao, a constrio inferior ao nvel do ducto arterioso. Desenvolve-se uma circulao paralela durante o perodo fetal, ajudando a passagem de sangue para as partes inferiores do corpo.

    Ducto Arterioso Patente (DAP). Esta anomalia de duas a trs vezes mais freqente no sexo feminino. Sua base embriolgica a no-involuo do ducto arterioso depois do nascimento para formar o ligamento arterioso. A falta de contrao da parede muscular do ducto arterioso aps o nascimento constitui a causa primria de ele se manter patente.

    O DAP a malformao cardaca mais comum associada a rubola materna durante a gravidez. Esta anomalia pode ocorrer de forma isolada ou em associao com outras malformaes cardacas. Existe alguma evidncia de que o baixo nvel de oxignio no sangue em bebes com sofrimento respiratrio neonatal pode prejudicar o fechamento do ducto arterioso. Por exemplo, o DAP ocorre comumente em bebes prematuros, pequenos, com dificuldade respiratria associada a uma deficincia de surfactante. O DAP em forma isolada mais comum nos bebs nascidos em locais a grandes altitudes.

    A CIRCULAO FETAL

  • O sistema cardiovascular projetado para servir as necessidades pr-natais e permitir mudanas, ao nascimento, que estabelecem o padro circulatrio ps-natal. Uma boa respirao do recm-nascido depende da ocorrncia das alteraes circulatrias normais ao nascer.Trajeto da circulao fetal. O sangue bem oxigenado retorna da placenta pela veia umbilical. Cerca de metade deste sangue desvia-se do fgado, passando pelo ducto venoso. Aps um curto percurso na veia cava inferior (VCI), o sangue chega ao trio direito. Como a VCI tambm contm sangue desoxigenado proveniente dos membros inferiores, abdome e pelve, o sangue que chega ao trio direito no to bem oxigenado como o da veia umbilical.

    A borda inferior do septum secundum direciona a maior parte do sangue da VCI para o trio esquerdo, atravs do forame oval. Aqui, ele se mistura com uma quantidade relativamente pequena de sangue desoxigenado oriundo dos pulmes via veias pulmonares. O sangue passa pelo ventrculo esquerdo e segue pela aorta ascendente. Como resultado, os vasos do coraes, cabea e pescoo, e dos membros superiores, recebem sangue bem oxigenado.

    Uma pequena quantidade de sangue oxigenado da VCI permanece no trio direito. Este sangue se mistura com o sangue desoxigenado da veia cava superior (VCS) e seio coronrio, passando para o ventrculo direito. O sangue segue pelo tronco pulmonar e a maior parte vai para os pulmes antes do parto, porque eles so rgos no-funcionais e, portanto, no requerem uma irrigao rica. A maior parte do sangue misturado na aorta descendente passa para as artrias umbilicais e retorna placenta para ser reoxigenado. O sangue que permanece na aorta circula pela parte inferior do corpo e acaba por desembocar na VCI, passando para o trio direito.

    A CIRCULAO PS-NATAL

    Alteraes no sistema cardiovascular ao nascimento. Importantes ajustes circulatrios ocorrem ao nascimento quando cessa a circulao fetal do sangue pela placenta e os pulmes comeam a funcionar. O forame oval, o ducto arterioso, o ducto venoso e os vasos umbilicais j no so mais necessrios. A ocluso da circulao placentria provoca uma queda imediata na presso sangunea da veia cava inferior e trio direito.

    A aerao dos pulmes est associada queda dramtica da resistncia vascular pulmonar, acentuada elevao no fluxo sanguneo dos pulmes e progressivo adelgaamento das paredes das artrias pulmonares. Como resultado deste fluxo sanguneo pulmonar aumentado, a presso no trio esquerdo fica maior do que no trio direito. Isto leva ao fechamento do forame oval pela oposio do septum primum contra o septum secundum.

    Devido s alteraes no sistema cardiovascular ao nascimento, os vasos e estruturas que j no mais necessrios se transformam: a poro intra-abdominal da veia umbilical torna-se o ligamento teres, que se estende do umbigo ao ramo esquerdo da veia porta; o ducto venoso se transforma no ligamento venoso que, passando pelo fgado, estende-se no ramo esquerdo da veia porta at a VCI.

    A maioria das pores intra-abdominais das artrias umbilicais formam os ligamentos umbilicais mdios. As partes proximais destes vasos persistem como as artrias vesicais superiores, que suprem a poro apical da bexiga. O forame oval normalmente se fecha funcionalmente ao nascimento. Mais tarde, ocorre o fechamento anatmico pela proliferao de tecido e adeso do septum primum (valva do forame oval) margem esquerda do septum secundum.

    O ducto arterioso acaba por se transformar no ligamento arterioso que vai da artria pulmonar esquerda croa da aorta. O fechamento anatmico do ducto acontece normalmente ao termino do terceiro ms ps-natal. A mudana da circulao fetal para o padro circulatria do adulto no repentino, mas ocorre num espao de dias e semanas. Durante a fase transitria, pode haver um fluxo da esquerda para a direita atravs do forame oval. Embora o ducto arterioso sofra constrio ao nascimento, ele costuma permanecer patente por dois ou trs meses.

  • CONCLUSO O sistema cardiovascular comea a se formar perto do fim da terceira semana, a partir do mesoderma esplncnico da rea cardiognica. Tubos cardacos pares se formam e se fundem para compor um tubo cardaco nico. O miocrdio primitivo no tarda a envolver este tubo. O corao inicia seus batimentos no 21 e 22 dia.

    No final da terceira semana j h um sistema cardiovascular funcional. Ao crescer, o tubo cardaco se dobra para direita e logo adquire o aspecto esterno geral de um corao adulto. O corao comea a se dividir e quatro cmaras entre e quarta e a stima semana.

    O perodo critico do desenvolvimento do corao situa-se entre o 20 dia e o 50 dia aps a fertilizao. Devido complexidade da diviso do corao, as anomalias dos septos cardacos so relativamente comuns, em particular as anomalias dos septos ventriculares. Algumas malformaes congnitas resultam da transformao anormal dos arcos articos para o padro arterial adulto.

    Como os pulmes so rgos no-funcionais durante a vida pr-natal o sistema cardiovascular fetal estruturalmente projetado de maneira que o sangue oxigenado na placenta deles se desvie em boa parte. As modificaes que estabelecem o padro circulatrio ps-natal ao nascimento no so abruptas, mas estendem-se pela primeira infncia. A no-ocorrncia das mudanas normais do sistema circulatrio na ocasio do nascimento resulta num forame oval patente e/ou num ducto arterioso patente.

    BIBLIOGRAFIA:

    MOORE, Keith L., PERSAUD, T.V.N: Embriologia Bsica. 4 edio. Editora: Guanabara koogan, 1995, Rio de Janeiro - RJ

    COMPLEMENTAR O ESTUDO SOBRE EMBRIOLOGIA DO SISTEMA CARDIOVASCULAR UTILIZANDO:

    MOORE, Keith L., PERSAUD, T.V.N: Embriologia Clinica. 7. Edio. Editora Elsevier, koogan. Rio de Janeiro RJ 2004, Cap. 14 p.362 -415

    Artigo Original - Amaral e cols. Bases morfolgicas para o estudo do septo interatrial no feto humano

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