Taustaa
Yksilönkehityksen varhaisvaiheessa hedelmöityksen seurauksena syntyneen alkion solut voivat muodostua miksi tahansa elimistön soluiksi, ja tällöin niitä nimetään kantasoluiksi. Muutaman vuorokauden kuluttua hedelmöityksestä kantasolut alkavat erilaistua säätelytekijöiden vaikutuksesta, mikä johtaa eri solutyyppien syntyyn. (2)
Ihmisyksilön elinten muodostumisen kannalta oleellisena tapahtumana voidaan pitää alkiorakkulan gastrulaatiota eli alkiokerrosten muodostumista. Gastrulaatio alkaa kolmannella kehitysviikolla ja sen jälkeen alkion rakenteesta voidaan erottaa kolme kerrosta. Uloimmasta kerroksesta eli ektodermistä alkavat kehittyä iho ja hermosto. Keskikerroksesta eli mesodermistä syntyvät lihakset, luusto ja monet sisäelimet, ja sisäkerroksesta eli endodermistä muodostuvat ruuansulatuskanava ja monet rauhaset. (2)
Varsinainen elinten muodostuminen eli organogeneesi alkaa neljännellä kehitysviikolla ja jatkuu kahdeksanteen viikkoon saakka. Tänä aikana kaikki uuden yksilön elimet muotoutuvat ja aloittavat toimintansa. (3) Sama ajanjakso on merkittävä myös siksi, että esimerkiksi erilaiset ulkoiset virukset ja myrkyt voivat tällöin saada aikaan pahoja kehityshäiriöitä alkiolle (2).
Alkionkehityksen varhaisessa vaiheessa kehittyvät myös sikiökalvot, jotka suojaavat kehittyvää alkiota ja huolehtivat sen aineenvaihdunnasta. Sisimpänä kalvoista on suonikalvo, jonka alkiorakkulan uloimmat solut kehittävät alkion ympärille. Ennen istukan kehittymistä suonikalvo huolehtii ravinnon toimittamisesta ja jätteiden poistamisesta. Vesikalvo erittää sisäänsä sikiönesteen eli lapsiveden, joka suojaa sikiötä ulkoisilta vauriolta, kuten vaimentaa iskuja. Kolmas sikiökalvo on nimeltään rakkokalvo, joka osittain kasvaa kiinni suonikalvoon muodostaen varsinaisen istukan. (5)
Sydämen kehitys ja sikiön verenkierto
Alkion sydämen kehitys alkaa järjestyksessä toisena hermoston kehityksen jälkeen (2). Verisuonisto alkaa muodostua mesodermistä, jolloin verisuonet tulevat ensin alkion ravintovarastona toimivaan ruskuaispussiin, rakkokalvoon ja suonikalvoon, ja vasta tämän jälkeen varsinaiseen alkioon. Tässä vaiheessa sydän on vasta kahdesta yksinkertaisesta epiteelisoluputkesta muodostunut rakenne. Myöhemmin sen osat sulautuvat yhteen muodostaen nelilokeroisen sydämen, joka sykkii jo neljännellä raskausviikolla (4).
Alkiokausi päättyy noin 60 ensimmäisen vuorokauden jälkeen, jonka jälkeen puhutaan sikiökaudesta (1).
Sikiökaudella suurin osa lapsen verestä ohittaa kahta oikotietä myöten keuhkot, jotka eivät vielä hengitä. Sydämen eteisten välillä on tällöin avoin reitti, jota nimitetään soikeaksi aukoksi (foramen ovale). Aortan ja keuhkovaltimorungon yhdyshaarana on sikiökaudella valtimotiehyt eli valtimokäytävä. (1)
Sikiön sisemmistä lonkkavaltimoista lähtevät vasen ja oikea napavaltimo menevät istukkaan. Samoilla kohdin sikiön ja äidin verenkierron erottaa toisistaan vain noin 2-3 solukerrosta. Istukan välityksellä hiilidioksidia ja muita kuona-aineita siirtyy sikiön verestä äidin vereen, ja samalla happea ja muita ravintoaineita siirtyy vastakkaiseen suuntaan. Happeutunut veri palaa sikiöön paritonta napalaskimoa pitkin. Pääosa napalaskimon verestä menee maksan ohi alaonttolaskimoon laskimotiehyttä (ductus venosus) pitkin ja vain pieni osa menee maksan kautta. (1)
Alaonttolaskimosta tuleva suhteellisen happeutunut veri menee sydämen virtausolojen vuoksi suurimmaksi osaksi soikean aukon läpi suoraan sydämen vasempaan eteiseen. Täältä se virtaa edelleen vasemman kammion kautta aortankaareen ja sieltä muualle johtaviin valtimoihin. Näin esimerkiksi aivot saavat verta, jossa on suhteellisen paljon happea ja ravintoaineita. (1)
Muu oikeaan eteiseen tuleva veri menee pääasiassa keuhkovaltimorunkoon, josta se siirtyy aorttaan valtimotiehyttä pitkin. Valtimotiehyt tuo verta aorttaan niiden valtimoiden alapuolelle, jotka vievät verta päähän ja yläraajoihin. Osa tästä verestä menee sikiön vatsaonteloon ja alaraajoihin, ja pääosa napavaltimoihin. (1)
Lapsen syntymän jälkeen soikea aukko sulkeutuu yleensä nopeasti. Lapsen ensimmäisten hengenvetojen myötä veren tulo vasempaan eteiseen lisääntyy, ja näin kasvanut paine työntää siinä jo valmiina olevan läpän kiinni. Myöhemmin läppä kasvaa kiinni soikean aukon reunoihin. Valtimo- ja laskimotiehyt sulkeutuvat muutamien päivien tai viikkojen kuluttua. (1)
Lähteet:
1 Nienstedt, Hänninen, Arstila & Björkqvist 2006. Ihmisen fysiologia ja anatomia. Helsinki: WSOY
2 Sariola, Frilander, Heino ym. 2003. Solusta yksilöksi; Kehitysbiologia. Helsinki: Duodecim
4 http://www.theseus.fi/bitstream/handle/10024/23024/Sivonen_Marjo.pdf?sequence=1