心脏的发育和与年龄有关的特征
該文的醫學專家
最近審查:06.07.2025
在人类个体发育过程中,心脏从中胚层发育而来,在1-3体节阶段(约在胚胎发育第17天)形成为成对的雏形。从这个成对的雏形中,形成一个简单的管状心脏,位于颈部。它向前延伸至原始心球,向后延伸至扩张的静脉窦。简单管状心脏的前端(头部)为动脉管,后端为静脉管。管状心脏的中段长度快速增长,因此它向腹侧(在矢状面上)弯曲成弧形。该弧的顶点是心脏未来的顶点。弧的下部(尾部)为心脏的静脉管,上部(颅部)为心脏的动脉管。
接下来,原本呈弧形的简单管状心脏,逆时针弯曲成S形,变成乙状心脏。乙状心脏的外表面出现了房室沟(未来的冠状沟)。
心房快速发育,从后方环绕动脉主干,其两侧可见两个突起(从正面看)——即左右心房的雏形。心房通过狭窄的房室管与心室相通。在房室管壁上,腹侧和背侧增厚,形成房室心内膜脊,由此在心腔边界上发育形成瓣膜——二尖瓣和三尖瓣。
在动脉干的口处,形成四个心内膜脊,以后变为主动脉和肺动脉干起点的半月瓣(瓣膜)。
第4周,初级(房间隔)隔膜出现在总心房的内表面。它向房室管方向生长,将总心房分为左右心房。次级(房间隔)隔膜从心房后壁上侧开始生长,与初级(房间隔)隔膜融合,将左右心房完全分隔开来。
在发育第8周初,心室后下部出现一个褶皱。该褶皱向前向上生长,朝向房室管的心内膜脊,形成室间隔,将左右心室完全分隔开来。同时,动脉主干出现两个纵向褶皱,在矢状面上相互靠近,并向下朝向室间隔生长。这两个褶皱相互连接,形成一个隔膜,将主动脉升支与肺动脉干分隔开来。
心室间隔和主动脉肺动脉间隔形成后,人类胚胎中四腔心脏就形成了。右心房与左心房相通的小椭圆形开口(以前的心房间开口)仅在出生后,即小循环(肺循环)开始发挥作用时关闭。心脏静脉窦变窄,与缩小的左主静脉一起转向心脏冠状窦,最终流入右心房。
由于心脏发育的复杂性,存在先天畸形。最常见的是房间隔(较少见于室间隔)闭合不全(缺损);动脉干未完全分为升主动脉和肺动脉干,有时肺动脉干变窄或完全闭合(闭锁);主动脉和肺动脉干之间的动脉导管(博塔洛氏导管)未闭合。同一个体中,有时会同时出现3种甚至4种缺损,并形成某种组合(即所谓的法洛氏三联征或法洛氏四联征)。例如,肺动脉干变窄(狭窄)、形成右主动脉弓而非左主动脉弓(主动脉右位)、室间隔不完全感染以及右心室显著扩大(肥大)。由于心内膜脊发育异常,二尖瓣、三尖瓣和半月瓣也可能出现畸形。心脏缺陷(以及其他器官缺陷)的原因被认为主要是对父母身体,尤其是妊娠早期母亲身体有害的因素(酒精、尼古丁、药物、某些传染病)。
新生儿的心脏呈圆形,横径为2.7-3.9厘米,平均长度为3.0-3.5厘米。心房比心室大,右心房明显大于左心房。婴儿出生后第一年心脏发育尤为迅速,长度增长大于宽度增长。心脏各个部位在不同的年龄段会有不同的变化。出生后第一年,心房的生长速度快于心室。2-5岁,尤其是6岁时,心房和心室的生长速度相同。10岁以后,心室的生长速度更快。新生儿心脏的总质量为24克。出生后第一年,心脏重量大约增加2倍,4-5岁时增加3倍,9-10岁时增加5倍,15-16岁时增加10倍。 5-6岁时,男孩的心脏质量大于女孩;9-13岁时,女孩的心脏质量则相反。15岁时,男孩的心脏质量再次大于女孩。
心脏体积从新生儿期至16岁时增加3-3.5倍,1岁至5岁及青春期增加最为剧烈。
左心室心肌的生长速度快于右心室心肌。到出生后第二年末,左心室心肌的质量是右心室的两倍。16岁时,这一比例保持不变。在出生后第一年的儿童中,肉质小梁几乎覆盖了左右心室的整个内表面。小梁在青少年时期(17-20岁)发育最为旺盛。60-75岁后,小梁网络逐渐平滑,其网状结构仅在心尖区域保留。
新生儿及各年龄段儿童的房室瓣富有弹性,瓣叶光滑。20-25岁时,瓣叶增厚,边缘凹凸不平。老年时,乳头肌部分萎缩,导致瓣膜功能受损。
新生儿和婴儿的心脏位置较高,呈横位。心脏从横位向斜位的转变始于出生后一岁末。2-3 岁儿童的心脏主要呈斜位。1 岁以下儿童的心脏下缘比成人高一肋间隙。心脏上缘位于第二肋间隙水平,心尖突入左侧第四肋间隙(锁骨中线向外)。心脏右缘通常位于胸骨右缘右侧 0.5-1.0 cm 处。随着儿童年龄的增长,心脏胸肋面(前侧)与胸壁的关系会发生变化。新生儿的心脏胸肋面由右心房、右心室和大部分左心室组成。心室主要与前胸壁接触。此外,在2岁以上的儿童中,右心房的一部分与胸壁相邻。