第一章　正常心脏、大血管胚胎发育概述

由于人类伦理道德的限制，至今还没有人体胚胎学活体过程的直接证据，只有胚胎自然终止发育后存留的即时证据，所有活体胚胎学的研究都是在动物体内完成，包括鸡和鼠等。这些动物实验揭示了许多的胚胎发育过程中的规律和特点，对认识人类胚胎发育有极大的参考价值。然而，人体胚胎发育的详细过程和机制至今仍不完全清楚。

下面所叙述的内容主要参考了近年来人体胚胎学的最新研究进展，并在一定程度上结合相关的胚胎发育异常可能导致的临床疾病类型，建立一种“胚胎—解剖—临床”的纵向思维理念，便于更好的认识和记忆病变特征。

与其他器官和系统相同，心脏血管系统的发育和形成主要发生在胚胎第4～8周，遵循着胚胎发育的共同机制，即细胞的生长、细胞的迁移、细胞的分化和粘连、细胞的死亡。在胚胎发育过程中心脏血管结构的外形、大小、空间位置等随时间发生极其复杂的变化：结构的发生与消失、结构的分离与融合、结构的移位与旋转、对称性结构演变为非对称性结构或非对称性结构演变为对称性结构等变化贯穿着整个发育过程。基因、环境和偶然事件等因素的交互作用将可能改变或终止正常的心脏、大血管发育，导致先天性心血管疾病的发生，70%～85%的先天性心血管疾病归于此类原因。

胚胎发育第17～21天，位于卵黄囊的胚外中胚层细胞演变为成血管细胞（hemangioblast），这些细胞集聚形成若干个血岛（blood island）。血岛的内部细胞转化为原始造血干细胞（primitive hemato-poietic stem cell），最外层细胞转化为内皮细胞（endothelial cell）。通过血管发生（vasculogenesis）过程，形成较小的毛细血管（图1-1）。这些较小的毛细血管生长、融合、交通，形成了胚胎期原始血管网。

图1-1　原始毛细血管形成过程示意图

伴随着胚胎24天全身血液循环的建立，原始血管网内的血液开始循环流动，有血液流动的毛细血管逐渐增粗，没有血液流动的毛细血管逐渐萎缩消失。在基因调控的作用下，EphrinB2、Nrp1等在动脉内皮细胞上表达，EphrinB4、Nrp2等在静脉内皮细胞上表达，同时伴有局部血管内血流压力和组织对氧的需求量不同，导致部分血管壁的间充质细胞分化为平滑肌细胞，并逐渐演变为血管壁厚薄不一的动脉系统和静脉系统（图1-2）。

图1-2　胚胎第4周原始动静脉形成示意图

胚胎第4周原始的心血管系统主要包括：

（1）头侧的弓动脉（arch artery）部分。

（2）中部的原始心管（primary heart tube）。

（3）尾侧的脐动静脉（umbilical arteries and veins）、卵黄动静脉（vitelline arteries and veins）。

（4）头侧至尾侧的主静脉（cardinal veins）。

其中弓动脉、原始心管和主静脉的结构演变较为复杂。