発生学 · 12.2
心血管系:心臓の中隔形成
Cardiovascular System — Cardiac septation
🧠 心臓の中隔形成は「心房」「心室」「動脈幹・球心室bulbus cordis 球心室(bulbus cordis)bulbus cordis(球心室) (大血管の出口)」という3か所で、それぞれ異なる組織が協調して流路を分ける作業と捉える。心房中隔interatrial septum 心房中隔(interatrial septum)interatrial septum(心房中隔) は第一中隔 septum primum第一中隔(septum primum) septum primum(第一中隔)・房室心内膜床 Endocardial cushions心内膜床(Endocardial cushions) Endocardial cushions(心内膜床)・前庭棘と右心房天井の内折が作る弁構造、心室中隔は筋性部 muscular part 筋性部(muscular part) muscular part(筋性部) と膜性部 membranous part膜性部(membranous part) membranous part(膜性部)、大血管の出口は流出路隆起のらせん状 corkscrew (appearance) らせん状(corkscrew (appearance)) corkscrew (appearance)(らせん状) の再構築 remodel 再構築(remodel) remodel(再構築) として区別すると理解しやすい。
心内膜床
房室管atrioventricular canal 房室管(atrioventricular canal)atrioventricular canal(房室管) の背側・腹側に心内膜床Endocardial cushions心内膜床(Endocardial cushions)Endocardial cushions(心内膜床)という間葉性の膨隆が生じ、互いに癒合して房室管 atrioventricular canal 房室管(atrioventricular canal) atrioventricular canal(房室管) を左右(僧帽弁口mitral valve orifice僧帽弁口(mitral valve orifice)mitral valve orifice(僧帽弁口)・三尖弁tricuspid valve 三尖弁(tricuspid valve)tricuspid valve(三尖弁) 口)に分ける。心内膜床Endocardial cushions 心内膜床(Endocardial cushions)Endocardial cushions(心内膜床) は心房中隔 interatrial septum心房中隔(interatrial septum) interatrial septum(心房中隔)・心室中隔の両方の完成に関与する、いわば中隔形成の「要」となる構造。
心房中隔の形成
flowchart TD
A["心房の天井から<span class='jp-term jp-term-diagram' title='septum primum'>第一中隔</span>(septum primum)が<span class='jp-term jp-term-diagram' title='Endocardial cushions'>心内膜床</span>に向かって伸長"]
A --> B["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='septum primum'>第一中隔</span>と<span class='jp-term jp-term-diagram' title='Endocardial cushions'>心内膜床</span>の間の隙間=<span class='jp-term jp-term-diagram' title='foramen primum'>第一孔</span>"]
B --> C["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='septum primum'>第一中隔</span>が<span class='jp-term jp-term-diagram' title='Endocardial cushions'>心内膜床</span>に到達し<span class='jp-term jp-term-diagram' title='foramen primum'>第一孔</span>が閉鎖する直前<br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='septum primum'>第一中隔</span>の上部に穴が開き融合=<span class='jp-term jp-term-diagram' title='foramen secundum'>第二孔</span>"]
C --> D["右心房天井が内側へ折れ込み<br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='foramen secundum'>第二孔</span>の頭側に<span class='jp-term jp-term-diagram' title='fossa ovalis'>卵円窩</span>の縁を形成"]
D --> E["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='septum primum'>第一中隔</span>が<span class='jp-term jp-term-diagram' title='foramen ovale'>卵円孔</span>の左側で<span class='jp-term jp-term-diagram' title='endobronchial one-way valve'>一方向弁</span>として機能<br>右心房→<span class='jp-term jp-term-diagram' title='left atrium'>左心房</span>への血流を通す(胎児循環, 12.5)"]
- 第一中隔septum primum第一中隔(septum primum)septum primum(第一中隔): 心房の天井から心内膜床 Endocardial cushions 心内膜床(Endocardial cushions) Endocardial cushions(心内膜床) に向かって伸びる膜。心内膜床Endocardial cushions 心内膜床(Endocardial cushions)Endocardial cushions(心内膜床) に到達する前の隙間が第一孔foramen primum第一孔(foramen primum)foramen primum(第一孔)。
- 第二孔foramen secundum第二孔(foramen secundum)foramen secundum(第二孔): 第一孔foramen primum 第一孔(foramen primum)foramen primum(第一孔) が閉じる直前、第一中隔septum primum 第一中隔(septum primum)septum primum(第一中隔) の上部に複数の穴が開いて融合し形成される新たな交通路。
- 古典的な「第二中隔septum secundum第二中隔(septum secundum)septum secundum(第二中隔)」: 独立した厚い膜が新生するのではなく、主に右心房天井の内折が卵円窩 fossa ovalis 卵円窩(fossa ovalis) fossa ovalis(卵円窩) の頭側の縁を作る構造を指す。第一中隔septum primum 第一中隔(septum primum)septum primum(第一中隔) の間葉性帽、房室心内膜床 Endocardial cushions心内膜床(Endocardial cushions) Endocardial cushions(心内膜床)、前庭棘も卵円孔 foramen ovale 卵円孔(foramen ovale) foramen ovale(卵円孔) 周囲の完成に加わる。12
- 第一中隔septum primum 第一中隔(septum primum)septum primum(第一中隔) は卵円孔 foramen ovale 卵円孔(foramen ovale) foramen ovale(卵円孔) をふさぐ「弁」として働き、右心房から左心房 left atrium 左心房(left atrium) left atrium(左心房) への一方向の血流を許すが逆流は許さない(胎児循環における右左シャント right-to-left shunt 右左シャント(right-to-left shunt) right-to-left shunt(右左シャント) の解剖学的基盤、12-5-fetal-circulation)。
⭐ 第一中隔septum primum 第一中隔(septum primum)septum primum(第一中隔) が可動性の弁、右心房天井の内折と間葉性組織が卵円孔 foramen ovale 卵円孔(foramen ovale) foramen ovale(卵円孔) の縁を作る。この組合せが胎児期 fetal period 胎児期(fetal period) fetal period(胎児期) の右左シャント right-to-left shunt 右左シャント(right-to-left shunt) right-to-left shunt(右左シャント) と出生後の機能的閉鎖(12-5-fetal-circulation)を可能にし、心房中隔欠損atrial septal defect, ASD 心房中隔欠損(atrial septal defect, ASD)atrial septal defect, ASD(心房中隔欠損) (12-6-clinical)の理解にも直結する。
心室中隔の形成
心室中隔は性質の異なる2つの部分からなる。
| 部分 | 由来 | 特徴 |
|---|---|---|
| 筋性部muscular part筋性部(muscular part)muscular part(筋性部) | 心室床から上方へ増殖する筋性の隆起 | 心室中隔の大部分を占める |
| 膜性部membranous part膜性部(membranous part)membranous part(膜性部) | 房室中隔複合体と流出路の再構築 remodel 再構築(remodel) remodel(再構築) に伴って形成 | 筋性部muscular part 筋性部(muscular part)muscular part(筋性部) の頭側に残る胎生期embryonic period 胎生期(embryonic period)embryonic period(胎生期) の心室間交通を閉じる薄い部分で、心室中隔欠損ventricular septal defect (VSD) 心室中隔欠損(ventricular septal defect (VSD))ventricular septal defect (VSD)(心室中隔欠損) の好発部位の1つ |
⚠️ 膜性部membranous part 膜性部(membranous part)membranous part(膜性部) 周辺は、房室中隔複合体と流出路が接続しながら胎生期 embryonic period 胎生期(embryonic period) embryonic period(胎生期) の心室間交通を再構築 remodel 再構築(remodel) remodel(再構築) する部位である。したがって、単純な「3組織の癒合」だけでなく、配列と再構築 remodel 再構築(remodel) remodel(再構築) の障害として心室中隔欠損 ventricular septal defect (VSD) 心室中隔欠損(ventricular septal defect (VSD)) ventricular septal defect (VSD)(心室中隔欠損) を捉える。2
大血管(円錐動脈幹)の中隔形成
動脈幹と球心室 bulbus cordis 球心室(bulbus cordis) bulbus cordis(球心室) では、神経堤細胞neural crest cells 神経堤細胞(neural crest cells)neural crest cells(神経堤細胞) (06-1-ectoderm-derivatives)を含む間葉が流出路隆起(円錐動脈幹conotruncus 円錐動脈幹(conotruncus)conotruncus(円錐動脈幹) 隆起, conotruncal ridges)の形成とらせん状 corkscrew (appearance) らせん状(corkscrew (appearance)) corkscrew (appearance)(らせん状) の再構築 remodel 再構築(remodel) remodel(再構築) に加わり、大動脈と肺動脈幹 pulmonary trunk肺動脈幹(pulmonary trunk) pulmonary trunk(肺動脈幹)を分ける。心臓神経堤細胞 neural crest cells 神経堤細胞(neural crest cells) neural crest cells(神経堤細胞) が正常な大動脈肺動脈中隔 aorticopulmonary septum 大動脈肺動脈中隔(aorticopulmonary septum) aorticopulmonary septum(大動脈肺動脈中隔) 形成に必要であることは系譜 lineage 系譜(lineage) lineage(系譜) 追跡と除去実験でも示されている。3
💡 流出路がらせん状corkscrew (appearance)らせん状(corkscrew (appearance))corkscrew (appearance)(らせん状)に再構築 remodel 再構築(remodel) remodel(再構築) されるため、完成後の大動脈と肺動脈幹 pulmonary trunk 肺動脈幹(pulmonary trunk) pulmonary trunk(肺動脈幹) は互いに巻きつくように配置される。神経堤細胞neural crest cells 神経堤細胞(neural crest cells)neural crest cells(神経堤細胞) の移動異常は、総動脈幹遺残persistent truncus arteriosus 総動脈幹遺残(persistent truncus arteriosus)persistent truncus arteriosus(総動脈幹遺残) などの円錐動脈幹 conotruncus 円錐動脈幹(conotruncus) conotruncus(円錐動脈幹) 性心奇形 cardiac defects 心奇形(cardiac defects) cardiac defects(心奇形) (12-6-clinical)に結びつく。
まとめ
- 心内膜床Endocardial cushions 心内膜床(Endocardial cushions)Endocardial cushions(心内膜床) は房室管 atrioventricular canal 房室管(atrioventricular canal) atrioventricular canal(房室管) を左右に分け、心房・心室中隔形成の要となる。
- 心房中隔interatrial septum 心房中隔(interatrial septum)interatrial septum(心房中隔) は第一中隔 septum primum 第一中隔(septum primum) septum primum(第一中隔) が弁となり、右心房天井の内折と複数の間葉性組織が卵円孔 foramen ovale 卵円孔(foramen ovale) foramen ovale(卵円孔) の縁を作る。
- 心室中隔は筋性部 muscular part 筋性部(muscular part) muscular part(筋性部) と膜性部 membranous part 膜性部(membranous part) membranous part(膜性部) からなり、房室中隔複合体・流出路・胎生期embryonic period 胎生期(embryonic period)embryonic period(胎生期) 心室間交通の再構築 remodel 再構築(remodel) remodel(再構築) が完成に関わる。
- 大血管の出口は神経堤細胞 neural crest cells 神経堤細胞(neural crest cells) neural crest cells(神経堤細胞) を含む流出路間葉がらせん状 corkscrew (appearance) らせん状(corkscrew (appearance)) corkscrew (appearance)(らせん状) に再構築 remodel 再構築(remodel) remodel(再構築) されて大動脈・肺動脈幹pulmonary trunk 肺動脈幹(pulmonary trunk)pulmonary trunk(肺動脈幹) を分ける。
出典
- 1.Development of the atrial septum in relation to postnatal anatomy and interatrial communications(Heart・2017)心房中隔は第一中隔・房室心内膜床・前庭棘など複数組織の接合で形成され、古典的な第二中隔は右心房天井の内折に相当する閲覧 2026-08-22
- 2.Insights regarding the normal and abnormal formation of the atrial and ventricular septal structures(Clinical Anatomy・2016)広範な第二中隔を想定する古典的モデルは単純化されすぎており、心室中隔は筋性部と膜性部からなる閲覧 2026-08-22
- 3.Neural crest cells contribute to normal aorticopulmonary septation(Science・1983)心臓神経堤細胞は大動脈肺動脈中隔へ移動し、正常な流出路中隔形成に寄与する閲覧 2026-08-22