TURUNAN MESODERMTURUNAN MESODERM

Jantung & pembuluh darah

UrogenitalUrogenital

Anggota tubuh

MESODERM

1. Mesoderm korda : mesoderm aksial2. Mesoderm paraksial : somit = epimer

» segmental » Tidak

Tergantung hewan» Tidak

3.    Mesoderm intermedier4.    Mesoderm lateral & ventral = hipomer5.    Mesoderm kepala ~ somitomer

• OTOT : dari somitomer• OTOT : dari somitomerSomit (miotom)Hipomerp

Pembagian wilayah mesoderm :• Notokorda: mesoderm aksialNotokorda: mesoderm aksial

Pada organisme dewasa disubstitusi oleh kolumna vertebrata

dibangun oleh sklerotom dari somit• Somit : mesoderm paraksial

– Dermatom DermaDermatom Derma– Miotom otot skelet– sklerotom

• Mesoderm intermedier : sist. Urogenitalia• Mesoderm lateral :Mesoderm lateral : 

– mesoderm splanknik misal : sist. Peredaran darah– mesoderm somatik misal : anggota badan

JantungJantung & & PembuluhPembuluh darahdarahPembuluhPembuluh darahdarah

• Perkembangan sistem kardiovaskularembrio dengan mempertimbangkan:

– Kebutuhan supply oksigen , nutrisi, materi lain untuk pertumbuhan

– Pengeluaran CO2 dan limbah lainnya

• Kebutuhan respirasi, nutrisi danekskresi pembuluh darahekstraembrionik dibentuk :

– Pembuluh darah vitelin kantung yolk • Reptil & ayam nutrisi

• Mamalia supply & transport sel darahprimitifprimitif

– Allantois• Reptil & ayam respirasi & 

penampungan limbah ekskresipenampungan limbah ekskresi

• Mamalia dengan adanya plasentaallantois berkembang bergabung denganplasenta

Darah dan pembuluh darah• Pada ayam : eritropoiesis disebabkan karena adanya induksi dari hipoblas ke epiblas• Pada minggu ke 3 perkembangan embrio manusia sel‐sel mesoderm di bagian

mesoderm viseral kantung yolk berdiferensiasi menjadi: darah dan pembuluh darahangioblast

• Angioblast membentuk kelompok2 dan pembuluh2 (angiogenic cell clusters)S l l b i t h j di l l d h i itif l l di b i t i i ih• Sel‐sel bagian tengah menjadi sel‐sel darah primitif ; sel‐sel yang di bagian tepi memipihdan membentuk sel‐sel endotel yang membatasi pulau‐pulau darah

• Pulau‐pulau darah saling mendekat membentuk pembuluh kecil• Sel‐sel darah primitif mengalami programmed cell death

P it l l d h f t k ki b l d i d d k t lk• Progenitors sel‐sel darah fetus kemungkinan berasal dari endoderm kantung yolk• Sel‐sel Hemapoietic berasal dari hati akan menjadi sumsum tulang• Jaringan yang berasal dari mesoderm: jaringan ikat (rawan dan tulang ); otot rangka dan

polos ; sel‐sel darah dan limf & pembuluh; ginjal, gonads, bagian korteksk l j d l likelenjar adrenal ; limpa

A. sel‐sel mesenkimtid kyang tidak

berdiferensiasi. 

B. pembentukanpulau pulau darahpulau‐pulau darah

C. kapiler primitif

HematopoiesisHematopoiesis

• Aktivitas hematopoiesisAktivitas hematopoiesispertama pada kantungyolk  selama masaembrio pada saat telurmenetas / kelahiranl l b l d isel‐sel yang berasal dari

kantung yolk digantikanoleh sel darah yangoleh sel darah yang berasal dari embrio itusendirisendiri

• Dalam tubuh embrio ayam :

Sel‐sel hematopoietik pertama : sel‐seldalam lumen aorta abdominal   diikutidalam paraaortic (dalam pembuluhdarah di daerah mesenterium dorsal sesudah aorta) bakal sel limfoidmasuk ke timus bursa Fabricius limpamasuk ke timus, bursa Fabricius limpa& sumsum tulang

A li tid k t l l• Aves – liver tidak terlaluberperan dalam hematopoiesisembrionik

• Mamalia hati : tempat utamapembentukan darah embrio

Pembentukan sistem pembuluh darahPembentukan sistem pembuluh darah

• Stadium neurula awal embrio : avaskular saat terjadipembentukan somit terbentuk jejaring pembuluh darahdalam embrio

• pembuluh darah intraembrionik dibentuk Ix  mesoderm splanknik seluruh tubuh kecuali prechordal mesoderm bentuk angioblast untuk pembentuk pembuluh darah

• Mekanisme pembentukan pembuluh darah :– Vaskulogenesis : penggabungan angioblast in situ  saluran

pembuluh darah primitif– Angiogenesis : pembentukan saluran pembuluh darah dengan

b ddi & b d i b l h d h d hcara budding & percabangan dari pembuluh darah yang sudahada

– Invasi kuncup pembuluh darah dengan adanya migrasiangioblastangioblast

Arteri• Derivat dari lengkungaortaaorta

• Pada embriovertebrata terdapat 6vertebrata terdapat 6 pasang lengkung aorta yang berhubunganyang berhubungandengan aorta dorsalisdi daerah ventraldi daerah ventral 

POLA/ KONSEP DASAR SISTEM ARTERIPOLA/ KONSEP DASAR SISTEM ARTERI PADA VERTEBRATA

Lengkung aorta ada 6 pasang

LENGKUNG AORTA PADA HEWAN DEWASAIkan:3 4 5 6Ikan:3,4,5,6Anura; 3,4,6Reptil: 3,4,6A 3 4 6Aves:3,4,6Mamalia: 3,4,6Aves dan mamalia: LA 4: aves ka; mamalia ki

Lengkung aorta pada embrioayam 48 jam dan 72 jam. 

Sistem peredaran darah pada embrio manusia 4 minggu. Meski pada stadium iniseluruh pembuluh darah berpasangan (kiri dan kanan) hanya pembuluh darah sisikanan yang tampak. Arteri berwarna merah. 

• Lengkung aorta pertama melengkungdi daerah lengkung farinks pertama(lengkung mandibula)

• Lengkung aorta berikutnya terbentuksesudah yang pertama

• Pada mamalia, – tidak ditemukan adanya perkembangan

seluruh lengkung farinks pada waktu yang samasama. 

– Lengkung farinks 5  tidak berkembang– Lengkung farinks ke‐6  tidak berkembang

secara individual: merupakan hasil fusi dariarteri ke arah paru‐paru dengan lengkungfarinks ke‐6

– Lengkung aorta 1 & 2 hilang, tetapi bagianutama aorta  arteri karotid eksterna & arteri karotid interna

– Arteri karotid interna berhubungan denganlengkung aorta 3 

Lengkung aorta 4 kiri sampai dewasa– Lengkung aorta 4  kiri sampai dewasa; kanan arteri subklavia

Vena• Sistem vena 

– Dalam embrio terdiri atas vena kardinal : anterior&posterior darah dari vena common cardinalanterior&posterior darah dari vena common cardinal sinus venosus

– Sirkulasi Ekstraembrionik pembuluh vena vitelin darikantung yolk atau vena umbilikalis darah dari plasentakantung yolk atau vena umbilikalis darah dari plasenta

• Bagian cefalic vena kardinal anterior simetrisvena jugularis internal  dewasa kiri ukurannyaj g ykecil : vena brachiocephalic kiri

• Bagian posterior  perubahan lebih banyak– 3 pasang Vena kardinal posterior menerima darah daribagian kaudal tubuh termasuk vena vitelin

– Vena vitelin vena porta hepatikap p

Sistem peredaran darah pada embrio manusia 4 minggu. Meski pada stadium iniseluruh pembuluh darah berpasangan (kiri dan kanan) hanya pembuluh darah sisikanan yang tampak. Arteri berwarna merah. 

POLA DASAR SISTEM VENAVENA

Perhatikan:

Precava

Postcava: 2 atau 1

ikananura

ikan

mamalia

reptil

Pembentukan jantungPembentukan jantung

• Dibentuk dari mesodermDibentuk dari mesoderm

• Dimulai dengan bentuk tabung

b k d j• Pembentukan ruang‐ruang pada jantung

• Pembuluh darah: arteri dan vena

Daerah jantung di anterior mesoderm lateral ketika saat sel‐selberingresi pada saat gastrulasi

Sinyal darinotokord/ bumbungneural ventral,  ectoderm danectoderm danendoderm menginduksij i b k ljaringan bakaljantungke daerahanterior mesoderm laterallateral

Pembentukan jantungpada amfibia:mesenkim, dari 2 sisi median

Pembentukan jantungpada Aves: berasal darimesoderm splanknik, membentuk 2 tabungendotel, bersatuendotel, bersatumembentuk primordiumjantung

Pembentukan jantungpada mamalia: idem aves

Sayatan melintang melalui daerahpembentukan jantung padaembrio ayam dari 25 jam, 26 jam, 

Pembentukan jantung

28 jam dan 29 jam inkubasi

Pembentukan jantungpada Aves : berasal darimesoderm splanknik,  membentuk 2 tabung

endotel bersatumembentuk primordiumpjantung

Aves

Mammalia

Dua sumber populasi mesoderm yang berperan dalam pembentukan jantung

Jantung dibangun oleh beberapa tipe turunan selendocardium

myocardium

valves(cushions)

conductionsystem

epicardium

coronaryvessels

pericardium

Perkembangan Jantung

JANTUNG

1. IKAN: 1 Ventrikel, 1 atrium

2. ANURA: 1 ventrikel,2. ANURA: 1 ventrikel, atrium bersekat

3. REPTIL: ventrikel bersekat 2 atriumbersekat, 2 atrium

4. AVES DAN MAMALIA: 2 ventrikel, 2 atrium

P k b j tPerkembangan jantunganura

Perkembangan jantungaves

V: ventrikel

A: Atrium

SV: sinus venosus

BA: Bulbus arteriosus

Jantung mulai dibentuksebagai bentuk bulan sabitsetelah gastrulasi Pembentukanjantung pada manusia: dimulaipada minggu ke 3

Tabung sederhana

Terjadi rotasi, pemanjangan & melipat membentuk Smelipat membentuk S

P b t k k tPembentukan sekat

4 ruangA‐D sisi sebelah kiri; E dari sisi frontal. Meski atria dapat dibedakan secaraeksternal tidak dapat dipisahkan dieksternal,tidak dapat dipisahkan didalam jantung. Kedua aortic roots bercabang membentuk lengkung2 aorta.

Jantung danJantung danlengkung aorta pada anura:

Ad k tAdanya sekat : konus arteriosuspada atrium, karena mulaikarena mulaibernapas denganparu‐paru

Jantung mamalia memiliki 2 pompa yang membawadarah kaya oksigen ke tubuh dan darah miskindarah kaya oksigen ke tubuh dan darah miskin

oksigen ke paru-paru

J iliki 4• Jantung memiliki 4 ruang

• Ventrikel adalah rongga utamauntuk memompa

• Sisi sebelah kanan adalah sisiparu-paru (miskin oksigen)

• Sisi sebelah kiri adalah sisisistemik (kaya oksigen)

• Pada embrio kedua sisi tersebut• Pada embrio, kedua sisi tersebutpenuh dengan darah kayaoksigen karena oksigen datangdari ibu dan paru-paru masihpenuh dengan airp g

Sistem konduksi mengontrol denyut jantung

Sistem konduksi merupakan turunan dari miosit yang mengalami trans‐diferensiasi darifenotip otot menjadi fenotip yang lebih aktif secara elektrikal (electrically active phenotype)

Sistem konduksi sangat penting untuk detak jantung yang regularregular

Serabut Purkinje  penting untuk kontraksidan arrhythmia

Koekspresis ensimKoekspresis ensimpengubah endothelin(ECE‐1) dan endothelindalam jantung embriodapat mengubahdapat mengubahkardiomiosit menjadiserabut Purkinje

Ekspresi ECE‐1 dalamjantung dikendalikan olehhemodinamika yang menginduksi tekanan danstretch

Sejumlah anomali saat lahir disebabkan karena bidang jantung sekunder atau dimanabidang primer dan sekunder bergabung

Double outlet right ventricle (DORV)Double outlet right ventricle (DORV)Persistent truncus arteriosus (PTA)Some ventricular septal defects

Pial neural : asal berbagai sel multipoten

Craniofacial mesenchyme

Outflow tract smooth muscle

Pial neural 

Hanya ditemukan pada vertebrata‐ Hanya ditemukan pada vertebrata

Membentuk melanosit, sel glial perifer, saraf perifer &Membentuk melanosit, sel glial perifer, saraf perifer & autonom, sel chromatif dan juga penting untukperkembangan saluran pernafasan dan lenkung aorta 

Sel‐sel pial neural berkontribusipada arteri lengkung aorta danpada arteri lengkung aorta dan

memberikan sinyal penting untukremodeling

Kelainan jantung dengan adanya kelainan penggabungan bidangprimer dan sekunder

•Double outlet right ventricle (DORV) another outlet alignment defects

•Persistent truncus arteriosus (PTA)

•Some ventricular septal defectsp

Bmp4 cond. KO

Overriding Aorta & VSD,Eric Jaehnig

Persistent Truncus Arteriosus& VSD, Dave McCulley

Redirection of blood flow pada saat lahir

• Masuknya udara ke dalam paru‐paruy p pmenyebabkan perubahan tekanan yang mengakibatkan “redirect the flow” darah

d b i b l hipada bayi yang baru lahir. 

• Ductus arteriosus menyempit dan menutup, memutuskan hubungan antara aorta dan

i l i d f larteri pulmonari dan foramen ovale, a passageway / hubungan antara atrium kiridan kanan alsomenutup sistem peredarandan kanan, also menutup sistem peredaranke paru‐paru terpisah dari sistem sirkulasitubuhtubuh

Kelainan pada jantung merupakan cacat yang paling umum di USA

• Di USA setiap tahun sekitar ~40,000 bayi lahir dengankelainan pada jantung (1:125 live births)

• Kelainan jantung merupakan penyebab utama kematian diUSA 

• Kelainan Ventricular septal defects (VSD) dan kelainanarah peredaran dan kelainan pada sekat merupakankelainan paling parah

Sources: March of Dimes, American Heart Association