Thema 4 Amfibien en reptielen: overgang van water naar land

Thema 4 – Amfibieën en reptielen: overgang van water naar land

HC 11 – Rode draad college Chordata Urochordata Cephalochordata Craniata Slijmprikken Vertebrata Craniata (slijmprikken)  kraakbeenvissen  beenvissen – straalvinnigen (zalm)  beenvissen – kwastvinnigen (longvis)  tetrapoda (landdieren, viervoetigen) Tetrapoda -Amfibieën -Reptielen -Vogels -Zoogdieren Ontwikkelingen leven in water naar leven op het land Poten 1

Longen i.p.v. kieuwen oVan zwemblaas (gevuld met lucht) tot long

Zwemblaas: reguleren opwaartse kracht

Longvis: functionele long(en)Circulatiesysteem

2 Kieuwen verdwijnen in adulte stadium Bescherming tegen uitdroging

Vruchtvliezen: foetale membranen

3 Subthema’s thema 4 1.Bewegingsapparaat (HC13/PR7) a.Kwastvinnigen: botjes in de vinnen. Aanzet tot extremiteiten (ledematen/poten).b.Bouwplan landdieren m.b.t. extremiteiten is identiek: 1 groot bot proximaal – meer naar distaal:

• kleinere botten – gewrichten – kleine botjes

c.Algemeen bouwplan extremiteiten was al zichtbaar bij longvis, transitie leven in water naar

leven naar leven op land: vinding fossiel

2.Cardiovasculair systeem (HC12/PR5/PR6) a.Ontwikkeling enkele bloedsomloop naar dubbele bloedsomloop en adaptatie longcirculatie i.Bij amfibieën en reptielen (koudbloedig) menging zuurstofarm en zuurstofrijk bloed ii.Landdieren (warmbloedig, vogels en zoogdieren): ontwikkeling septum hart waardoor 2

gescheiden circulaties: longcirculatie en lichaamscirculatie

b.Ontwikkeling primaire hartbuis naar volledig hart: kamers, boezems en circulatie en aorta i.Van rechte buis met op elkaar geplaatste segmenten: segmenten moeten verplaatst worden t.o.v. elkaar en vorming verschillende schotten (bijv. tussen beide ventrikels)

c.Verbinding met longen: zuurstofrijke slagader en zuurstofarme aders

i.Tijdens foetale ontwikkeling zijn longen nog niet functioneel: “bypass” van de longen ii.Pas na geboorte gaat de longen open en verdere ontwikkeling 3.Foetale membranen (HC12) a.Vissen en amfibieën i.Alle cellen zijn formatief: d.w.z. alle cellen (dochtercellen, door klievingsdelingen) dragen bij aan ontwikkeling van het ware embryo 1 / 3

ii.Geen extra-embryonale structuren b.Reptielen, vogels en zoogdieren i.Niet alle cellen zijn formatief

ii.Ontwikkeling extra-embryonale structuren:

1.Dooierzak 2.Allantois (uitstulping achterdarm)

3.Amnion: vrucht, embryo, zit in amnionholte

4.Chorion  placenta a.Vruchtvliezen = chorion en amnion IHC 12 – Hartontwikkeling, foetale circulatie en foetale membranen

Vroege ontwikkeling bloedvaten en hart: zie HC 8

https://www.youtube.com/watch?v=OArR67aFze0

Tabel embryonale vaten: deelsysteem en welk type bloed door het vat stroomt (zuurstofarm en –rijk) Staat in zelfstudie bij HC12 Late ontwikkeling hart Evolutionaire en embryologische ontwikkeling van een 4-kamer hart

Evolutionaire ontwikkeling van het 4-kamermodel:

Overgang naar leven in water naar leven op land en ontwikkeling longen  behoefte efficiënt dubbel circulatiesysteem. Zuurstofarm bloed vanuit rechterharthelft naar longen gepompt, zuurstofrijk gemaakt, verzameling in linkerharthelft en vanuit daar door het lichaam gepompt.

Embryologische ontwikkeling van een meerkamerhart:

Vorming schotten (septa) tussen de verschillende hartsegmenten.-Vissen: geen septatie van het hart, in volwassen toestand hart lijkt op primaire hartbuis oEnkele circulatie -Amfibieën: gedeeltelijke septatie (gesepteerd atrium, gemeenschappelijk ventrikel)

-Reptielen: slechts gedeeltelijke septatie van ventrikel

-Vogels, zoogdieren, krokodillen: 4-kamer hart volledig gesepteerd  geen menging zuurstofarm en –rijk In figuur verschillende segmenten en toekomstige onderdelen van het hart zichtbaar. Ontwikkeling hartbuis

naar postnataal hart: positieatria t.o.v. linker en rechter

ventrikel eerst atrium onderventrikel, door vouwing komen atria boven de ventrikels teliggen. Het linker ventrikel ligt vóór het rechter ventrikel.Atrium = hartboezem Ventrikel = hartkamer

Bloedstroom primaire hartbuis: 2 / 3

Sinus venosusAtrium Ventrikel Bulbus cordisBulbus arteriosus Truncus arteriosus Linker + rechter atrium Linker ventrikelRechter ventrikel Aorta en truncus pulmonalis

Bloedstroom postnataal volledig gesepteerd 4-kamer hart:

Rechter atrium – rechter ventrikel – longen – linker atrium – linker ventrikel – truncus pulmonalis – aorta Aanpassingen bouwplan hart Groot aantal veranderingen van bouwplan van het hart: verandering locatie segmenten en aansluiting verschillende segmenten onderling voor vorming postnataal hart uit primaire hartbuis. Aanpassingen die

moeten plaatsvinden:

Herpositioneren hartsegmentenKromming van de hartbuis Septatie segmenten (kamers)Vorming atrio-ventriculaire kussens Vorming atrium septum Vorming ventrikel septum Septatie van uitstroomgebiedVorming van het septum trunconale Ontwikkeling terugslagkleppenVorming AV kleppen (atrium-ventrikel) Vorming aorta- en pulmonaalkleppen Kromming hartbuis Drijvende kracht achter de kromming is differential growth: verschillende groeisnelheden van cellen zorgen voor de vorming van verschillende, specifieke weefsels en structuren tijdens de ontwikkeling van het embryo. Bloedstroom gaat nog steeds hetzelfde, maar toekomstig linker atrium is geplaatst boven linker ventrikel en rechter atrium boven rechter ventrikel. Hart is in grootte toegenomen.Vorming AV kussens (atrioventriculaire kussens) Opdelen hart in linker en rechterhelft: overgang van gemeenschappelijk atrium naar ventrikel opdelen in linker AV en rechter AV-kanaal. Daardoor zal bloed van toekomstige atria naar toekomstige ventrikels geleid worden. Wanneer geen septatie van atria en ventrikels plaatsvindt, ontstaan er alsnog 2 bloedstromen (hemodynamica).Vorming atrium septum -Bovenzijde gemeenschappelijk atrium ontstaan septum: septum primum (eerste septum), die vanaf boven naar beneden groeit. Ontstaan verbinding tussen linker en rechter atrium: ostium primum.-Groei septum primum naar beneden en fusie met AV kussens, verbinding tussen rechter en linker atrium tijdens foetale periode: opening in septum = ostium secundum (verdwijnen ostium primum door groei en fusie septum primum naar beneden, ontstaan nieuwe ostium secundum) -Na vorming eerste septum groei tweede septum aan de kant van het rechter atrium: septum secundum (tweede septum) met doorgang van rechts naar links: foramen ovale. Hierdoor vindt er bypassing van de longen plaats tijdens foetale ontwikkeling en kan bloed rechtstreeks van rechts naar links stromen.oSeptum secundum ligt meer rechts van septum primum oNa geboorte is druk in linkerzijde van het hart groter dan in de rechterzijde: druk van septum primum op septum secundum  fusie van septa, achterlaten inkeping in rechter atrium: fossa ovalis -Fouten in proces van vorming atrium septum kan zorgen voor een atrial septal defect Foetale circulatie: rechter atrium naar linker atrium langs twee septa met ieder een eigen opening: Bloed stroomt vanuit het rechter atrium door het septum secundum met hierin het foramen ovale en het septum primum met hierin het ostium secundum naar het linker atrium.

• / 3