Если говорить о том, когда оно начинает биться, можно дать сразу несколько ответов. Первые сокращения появляются на 3 неделе эмбрионального развития, на протяжении 4-й недели пульсация становится все более интенсивной и регулярной, но по факту сердца как такового еще нет, это просто однокамерная сосудистая трубка, которая, сокращаясь, прокачивает кровь по сосудам. На шестой неделе развития в полой мышечно-соединительнотканной трубке появляются перегородки, сердце увеличивается в объеме и превращается в двухкамерное. До девятой недели развития эмбриона происходит образование всех остальных структур сердца: его предсердий, желудочков и разделяющих их клапанов, приносящих и отходящих сосудов, проводящей системы и формирование питающих кровеносных сосудов. К концу второго месяца развития сердце у эмбриона становится четырехкамерным и приобретает строение, схожее полностью с сердцем взрослого человека. К слову, время с четвертой по восьмую недели после оплодотворения является самым опасным в плане возможного формирования пороков сердечно-сосудистой системы. Окончательное образование тонких структур сердца к 22 неделям практически завершается. В дальнейшем лишь происходит накопление мышечной массы сердечной мышцы, и увеличение питающей сосудистой сети как самого сердца, так и других органов плода.
Если же говорить о том, «как» оно начинает биться, то тут тоже все довольно просто.
Известно, что первые сокращения происходят задолго до того, как в теле зародыша формируется сердечная мышца. А последние исследования группы Ричарда Тизера (Richard C. V. Tyser) и Антонио Миранды (Antonio M. A. Miranda) показали, что первые толчки крови происходят еще до того, как сформируется предшественник сердца — примитивная сердечная трубка(о которой я писал выше).
За перекачку крови отвечают синхронные сокращения кардиомиоцитов — клеток сердца. Они, как и другие мышечные клетки, сокращаются за счет перехода ионов кальция сквозь мембрану.
Тизер, Миранда и их коллеги доказали, что первые сокращения происходят в первых сформировавшихся кардиомиоцитах еще до того, как они выстроятся в орган. Эти сокращения происходят вразнобой и координируются только по мере объединения отдельных клеток в ткань сердечной мышцы.
Ученые наблюдали биение отдельных клеток в живых зародышах мышей. В рамках эксперимента они так же воздействовали на эмбрионы веществами, блокирующими движение ионов кальция. Выяснилось, что за начала перехода кальция в клетку и обратно важен белок NCX1, который запускает этот процесс перед первым сокращением клетки.