Кровообращение плода. В период внутриутробного развития кровообращение плода проходит три последовательные стадии: желточное аллантоидное плацентарное

Сердце человека начинает развиваться очень рано (на 17-й день внутриутробного развития) из двух мезенхимальных закла­док, которые превращаются в трубки, сливающиеся затем в непарное простое трубчатое сердце. Его передний отдел арте­риальный, задний - венозный. Быстрый рост среднего отдела при­водит к тому, что сердце изгибается S-образно. В нем выделяют предсердие, венозный синус, желудочек и луковицу с артериаль­ным стволом. В стенке узкого предсердно-желудочкового канала и у начала артериального ствола образуются валики, из которых формируются атриовентрикулярные клапаны и клапаны аорты и ле­гочного ствола. На 4-й неделе возникает межпредсердная перего­родка, она растет вниз, разделяя предсердия, верхняя часть ее прорывается, образуя межпредсердное (овальное) отверстие. На 8-й неделе возникают межжелудочковая перегородка и пере­городка, разделяющая артериальный ствол на легочный ствол и аорту. Сердце становится четьрехкамерным. Уже на 3-й неделе развития зародыша человека от его арте­риального ствола отходят две вентральные аорты, которые подни­маются в головной отдел, огибают переднюю кишку, поворачивают и идут вниз, переходя в дорсальные аорты, которые впоследствии соединяются в непарную нисходящую аорту. Вентральные аорты соединены с дорсальными с помощью шести пар аортальных дуг (жаберных артерий). Вскоре I, II и V пары редуцируются. Из вентральных аорт образуются общие и наружные, а из III аорталь­ных дуг и передних отделов дорсальных аорт - внутренние сон­ные артерии. Кроме того, из части правой вентральной аорты формируется плечеголовной ствол. IV дуга справа и слева разви­ваются по-разному: из правой формируется подключичная арте­рия, из левой - дуга дефинитивной аорты, соединяющая восходя­щую аорту с левой дорсальной. Одна из ветвей последней преоб­разуется в левую подключичную артерию. VI пара аортальных дуг преобразуется в легочные артерии, левая дуга сохраняет связь с аортой, образуя артериальный (Боталлов) проток. От дорсаль­ных аорт отходят три группы сосудов: межсегментарные дорсаль­ные артерии, латеральные и вентральные, сегментарные артерии. Из межсегментарных артерий образуются позвоночная, базиляр-ная (и ее ветви), межреберные, поясничные, левая и дистальная части правой подключичной. Последние врастают в формирующие­ся верхние конечцости. Из латеральных сегментарных артерий образуются диафрагмальные, почечные, надпочечниковые и яичко-вые (яичниковые) артерии, из вентральных сегментарных - желточные артерии, которые дают начало чревному стволу, верх­ней и нижней брыжеечным артериям. Из нижних вентральных сегментарных артерий образуются пупочные артерии. На 4-й неделе развития по бокам тела закладываются парные венозные стволы - передние и задние кардинальные вены. Вены каждой стороны впадают в соответствующие общие кардинальные вены, которые, в свою очередь, вливаются в венозный синус серд­ца. Полые вены образуются из упомянутых парных венозных стволов и их притоков. На ранних стадиях развития зародыш получает питательные вещества из сосудов желточного мешка, это так называемое жел­точное кровообращение. До 7-8-й недели развития желточный мешок выполняет еще одну функцию - кроветворную. В дальней­шем развивается плацентарное кровообращение - кислород и пи­тательные вещества доставляются плоду из крови матери по пупочной вене, входящей в состав пупочного канатика. На уровне ворот печени вена делится на две ветви. Одна из них впадает в левую ветвь воротной вены. Кровь, пройдя через пе­чень плода, по печеночной вене направляется в нижнюю полую ве­ну. Вторая ветвь пупочной вены, минуя печень, впадает в нижнюю полую вену, образуя венозный (Аранциев) проток, расположен­ный в левой продольной борозде печени. Таким образом, в ниж­нюю полую вену кровь поступает из трех источников: из нижних конечностей и стенок брюшной полости, из печени и непосред­ственно из плаценты через венозный проток. Эта третья порция крови преобладает, и обогащенная кислородом кровь вливается в правое предсердие, и через овальное отверстие поступает в левое предсердие, минуя легочный круг. Из левого предсердия она течет в левый желудочек, оттуда в аорту, по ветвям которой направляет­ся к стенкам сердца, голове, шее и верхним конечностям. Таким образом, голова, шея и верхние конечности плода снабжаются преимущественно артериальной кровью. Кровь, оттекающая от головы, шеи, сердца и верхних конеч­ностей, по верхней полой вене вливается в правое предсердие, из него в правый желудочек и далее в легочный ствол. Неболь­шое количество этой крови проходит через малый (легочный) круг и поступает в левое предсердие. Однако большая часть крови минует легочный круг, так как она из легочного ствола поступает прямо в аорту через артериальный (Боталлов) проток, который соединяет левую легочную артерию с аортой под местом отхождения левой подключичной артерии; кровь, поступившая таким пу­тем в аорту, снабжает органы брюшной полости, нижние конеч­ности, а по двум пупочным артериям, проходящим в составе пу­почного канатика, поступает в плаценту, неся с собой продукты метаболизма и углекислый газ. При рождении ребенка, как только он совершает первый вдох, легкие начинают расправляться, в течение нескольких дней после рождения закрываются артериальный проток и овальное от­верстие. Артериальный проток закрывается в течение первых 8- 10 дней жизни, а затем превращается в связку, лишенную просве­та. Пупочные артерии облитерируются в течение первых 2-3 дней жизни, пупочная вена - через 6-7 дней. Поступление крови из правого предсердия в левое через овальное отверстие прекращает­ся тотчас после рождения, так как левое предсердие наполняется кровью, поступающей в него из легких. Однако овальное отвер­стие закрывается значительно позднее, чем артериальный проток, и может сохраняться на протяжении первого года жизни.

С конца 2-го месяца беременности устанавливается плацентарное кровообращение, сохраняющееся до момента рождения ребенка. До этого возраста зародыш питается гистотрофным способом. Кровь, обогащенная в плаценте кислородом и другими питательными веществами, по непарной пупочной вене в составе пупочного канатика поступает к плоду. Пупочная вена направляется к воротам печени, где образует несколько ветвей, которые сливаются с воротной веной. Печень через эти сосуды получает наиболее богатую кислородом кровь. Большая часть артериальной крови через венозный проток направляется в нижнюю полую вену и смешивается с венозной кровью, оттекающей от нижних частей тела, печени. Из нижней полой вены смешанная кровь поступает в правое предсердие, куда впадает также верхняя полая вена, несущая венозную кровь из верхней половины тела. В правом предсердии оба потока крови полностью не смешиваются, поскольку кровь из нижней полой вены направляется через овальное окно в левое предсердие, а затем в левый желудочек, тогда как кровь из верхней полой вены устремляется через правое предсердие в правый желудочек. В левое предсердие поступает также небольшое количество крови из легочных вен нефункционирующих легких, это смешение не оказывает существенного влияния на газовый состав крови левого желудочка. При сокращении желудочков кровь из левого желудочка через aorta ascendens поступает в сосуды, питающие верхнюю половину тела, из правого в легочную артерию. Около 10 % крови проходит через нефункционирующие легкие и по легочным венам возвращается в левое предсердие.

Большая часть смешанной крови из легочной артерии поступает через боталлов (артериальный) проток в нисходящую часть аорты ниже места отхождения больших сосудов, питающих мозг, сердце, верхнюю часть тела. Из нисходящей аорты кровь поступает в сосуды нижней половины тела, относящиеся к большому кругу кровообращения. Частично эта кровь через пупочные артерии поступает обратно в плаценту, где обогащается кислородом, питательными веществами, и вновь поступает через пупочную вену к плоду.

Для внутриутробного кровообращения характерны:1.наличие связи между правой и левой половиной сердца и крупными сосудами: два право-левых шунта;2.значительное превышение, вследствие шунтов, минутного объема большого круга кровообращения над минутным объемом малого круга: нефункционирующие легкие;3.поступление к жизненно важным органам из восходящей аорты и дуги ее более богатой кислородом крови, чем к нижней половине тела;4.практически одинаковое, низкое, кровяное давление в легочной артерии и аорте.

Кровообращение новорожденного: При рождении ребенка легкие расправляются и наполняются кровью, фетальные кровеносные пути (аранциев и артериальный протоки, овальное окно и остатки пупочных сосудов) закрываются и постепенно заращиваются. У новорожденных устанавливается внеутробное кровообращение, начинают функционировать малый и большой круги кровообращения. В левом предсердии возрастает давление крови из-за поступления большого ее количества, и клапан овального окна механически закрывается. Принято считать, что закрытие боталлова (артериального) протока происходит под влиянием нервных, мышечных и торсионных факторов. К 6-й неделе жизни закрывается боталлов (артериальный) проток, к 2–3 месяцам венозный (аранциев) проток, к 6–7 месяцам овальное окно в межпредсердной перегородке. Вследствие выключения кровотока через плаценту общее периферическое сопротивление почти удваивается. Это в свою очередь ведет к повышению системного артериального давления, а также давления в левом желудочке и предсердии. Одновременно происходит постепенное значительное (примерно в 4 раза) снижение гидростатического сопротивления в малом круге кровообращения из-за повышения напряжения кислорода в тканях легких (особенностью гладкой мускулатуры сосудов малого круга кровообращения является ее сокращение в ответ на гипоксию) до 15–20 мм рт. ст. к 1–2-месячному возрасту.Следствием снижения сопротивления сосудов малого круга кровообращения является увеличение объема протекающей через них крови, а также снижение систолического давления в легочной артерии, правом желудочке и предсердии. С ердце новорожденного обладает большой запасной силой: 1.уменьшение вязкости крови за счет снижения количества эритроцитов;2.выключение плацентарного кровообращения, что ведет к уменьшению количества циркулирующей крови плода на 25-30 % и сокращению пути, который проходит кровь;3.внутриутробно оба желудочка выполняют одинаковую работу, а правый даже несколько большую. В постнатальный период нагрузка на правый желудочек постепенно уменьшается, а на левый увеличивается.

Развитие кровеносной системы у плода

Если кто-то считает, что только образовавшийся эмбрион не имеет никакой связи с жизнью, тот глубоко ошибается. Ведь уже с момента вживления оплодотворенной яйцеклетки в эндометрий до второй недели жизни зародыша идет первый этап развития сердечно-сосудистой системы — желточный период.

Желточный мешок зародыша является источником питательных веществ, которые по первичным, но уже существующим сосудам доставляют эмбриону необходимые питательные вещества. На 3-й неделе внутриутробного развития начинает функционировать первичный круг кровообращения. На 3-4-й неделе беременности начинает функционировать кроветворение в печени плода, которая является местом образования кроветворных клеток. Эта стадия занимает период до 4-го месяца внутриутробного развития плода.

К началу четвертого месяца костный мозг плода созревает для того, чтобы полностью взять на себя ответственность за образование эритроцитов, лимфоцитов и других клеток крови. Наряду с костным мозгом, кроветворение начинает осуществляться и в селезенке. С конца 8-й недели беременности начинает функционировать аллантоидное кровообращение, благодаря которому первичные сосуды плода соединяются с плацентой. Этот этап представляет собой новый уровень, так как обеспечивает более полную доставку питательных веществ от матери к плоду.

С конца 3-го месяца беременности на смену аллантоидному кровообращению приходит плацентарное кровообращение. С этого момента плацента начинает выполнять важные и необходимые функции для нормального развития плода — дыхательную выделительную, эндокринную, транспортную, защитную и т.д. Параллельно развитию сосудов идет и развитие сердца плода. Образовавшись на 3-й неделе внутриутробного развития, первичный круг кровообращения дает начало развитию сердца. Уже на 22 день происходит первое сокращение, которое еще не контролируется нервной системой.

И хотя маленькое сердечко имеет размеры всего лишь макового зернышка, оно уже пульсирует. На первом месяце беременности формируется сердечная трубка, из которой образуются первичное предсердие и желудочек с первичными главными сосудами. Даже с таким примитивным строением крохотное сердечко уже способно перекачивать кровь по организму. К концу 8-й, началу 9-й недели формируется четырехкамерное сердце с разделяющими их клапанами и выносящими магистральными сосудами. К 22-й неделе внутриутробного развития или к 20-й неделе беременности сердце маленького жителя материнской утробы полностью сформировано.

2 Особенности кровообращения плода

Что же отличает кровообращение плода от такового у взрослого человека? — Многое, и об этих отличительных особенностях мы постараемся поговорить.

3 Особенности кровообращения после рождения

У доношенного ребенка после рождения возникает ряд физиологических реакций, позволяющих его кровеносной системе перейти на самостоятельную работу. После перевязки пупочного канатика связь между кровотоком матери и ее ребенка прекращается. С первым криком малыша начинают работать легкие, а уже функционирующие альвеолы обеспечивают снижение сопротивления в малом круге примерно в пять раз. Поэтому уже не возникает надобности в артериальном протоке, как это было раньше.

С момента запуска легочного круга кровообращения высвобождаются активные вещества, обеспечивающие расширение сосудов. Давление в аорте существенно начинает превышать таковое в легочном стволе. Начиная с первых моментов самостоятельной жизни, идет перестройка сердечно-сосудистой системы: закрываются обходные шунты, зарастает овальное окно. В конечном итоге кровеносная система ребенка приобретает сходства с таковой у взрослого человека.

Схема кровообращения плода представлена на рис. 810041347.

Упрощённые схемы кровообращения у плода, которую легко воспроизвести, показаны на рис. 410172327 и 410172346.

У плода роль легких (малого круга кровообращения) выполняет плацента. От плаценты кровь пло­да, оттекает через пупочную вену, проходящую в пуповине

Отсюда большая часть крови поступает через венозный проток в нижнюю полую вену, где смеши­вается с дезоксигенированной кровью от нижних областей тела.

Меньшая часть крови оттекает в левую ветвь воротной вены, проходит через печень и печеночные вены и поступает в нижнюю полую вену.

По нижней полой вене в пра­вое предсердие течет смешанная кровь, насыщение которой кислородом составляет 60 ‑ 65 %. Почти вся эта кровь поступает через клапаны нижней полой вены непосредственно к овальному отверстию и через него в левое предсердие. Из левого желудочка она выбрасывается в аорту и далее в большой круг кровообращения.

Кровь из верхней полой вены сначала поступает через правое предсердие и правый желудочек в легочный ствол.

Поскольку легкие находятся в спавшемся состоянии, сопротивление их сосудов велико и давление в легочном стволе в момент систолы временно превышает давление в аорте. Это приводит к тому, что большая часть крови из легочного ствола поступает через артериальный проток (боталлов проток ) в аорту и лишь относительно небольшое ее количество протекает через капилляры легких, воз­вращаясь в левое предсердие через легочные вены.

Артериальный проток впадает в аорту дистальнее места ответвления артерий головы и верхних конеч­ностей, поэтому эти части тела получают более насыщенную кислородом кровь из левого желудоч­ка. Часть крови поступает через две пупочные арте­рии (отходящие от подвздошных артерий) и пупо­вину в плаценту: остальная часть крови снабжает нижние отделы туловища.

Такой «двойной желудочек» может перекачивать около 200-300 мл крови на 1 кг массы в минуту. 60 % этого количества поступает к плацен­те, а остальная кровь (40 %) омывает ткани плода. В конце беременности артериальное давление у плода составляет 60-70 мм рт. ст., а частота сокра­щений сердца – 120-160 мин -1 .

Кровообращение плода имеет целый ряд особенностей. Насыщение крови кислородом происходит в плаценте, откуда она поступает по пупочной вене к печени плода и через венозный проток вливается в нижнюю подую вену. В правое предсердие поступает смесь насыщенной кислородом крови из плаценты и венозной крови из нижних конечностей и внутренних органов. Большая часть этой крови из правого предсердия проходит через овальное отверстие в левое предсердие, остальная масса из правого предсердия поступает в правый желудочек, а затем в легочную артерию. Так как у плода малый круг кровообращения не функционирует, то в легочные сосуды поступает незначительное количество крови, основная же масса ее из легочной артерии через открытый артериальный проток сбрасывается в аорту. Таким образом, поступление крови в большой круг кровообращения (минуя малый) осуществляется через двойной шунт (овальное окно и артериальный проток). Из левого предсердия через левый желудочек кровь нагнетается в восходящую аорту, откуда распространяется к голове, шее и верхним конечностям через систему сонных и подключичной артерий. Ниже подключичной артерии через открытый артериальный проток в нисходящую аорту вливается кровь из легочной артерии. К плаценте кровь возвращается через пупочные артерии.

Окончательное кровообращение . После рождения ребенка кровообращение резко изменяется. Во внеутробный период сразу перестают функционировать шесть основных структур: четыре (пупочная вена, венозный проток и две пупочные артерии), обеспечивавшие плацентарное кровообращение, и две (овальное окно и артериальный проток) - шунтировавшие кровь из малого круга кровообращения в аорту. В постнатальный период происходит запустевание и постепенная
облитерация путей внутриутробного кровообращения (к 5-6-му месяцу).

Морфологические особенности сердца и сосудов . У новорожденного ребенка сердце относительно большое (0,8 % по отношению к массе тела) и расположено поперечно. Лишь к концу первого года жизни оно принимает косое положение. Совершается также небольшой поворот сердца влево, в результате чего оно прилежит к передней грудной стенке в основном поверхностью правого желудочка. Начальный этап постнатальной жизни ребенка сопровождается изменением эмбрионального типа строения сердца. Масса сердца к 1 году удваивается, к 2-3 годам утраивается, к 15-16 годам увеличивается в 10 раз. Округлая форма сердца постепенно становится грушевидной. Относительные размеры предсердий уменьшаются, желудочки вытягиваются и становятся более массивными. В дальнейшем левый желудочек растет быстрее правого.

По данным Ф. И. Валькер, с возрастом особенно изменяются внутреннее строение сердца (архитектоника слоев, конструкция мышечной оболочки, строение клапанов) и кровоснабжение. Сердечная мышца у новорожденного имеет следующие особенности: мышечные волокна тонкие, расположены близко друг от друга, содержат большое количество крупных ядер, слабо выражена интерстициальная соединительная и эластическая ткани, хорошо развита сеть кровеносных сосудов (особенно артерий малого калибра). В последующем отмечается интенсивный рост мышечных волокон, соединительной и эластической ткани. Стенки сердца становятся толще в основном за счет увеличения поперечных размеров мышечных волокон и соединительнотканных прослоек в миокарде. С возрастом уменьшается масса сосочковых мышц, происходит уплотнение створок клапанов и эпикарда.

Интенсивный рост сердца отмечается у детей в возрасте 2-6 лет. К 10-14 годам практически завершается дифференциация сердца, которое по своим структурным показателям (кроме размеров) приближается к сердцу взрослого.

Проводниковая система сердца у детей, особенно конечные ее разветвления - миоциты сердечные проводящие, содержит больше саркоплазмы, чем мышечных волокон. Главная часть проводниковой системы (стволовая) находится у младших детей в толще мышечной части межжелудочковой перегородки (интрамуральный тип), а у подростков - в мембранозной части (септальный тип).

Сосудистая система . К моменту рождения артериальная система у плода достаточно сформирована, а венозная продолжает интенсивно дифференцироваться и после рождения. Усложняются пути оттока крови и архитектоника сосудистого русла. Дифференциация артериальных и венозных сосудов в постнатальный период осуществляется в соответствии с требованиями, которые предъявляются к ним деятельностью органов. Имеют значение механизм активного передвижения крови, поддержание тонуса и сосудистой проницаемости. На протяжении первых 10-12 лет жизни, наряду с ростом, происходят дифференциация структуры сосудистой стенки, развитие эластических, мышечных и соединительнотканных элементов. Развитие сосудов завершается в основном к 12-13 годам.

При сопоставлении темпов роста сердца и сосудов оказывается, что просвет последних увеличивается относительно медленнее, чем сердца. Это приводит к тому, что в различные возрастные периоды соотношение между массой и объемом сердца, с одной стороны, толщиной и емкостью сосудов, с другой, неодинаково, что сказывается на состоянии кровообращения.

Нервная регуляция . Деятельность сердечно-сосудистой системы регулируется сложным нервным аппаратом, в состав которого входят периферические нервные рецепторы, воспринимающие малейшие изменения гомеостаза, - термо-, баро-, прессо- и хеморецепторы, а также центры продолговатого мозга и кора полушарий. У новорожденных и детей раннего возраста центральная регуляция сердечно-сосудистой системы опосредована через симпатический и в меньшей мере - блуждающий нерв. Поэтому частота сердечных сокращений (ЧСС) у них больше, чем у взрослых. Превалирующая роль блуждающего нерва в регуляции ритма сердца устанавливается на более поздних этапах развития.

Функциональные особенности сердечно-сосудистой системы . Функция кровообращения характеризуется следующими основными показателями: частотой пульса, биоэлектрическими и звуковыми явлениями в сердце, количеством циркулирующей крови, артериальным и венозным давлением, скоростью кровотока, ударным и минутным объемом крови, периферическим сопротивлением. Становление функции сердца идет параллельно с ростом и созреванием организма.

Без всестороннего изучения указанных показателей нельзя составить четкое представление об особенностях функции кровообращения в различных возрастных периодах.

Верхушечный толчок и границы сердца . Верхушечный толчок у новорожденных и детей в возрасте до 2 лет обнаруживается в четвертом межреберье слева на 1-2 см кнаружи от среднеключичной линии, у детей дошкольного возраста (3-7 лет) - в пятом межреберье на 1 см кнаружи, в младшем школьном возрасте (7-12 лет) - в пятом межребрье на 0,5-1 см кнутри от среднеключичной линии. Границы сердечной тупости определяются методом перкуссии. Они изменяются в зависимости от возраста.

Левая граница верхушечного толчка и левая граница сердца у здоровых детей совпадают. У детей 13-14 лет границы сердечной тупости (относительной и абсолютной) соответствуют примерно нормам взрослого человека. Масса сердечной мышцы нарастает в основном за счет увеличения толщины стенки левого желудочка. На положение сердца в грудной полости, а следовательно, и на границы сердечной тупости влияют форма грудной клетки, уровень стояния диафрагмы, метеоризм, асцит, размеры печени и др.

Тоны сердца . С фазами сердечной деятельности связано возникновение тонов сердца. Различают два основных тона сердца. I тон низкий, протяжный, возникает во время систолы желудочков, выслушивается лучше в области верхушечного толчка в четвертом - пятом межреберье. Он складывается из следующих компонентов: сокращения мышцы желудочков, закрытия предсердно-желудочковых клапанов и колебания стенок аорты в момент нагнетания в нее крови.

II тон сердца короче I, более высокий по тембру и возникает в начале диастолы. Он обусловлен захлопыванием полулунных клапанов аорты и легочной артерии, открытием предсердно-желудочковых клапанов, вибрацией стенок аорты и колебанием струи крови. Лучше всего он выслушивается во втором межреберье у края грудины (справа - для аорты, слева - для легочной артерии).

Кроме основных двух тонов сердца у детей довольно часто (55-95 %) в начале диастолы через 0,1-0,2 с после II тона определяется очень тихий, низкий и короткий звук - III тон. Считают, что он образуется в начале диастолы вследствие растяжения мышечной стенки желудочков при поступлении в них крови. III тон выслушивается в горизонтальном положении ребенка над верхушкой сердца. У новорожденных и грудных детей он обычно не выслушивается. В вертикальном положении ребенка исчезает.

При сокращении предсердий (левого ушка) возникает предсердный, или IV тон. Аускультативно он обычно не воспринимается, так как имеет слабую интенсивность, низкую частоту (20 Гц) и регистрируется на ФКГ только в 20 % случаев.

В тех случаях, когда интервал между двумя компонентами тона несколько больше обычного, говорят 6 его расщеплении. Расщепление I тона обусловлено неодновременным закрытием левого и правого предсердно-желудочковых клапанов. Наблюдается оно чаще у детей в возрасте от 1 до 3 лет (9 %). Расщепление (раздвоение) II тона связано с асинхронным закрытием полулунных клапанов аорты и легочной артерии, обнаруживается у 19 % здоровых детей.

У практически здоровых детей довольно часто над верхушкой или легочной артерией выслушиваются функциональные и физиологические шумы (не связанные с органическим поражением сердца), отличающиеся мягким тембром и большой изменчивостью. Как правило, это систолические шумы, которые плохо проводятся, лучше выслушиваются в горизонтальном положении ребенка.