Внутриутробное кровообращение плода. Внутриутробное кровообращение у плода и у новорожденного ребенка

Характерная особенность крови в пренатальном периоде – большое количество фетального гемоглобина HbF. От 10-й до 28-й недели гестации он составляет 90% гемоглобина. С 28-й по 34-ю неделю кровь эмбриона перестраивается – переходит к взрослому гемоглобину HbA. У доношенного плода отношение фетального гемоглобина к взрослому составляет 80:20.

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.

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 .

Желточный период развития системы кровообращения у человека очень короткий - от момента имплантации до 2-й недели жизни зародыша. Кислород и питательные вещества поступают к зародышу непосредственно через клетки трофобласта, которые в этот период эмбриогенеза еще не имеют сосудов. Значительная часть питательных веществ скапливается в желточном мешке, который имеет также собственные скудные запасы питательных веществ. Из желточного мешка кислород и необходимые питательные вещества по первичным кровеносным сосудам поступают к зародышу. Так осуществляется желточное кровообращение, присущее самым ранним этапам онтогенетического развития.

Аллантоидное кровообращение начинает функционировать приблизительно с конца 8- й недели беременности и продолжается в течение 8 нед, т. е. до й недели беременности. Аллантоис, представляющий собой выпячивание первичной кишки, постепенно подрастает к бессосудистому трофобласту, неся вместе с собой фетальные сосуды. При соприкосновении аллантоиса с трофобластом фетальные сосуды врастают в бессосудистые ворсины трофобласта, и хорион становится сосудистым.

Плацентарное кровообращение приходит на смену аллантоидному. Оно начинается на 3-4- месяце беременности и достигает расцвета в конце беременности. Формирование плацентарного кровообращения сопровождается развитием плода и всех функций плаценты (дыхательной, выделительной, транспортной, обменной, барьерной, эндокринной и др.). Именно при гемохориальном типе плацентации возможен наиболее полный и адекватный обмен между организмами матери и плода, а также осуществление адаптационных реакций системы мать - плод.

Анатомические особенности сердечно - сосудистой системы плода прежде всего заключаются в существовании овального отверстия между правым и левым предсердиями и артериального протока, соединяющего легочную артерию с аортой. Это позволяет значительной массе крови миновать нефункционирующие малый круг кровообращения. Кроме того, имеется сообщение между правым и левым желудочками сердца.

Кровообращение плода начинается в сосудах плаценты, откуда кровь, обогащенная кислородом и содержащая все необходимые питательные вещества, поступает в вену пуповины. Затем артериальная кровь через венозный (аранциев) проток попадает в печень. Печень плода представляет собой депо крови. В депонировании крови наибольшую роль играет ее левая доля. Из печени через тот же венозный проток кровь поступает в нижнюю полую вену, а оттуда - в правое предсердие. В правое предсердие поступает также кровь из верхней полой вены. Между местом впадения нижней и верхней полых вен находится заслонка нижней полой вены, которая разделяет оба кровотока. Эта заслонка направляет ток крови нижней полой вены из правого предсердия в левое через функционирующее овальное отверстие. Из левого предсердия кровь поступает в левый желудочек, а оттуда - в аорту. Из восходящей дуги аорты кровь попадает в сосуды головы и верхней части туловища.

Венозная кровь, поступающая в правое предсердие из верхней полой вены, оттекает в правый желудочек, а из него - в легочные артерии. Из легочных артерий только небольшая часть крови поступает в нефункционирующие легкие. Основная масса крови из легочной артерии через артериальный (боталлов) проток направляется в нисходящую дугу аорты. Кровь нисходящей дуги аорты снабжает нижнюю половину туловища и нижние конечности. После этого кровь, бедная кислородом, через ветви подвздошных артерий поступает в парные артерии пуповины и через них - в плаценту.

Формирование сердечно - сосудистой системы начинается с конца 2- й недели развития эмбриона, когда в мезодерме появляются скопления, клеток, в дальнейшем превращающихся в первичные сосуды. Сердце в этот период начинает развиваться из складки мезодермы, образуя первичную сердечную трубку. В начале 3- й недели происходит бурный рост трубки, она 5- образно изгибается, образуя первичное сердце, которое поперечной перегородкой делится на переднюю и заднюю половины.

К концу 78- й недели путем образования продольной перегородки сердце из двухкамерного превращается в четырехкамерное Все аномалии сердечно - сосудистой системы возникают от 2- й до 8- й недели внутриутробного развития эмбриона, поскольку именно в этот период происходит закладка и дифференцировка главных структурных компонентов сердечно - сосудистой системы.

Открытый Баталов проток - персистирующая фетальная коммуникация. С помощью Баталова протока соединяются два главных сосуда, отходящих от сердца, - лёгочная артерия и аорта. В норме в течение нескольких минут нескольких дней после рождения Баталов (артериальный) проток закрывается. У некоторых детей он остаётся открытым, тогда артериальная кровь в аорте, богатая кислородом, будет смешиваться с венозной кровью, бедной кислородом. Это приведёт к нарушению снабжения органов и тканей кислородом, а вследствие этого к нарушению их функционирования.

Открытое овальное окно персистирующая фетальная коммуникация, при которой частично или полностью сохранено сообщение между левым и правым предсердиями, естественное для периода внутриутробного развития. У ребенка кровоток обеспечивает кровоснабжение посредством через широкого овального окна, в первую очередь, плечеголовной области. Это необходимо, чтобы поддерживать быстрое развитие головного мозга. После рождения с первым вдохом ребенка изменяется градиент давления между предсердиями, и при оптимальных условиях развития происходит процесс сращения краев клапана с отверстием. Где - то во второй половине первого года жизни малыша овальное окно закрывается. Но так бывает не у всех. По данным многих авторов, к первому году жизни овальное окно закрывается лишь у 50-60% детей; полагают, что оно может спонтанно закрыться в любой период жизни человека. Согласно различным источникам, открытое овальное окно выявляется у 17-35% взрослых людей.

Почему возникает открытое овальное окно? Главной причиной открытого окна у новорожденных можно назвать недоношенность, при которой физиологического закрытия не происходит. Кроме этого, такое явление может возникать и при врожденном пороке сердца из - за растяжения стенок предсердий.

Сердечно-сосудистая система гарантирует сохранение жизнеспособности всех органов человеческого тела. Правильное ее развитие во внутриутробном периоде — залог хорошего здоровья в будущем. Кровообращение плода, схема и описание распределения потоков крови в его теле, понимание особенностей этого процесса важны для понимания природы патологических состояний, встречающихся у новорожденных и в дальнейшей жизни детей и взрослых.

Кровообращение плода: схема и описание

Первичная система кровообращения, которая обычно готова к работе к концу пятой недели беременности, называется желточной и состоит из артерий и вен, называемых пупочно-брыжеечными. Эта система является рудиментарной и в ходе развития ее значение уменьшается.

Плацентарное кровообращение — то, что обеспечивает организму плода газообмен и питание на протяжении беременности. Функционировать оно начинает еще до формирования всех элементов сердечно-сосудистой системы – к началу четвертой недели.

Путь движения крови

• Из пупочной вены. В плаценте, в области ворсин хориона циркулирует богатая кислородом и другими полезными веществами кровь матери. Проходя через капилляры, она поступает в главный для плода сосуд – пупочную вену, которая направляет поток крови в печень. На этом пути значительная часть крови через венозный проток (аранциев) оттекает в нижнюю полую вену. До ворот печени к пупочной присоединяется воротная вена, которая у плода развита плохо.
• После печени. Кровь возвращается по системе печеночных вен в нижнюю полую, смешиваясь с потоком, поступающим из венозного протока. Далее она переходит в правое предсердие, куда вливается собравшая кровь из верхней части тела верхняя полая вена.
• В правом предсердии. Полного перемешивания потоков не происходит, благодаря особенностям строения сердца плода. Из всего количества крови верхней полой вены, большая часть переходит в полость правого желудочка и выбрасывается в легочную артерию. Поток из нижней полой устремляется через правое в левое предсердие, проходя широкое овальное окно.
• Из легочной артерии. Частично кровь попадает в легкие, которые у плода не функционируют и оказывают сопротивление потоку крови, затем оттекает в левое предсердие. Остальная кровь через артериальный проток (боталлов) поступает в нисходящую аорту и далее распределяется в нижней части тела.
• Из левого предсердия. Порция крови (более оксигенированная) из нижней полой вены объединяется с незначительной порцией венозной крови, поступившей из легких, и через восходящую аорту выбрасывается к мозгу, сосудам, питающим сердце и верхнюю половину тела. Частично кровь оттекает и в нисходящую аорту, смешиваясь с потоком, идущим через боталлов проток.
• Из нисходящей аорты. Лишенная кислорода кровь через пупочные артерии поступает обратно к ворсинкам плаценты.

Круг кровообращения плода таким образом замыкается. Благодаря плацентарному кровообращению и особенностям строения сердца плода, он получает все необходимые для полноценного развития питательные вещества и кислород.

Особенности кровообращения плода

Такое устройство плацентарного кровообращение подразумевает такую работу и строение сердца в целях обеспечения обмена газов в организме плода при том, что его легкие не функционируют.

• Анатомия сердца и сосудов такова, что продукты обмена и образующийся в тканях углекислый газ выводятся наиболее коротким путем – к плаценте из аорты через пупочные артерии.
• Кровь частично циркулирует у плода в малом круге кровообращения, при этом не претерпевая каких-либо изменений.
• В большом круге кровообращения находится основное количество крови, благодаря наличию овального окна, открывающего сообщение левых и правых камер сердца и существованию артериального и венозного протоков. В результате оба желудочка заняты преимущественно наполнением аорты.
• Плод получает смесь венозной и артериальной крови, наиболее оксигенированные порции при этом достаются печени, ответственной за кроветворение и верхней половине тела.
• В легочной артерии и аорте давление крови регистрируется одинаково низкое.

После рождения

Первый вдох, который делает новорожденный, приводит к тому, что его легкие расправляются, и кровь из правого желудочка начинает поступать в легкие, так как уменьшается сопротивление в их сосудах. Артериальный проток при этом запустевает и постепенно закрывается (облитерируется).

Приток крови из легких после первого вдоха приводит к увеличению давления в нем, и поступление крови справа налево через овальное окно прекращается, и оно также зарастает.

Сердце переходит на «взрослый режим» функционирования, и больше не нуждается в существовании концевых отделов пупочных артерий, венозного протока, пупочной вены. Они редуцируются.

Нарушения кровообращения плода

Часто нарушения кровообращения плода начинаются с патологии в организме матери, влияющей на состояние плаценты. Врачи отмечают, что плацентарная недостаточность сегодня наблюдается у четверти беременных. При недостаточно внимательном к себе отношении будущая мать может даже не заметить угрожающих симптомов. Опасно, что при этом плод может страдать от дефицита кислорода и других полезных и жизненно важных элементов. Это грозит отставанием в развитии, преждевременными родами, другими опасными осложнениями.

Что приводит к патологии плаценты:

• Болезни щитовидной железы, артериальная гипертензия, сахарный диабет, пороки сердца.
• Анемия – средняя, тяжелая.
• Многоводие, многоплодная беременность.
• Токсикоз поздний(преэклампсия).
• Акушерская, гинекологическая патология: предыдущие произвольные и медицинские аборты, пороки развития, миома матки).
• Осложнения текущей беременности.
• Нарушение свертываемости крови.
• Урогенитальная инфекция.
• Истощение материнского организма как последствие недостатка питания, ослабления иммунитета, повышенных нагрузках, при курении, алкоголизме.

Женщина должна обратить внимание на

• частоту движений плода – изменение активности;
• размер живота – соответствует ли сроку;
• Патологические выделения кровянистого характера.

Диагностируют плацентарную недостаточность при УЗИ с проведением допплерометрии. При нормальном течении беременности ее делают на 20 неделе, при патологии – с 16-18 недель.

По мере увеличения срока при нормальном течении беременности возможности плаценты снижаются, а у плода развиваются собственные механизмы поддержания адекватной жизнедеятельности. Поэтому к моменту родов он уже готов пережить существенные изменения системы дыхания и кровообращения, позволяющие осуществлять дыхание через свои легкие.