Особенности кровообращения плода.
Со второго месяца внутриутробного развития у плода устанавливается плацентарное кровообращение, которое сохраняется до момента рождения ребенка.
От плаценты к плоду идет пупочная вена, а от плода к плаценте — две пупочные артерии. Эти сосуды объединяются в пупочном канатике (рис. 48), который тянется от пупочного отверстия плода к плаценте. Длина пупочного канатика к концу беременности достигает 50—60 см.
У плода обогащение крови кислородом и освобождение ее от углекислого газа происходит в плаценте. Ткани плода снабжаются смешанной кровью.
Артериальная кровь из плаценты по пупочной вене поступает в организм плода. Пупочная вена подходит к печени плода и делится на две ветви. Одна из них впадает в нижнюю полую вену в виде венозного протока, а другая впадает в воротную вену. Отсюда кровь, смешиваясь с венозной кровью, через печеночные вены изливается в нижнюю полую вену. Таким образом, в нижней полой вене происходит первое смешение артериальной крови с венозной.
Смешанная кровь по нижней полой вене поступает в правое предсердие. Сюда же по верхней полой вене поступает венозная кровь. В правом предсердии происходит второе неполное смешение крови. Из правого предсердия более артериальная кровь через имеющееся у плода овальное отверстие между левым и правым предсердиями попадает в левое предсердие, оттуда в левый желудочек и далее в аорту.
Более венозная кровь из правого предсердия сокращениями сердца проталкивается в правый желудочек, а из него в легочную артерию. У плода лишь незначительное количество крови по легочной артерии поступает к легким и возвращается по четырем легочным венам к левому предсердию. Легкие у плода не функционируют. У плода легочная артерия соединяется с аортой широким артериальным протоком (боталлов проток). По этому более легкому пути и устремляется основная масса крови, выбрасываемой правым желудочком. Происходит третье смешение крови. Смешанная кровь по сосудам большого круга поступает к органам и тканям, отдает им кислород и питательные вещества, насыщается углекислым газом и продуктами обмена и по пупочным артериям возвращается к плаценте. Таким образом, оба желудочка у плода нагнетают кровь в большой круг кровообращения. Артериальная кровь течет у плода лишь в пупочной вене и венозном протоке. Во всех артериях плода циркулирует смешанная кровь.
Кровоснабжение органо плода
От плаценты артериальная кровь поступает в организм плода нечетным веной пуповины. Часть ее сразу попадает в печень, что обеспечивает интенсивное развитие этого органа. Пройдя печень, кровь вливается в нижнюю полую вену, где вместе с остальной частью артериальной крови смешивается с венозной, двигаясь в направлении от нижней половины тела к верхней в правое предсердие, вместе со смешанной кровью из нижней полой вены поступает венозная кровь из верхней полой вены. Из правого предсердия она направляется в левое предсердие через овальное отверстие и далее - в левый желудочек и аорту. Вторая часть крови поступает в правый желудочек и легочный ствол, а так как сосуды легких плода сужены, то почти вся кровь из правого желудочка через артериальный проток также направляется в аорту.
Однако в правом предсердии не происходит полного смешения крови, поступающей из нижней и верхней полых вен. Более насыщенная кислородом кровь нижней полой вены благодаря выступлению на стенке правого предсердия поступает преимущественно в левую половину сердца. Эта кровь из дуги аорты прежде попадает в коронарные сосуды, мозг и верхние конечности. Это обеспечивает развитие указанных частей тела во внутриутробный период. Кровь, оставшаяся смешиваясь с менее оксигенированный кровью артериального протока, через нисходящую аорту поступает к органам нижней половины туловища и плаценты.
Кровообращение новорожденного
При рождении происходит перестройка кровообращения, которая носит исключительно острый характер. Наиболее существенными моментами считаются следующие
1) прекращение плацентарного кровообращения;
2) закрытие основных фетальных сосудистых коммуникаций (венозного и артериального протока, овального окна);
3) переключение насосов правого и левого сердца из параллельно работающих в последовательно включенные;
4) включение в полном объеме сосудистого русла малого круга кровообращения с его высоким сопротивлением и склонностью к вазоконстрикции;
5) увеличение потребности в кислороде, рост сердечного выброса и системного сосудистого давления.
6)снижение резистентности легочных сосудов (за счет увеличения уровня PaO2), увеличение кровоток через них;
7)закрывается артериальный проток (полная его облитерация происходит на 2-3 месяце жизни), мощным стимулятором закрытия протока является повышение парциального напряжения кислорода в крови (в связи с переходом на легочной тип дыхания);
С началом легочного дыхания кровоток через легкие возрастает почти в 5 раз, в 5—10 раз снижается сосудистое сопротивление в малом круге кровообращения. Через легкие протекает весь объем сердечного выброса, в то время как во внутриутробном периоде через них проходило только 10 % этого объема. Вследствие уменьшения сопротивления в легочном русле, увеличения притока крови в левое предсердие, уменьшения давления в нижней полой вене происходит перераспределение давления в предсердиях, шунт через овальное окно перестает функционировать.
Сразу после первого вдоха под влиянием парциального давления кислорода наступает спазм артериального протока. Однако проток, функционально закрытый после первых дыхательных движений, может снова раскрыться, если эффективность дыхания нарушается. Анатомическое перекрытие артериального протока происходит позднее (у 90 % детей ко 2-му месяцу жизни). Вследствие прекращения кровообращения прекращается кровоток и по венозному протоку, который облитерируется. Начинают функционировать малый (легочный) и большой круги кровообращения.
Морфологические особенности сердца и сосудов.
Размеры и масса сердца
Величина сердца у новорождённого относительно больше, чем у взрослого, и составляет 20–24 г, т.е. 0,8–0,9% массы тела (у взрослых 0,4–0,5%). Увеличение размеров сердца наиболее интенсивно происходит в течение первых 2 лет жизни, в 5–9 лет и во время полового созревания.
• Масса сердца удваивается к концу первого года жизни, утраивается к 2–3 годам, к 6 годам увеличивается в 5 раз, а к 15 годам увеличивается в 10–11 раз по сравнению с периодом новорождённое.
• Линейные размеры сердца к 2 годам увеличиваются в 1,5 раза, к 7 годам — в 2 раза, а к 15–16 годам — в 3 раза. Рост сердца в длину происходит быстрее, чем в ширину: длина удваивается к 5–6 годам, а ширина — к 8–10 годам. Объём сердца от периода новорождённое до 16-летнего возраста увеличивается в 3–3,5 раза.
Правый и левый желудочки у новорождённых примерно одинаковы по величине, толщина их стенок составляет около 5 мм, а стенок предсердий — около 2 мм. В последующем миокард левого желудочка растёт быстрее, чем правого. При рождении ребёнка происходит существенная перестройка системы кровообращения (рис. 2–13).
• Вслед за первоначальным снижением, повышается давление в сосудах большого круга кровообращения при одновременном снижении ЧСС, что обусловлено увеличением сосудистого сопротивления после прекращения плацентарного кровообращения.
• С началом лёгочного дыхания кровоток через лёгкие возрастает примерно в 5 раз. Ко 2-му месяцу жизни в 5–10 раз снижается сосудистое сопротивление в малом круге кровообращения. Через лёгкие начинает проходить весь объём сердечного выброса (во внутриутробном периоде только 10%). Стимуляторами роста левого желудочка служат возрастающие сосудистое сопротивление и АД. Масса правого желудочка в первые месяцы жизни может уменьшиться вследствие снижения сопротивления в сосудах лёгких и закрытия артериального протока.
• К концу первого года жизни масса левого желудочка в 2,5 раза превышает массу правого желудочка, а у подростка — в 3,5 раза.
• К 12–14 годам толщина стенок левого желудочка достигает 10–12 мм, а правого увеличивается лишь на 1–2 мм, предсердий — на 1 мм.
Различные отделы сердца увеличиваются неравномерно: до 2 лет более интенсивно растут предсердия, с 2 до 10 лет — всё сердце в целом, после 10 лет увеличиваются преимущественно желудочки.
Кровеносные сосуды
Кровеносные сосуды новорождённых тонкостенные, мышечные и эластические волокна в них развиты слабо. Просвет артерий относительно широк и приблизительно одинаков с просветом вен. В последующем вены растут быстрее артерий, и к 16 годам их просвет становится в 2 раза больше, чем у артерий. После рождения увеличиваются длина внутриорганных сосудов, их диаметр, количество межсосудистых анастомозов, число сосудов на единицу объёма органа. Наиболее интенсивно этот процесс протекает на первом году жизни и в возрасте 8–12 лет. К 12 годам структура сосудов становится такой же, как у взрослых. Дифференцировка артериальной и венозной сетей заключается в развитии коллатеральных сосудов, возникновении клапанного аппарата в венах, увеличении числа и длины капилляров.
— Стенки артериального русла, в отличие от венозного, к моменту рождения имеют три оболочки (наружную, среднюю и внутреннюю). Периферическое сопротивление, АД и скорость кровотока у здоровых детей первых лет жизни меньше, чем у взрослых. С возрастом увеличиваются окружность, диаметр, толщина стенок и длина артерий. Так, площадь просвета восходящей аорты увеличивается с 23 мм2 у новорождённых до 107 мм2 у 12-летних детей, что коррелирует с увеличением размеров сердца и объёмом сердечного выброса. Толщина стенок восходящей аорты интенсивно увеличивается до 13 лет.
— Изменяются уровень отхождения отдельных ветвей от магистральных артерий и тип их ветвления. У новорождённых и детей места отхождения магистральных артерий располагаются проксимальнее, а углы, под которыми отходят эти сосуды, больше, чем у взрослых.
— Меняется радиус кривизны дуг, образуемых сосудами. Так, у новорождённых и детей до 12 лет дуга аорты имеет больший радиус кривизны, чем у взрослых.
— С возрастом происходит частичное изменение топографии сосудов. В частности, чем старше ребёнок, тем ниже располагается дуга аорты: у новорождённых она выше Т,, а к 17–20 годам — на уровне Т1Г
— Вены. С возрастом увеличиваются диаметр вен и их длина. После рождения меняется топография поверхностных вен тела и конечностей. У новорождённых хорошо развиты густые подкожные венозные сплетения, на их фоне крупные вены не контурируются. Они отчётливо выделяются только к 1–2 годам жизни.
— Капилляры у детей широкие, имеют неправильную форму (короткие, извитые), их проницаемость выше, чем у взрослых, а абсолютное количество меньше.
— Темп роста магистральных сосудов в сравнении с сердцем более медленный. Так, если объём сердца к 15 годам увеличивается в 7 раз, то окружность аорты — только в 3 раза. С годами несколько уменьшается разница в величине просвета лёгочной артерии и аорты. К рождению ширина аорты равна 16 мм, лёгочной артерии — 21 мм, к 10–12 годам их просвет сравнивается, а у взрослых аорта имеет больший диаметр.
— Артерии и вены лёгких наиболее интенсивно развиваются в течение первого года жизни ребёнка, что обусловлено становлением функции дыхания и облитерацией артериального протока. У детей первых недель и месяцев жизни мышечный слой лёгочных сосудов йенее выражен, чем объясняется меньшая ответная реакция детей на гипоксию. Значительное усиление процесса развития лёгочных сосудов отмечают и в период полового созревания.
— Венечные сосуды. Особенность коронарной системы у детей — обилие анастомозов между левой и правой венечными артериями. У новорождённого на четыре мышечных волокна приходится один капилляр, а к 15-летнему возрасту — 1 капилляр на 2 волокна. Коронарные сосуды до 2 лет распределяются по рассыпному типу, затем — по смешанному, а к 6–10 годам формируется магистральный тип. Наиболее интенсивный рост ёмкости венечных сосудов происходит на первом году жизни ребёнка и в пубертатном периоде. Обильная васкуляризация и рыхлая клетчатка, окружающая сосуды, создают предрасположенность к воспалительным и дистрофическим изменениям миокарда у детей.
— Артерии, кровоснабжающие головной мозг, наиболее интенсивно развиваются до 3–4-летнего возраста, по темпам роста превосходя другие сосуды.