Возрастные анатомо-физиологические особенности сердца

Вразличные возрастные периоды сердечно-сосудистая система претерпевает ряд изменений, суть которых состоит в обеспечении повышенных потребностей растущего организма. Наиболее выраженные изменения наблюдаются в период внутриутробного развития (эмбрион, плод), у новорожденных, в грудном возрасте и в период полового созревания.

Антенатальный онтогенез. Эмбриональный период.На стадии эмбрионального развития кровеносная система еще отсутствует, и зародыш получает необходимые вещества из желточного мешка и тканей материнского организма (гистиотрофный способ питания).

Органы кровообращения начинают закладываться со 2-й, функционировать — с 4-й недели, их формирование заканчивается на 3-м месяце внутриутробной жизни.

Сокращения сердца эмбриона начинаются на 22 —23-й день. Сначала они очень слабы и неритмичны, но с конца 5-й - начала 6-й недели сокращения сердца уже регистрируются с помощью эхокардиографии. Причем на этом этапе сосуды еще не образуют полную систему замкнутой циркуляции и сердечные сокращения обеспечивают движение крови в теле эмбриона и желточном меш­ке, которые связаны между собой сосудами пупочного канатика (три артерии и одна вена). Это период желточного кровообраще­ния. Он продолжается до окончательного формирования плацен­ты (конец 2-го — начало 3-го месяца внутриутробной жизни), после чего плод полностью переходит на плацентарное кровооб­ращение, прекращающееся в момент рождения. Смена желточно­го кровообращения плацентарным знаменует окончание эмбрио­нального и начало фетального периода развития.

Фетальный период. Обмен веществ между кровью плода и кро­вью матери.Как только устанавливаются плацентарное кровооб­ращение и газообмен, обеспечение плода питательными веще­ствами и удаление продуктов обмена идет через плаценту.

Вместе с тем многие вещества не проходят через плацентарную мембрану. Как правило, она непроницаема для веществ с молеку­лярной массой более 300 Да. Через нее не проходят большинство белков, бактерии и вирусы. Однако из этого правила есть много исключений. Так, в конце беременности в кровь плода проникают высокомолекулярные материнские белки-глобулины, являющиеся антителами. Наоборот, некоторые низкомолекулярные вещества, например адреналин (молекулярная масса 183), не проходят через плацентарный барьер, избирательность которого зависит от состо­яния организма матери. При ряде заболеваний, под действием не­которых лекарственных веществ, при употреблении спиртных на­питков, проницаемость мембраны нарушается и токсические веще­ства, а также бактерии и вирусы могут проникнуть из крови матери и кровь плода и оказывать на него вредное воздействие. Это может привести к изменениям сердца и сосудов плода, как анатомичес­ким, так и функциональным.

При воздействии неблагоприятных факторов в течение пер­вых 3 месяцев беременности ребенок может родиться с порока­ми развития сердца или сосудов. После 3-го месяца жизни, когда формирование сердечно-сосудистой системы в целом заверше­но, вредные факторы оказывают влияние преимущественно на развитие и созревание различных элементов миокарда (например, могут отсутствовать типичные мышечные пучки, формирующие трабекулы).

В фетальный период масса плаценты и площадь ее сосудов увеличиваются, но гораздо медленнее, чем масса расту­щего плода. Снабжению плода кислородом и питательными веще­ствами в этих условиях способствует увеличение скорости и объе­ма кровотока плода через плаценту, а также уменьшение толщины плацентарной мембраны по мере увеличения срока беременности. Для обменных процессов важно, что ток материнской крови в межворсинчатых пространствах плаценты замедляется, тогда как кровь плода в самих ворсинках циркулирует соответственно ритму его сердца. Эта особенность позволяет плоду получить наибольшее количество необходимых для него веществ из крови матери.

Таким образом, благополучие плода зависит как от состава крови матери и состояния плаценты, так и от собственного кро­вообращения.

Схема движения крови у плода. Кровообращение плода в фетальном периоде развития характеризуется тем, что богатая пита­тельными веществами и кислородом кровь из сосудов плацентар­ных ворсинок собирается в пупочные вены и по ним переходит в организм плода. Насыщение гемоглобина этой крови кислородом составляет около 80%, что значительно ниже, чем во внеутробной жизни. Перед воротами печени пупочная вена разделяется на две ветви. Одна из них, частично анастомозируя с плохо развитой воротной веной в виде нескольких веточек, проникает в печень и, пройдя через ее паренхиму, по системе возвратных печеноч­ных вен впадет в нижнюю полую вену.

По другой ветви пупочной вены большая часть плацентарной крови поступает в нижнюю полую вену, где смешивается с венозной кровью из нижней половины тела (от нижних конечностей, органов таза, кишечника, печени). Следо­вательно, печень по сравнению со всеми другими органами плода получает наиболее оксигенированную (практически чисто плацен­тарную) кровь.

Смешанная кровь из нижней полой вены поступает в правое предсердие, куда впадает также верхняя полая вена, несущая чи­сто венозную кровь из верхней половины тела. В правом предсер­дии оба потока полностью не смешиваются, при этом большая часть крови из нижней полой вены благодаря особой складке на стенке правого предсердия направляется к овальному окну, через него — в левое предсердие и далее в левый желудочек и аорту. В левое предсердие поступает также небольшое количество крови из легочных вен от нефункционирующих легких. Однако это сме­шение не оказывает существенного влияния на газовый состав крови левого желудочка. Чисто венозная (наименее оксигенированная) кровь, попавшая в правое предсердие из верхней полой вены, устремляется преимущественно в правый желудочек, а от­туда в легочную артерию.

Сосуды легких у плода сужены вследствие сокращения их от­носительно хорошо развитой гладкой мускулатуры в ответ на недостаток кислорода (гипоксия). В связи с этим сопротивление сосудов малого круга очень велико (в 5 раз выше, чем большого) и давление в правом желудочке в систоле повышается до 70 — 80 мм рт.ст., что на 10 мм больше, чем в левом желудочке и аорте. Однако и при этом условии через малый круг у плода протекает очень небольшое количество крови (около 10 %). Следовательно, малый круг кровообращения у плода практически не функциони­рует. Основная часть крови из правого желудочка через открытый артериальный проток направляется в нисходящую часть аорты, ниже места отхождения больших сосудов, питающих мозг, сердце и верхние конечности. Из нисходящей аорты кровь поступает в сосуды нижней половины тела.

Через ткани плода протекает не вся выброшенная сердцем кровь. Значительная ее часть через пупочные артерии попадает в пла­центу, где обогащается кислородом, питательными веществами и вновь поступает через пупочную вену к плоду.

Тем не менее интенсивность кровотока через ткани плода зна­чительно выше, чем у взрослого. На 1 кг массы тела кровоток у плода составляет 185 мл/мин, у взрослого — 70 мл/мин. При этом в наиболее выгодных условиях оказываются печень, сердце, го­ловной мозг и верхние конечности, что способствует их более быстрому развитию.

Таким образом, для кровообращения плода характерны следу­ющие особенности:

1. Связь между правой и левой половиной сердца и крупными
сосудами (два праволевых шунта: овальное окно и артериальный
проток). Правый и левый желудочки сердца нагнетают кровь в
аорту, т. е. работают параллельно, а не последовательно, как пос­ле рождения.

2. Значительное превышение вследствие наличия праволевых
шунтов минутного объема большого круга кровообращения над
минутным объемом малого круга (нефункционирующие легкие).

3. Поступление к жизненно важным органам (мозг, сердце,
печень, верхние конечности) более богатой кислородом крови,
чем к другим органам.

4. Низкое кровяное давление в аорте и легочной артерии, с
некоторым преобладанием последнего.