КРОВООБРАЩЕНИЕ У ПЛОДА ЧЕЛОВЕКА

Благополучие плода зависит как от состава крови матери и состояния плаценты, так и от его собственного кровообращения.

Для того, чтобы понять изменения в кровеносной системе после рождения, необходимо ясно представить себе, каким образом осуществляется подготовка к ним во время внутриутробной жизни. Кровообращение плода радикально отличается от кровообращения после рождения. Рождение сопровождается резкими изменениями сердечно-сосудистой системы, причем с подобными изменениями организму уже не приходится встречаться до самой смерти.

Из раздела о развитии сердца вспомним, что предсердия никогда полностью не отделены друг от друга. Появляются последовательно триморфологически различных межпредсердных отверстия: первое - под septum primum, второе - в septum primum и, наконец, третье - в septum secundum. Это приводит к тому, что левое предсердие в течение всего внутриутробного периода получает некоторую часть крови непосредственно из нижней полой вены через правое предсердие. Приток этой крови компенсирует небольшое количество крови, поступающей в левое предсердие из легочного круга кровообращения, и поддерживает примерный баланс объемов крови в правой и левой половинах сердца.

В ранней стадии внутриутробной жизни зародыш питается гистиотрофным способом, получая необходимые для развития вещества из тканей материнского организма. С конца 2-го месяца устанавливается плацентарное кровообращение и газообмен, обеспечение плода питательными веществами, удаление продуктов обмена идет через плаценту.

Между циркулирующей в сосудах ворсинок кровью плода и межворсинчатым пространством нет непосредственного сообщения, поэтому кровь плода и матери не смешивается. Обмен веществ, в том числе и газовый, происходит через стенку капилляров ворсин и их покровный эпителий. При этом питательные вещества поступают в кровь плода не только путем диффузии, но и благодаря активной клеточной деятельности эпителия ворсинок.

В межворсинчатых пространствах плаценты скорость кровотока замедляется, в то время как в самих ворсинках кровь циркулирует соответственно темпу работы сердца плода. Эта особенность позволяет плоду наиболее эффективно получить максимальное количество необходимых для него веществ.

Кровь, обогащенная в плаценте кислородом и питательными веществами, попадает к плоду по пупочной вене. Насыщенность крови кислородом в пупочной вене составляет примерно80%. Это значительно ниже, чем во внеутробной жизни.

Пупочная вена на поверхности печени делится на две части: одна из них в виде нескольких веточек идет к нижней поверхности печени, проникает в ее паренхиму, частично анастомозируя с веточками воротной вены, и снабжает левые две трети печени (правая треть печени получает кровь из воротной вены).

Другая часть пупочной вены в видевенозного(устаревшее название - аранциева) протока впадает в нижнюю полую вену, где объединяется с венозной кровью от нижних конечностей и органов брюшной полости. От самой печени кровь оттекает по печеночным венам, впадающим в нижнюю полую вену.

Кровь, поступающая из нижней полой вены в правое предсердие, насыщена кислородом приблизительно только на67%, так как она представляет собой смесь, состоящую из крови пупочной вены (насыщенной кислородом на 80%) и крови печеночных и полых вен (насыщенных кислородом на 26%). Таким образом, только печень плода получает наиболее богатую кислородом кровь.

Однако всѐ не так механистично.Содержание кислорода в крови, доставляемой нижней полой веной к правому предсердию, значительно изменяется во времени. Оказалось, что в том месте где пупочная вена соединяется в пределах печени с воротной веной находится своего рода сфинктер. Если этот сфинктер задерживает движение «пупочной» крови, в правое предсердие поступает наиболее истощенная кровь. При расслаблении сфинктера плацентарная кровь будет устремляться в ductus venosus под повышенным давлением, создавшимся в то время, когда сфинктер был закрыт. Поскольку венозное давление вообще относительно низкое, то даже при незначительном повышении давления в пупочной вене кровь из нее стремится вытеснять чисто венозную кровь, поднимающуюся по воротной и нижней полой венам. В результате имеют место периоды, когда содержание кислорода в крови, поступающей в правое предсердие через нижнюю полую вену, будет практически столько же высоким, как и в пупочной вене. В течение таких периодов кровь, проходящая через овальное отверстие в левую половину сердца и в большой круг кровообращения, будет содержать достаточное количество кислорода.

Считается также, что сократительная активность матки приводит к периодическому выжиманию крови из губчатой плаценты и играет определенную роль в изменениях объема и давления крови в пупочной вене.

Эти периодические изменения состояния крови, проходящей по пупочной вене объясняют кажущуюся противоречивость данных о содержании кислорода, полученных различными исследователями. С физиологической точки зрения интересно, что в большом круге кровообращения эмбриона содержание кислорода всегда сохраняется на уровне, вполне соответствующем степени метаболизма и росту эмбриона.

Итак, из нижней полой вены смешанная кровь поступает в правое предсердие. Сюда же впадает также верхняя полая вена, несущая венозную кровь от верхней половины тела.

Кровь из нижней полой вены разделяется crista dividens на два направления. Отверстие входа в сердце нижней полой вены направлено по отношению к овальному отверстию таким образом, что большая часть поступающей из нижней полой вены крови проходит непосредственно в левое предсердие.

Тщательные измерения показали также, что межпредсердное овальное отверстие у плода даже перед рождением значительно меньше, чем отверстие нижней полой вены. Это означает, что часть крови из нижней полой вены, которая не сможет перейти в левое предсердие, все же должна будет вернуться назад и смешаться с кровью, находящейся в правом предсердии. Было установлено (радиоизотопным методом), что смешивается около 1/4 крови каждого из потоков полых вен.

Кровь после смешивания поступает в правый желудочек, который нагнетает ее в легочную артерию (лѐгочной ствол). Однако только небольшое количество крови попадает из правого желудочка в легкие, так как они находятся в спавшемся состоянии и оказывают очень большое сопротивление кровотоку. В левое предсердие поступает это небольшое количество крови из легочных вен нефункционирующих легких. Однако такое незначительное смешение не оказывает существенного влияния на газовый состав крови в левом желудочке.

Большая часть смешанной крови из легочной артерии поступает через открытый артериальный (устаревшее названиеботаллов) проток - ductus arteriosus - в аорту, поскольку давление в аорте у плода ниже, чем в легочной артерии.

Проток открывается в нисходящую часть аорты, обязательно ниже места отхождения больших сосудов, питающих мозг, сердце и верхние конечности.

Сам левый желудочек выталкивает кровь насыщенную кислородом на 60-65%. Большая часть этой крови используется для кровоснабжения сердца и головы. Несколько менее насыщенная кислородом кровь, представляющая собой смесь крови правого и левого желудочков, поступает в нисходящую аорту, а из нее - во внутренние органы, конечности и, наконец, в плаценту по двум пупочным артериям. Кровь пупочных капилляров в плаценте вновь насыщается кислородом.

Оба желудочка сердца плода соединены параллельно, а не последовательно, как у взрослых, и давление в легочной артерии выше, чем в аорте. Одинаковое количество крови в обеих половинах сердца не имеет такого огромного значения, как у взрослых и у плода левый желудочек изгоняет приблизительно на 20% больше крови, чем правый. Из общего количества крови, изгоняемой обоими желудочками, 50% поступает в плаценту, 30-35% - в тело плода, легкие получают около 15% крови. Ясно, что сопротивление в сосудах плаценты невелико, а легкие оказывают большое сопротивление.

В тесно связанных с сердцем сосудах имеется механизм, который обеспечивает соответствующий выход крови из правого желудочка в период развития легочного круга кровообращения.

При развитии лѐгочных артерий из шестой пары дуг аорты правая шестая дуга вскоре теряет связь с дорзальной аортой. Однако слева часть шестой дуги сохраняется в виде большого сосуда, связывающего легочную артерию с дорзальной аортой. Этот сосуд - артериальный проток, ductus arteriosus (боталлов проток) - остается открытым в течение всей внутриутробной жизни и действует в качестве запасного пути, пропуская в аорту любой избыток крови из легочных сосудов.

Ductus arteriosus может быть назван «тренировочным сосудом» правого желудочка, так как он позволяет правому желудочку выполнять весь объем своей работы в течение всего развития и тем самым готовиться к проталкиванию всей крови в легкие после рождения.

Перед рождением между местом отхождения левой подключичной артерии
и местом впадения ductus arteriosus имеется суженная часть дуги. Этот суженный участок назван перешейком (istmus). Закрытие ductus arteriosus влечет за собой постепенное изменение конфигурации дуги аорты. После его закрытия вся кровь, поступающая в нисходящую аорту, должна пройти дугу аорты. В результате перешеек медленно расширяется.

Все следы сужения дуги аорты плода, обычно полностью исчезают через 3-4 месяца после рождения.

Следовательно, ни один из органов плода, за исключением печени, не снабжается кровью, насыщенной кислородом больше чем на 60-65%. Следует помнить, что такое низкое рО2в артериальной крови обязательно сопровождается повышением рСО2и понижением рН артериальной крови. Большая степень гипоксии, в результате которой кровь насыщена кислородом меньше чем на 15%, вызывает урежение сердечного ритма - брадикардию. Эту гипоксию долго считали симптомом того, что плоду грозит опасность. У плода же во время гипоксии развивается «нырятельный рефлекс» и уменьшенный минутный объем крови направляется главным образом в ЦНС и в миокард при значительном сужении сосудов мышц и кожи.