Схема и особенности кровообращения плода. Кровообращение плода и ее изменения после рождения

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.

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.

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.

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.