Сердечнососудистая система ребенка
Введение
В различные возрастные периоды сердечнососудистая система претерпевает ряд изменений, суть которых состоит в обеспечении повышенных потребностей растущего организма. Наиболее выраженные изменения наблюдаются в период внутриутробного развития, у новорожденных, в грудном возрасте и в период полового созревания.
Эмбриональный период
На стадии эмбрионального развития кровеносная система еще отсутствует, и зародыш получает все 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. 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), после чего плод переходит полностью на плацентарное кровообращение.
Фетальный период
Как только устанавливается плацентарное кровообращение и газообмен, обеспечение плода питательными веществами и удаление продуктов обмена идет через плаценту. Многие вещества не проходят через плацентарную мембрану, например, большинство белков, бактерии, вирусы. Однако, из этого правила есть много исключений. Так, в конце беременности в кровь плода проникают материнские белки-глобулины, являющиеся антителами. Наоборот, некоторые низкомолекулярные вещества, например адреналин, 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. Токсические вещества, а также бактерии и вирусы могут проникнуть из крови матери в кровь плода и оказывать на него вредное воздействие, что может привести к изменениям сердца и сосудов плода, как анатомическим, так и функциональным. Характер и степень этих патологических изменений зависят от фазы внутриутробного развития.
Масса плаценты и площадь сосудов увеличивается, но гораздо медленнее, чем масса растущего плода. Снабжению плода кислородом и питательными веществами в этих условиях способствует увеличение скорости и объема кровотока через плаценту, а также уменьшение толщины плацентарной мембраны.
Схема движения крови у плода. Богатая питательными веществами и кислородом кровь из сосудов плацентарных ворсинок собирается в пупочные вены и по ним переходит в организм плода. Пупочная вена разделяется на две ветви. Одна из них проникает в печень и, пройдя через паренхиму, впадает в нижнюю полую вену. По другой ветви пупочной вены (аранциев поток) большая часть плацентарной крови поступает в нижнюю полую вену, где смешивается с венозной кровью из нижней половины тела.
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. Большая часть крови из нижней полой вены направляется к овальному окну, через него – в левое предсердие и далее в левый желудочек и аорту. В левое предсердие поступает также небольшое количество крови от нефункционирующих легких. Чисто венозная кровь, попавшая в правое предсердие из верхней полой вены, устремляется преимущественно в правый желудочек, а оттуда – в легочную артерию.
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.
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 нагнетают кровь в аорту, т. е. работают параллельно, а не последовательно, как после рождения.
2. Значительное повышение вследствие наличия праволевых шунтов минутного объема большого круга кровообращения над минутным объемом малого круга.
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.
Особенности сердца плода. Сердце плода как орган формируется в период эмбрионального развития. Оно закладывается высоко и, постепенно опускаясь, занимает у плода верхнюю половину переднего средостения.
До момента рождения в сердце плода прослеживается характерные особенности. Между хорошо развитыми предсердиями сохраняется отверстие овальной формы, желудочки недоразвиты. Происходит бурное размножение клеточных структур сердечной стенки, особенно мышечных. Именно за счет мышечных клеток возрастают величина и масса сердца.
В течение всего периода антенатального онтогенеза продолжается развитие проводящей системы сердца. Функционирование ее начинается еще на этапе желточного кровообращения, на 22 – 23-й день внутриутробного развития, т. е. раньше, чем сосуды образуют замкнутую систему циркуляции.
Частота сердечных сокращений в эмбриональном периоде развития сравнительно низка: 15–35 в минуту. К 6-недельному возрасту она повышается до 110 в минуту. К середине внутриутробного периода частота сердечных сокращений достигает 140 в минуту и к концу внутриутробной жизни колеблется от 130 до 150 в минуту. Ритм сердечных сокращений плода отличается непостоянством. Кратковременные (на 3–4 сек.) замедления сокращений (до 70–100 в минуту) наблюдаются во время движения плода.
Регуляция кровообращения. Среди механизмов регуляции функции сердца можно выделить две группы – внутрисердечные и внесердечные. Среди внутрисердечных механизмов различают гомео- и гетерометрические.
Сердце плода может реагировать на изменение венозного притока. Однако миокард плода относительно слабо растягивается притекающей к нему кровью. Растяжение миокарда ограничивается также малой длительностью диастолы. Т.о., гетерометрическая регуляция сердца существует, но значение ее невелико.
Гомеометрическая регуляция проявляется, в частности зависимостью систолического объема от частоты сердечных сокращений. Такая зависимость четко выражена. Но и гомеометрическая саморегуляция в этот период имеет ограниченные функциональные возможности.
Среди внесердечных механизмов регуляции, как и у взрослых, имеются нервные и гуморальные механизмы. В ходе онтогенеза реакция на гуморальные факторы возникает значительно раньше, чем на нервные.
Нервные пути регуляции сердца формируются еще в эмбриональном периоде развития. Однако дифференцировка нервных клеток внутрисердечных узлов, развитие рецепторов в миокарде, эндокарде предсердий происходит вплоть до самого рождения и продолжается в ранний постнатальный период.
Гуморальная регуляция деятельности сердца во внутриутробном периоде, особенно в первую половину, является ведущей. Так, чувствительность сердца к ацетилхолину проявляется у эмбрионов еще до развития парасимпатической иннервации. Уже у 5–6-недельных эмбрионов ацетилхолин вызывает уменьшение частоты сердечных сокращений. Чувствительность к норадреналину очень низка. Адреналин либо вовсе не оказывает влияния, либо влияет парадоксально, уменьшая частоту сердечных сокращений.
Иннервационный аппарат сосудов формируется в эмбриональном периоде развития. Сосуды плода, подобно сердцу, начинают реагировать на гуморальные агенты раньше, чем на нервные импульсы. Тонус гладких мышц сосудов в период внутриутробного развития слаб. Он обусловлен, в основном, периферическими механизмами: автоматизмом гладкомышечных волокон и их реакцией на растяжение сосудов давлением крови. На тонус гладких мышц сосудов оказывают влияние и гуморальные факторы, в частности рН и напряжение кислорода в крови. При их снижении тонус гладких мышц сосудов еще более ослабевает.
Выраженные изменения кровообращения возникают только, если плоду грозит опасность. Так, при умеренной гипоксии увеличивается частота сердцебиений, повышается артериальное давление и возрастает кровоток по пупочным сосудам через плаценту. Сильная гипоксия сопровождается брадикардией, сужением сосудов скелетных мышц и кожи. В этих условиях большее количество крови направляется в мозг и коронарные сосуды.
Иннервация артериальных рефлексогенных зон обнаруживается рано. Однако рефлекторная регуляция сердца и сосудов с этих зон у плода практически не выявляется. В целом нервная регуляция сердца и сосудов не имеет большого значения. Тем не менее закладываются основы дальнейшего развития рефлекторной регуляции сердца.
Неонатальный период
С рождением ребенка значительно изменяются условия жизни, а вместе с тем и функции различных органов, приспосабливающих организм к новым условиям. Особенно резко изменяется функциональное состояние органов кровообращения.
При рождении ребенка перестройка системы кровообращения происходит исключительно быстро, что объясняется резким прекращением плацентарного кровообращения. С началом легочного дыхания повышается напряжение кислорода в крови, что вызывает расслабление гладкой мускулатуры сосудов легких. Следствием является мощное (примерно в 5 раз) снижение сопротивления сосудов малого круга кровообращения.