Кровообращение плода кратко и понятно. 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.

Во внутриутробном периоде кровь плода насыщается кислородом и питательными веществами от крови матери через плаценту. От плаценты пупочная вена, подходящая к печени плода, разделяется на 2 ствола (рис. 149). Один ствол соединяется с воротной веной, несущей кровь в печень, другой в виде венозного протока, ductus venosus, впадает в нижнюю полую вену, идущую к правому предсердию. Из печени кровь также поступает в нижнюю полую вену, затем направляется заслонкой нижней полой вены через овальное отверстие в межпредсердной перегородке в левое предсердие, а из него в левый желудочек. Из левого желудочка кровь поступает в аорту, а из нее по венечным артериям в стенку сердца, по плечеголовному стволу, левой общей сонной и левой подключичной артериям - к голове, шее и верхним конечностям.

Из верхней полой вены кровь оттекает в правое предсердие, правый желудочек и далее в легочный ствол. Между легочным стволом и аортой ниже отхождения левой подключичной артерии имеется крупный анастомоз - артериальный проток, ductus arteriosus, по которому большая часть крови из легочного ствола переходит в аорту, а меньшая - в сосуды нефункционирующих легких.

Следовательно, в нисходящую часть аорты попадает кровь из левого желудочка, насыщенная кислородом, и венозная кровь из легочного ствола, смешанная, которая распространяется по сосудам туловища и нижних конечностей, через пупочные артерии, аа. umbilicales, притекает к плаценте. Здесь она очищается, обогащается кислородом и питательными веществами,

После рождения артериальный проток зарастает и превращается в артериальную связку, закрывается овальное отверстие, облитерируется пупочная вена, принимая вид круглой связки печени и околопупочных вен. Венозный проток также зарастает и остается в виде венозной связки. Заслонка нижней полой вены в значительной степени редуцируется.

ВРОЖДЕННЫЕ ПОРОКИ СЕРДЦА

Среди врожденных пороков развития сердца, которые существенно влияют на кровообращение после рождения, встречаются как изолированные, так и комбинированные нарушения формирования его камер и сосудистых стволов и протоков. Так, возможны неполное заращение межпредсердной (дефект в области овального

Рис. 149. Кровообращение плода перед рождением (по Пэттену). 1 - левая общая сонная артерия; 2 - левая подключичная артерия; 3 - артериальный проток; 4 - левая легочная артерия; 5 - левые легочные вены; 6 - левый предсердно-желудочковый клапан; 7 - кровоток к отверстию аорты из левого же- лудочка; 8 - кровоток к отверстию легочного ствола из правого желудочка; 9 - чревный ствол; 10 - верхняя брыжеечная артерия; 11 - надпочечник; 12 - почка; 13 - левая почечная артерия; 14 - аорта; 15 - нижняя брыжеечная артерия; 16 - общая подвздошная артерия; 17 - наружная подвздошная артерия; 18 - внутренняя подвздошная артерия; 19 - верхняя пузырная артерия; 20 - мочевой пузырь; 21 - пупочная артерия; 22 - мочевой проток; 23 - пупочное кольцо; 24 - пупочная вена; 25 - сфинктер венозного протока; 26 - венозный проток в печени; 27 - почечная вена; 28 - отверстие нижней полой вены; 29 - ток крови через овальное отверстие; 30 - верхняя полая вена; 31 - левая плечеголовная вена; 32 - правая подключичная вена; 33 - правая внутренняя яремная вена; 34 - плечеголовной ствол; 35 - воротная вена; 36 - правая почечная вена; 37 - нижняя полая вена; 38 - кишка; 39, 40 - края межпредсердной перегородки.

окна) и межжелудочковой перегородок, неполное разделение артериального ствола в результате нарушения развития аортолегочной перегородки, иногда с сужением или полной атрезией легочного ствола, незаращение артериального протока. Возможны пороки формирования предсердно-желудочковых и полулунных клапанов из эндокардиальных валиков.

ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ АРТЕРИЙ И ВЕН

При всей сложности организации человеческого организма распределение кровеносных сосудов сохраняет черты, унаследованные от примитивных водных предков.

1. Продольное и метамерное положение главных сосудистых стволов (аорта, нижняя полая вена) и их ветвей и притоков (межреберные, поясничные и парные висцеральные артерии и вены).

2. Метамерные сосуды плавников рыб преобразуются в магистральные сосуды конечностей, причем одной кости (плечо, бедро) соответствует одна артерия, двум костям (предплечье, голень) две артерии: 5 фалангам пальцев - 5 пар артерий.

3. Кровоснабжение органов осуществляется кратчайшим путем и соответствует уровню их закладки в эмбриогенезе.

4. Магистральные сосуды располагаются на сгибательной стороне туловища и конечностей, обычно глубоко и в определенных межмышечных бороздах и каналах.

5. В области суставов формируются сосудистые сети, соединяющие несколько проксимально и дистально расположенных артерий.

6. Сосуды внутренностей обеспечивают кровоснабжение органов через их ворота. Подвижные и жизненно важные органы имеют хорошо развитый окольный кровоток с образованием сетей, сплетений, аркад, замкнутых кругов (ЦНС, желудок, кишечник и др.).

7. Поверхностные вены располагаются в подкожной клетчатке и могут просвечивать через кожу на шее и конечностях. Они связаны с глубокими венами хорошо развитыми анастомозами.

8. Глубокие вены расположены главным образом по ходу артерий.

9. Давление в венах значительно ниже, чем в артериях, и, как правило, многократно анастомозирующие 2-3 вены сопровождают одну артерию мышечного типа. В целом вместимость вен может в 2- 3 раза превосходить вместимость артериального русла. Крупные одиночные вены сопровождают артерии мышечно-эластического типа.

10. Особенность венозной части кровеносной системы - густо развитые внутри- и параорганные венозные сплетения: например, в органах желудочно-кишечного тракта, где происходит всасывание питательных веществ, около половых органов (матка, предстательная железа), мочевого пузыря и др.

11. Артерии и вены, как правило, входят в сосудисто-нервные пучки. Такой пучок состоит из артерии, 1-3 вен, нерва (в крупных пучках - периартериальное нервное сплетение), лимфатических сосудов. Компоненты сосудисто-нервного пучка залегают в рыхлой волокнистой соединительной ткани и окружены фасциальным сосудистым влагалищем.

ИННЕРВАЦИЯ СОСУДОВ

Стенки сосудов снабжены двигательными (вегетативными) волокнами, проводящими импульсы к мышечному слою стенки сосу- дов, и чувствительными волокнами, передающими в ЦНС импульсы от рецепторов, воспринимающих изменения состава крови и ее давления.

В крупных сосудистых магистралях формируется околососудистое нервное сплетение, соответствующее по названию наименованию сосуда. Например, на аорте имеется аортальное нервное сплетение, на общей сонной артерии - общее сонное непарное сплетение и т.д. Источниками их формирования являются нервы, отходящие от симпатических узлов, и ветви блуждающих нервов. К остальным артериям и венам сегментарно подходят стволики от соседних нервов, входящих в сосудисто-нервные пучки.

В стенках сосудов образуются нервные сети, особенно выраженные в наружной и средней оболочках. Во внутренней оболочке проходят отдельные нервные волокна. Во всех слоях определяются нервные окончания: чувствительные - рецепторы различного типа и двигательные - эффекторы. Двигательные нервные волокна и окончания принадлежат по происхождению симпатической нервной системе и являются вазоконстрикторами. Существование нервов вазодилататоров не подтвердилось научными исследованиями.

АНАСТОМОЗЫ И КОЛЛАТЕРАЛЬНОЕ КРОВООБРАЩЕНИЕ

Высокая пластичность сосудистого русла - одна из важнейших особенностей сосудистой системы. Она проявляется в способности

сосудов изменять свой просвет, в преобразовании мелких сосудов в крупные, формировании соединений между разными сосудами - анастомозов и развитии окольного (коллатерального) кровообращения, в высокой подвижности регуляторных и компенсаторных процессов, обеспечивающих адекватный приток крови к работающему в данный момент органу.

Соединения между сосудами - анастомозы - могут быть между артериями, между венами, между артериями и венами посредством соединений артериол и венул (артериоловенулярные) и посредством капилляров.

Выделяют внутрисистемные и межсистемные, внеорганные и внутриорганные артериальные и венозные анастомозы.

Внутрисистемные анастомозы формируются между ветвями одного и того же сосуда: между латеральными и медиальными коленными артериями, между передней и задней артериями, огибающими плечевую кость, и т.д.

Межсистемные анастомозы - соединения между сосудами, принадлежащими к различным сосудистым бассейнам (или системам): между ветвями наружной сонной и ветвями подключичной артерий; между ветвями верхней надчревной (из подключичной артерии) и ветвями нижней надчревной (из наружной подвздошной артерии) артерий; между ветвями внутренней сонной (из общей сонной артерии) и ветвями позвоночной артерии (из подключичной артерии) и др.

В пределах венозной системы межсистемные анастомозы развиты больше, чем в артериальной. Особо следует выделить в качестве межсистемных венозных анастомозов кава-кавальные и портока- валъные анастомозы (см. с. 553, 554).

Внеорганными анастомозами считаются такие соединения сосудов, которые организуются между внеорганными частями сосудов.

Внутриорганные анастомозы локализованы в толще или стенке органов: например, в стенке желудка между ветвями сосудов, лежащих на малой кривизне, и ветвями сосудов, расположенных на большой кривизне. Такие анастомозы имеют большое значение. Например, перевязка подколенной артерии значительно более опасна, чем перевязка бедренной, так как в области коленного сустава нет крупных мышц, а внеорганные анастомозы при перевязке подколенной артерии бывают недостаточными для компенсации нару- шенного кровотока.

Коллатеральное кровообращение - кровоток в обход магистрального сосуда по анастомозам. Оно наблюдается в норме, на-

пример, в артериальных сетях локтевого, лучезапястного, коленного, голеностопного суставов. Особую биологическую ценность коллатеральное кровообращение приобретает при повреждениях сосу- дов, а также при хирургических операциях.

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.

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.

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 рО2 в артериальной крови обязательно сопровождается повышением рСО2 и 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.

Все необходимое для внутриутробного роста и развития младенца поступает к нему, непосредственно с кровью матери от плаценты, где и происходит сообщение 2 кровеносных систем - матери и малыша. Кровообращение через плаценту начинается примерно в конце 2 месяца жизни плода. При этом кровообращение плода имеет свои особенности.

Каковы особенности кровообращения у плода?

Так артериальная, кровь, несущая кислород малышу, поступает к нему непосредственно из плаценты через пупочную вену. Данная вена в составе пупочного канатика, вместе с 2 пупочными артериями, несет кровь к плоду от плаценты.

Затем, в теле плода пупочная вена разделяется на 2 ветви: венозный (аранциев) проток, который доставляет артериальную кровь прямо в нижнюю полую вену, где происходит ее смешение; по второй ветви - кровь матери поступает через систему воротной вены непосредственно в печень плода, где очищается от токсических веществ.

В итоге, при плацентарном кровообращении плода, в правое предсердие малыша попадает смешанная кровь из нижней полой вены, а чисто венозная - из верхней. Из правого предсердия в правый желудочек поступает лишь малая часть крови, которая идет на малый круг кровообращения через легочный ствол. Именно она снабжает легочную ткань, т.к. легкие в утробе материи у малыша не функционируют.

Рассмотрев схему кровообращения плода, необходимо упомянуть и о наличии в ней некоторых функциональных образований, которые у родившегося малыша в норме отсутствуют.

Так в перегородке, расположенной между предсердиями, имеется отверстие - овальное окно. Через него смешанная кровь, минуя малый круг, попадает сразу в левое предсердие, откуда изливается в левый желудочек. Затем кровоток направляется в аорту, в большой круг. Таким образом происходит сообщение 2 кругов кровообращения плода.

Также в системе кровообращения плода выделяют такое функциональное образование, как баталов проток. Он соединяет легочный ствол с дугой аорты, и добавляет в нее определенную порцию смешанной крови. Говоря другими словами, баталов проток, вместе с овальным окном, разгружает малый круг кровообращения, направляя кровь непосредственно в большой круг.

С момента первого вздоха ребенка, с его рождения, начинает функционировать малый круг кровообращения. После того, как родившемуся крохе перевязывают пуповину, система кровообращения плода и матери прекращает существовать. При этом плацентарное кровообращение полностью приостанавливается и пупочная вена запустевает. Это приводит к резкому снижению давления в полости правого предсердия и увеличению его в левом, т.к. именно туда направляется кровь из малого круга. В итоге, из-за такой разности давлений, клапан овального окна захлопывается самостоятельно. Если этого не происходит, то у малыша диагностируют врожденный порок, т.к. происходит смешение венозной и артериальной крови, в результате чего ткани и органы получают смешанную кровь.

Что касается баталова и аранциева протоков, которые существовали при внутриутробном кровообращении плода, то они самопроизвольно, буквально к концу первого месяца жизни крохи, зарастают. В результате у малыша, как и у взрослого человека, начинают функционировать 2 круга кровообращения. Однако, несмотря на это, у младенца все же отмечаются некоторые особенности кровеносной системы, что связано с функционированием отдельных органов и систем. Поэтому сердечно-сосудистая система крохи, одна из первых после рождения подвергается осмотру с помощью УЗИ.