Развитие сердечно сосудистой системы. Источники развития сердечно-сосудистой системы

Начиная с внутриутробного развития и до самой старости наблюдаются возрастные особенности сердечно-сосудистой системы. С каждым годом появляются все новые изменения, обеспечивающие нормальную жизнедеятельность организма.

Программа старения заложена в генетическом аппарате человека, именно поэтому этот процесс является неизменным биологическим законом. Согласно мнениям геронтологов реальный срок продолжительности жизни составляет 110-120 лет, однако этот момент зависит лишь от 25-30% наследуемых генов, все остальное это влияние окружающей среды, которая воздействует на плод еще в утробе матери. После рождения можно приплюсовывать экологические и социальные условия, состояние здоровья и др.

Если сложить все в сумме, прожить более века может не каждый и на то существуют свои причины. Сегодня мы рассмотрим возрастные особенности сердечно-сосудистой системы, т. к. сердце с многочисленными сосудами является «двигателем» человека и без его сокращений жизнь просто невозможна.

Как развивается сердечно-сосудистая система плода в утробе матери

Беременность является физиологическим периодом, при котором в организме женщины начинает формироваться новая жизнь.

Все внутриутробное развитие можно разделить на два периода:

• эмбриональный – до 8 недель (эмбрион);
• фетальный – с 9 недель и до родов (плод).

Сердце будущего человечка начинает развиваться уже на второй недели после оплодотворения сперматозоидом яйцеклетки в виде двух самостоятельных сердечных зачатка, которые постепенно сливаются в одну, образуя подобие сердца рыбы. Эта трубка растет быстро и постепенно смещается вниз в грудную полость, где сужается и изгибается, принимая известную форму.

На 4 неделе образуется перетяжка, которая разделяет орган на два отдела:

• артериальный;
• венозный.

На 5 неделе появляется перегородка, при помощи которой появляется правое и левое предсердие. Именно в это время начинается первая пульсация однокамерного сердечка. На 6 неделе сердечные сокращения становятся интенсивнее и четче.

А к 9 неделе развития ребеночек имеет полноценное четырехкамерное человеческое сердце, клапаны и сосуды для продвижения крови в двух направлениях. Полное формирование сердца заканчивается на 22 неделе, далее нарастает лишь мышечный объем и разрастается сосудистая сеть.

Нужно понимать, что такое строение сердечно-сосудистой системы предполагает и некоторые отличительные особенности:

1. Для внутриутробного развития характерно функционирование системы «мать-плацента-ребенок». Через пуповинные сосуды поступает кислород, питательные элементы, а также и токсичные вещества (лекарственные препараты, продукты распада алкоголя и т. д.).
2. Работают лишь 3 канала – открытое овальное кольцо, боталлов (артериальный) и аранциев (венозный) проток. Такая анатомия создает параллельный кровоток, когда кровь из правого и левого желудочка поступает в аорту, а далее по большому кругу кровообращения.
3. Кровь артериальная от матери к плоду идет по пупочной вене, а насыщенная углекислым газом и продуктами обмена возвращается к плаценте через 2 пупочные артерии. Таким образом можно сделать вывод, что плод кровоснабжается смешанной кровью, когда как после рождения артериальная кровь течет строго по артериям, а венозная по венам.
4. Малый круг кровообращения открыт, но особенностью кроветворения является и то, что кислород не тратится на легкие, которые во внутриутробном развитии не выполняют функции газообмена. Хоть и принимается небольшое количество крови, но связано это с высоким сопротивлением, создаваемым нефункционирующими альвеолами (дыхательными структурами).
5. Печень получает около половины всего объема крови, доставляемой ребенку. Только этот орган может похвастаться максимально насыщенной кислородом кровью (около 80%), другие же питаются смешанной кровью.
6. Также особенностью является и то, что в составе крови имеется фетальный гемоглобин, отличающийся лучшей способностью связываться с кислородом. Связан такой факт с особой чувствительностью плода к гипоксии.

Именно такое строение позволяет малышу получать от матери жизненно-необходимый кислород с питательными элементами. От того насколько правильно питается беременная женщина и ведет здоровый образ жизни, зависит развитие малыша и цена, заметьте, очень высокая.

Жизнь после рождения: особенности у новорожденных

Прекращение связи плода с матерью начинается сразу же с рождением малыша и как только врач перевяжет пуповину.

1. С первым криком малыша раскрываются легкие и начинают функционировать альвеолы, обеспечивая снижения сопротивления в малом кругу кровообращения почти в 5 раз. В связи с этим прекращается надобность в артериальном протоке, как это было необходимо раньше.
2. Сердце у новорожденного малыша относительно велико и равняется приблизительно 0,8% от массы тела.
3. Масса левого желудочка больше массы правого.
4. Полный круг кровообращения осуществляется за 12 секунд, а артериальное давление в среднем составляет 75 мм. рт. ст.
5. Миокард родившегося малыша представлен в виде недифференцированного синцития. Мышечные волокна тонкие, не имеют поперечной исчерченности и содержат большое количество ядер. Эластичная и соединительная ткань не развита.
6. С момента запуска легочного круга кровообращения высвобождаются активные вещества, которые обеспечивают расширение сосудов. Аортальное давление существенно превышает по сравнению с легочным стволом. Также особенности сердечно-сосудистой системы новорожденных включают закрытие обходных шунтов и зарастание овального кольца.
7. После рождения хорошо развиты и расположены поверхностно субпапиллярные венозные сплетения. Стенки сосудов тонкие, в них слабо развиты эластичные и мышечные волокна.

Внимание: сердечно-сосудистая система совершенствуется на протяжении длительного времени и заканчивает полное свое формирование в подростковом периоде.

Какие изменения характерны для детей и подростков

Важнейшей функцией органов кровообращения является поддержание постоянства среды организма, доставка кислорода и питательных веществ ко всем тканям и органам, выведение и удаление продуктов обмена.

Все это происходит в тесном взаимодействии с органами пищеварения, дыхания, мочевыведения, вегетативной, центральной, эндокринной системы и т. д. Рост и структурное изменения сердечно-сосудистой системы особенно активны в первый год жизни.

Если говорить об особенностях в детский, дошкольный и подростковый период, то можно выделить следующие отличительные черты:

1. К 6 месяцем масса сердца составляет 0,4%, а к 3 годам и далее около 0,5%. Наиболее интенсивно объем и масса сердца увеличивается в первые годы жизни, а также в подростковое время. Кроме того, происходит это неравномерно. До двух лет интенсивнее растут предсердия, с 2 до 10 лет весь мышечный орган в целом.
2. После 10 лет увеличиваются желудочки. Левый все также растет быстрее правого. Говоря о процентном соотношении стенок левого и правого желудочка, можно отметить такие цифры: у новорожденного – 1,4:1, в 4 месяца жизни – 2:1, в 15 лет – 2,76:1.
3. Все периоды взросления у мальчиков размеры сердца больше, за исключением с 13 до 15 лет, когда девочки начинают расти быстрее.
4. До 6 лет форма сердца более округлая, а после 6 приобретает овальную, свойственную взрослым людям.
5. До 2-3 лет сердце располагается в горизонтальном положении на приподнятой диафрагме. К 3-4 годам из-за увеличения диафрагмы и более ее низким стоянии, сердечная мышца приобретает косое положение с одновременным переворотом вокруг длинной оси и расположением левого желудочка вперед.
6. До 2 лет коронарные сосуды располагаются по рассыпному типу, с 2 лет до 6 они распределяются по смешанному, а после 6 лет тип уже магистральный, свойственный взрослым людям. Толщина и просвет основных сосудов увеличивается, а периферические ветви редуцируются.
7. В первые два года жизни малыша происходит дифференцирование и интенсивный рост миокарда. Появляется поперечная исчерченность, мышечные волокна начинают утолщаться, образуется субэндокардиальный слой и септальные перегородки. С 6 до 10 лет продолжается постепенное усовершенствование миокарда и в итоге гистологическая структура становится идентичной взрослым.
8. До 3-4 лет инструкция регуляции сердечной деятельности предполагает иннервацию нервной симпатической системой, с чем и связана физиологическая тахикардия у малышей первых лет жизни. К 14-15 годам заканчивается развитие проводниковой системы.
9. Дети раннего возраста имеют относительно широкий просвет сосудов (у взрослых 2 раза уже). Артериальные стенки эластичнее и именно поэтому скорость кровообращения, периферическое сопротивление и АД меньше. Вены и артерии растут неравномерно и не соответствуют росту сердца.
10. Капилляры у детей хорошо развиты, форма неправильная, извитая и короткая. С возрастом они располагаются глубже, удлиняются и принимают шпилькообразную форму. Проницаемость стенок значительно выше.
11. К 14 годам полный круг кровообращения составляет 18,5 секунд.

Частота сердечных сокращений в состоянии покоя будет равняться таким цифрам:

Частота сердечных сокращений в зависимости от возраста. Узнать больше о возрастных особенностях сердечно-сосудистой системы у детей можно из видео в этой статье.

Сердечно-сосудистая система у взрослых и пожилых людей

Классификация возраста согласно ВОЗ равняется таким данным:

1. Молодой возраст с 18 до 29 лет.
2. Зрелый возраст с 30 до 44 лет.
3. Средний возраст с 45 до 59 лет.
4. Пожилой возраст с 60 до 74 лет.
5. Старческий возраст с 75 до 89 лет.
6. Долгожители с 90 лет и старше.

Все это время сердечно-сосудистая работа претерпевает изменения и имеет некоторые особенности:

1. За сутки сердце взрослого человека перекачивает более 6000 литров крови. Его размеры равняются 1/200 части тела (у мужчин масса органа равна около 300 г, а у женщин около 220 г). Общий объем крови у человека массой тела 70 кг составляет 5-6 литров.
2. Частота сердечных сокращений у взрослого людей равняется 66-72 уд. в мин.
3. В 20-25 лет створки клапанов уплотняются, становятся неровными, а в пожилом и старческом возрасте происходит частичная мышечная атрофия.
4. С 40 лет начинаются отложения кальция, в это же время прогрессируют атеросклеротические изменения в сосудах (см. ), что ведет к потери эластичности кровеносных стенок.
5. Подобные изменения влекут за собой рост артериального давления, особенно такая тенденция наблюдается с 35-летнего возраста.
6. По мере старения уменьшается количество эритроцитов, а, следовательно, и гемоглобина. В связи с этим может ощущаться сонливость, быстрая утомляемость, головокружения.
7. Изменения в капиллярах делают их проницаемыми, что ведет к ухудшению питания тканей организма.
8. С возрастом меняется и сократительная способность миокарда. У взрослых и пожилых людей кардиомиоциты не делятся, поэтому их количество может постепенно снижаться, а на месте их гибели образуется соединительная ткань.
9. Количество клеток проводящей системы начинает уменьшаться с 20-летнего возраста, а в старости их количество будет составлять всего 10% от исходного числа. Все это создает предпосылки к нарушению ритмичности сердца в старческом возрасте.
10. Начиная с 40 лет снижается работоспособность сердечно-сосудистой системы. Нарастает эндотелиальная дисфункция, как в крупных, так и в малых сосудах. Это оказывает влияние на изменения внутрисосудистого гемостаза, повышая тромбогенный потенциал крови.
11. Из-за потери эластичности крупных артериальных сосудов, сердечная деятельность становится все менее экономной.

Особенности сердечно-сосудистой системы у пожилых связаны со снижением приспособительных возможностей сердца и сосудов, что сопровождается уменьшением устойчивости к неблагоприятным факторам. Обеспечить максимальную продолжительность жизни можно при помощи профилактики возникновения патологических изменений.

Если верить кардиологам, то в ближайшие 20 лет заболевания сердечно-сосудистой системы будут определять почти половину смертности населения.

Внимание: за 70 лет жизни сердце перекачивает около 165 млн. литров крови.

Как мы видим, особенности развития сердечно-сосудистой системы действительно удивительны. Поразительно, с какой четкостью природа распланировала все изменения для обеспечения нормальной жизнедеятельности человека.

Чтобы продлить свою жизнь и обеспечить счастливую старость, нужно придерживаться всех рекомендаций по здоровому образу жизни и сохранению здоровья сердца.

ССС развивается поэтапно, гетерохронно включая в свою деятельность различ­ные звенья системы.

ССС имеет три критических периода: эмбриональный, ранний постнатальный и пубертатный (подростковый). Во время критических периодов гетерохронность выражена в наибольшей степени. Цель каждого критического периода - вклю­чить дополнительные приспособительные механизмы в работу ССС.

Основной направленностью онтогенетического развития ССС является со­вершенствование морфофункциональной организации самой ССС и способов ее регуляции. Регуляция обеспечивает более экономичное и адаптивное реагирова­ние на возмущающие воздействия. Это обусловлено постепенным вовлечением более высоких уровней регуляции. Так, в эмбриональный период сердце подчи­нено внутренним механизмам регуляции, на уровне плода - внешним факторам. В неонатальный период основную регуляцию осуществляет продолговатый мозг; в период второго детства (9-10 лет) возрастает роль гипоталамо-гипофизарной системы.

Многие изменения свойств сердца и его сосудов обусловлены закономерны­ми морфологическими процессами. С первого вдоха ребенка начинается перерас­пределение масс левого и правого желудочков: для правого желудочка сопротив­ление кровотока уменьшается, так как с началом дыхания сосуды легких откры­ваются, а для левого - сопротивление увеличивается.

С возрастом продолжительность сердечного цикла увеличивается за счет диа- сТО лы. Это позволяет растущим желудочкам наполняться большим количеством крови.

I Некоторые изменения функции сердца связаны не только с морфологически­ми, но и с биохимическими трансформациями. Например, с возрастом появляет­ся такое важное свойство, как адаптация: в сердце увеличивается роль анаэроб­ного (бескислородного) обмена.

Плотность капилляров к зрелому возрасту увеличивается, а затем снижается, И Х объем и поверхность в каждой последующей возрастной группе уменьшаются. Происходит и некоторое ухудшение проницаемости; капилляров, увеличивается толщина базальной мембраны и. эндотелиального слоя, возрастает межкапилляр­ное расстояние. Увеличивается также объем митохондрий, что является своеоб­разной компенсацией уменьшения капилляризации.

На протяжении жизни толщина стенки артерий и ее строение медленно из­меняются. Утолщение стенки артерий определяется в основном утолщением и раз­растанием эластических пластин. Этот процесс заканчивается с наступлением зре­лости. Именно эластические элементы стенок артерий первыми изнашиваются, фрагментируются, подвергаются обызвествлению. Количество коллагеновых во­локон увеличивается, они замещают гладкомышечные„клетки в одних слоях стенок артерий и разрастаются в других. В итоге стенка становится менее растяжимой. Такое увеличение жесткости затрагивает как крупные, так и средние артерии.

Развитие сосудов сердца и их регуляция отражается на многих функциях. На­пример, у детей из-за незрелости сосудосуживающих механизмов и расширенных сосудов кожи повышена теплоотдача, поэтому переохлаждение организма может произойти очень быстро.

Потеря эластичности сосудистой стенки и увеличение сопротивления крово­току в мелких артериях повышает общее периферическое сопротивление сосудов. Это приводит к закономерному повышению АД. Так, к 60 годам систолическое давление в среднем возрастает до 140 мм рт. ст., а диастолическое - до 90 мм рт. ст. У лиц старше 60 лет уровень АД в норме не превышает 150/90 мм рт. ст. Нараста­нию АД препятствует как увеличение объема аорты, так и снижение сердечного выброса.

Характеристика ССС плода

У плода большая часть крови попадает из правого предсердия через овальное от 1 верстие в левое предсердие. Легочные сосуды из-за отсутствия дыхания в зна­чительной степени закрыты, поэтому основная часть крови из легочной артерии направляется через артериальный проток в аорту. Это возможно потому, что дав­ление в аорте у плода ниже, чем в легочном стволе.

Симпатические нервы в ССС плода обнаруживаются рано, но их плотность очень мала. В результате гуморальные механизмы быстрее преобразовывают сер­дечную активность плода во время первой половины беременности.

Функционально парасимпатическая система незначительно влияет на сердце Плода вплоть до самой последней стадии его внутриутробного развития.

Система кровообращения плода слабо реагирует на факторы внешней сред ь, потому что пупочно-плацентарные сосуды находятся в расширенном состоянии" и их тонус крайне низок.

Выраженная гипоксемия (недостаток кислорода в крови), гиперкапния (по­вышенное содержание углекислого газа в крови) или комбинация обоих факто­ров, как правило, вызывают повышение ЧСС и АД.

У плода, так же как и у взрослых, отмечается перераспределение кровообраще-ния при изменении газового состава крови в соответствии с потребностью тканей в кислороде. Сердце рано реагирует на стресс, вызванный гипоксией или кровопо-терей, которые появляются после 10 недели беременности.

Во время двигательной реакции у плода повышается АД, что обусловлено уве­личением ЧСС. Артериолы и капилляры полностью или почти полностью раскры­ты, следовательно, общее периферическое сопротивление* минимально.

К концу созревания плода нормализуется нервный контроль ССС.

На первом месяце внутриутробного развития формируется сердечная трубка. Она состоит из четырех отделов: первичного предсердия, первичного желудочка, луковицы сердца и артериального ствола (рис. 1 А). Кровь входит через венозный синус в первичное предсердие, а выходит через артериальный ствол. На втором месяце внутриутробного развития сердечная трубка превращается в сердце, состоящее из двух предсердий, двух желудочков и двух магистральных артерий.

Эмбриональное развитие

На первом месяце внутриутробного развития формируется сердечная трубка. Она состоит из четырех отделов: первичного предсердия, первичного желудочка, луковицы сердца и артериального ствола (рис. 1.А). Кровь входит через венозный синус в первичное предсердие, а выходит через артериальный ствол. На втором месяце внутриутробного развития сердечная трубка превращается в сердце, состоящее из двух предсердий, двух желудочков и двух магистральных артерий. Переход от четырех отделов к шести происходит за счет разделения проксимального и дистального отделов сердечной трубки: предсердие разделяется на правое и левое, а артериальный ствол на аорту и легочный ствол. В отличие от предсердий, желудочки образуются из разных отделов: левый - из первичного желудочка, а правый - из луковицы сердца. Когда сердечная трубка отклоняется вправо, образуя петлю, луковица сердца и первичный желудочек прилегают одна к другому (рис. 1. Б и В). Одновременно с формированием двух предсердий АВ-канал разделяется эндокардиальными валиками на трикуспидальное и митральное отверстия, изначально соединяющиеся с первичным желудочком. Для формирования двух параллельных насосов необходимо, чтобы каждый желудочек соединился со своим АВ-клапаном с проксимального конца и с соответствующей магистральной артерией - с дистального. Соединение предсердий с желудочками происходит за счет перемещения АВ-канала вправо, а межжелудочковой перегородки влево (рис. 1. Г и Д), при этом правый желудочек сообщается с правым предсердием.

Рисунок 1. Образование четырехкамерного сердца из сердечной трубки. А. Сердечная трубка, состоящая из четырех отделов. Из первичного предсердия образуются правое и левое предсердия; первичный желудочек становится левым желудочком; луковица сердца превращается в правый желудочек; артериальный ствол разделяется на аорту и легочный ствол. Проксимальный и дистальный концы сердечной трубки фиксированы. Б. Сердечная трубка за счет неравномерного роста отклоняется вправо. В. Сердечная трубка складывается таким образом, что первичный желудочек (будущий левый желудочек) и луковица сердца (будущий правый желудочек) прилегают один к другой. Г. Правое и левое предсердия соединяются АВ-каналом с левым желудочком. Затем АВ-канал смещается вправо, располагаясь над обоими желудочками. Д. Дорсальный и вентральный эндокардиальные валики растут навстречу друг другу, разделяя АВ-канал на митральное и трикуспидальное отверстия. Ао - аорта; АС - артериальный ствол; Ж - первичный желудочек; Л - луковица сердца; ЛЖ - левый желудочек; ЛП - левое предсердие; ЛС - легочный ствол; П - первичное предсердие; ПЖ - правый желудочек; ПП - правое предсердие.

На дистальном конце сердечной трубки происходят более сложные превращения. Дистальная часть луковицы сердца разделяется на два мышечных образования - субаортальный и подлегочный конусы. Последний удлиняется, а первый укорачивается и рассасывается, по мере того как аорта сдвигается назад и соединяется с левым желудочком.

Процесс развития сердца очень сложен, и ошибки могут происходить на самых разных его этапах; в результате этих ошибок формируются врожденные пороки сердца - самые частые пороки развития у человека. Врожденные пороки сердца очень разнообразны, и разобраться в них трудно, однако если знать эмбриональное развитие сердца, сделать это значительно легче. Дело в том, что при пороках сердца его структуры остаются в состоянии, характерном для эмбриона. Это может происходить со всеми описанными выше структурами. Например, для соединения трехстворчатого клапана с правым желудочком необходимо смещение АВ-канала вправо. Если этот процесс нарушается, образуется единственный левый желудочек (вариант единственного желудочка); при этом оба АВ-клапана или один общий АВ-клапан соединяются с левым желудочком, а от правого остается лишь небольшая рудиментарная камера выносящего тракта. Такое расположение соответствует эмбриональному сердцу сразу после формирования петли (рис. 1. В). Если нарушается резорбция субаортального конуса, магистральные сосуды неправильно соединяются с желудочками. Формируется двойное отхождение магистральных артерий от правого желудочка - порок, при котором оба магистральных сосуда отходят от правого желудочка. Если нарушается разделение артериального ствола на аорту и легочный ствол, остается характерный для плода общий артериальный ствол. Ниже описываются нормальное развитие сердца и его нарушения, ведущие к формированию врожденных пороков сердца.

Формирование сердечной петли

Сердце - первый орган, который при развитии эмбриона нарушает двустороннюю симметрию. Это происходит, когда сердечная трубка изгибается вперед и направо, образуя так называемую d-петлю (правую петлю). При этом луковица сердца, из которой потом образуется правый желудочек, смещается вправо, а первичный желудочек (будущий левый желудочек) оказывается слева. Потом образовавшееся сердце слегка поворачивается, так что будущий правый желудочек располагается спереди от левого.

Если сердечная трубка изгибается не вправо, а влево (l-петля, или левая петля), расположение желудочков в грудной полости оказывается противоположным: морфологически правый желудочек оказывается слева, а морфологически левый - справа. Все другие органы также могут располагаться обратным образом относительно сагиттальной плоскости - это состояние называется situs inversus (обратное расположение внутренних органов). Стоит отметить, что при situs inversus сердце почти всегда развивается нормально. В то же время, если l-петля образуется при нормальном расположении остальных органов, могут формироваться грубые пороки сердца. Неудивительно, что нарушение столь раннего этапа развития сердца ведет к нарушениям на последующих этапах. При образовании l-петли смещение АВ-канала часто нарушается, что ведет к формированию единственного левого желудочка (см. выше). Если смещение АВ-канала все же происходит, то правое предсердие соединяется с левым желудочком, а левое предсердие - с правым желудочком, поскольку, в отличие от желудочков, расположение предсердий остается нормальным. Если при этом желудочки нормально соединяются с магистральными артериями (то есть легочный ствол выходит из правого желудочка, а аорта из левого), образуется изолированная инверсия желудочков. Однако чаще при l-петле магистральные сосуды соединяются с желудочками неправильно, так что из правого желудочка выходит аорта, а из левого - легочный ствол. В итоге левый желудочек оказывается между правым предсердием и легочным стволом, а правый - между левым предсердием и аортой. Поскольку последовательность кровообращения при этом пороке не нарушена, он называется к орригированной транспозицией магистральных артерий или просто l-транспозицией.

Межпредсердная перегородка

Первичное предсердие делится на две камеры перегородкой, которая образуется из трех структур: первичной перегородки, вторичной перегородки и небольшого участка эндокардиальных валиков (рис. 2). Первичная перегородка появляется в виде серповидного образования, которое растет от верхней стенки предсердия по направлению к АВ-каналу; сообщение между двумя предсердиями, называемое ostium primum, по мере роста перегородки уменьшается (рис.2, А, Б и В). Перед тем как ostium primum полностью закроется, выше него образуются множественные отверстия (рис.2, В); они сливаются, образуя ostium secundum - отверстие, через которое продолжается сброс крови справа налево после закрытия ostium primum (рис. 2, Г и Д). Вторичная перегородка начинает расти от верхней стенки предсердия несколько справа от первичной перегородки. Она растет вдоль первичной перегородки, при этом ее вогнутый край не смыкается, оставляя в центре перегородки отверстие - овальное окно (рис. 2, В, Г и Д). Тонкая пластинка первичной перегородки образует заслонку овального окна, которая действует как клапан, обеспечивающий у плода сброс крови справа налево (рис. 2, Д).

Рисунок 2. Формирование межпредсердной перегородки и овального окна. А, Б. Формирование первичной межпредсердной перегородки. В. Вторичная межпредсердная перегородка полностью разделяет предсердия за исключением небольшого сообщения в середине - овального окна, окруженного слегка приподнятым краем овальной ямки. Овальное окно прикрыто тканью первичной перегородки, образующей заслонку овального окна. Небольшая часть межпредсердной перегородки, прямо над АВ-клапанами, образуется из эндокардильных валиков. Последние также образуют самую верхнюю часть межжелудочковой перегородки и часть трехстворчатого и митрального клапанов. Г. Слияние отверстий первичной перегородки с формированием ostium secundum. Д. Закрытие ostium primum. ЛЖ - левый желудочек; МК - митральный клапан; МПП - межпредсердная перегородка; ПЖ - правый желудочек; ТК - трехстворчатый клапан.

Дефекты межпредсердной перегородки бывают трех типов: типа ostium primum, типа ostium secundum и типа sinus venosus. Дефекты типа ostium secundum возникают в том случае, если заслонки овального окна недостаточно, чтобы полностью его закрыть. Во время развития вторичной перегородки такая ситуация наблюдается в норме, однако когда вторичная перегородка формируется полностью, овальное окно должно закрываться. При дефектах типа sinus venosus дефицита ткани нет, но структуры, образующиеся из правого рога венозного синуса (верхняя полая вена), неправильно располагаются относительно межпредсердной перегородки, охватывая ее с двух сторон. Дефекты межпредсердной перегородки типа ostium primum рассматриваются ниже вместе с другими формами открытого АВ-канала.

Межжелудочковая перегородка и производные эндокардиальных валиков

Межжелудочковая перегородка состоит из мембранозной и мышечной частей, а последняя, в свою очередь, делится на три части, имеющие разное происхождение: трабекулярную, в выносящем тракте правого желудочка, в приносящих трактах желудочков. Трабекулярная часть составляет основную массу перегородки; она развивается из тканевого выступа, лежащего между первичным желудочком (будущий левый желудочек) и луковицей сердца (будущий правый желудочек). При недоразвитии этой части развиваются трабекулярные дефекты межжелудочковой перегородки. Часть перегородки в области выносящего тракта правого желудочка (инфундибулярная, надгребневая) формируется за счет продолжения вниз перегородки артериального ствола, отделяющей аорту от легочного ствола. Она располагается выше наджелудочкового гребня - мышечного тяжа, выступающего в правый желудочек. Дефекты этой области называются инфундибулярными дефектами межжелудочковой перегородки. Дефекты приносящей части межжелудочковой перегородки представляют собой разновидность открытого АВ-канала и рассматриваются ниже. Чаще всего дефекты межжелудочковой перегородки возникают в месте соприкосновения трех ее мышечных частей - рядом с мембранозной частью. Они называются перимембранозными дефектами межжелудочковой перегородки. Поскольку к дефектам в этой области перегородки может вести недоразвитие любой из ее мышечных частей, неудивительно, что они встречаются чаще всего.

Приносящая часть межжелудочковой перегородки и самая нижняя часть межпредсерднои перегородки развиваются из эндокардиальных валиков, поэтому рассматриваются вместе с АВ-каналом. Вначале АВ-канал соединяет предсердия с первичным (то есть будущим левым) желудочком, но позже за счет смещения АВ-канала вправо, а приносящей части межжелудочковой перегородки влево он располагается над обоими желудочками (рис.1). В последующем эндокардиальные валики разрастаются и образуют нижнюю часть межпредсердной и приносящую часть межжелудочковой перегородки, разделяя АВ-канал на трикуспидальное и митральное отверстия. Дефекты развития эндокардиальных валиков могут приводить к разным формам открытого АВ-канала. Более легкая из них - это частично открытый АВ-канал, при котором имеется большой дефект межпредсердной перегородки типа ostium primum, расщепление передней (перегородочной) створки митрального клапана, ее низкое прикрепление, а также незначительный дефект межжелудочковой перегородки прямо под АВ-клапанами. Более тяжелая форма - это полностью открытый, или общий, АВ-канал, при котором имеются сплошной дефект межпредсердной и межжелудочковой перегородок, общий АВ-клапан, сидящий верхом на межжелудочковой перегородке, и нарушения самого клапана. Реже нарушение развития эндокардиальных валиков приводит к изолированному расщеплению створок митрального клапана или изолированным дефектам приносящей части межжелудочковой перегородки.

Легочные вены

Зачатки легких отпочковываются от передней кишки эмбриона, и венозный отток от них осуществляется через эмбриональное легочное венозное сплетение в кардинальные и желточные вены (рис. 3). Общая легочная вена развивается из задней стенки левого предсердия в виде небольшого выпячивания, которое увеличивается и соединяется с легочным венозным сплетением. Венозный отток от легких через общую легочную вену постепенно возрастает, а анастомозы с системой кардинальных и желточных вен редуцируются. Поскольку общая легочная вена встраивается в заднюю стенку левого предсердия, то легочные вены в последующем впадают непосредственно в левое предсердие (рис.3, А). Если общая легочная вена не развивается или не сообщается с легочным венозным сплетением, венозная система легких остается в эмбриональном состоянии и формируется полное аномальное впадение легочных вен в производные кардинальных вен (система верхней полой вены) или желточных вен (воротная система) (рис. 3, В). Еще один порок этой группы - трехпредсердное сердце, при котором общая легочная вена не встраивается в предсердие, и коллектор легочных вен оказывается отделен от левого предсердия мембраной, образующей стеноз (рис. 3, Б).


Рисунок 3. Развитие легочных вен в норме, при трехпредсердном сердце и при полном аномальном впадении легочных вен. А. Нормальное развитие легочных вен. Б. Трехпредсердное сердце. Между коллектором легочных вен и левым предсердием формируется сужение, благодаря чему образуется дополнительное левое предсердие, куда впадают легочные вены. В. Полное аномальное впадение легочных вен. ВВ - вертикальная вена; ВПВ - верхняя полая вена; ДЛП - дополнительное левое предсердие; ЛП - левое предсердие; ЛПВ - левая плечеголовная вена.

Артериальный ствол

Артериальный ствол - самая дистальная часть сердечной трубки. Из него развиваются аорта и легочный ствол, которые разделяются и соединяются с соответствующими желудочками. При развитии артериального ствола происходят следующие изменения: пролиферация клеток в складках артериального ствола; миграция в артериальный ствол клеток нервного гребня; резорбция субаортального конуса; смешение артериального ствола влево. Ниже рассматриваются эти изменения и те пороки, которые формируются при их нарушении.

В артериальном стволе имеются эндокардиальные утолщения - складки артериального ствола, аналогичные эндокардиальным валикам АВ-канала; так же как эндокардиальные валики разделяют АВ-канал, эти складки разделяют артериальный ствол. Они растут навстречу друг другу с дорсальной и вентральной стороны; при этом в дистальной части луковицы сердца образуются выносящие тракты правого и левого желудочков, а в артериальном стволе - аортальный клапан и клапан легочной артерии.

Одновременно с этим происходит разделение вентральной аорты путем инвагинации ее стенки; образующаяся при этом перегородка затем сливается с перегородкой, образующейся из складок артериального ствола, завершая разделение магистральных артерий. Для формирования перегородки артериального ствола необходима миграция в нее клеток нервного гребня. Если миграции этих клеток не происходит, разделение артериального ствола нарушается, однако, почему это происходит, не ясно: то ли просто из-за количественной нехватки клеток, то ли из-за отсутствия каких-то влияний, оказываемых клетками нервного гребня. Как бы то ни было, в результате формируется общий артериальный ствол. При этом пороке инфундибулярная часть межжелудочковой перегородки отсутствует, а вместо двух полулунных клапанов имеется общий клапан артериального ствола. Легочные артерии могут отходить от общего артериального ствола разными способами.
Поскольку изначально артериальный ствол располагается над будущим правым желудочком, для правильного соединения магистральных артерий с желудочками его аортальная часть должна сместиться влево (чтобы аорта оказалась над левым желудочком). Это происходит за счет резорбции субаортального конуса. Если субаортальный конус не рассасывается, артериальный ствол не смещается и формируется двойное отхождение магистральных артерий от правого желудочка. Иногда вместо субаортального конуса резорбции подвергается подлегочный конус, при этом с левым желудочком соединяется легочный ствол, а с правым - аорта; формируется транспозиция магистральных артерий, или d-транспозиция. Однако даже при резорбции субаортального конуса смещение артериального ствола может быть недостаточным; в таком случае инфундибулярная часть межжелудочковой перегородки не соединяется с остальной перегородкой. Обычно она смещается в сторону передней части выносящего тракта правого желудочка. При этом формируется тетрада Фалло - инфундибулярный дефект межжелудочковой перегородки, декстропозиция аорты и обструкция выносящего тракта правого желудочка. Если инфундибулярная часть межжелудочковой перегородки смещается назад, возникают подклапанный аортальный стеноз и вторичное недоразвитие дуги аорты - коарктация аорты .

Артериальные дуги

У эмбриона вентральная и дорсальная аорты, продолжающиеся краниально в виде вентральных и дорсальных корней аорты, соединяются между собой шестью парами артериальных дуг (рис.4).

Рисунок 4. Схема развития артериальных дуг. Слева изображена вентральная аорта и шесть пар артериальных дуг, соединяющих ее с дорсальной аортой. Артериальные дуги развиваются последовательно, и их дегенерация также происходит не одновременно. В результате дегенерации одних и сохранения других артериальных дуг и сегментов корней дорсальной аорты образуются сосуды, изображенные справа. Сосуды нарисованы так, чтобы было понятно их происхождение, анатомические соотношения не соблюдены. Ао - аорта; АС - артериальный ствол; ЛВСА - левая внутренняя сонная артерия; ЛЛА - левая легочная артерия; ЛНСА - левая наружная сонная артерия; ЛПА - левая подключичная артерия; ЛС - легочный ствол; ПВСА - правая внутренняя сонная артерия; ПЛА - правая легочная артерия; ПНСА - правая наружная сонная артерия; ППА - правая подключичная артерия.

Три из них исчезают бесследно (первая, вторая и пятая пары), а еще одна (третья пара) соединяет наружную и внутреннюю сонные артерии. Проксимальные части шестой пары дают начало правой и левой легочным артериям, а дистальная часть левой шестой артериальной дуги превращается в артериальный проток; иногда дистальная часть правой шестой артериальной дуги остается в виде правого артериального протока. Левая четвертая артериальная дуга превращается в левую дугу аорты, а правая четвертая дуга образует проксимальную часть правой подключичной артерии. Артериальные дуги и их производные у эмбриона человека схематично изображены на рис. 4. Для понимания пороков развития аорты Эдвардсом была предложена схема гипотетической двойной дуги аорты (рис. 5).

Рисунок 5. Схема гипотетической двойной дуги аорты по Эдвардсу. Редукция заштрихованного участка, отмеченного буквой А, приводит к нормальному формированию левой дуги аорты. При редукции заштрихованного участка, отмеченного буквой Б, формируется правая дуга аорты. Редукция участка В приводит к левой дуге аорты с аберрантной правой подключичной артерией, а участка Г - к правосторонней дуге аорты с аберрантной левой подключичной артерией. Поскольку редукция эмбриональных сосудов может произойти практически в любом месте, разнообразие пороков очень велико, однако четыре перечисленные выше встречаются чаще всего. Если редукции не происходит вообще, образуется двойная дуга аорты. ВАо - восходящая аорта; ЛЛА - левая легочная артерия; ЛПА - левая подключичная артерия; ЛС - легочный ствол; ЛСА - левая сонная артерия; НАо - нисходящая аорта; ПЛА - правая легочная артерия; ППА - правая подключичная артерия; ПСА - правая сонная артерия; Пщ - пищевод; Тр - трахея.

В основе каждого из дефектов дуги аорты лежит редукция соответствующего сегмента на этой схеме; если редукции ни одного сегмента не происходит, образуется двойная дуга аорты.

Проводящая система сердца

Перед образованием межпредсердной и межжелудочковой перегородок в синоатриальном, АВ-, вентрикулобульбарном и бульботрункальном соединениях образуются кольца из специализированных проводящих клеток. Эти клетки, видимо, образуются из кардиомиоцитов под действием неизвестных влияний. При изгибе сердечной трубки АВ-кольцо оказывается в основании межпредсердной перегородки, так что часть клеток этого кольца соприкасается с верхней частью вентрикулобульбарного кольца, обеспечивая тем самым связь между первичным АВ-узлом и пучком Гиса. Если эти кольца не соединяются, развивается врожденная АВ-блокада . При смещении межпредсердной и межжелудочковой перегородок друг относительно друга (например, при корригированной транспозиции магистральных артерий или при единственном желудочке) в норме расположенный сзади АВ-узел не может соединиться с пучком Гиса. В этой ситуации с вентрикулобульбарным кольцом соединяется передняя часть АВ-кольца, что приводит к аномальному расположению пучка Гиса.

Кровообращение плода и его перестройка после рождения

Наиболее важные изменения кровообращение плода претерпевает сразу после рождения, когда функция газообмена от плаценты переходит к легким, однако некоторые изменения происходят и до, и после этого. Основные сведения о физиологии и патофизиологии кровообращения плода получены в опытах на овечьих плодах, однако ЭхоКГ человеческого плода на разных сроках беременности показало, что кровообращение человеческого и овечьего плода и его реакции на разные воздействия в целом схожи.

У взрослых млекопитающих кровообращение последовательное: из правых отделов сердца в легкие, оттуда в левые отделы сердца, затем в большой круг и снова в правые отделы. Сердечным выбросом при этом считается объем крови, выбрасываемый за одну минуту любым из желудочков. Однако у плода кровообращение непоследовательное, поскольку из правого желудочка лишь незначительная часть крови поступает в легкие. Большая часть крови из правого желудочка через артериальный проток сразу поступает в большой круг (рис. 6 и 7). Поэтому у плода за сердечный выброс мы примем общий сердечный выброс обоих желудочков. Общий сердечный выброс у овечьего плода с середины беременности до рождения в пересчете на вес плода составляет от 450 до 500 мл/кг/мин.

Рисунок 6. Кровообращение плода (см. текст). Ао - аорта; АП - артериальный проток; ВП - венозный проток; ЛЖ - левый желудочек; ЛП - левое предсердие; ЛС - легочный ствол; ПЖ - правый желудочек; ПП - правое предсердие. Rudolph A. M.: Congenital Diseases of the Heart. Chicago, Year Book, 1974.

Около 40% общего сердечного выброса, то есть 200 мл/кг/мин, поступает в плацентарное кровообращение. Насыщенная кислородом кровь из плаценты возвращается по пупочной вене; последняя проходит через пуповину и впадает в воротную систему печени в области ее ворот. От пупочной вены отходят воротные ветви к левой доле печени, после чего от нее ответвляется венозный проток, а она поворачивает направо, чтобы соединиться с воротной веной. Таким образом, воротные вены, снабжающие правую долю печени, несут смешанную кровь, богатую кислородом из пупочной вены и бедную кислородом из воротной вены. Левая доля печени снабжается кровью из ветвей пупочной вены, несущих насыщенную кислородом кровь. Из-за этого кровь в левой печеночной вене содержит больше кислорода, чем в правой. Благодаря венозному протоку, соединяющему пупочную вену с нижней полой веной, примерно половина крови из пупочной вены минует печень; другая половина возвращается в нижнюю полую вену, пройдя через сосуды печени.

Несмотря на то что в проксимальную часть нижней полой вены поступает кровь из ее дистальной части, венозного протока и печеночных вен, полного смешивания крови из разных источников там не происходит. Кровь из венозного протока и левой печеночной вены, наиболее богатая кислородом, из правого предсердия по большей части сбрасывается в левое через овальное окно; тем самым левые отделы сердца получают наиболее оксигенированную кровь. Бедная кислородом кровь из правой печеночной вены и дистальной части нижней полой вены проходит через правое предсердие и поступает в основном в правый желудочек, хотя некоторая ее часть также сбрасывается в левое предсердие через овальное окно.

Рисунок 7. Распределение сердечного выброса между желудочками сердца и крупными сосудами. В квадратиках указаны проценты от общего сердечного выброса. Данные получены в экспериментах на овечьих плодах (см. текст). ЛЖ - левый желудочек; ПЖ - правый желудочек. Rudolph A M.: Congenital Diseases of the Heart. Chicago, Year Book, 1974.

У овечьих плодов через нижнюю полую вену осуществляется около 70% общего венозного возврата. Примерно треть крови из нижней полой вены через овальное окно поступает в левое предсердие, а остальные две трети из правого предсердия поступают в правый желудочек. Кровь из верхней полой вены направляется через трехстворчатый клапан в правый желудочек, и в норме лишь очень небольшая ее часть попадает в левое предсердие через овальное окно. Через верхнюю полую вену к сердцу поступает около 20% общего венозного возврата, поэтому через правый желудочек проходит около двух третей (66%) общего сердечного выброса. Основная часть крови, выбрасываемой правым желудочком в легочный ствол, поступает через артериальный проток в нисходящую аорту (58% общего сердечного выброса), и только 7-8% общего сердечного выброса (то есть 10-15% выброса правого желудочка) попадает в легочные артерии. Левое предсердие получает кровь от легких (7-8% общего сердечного выброса) и через овальное окно из нижней полой вены (около 25% общего сердечного выброса). Таким образом, через левый желудочек проходит около трети (33%) общего сердечного выброса. Около 3% общего сердечного выброса поступает в коронарные артерии и 20% - в сосуды головы, шеи, верхней половины туловища и рук. Оставшиеся 10% общего сердечного выброса из левого желудочка преодолевают перешеек аорты и попадают в нисходящую аорту. Распределение общего сердечного выброса по органам у зрелого овечьего плода выглядит так: миокард - 3-4%, легкие - 7-8%, ЖКТ - 5-6%, головной мозг - 3-4%, почки - 2-3%, плацента - 40%.

У человеческого плода головной мозг по отношению к телу значительно крупнее, чем у овечьего. Поэтому, если мозговой кровоток у человеческого и овечьего плодов и в пересчете на вес мозга одинаковы, выброс левого желудочка, обеспечивающий кровоснабжение мозга, у человеческого плода должен быть выше. По расчетам, у человеческого плода мозг получает от 20 до 30% общего сердечного выброса, поэтому отношение выбросов правого и левого желудочков должно составлять от 1,2:1 до 1,3:1, вместо наблюдающегося у овечьего плода соотношения 2:1. По последним данным ЭхоКГ, это отношение у человеческого плода составляет примерно 1,3:1, то есть 55% общего сердечного выброса приходится на правый желудочек, а остальные 45% - на левый.

РаО 2 у плода намного ниже, чем у взрослых. В крови из пупочной вены, поступающей в венозный проток и левую долю печени, то есть до смешения с кровью из воротной и нижней полой вен, РО 2 составляет 30-35 мм рт. ст. В дистальной части нижней полой вены, в верхней полой вене и в воротной вене РО 2 составляет 12-14 мм рт. ст. В левом предсердии насыщенная кислородом кровь из венозного протока, поступающая через овальное окно, смешивается с небольшим объемом бедной кислородом крови из легочных вен, в результате чего ее РО 2 снижается. РаО 2 крови, выбрасываемой левым желудочком в восходящую аорту и питающей миокард, головной мозг и верхнюю половину туловища, составляет 24-28 мм рт. ст. В правый желудочек из правого предсердия поступает свыше 90% крови из верхней полой вены и некоторая часть крови из нижней полой вены; РО 2 в правом желудочке и легочном стволе составляет 18-19 мм рт. ст. Нисходящая аорта получает кровь в основном из легочного ствола через артериальный проток, но также из восходящей аорты через перешеек аорты. РО 2 в нисходящей аорте составляет 20-23 мм рт. ст., тогда как в восходящей - 24-28 мм рт. ст.
Поскольку плод окружен околоплодными водами, давление в его сосудах измеряется относительно давления в амниотической полости. Давление в полых венах и в правом предсердии составляет 3-5 мм рт. ст., а в левом предсердии - 2-4 мм рт. ст. Систолическое давление в правом и левом желудочках примерно одинаково и на поздних сроках беременности равняется 65-70 мм рт. ст. В легочном стволе и аорте давление тоже одинаково, при этом систолическое составляет 65-70 мм рт. ст., а диастолическое - 30-35 мм рт. ст. На поздних сроках беременности систолическое давление в правом желудочке и легочном стволе на 5-8 мм рт. ст. превышает давление в левом желудочке и аорте, возможно, за счет некоторого сужения артериального протока.

Сократимость миокарда плода

У плода диаметр кардиомиоцитов равен 5-7 мкм, тогда как у взрослых он составляет 20-25 мкм. В зрелых кардиомиоцитах миофибриллы строго упорядочены и лежат параллельно друг другу, а у плода миофибрилл меньше и расположены они менее упорядочение Friedman с соавт. в опытах на овечьих плодах показали, что изолированные полоски миокарда плода развивают меньшую силу по сравнению с полосками миокарда взрослых овец в пересчете на массу миокарда. Они объяснили это большим содержанием воды и меньшим числом сократительных элементов в миокарде плода по сравнению со взрослыми.

Долгое время оставалось неясным, способно ли сердце плода увеличивать выброс. Thornburg с соавт. и Gilbert в экспериментах на овечьих плодах быстро вводили жидкость в сосуды плода; выяснилось, что выброс левого и правого желудочка возрастал при увеличении диастолического давления в желудочках до 4-6 мм рт. ст. по сравнению с 2-3 мм рт. ст. в покое; однако при дальнейшем увеличении диастолического давления желудочков выброс не менялся. Снижение диастолического давления в желудочках, наоборот, приводило к резкому падению сердечного выброса. Был сделан вывод, что работа сердца плода подчиняется закону Стерлинга (усиление сокращений сердца при увеличении диастолического объема), но только при низком диастолическом давлении в желудочках. Однако Hawkins с соавт. показали, что сердечный выброс при высоком диастолическом давлении не увеличивался из-за повышения посленагрузки, возникавшего в результате введения жидкости. При фиксации АД сердечный выброс возрастал по мере увеличения диастолического давления в левом желудочке вплоть до 10-12 мм рт. ст. Если снизить посленагрузку у плода путем вентиляции легких, повышение диастолического давления в желудочках позволяет достичь сердечного выброса, свойственного новорожденному ягненку. У новорожденных ягнят сердце способно выбрасывать столько же крови и при таком же диастолическом давлении в желудочках, как и у плода, но при значительно большем АД, что указывает на повышение сократимости миокарда после рождения.

Перестройка кровообращения после рождения

Сразу после рождения происходит два очень важных события: прекращение фетоплацентарного и становление полноценного легочного кровообращения. Сосуды пуповины очень чувствительны к механическому воздействию, особенно растяжению; так, у животных в естественных условиях сосуды пуповины сокращаются после разрыва или перекусывания пуповины. Кроме того, сосуды пуповины сокращаются в ответ на повышение РО 2 - возможно, этот механизм ответственен за длительное сокращение сосудов после рождения; тяжелая гипоксия может вызывать расширение сосудов и кровотечение. Прекращение плацентарного кровообращения значительно снижает возврат крови по нижней полой вене. Снижается также кровоток в венозном протоке, который закрывается через 3-7 сут после рождения, вероятно, просто из-за снижения тока крови и давления.

Перестройка легочного кровообращения

Низкий кровоток в легких плода обусловлен высоким легочным сосудистым сопротивлением. У плода в медии мелких артерий легких хорошо развит мышечный слой; сокращение этих артерий поддерживает легочное сосудистое сопротивление на высоком уровне. По мере созревания плода легочное сосудистое сопротивление значительно снижается; это происходит за счет увеличения числа сосудов, а значит, и общей площади поперечного сечения легочного сосудистого русла. Легочные сосуды очень чувствительны к некоторым физиологическим воздействиям и лекарственным средствам. Падение РО 2 и рН в крови легочных сосудов ведет к их сужению; причем каждый из этих факторов усиливает действие другого. Эксперименты на ягнятах показали, что сосудосуживающее действие гипоксии усиливается по мере созревания плода. Объяснить это морфологическими изменениями сосудистого русла не удается, поскольку отношение толщины мышечного слоя к диаметру сосуда во второй половине беременности остается постоянным.

Ацетилхолин, гистамин, толазолин и бета-адреностимуляторы, а также брадикинин, простагландины D 2 , E 1 , Е 2 и простациклин (простагландин I 2) оказывают на легочные сосуды плода мощное сосудорасширяющее действие. Лейкотриены, особенно D 4 , сужают легочные сосуды. Недавно было показано, что N-ω-нитpo-L-аргинин - конкурентный ингибитор NO-синтазы, естественным субстратом которой служит L-аргинин, - вызывает сужение легочных сосудов плода. Это может указывать на то, что в норме некоторое расширение легочных сосудов достигается высвобождением окиси азота (NО) из эндотелия.
Высокое легочное сосудистое сопротивление объясняют гипоксической вазоконстрикцией, поскольку РО 2 в сосудах легких плода достаточно низкое. Вентиляция легких воздухом в 4- 10 раз увеличивает легочный кровоток за счет резкого падения легочного сосудистого сопротивления. До рождения РО 2 в прекапиллярных артериолах легких примерно равно 18 мм рт. ст. При раздувании легких воздухом РО 2 в этих сосудах возрастает за счет простой диффузии кислорода из соседних альвеол.
Снижение легочного сосудистого сопротивления при вентиляции легких объясняли главным образом увеличением оксигенации, отводя механическому растяжению лишь второстепенную роль. Однако недавно в экспериментах на овечьих плодах было показано, что раздувание легких газовой смесью, не меняющей состав газов крови, значительно снижает легочное сосудистое сопротивление. Последующая вентиляция кислородом еще больше усиливает вазодилатацию. Вентиляция легких может влиять на легочные сосуды за счет сил поверхностного натяжения, возникающих при появлении в альвеолах границы раздела фаз между жидкостью и газом, или за счет высвобождения сосудорасширяющих веществ. Эксперименты на овечьих плодах показали, что один из факторов расширения легочных сосудов при раздувании легких - высвобождение простациклина; так, ингибиторы синтеза простагландинов меклофенамовая кислота и индометацин препятствуют расширению легочных сосудов при раздувании легких.

При повышении РО 2 в крови легочные сосуды расширяются, даже если легкие не вентилируются. Так, при воздействии на беременную овцу гипербарической оксигенации повышается РО 2 в кровотоке плода, и из-за этого снижается легочное сосудистое сопротивление. Кислород действует непосредственно в легких, а не рефлекторно через периферические хеморецепторы. Нам не известно, действует ли кислород непосредственно на гладкие мышцы или способствует местному высвобождению сосудорасширяющих веществ. Высказывалось предположение, что снижение легочного сосудистого сопротивления сразу после рождения происходит под действием брадикинина, который высвобождается при повышении РО 2 ; однако это не до конца объясняет действие кислорода, поскольку уровень брадикинина повышается очень кратковременно.
Недавно было выдвинуто предположение, что сосудорасширяющее действие кислорода опосредуется NО, поскольку блокада синтеза NО значительно снижает, вплоть до полного исчезновения, реакцию легочных сосудов на кислород.
Возможность прямого сосудорасширяющего действия кислорода на гладкомышечные клетки легочных сосудов вновь привлекла к себе внимание после того, как в этих клетках были обнаружены калиевые каналы, чувствительные к кислороду. Препараты, открывающие эти каналы, вызывают расширение, а закрывающие их - сужение легочных сосудов. При гипоксии эти каналы закрыты, а после рождения, когда в легкие поступает кислород, они открываются и способствуют расслаблению гладкомышечных клеток сосудов.

Пока артериальный проток открыт, давление в легочной артерии и аорте одинаково, но когда артериальный проток сужается, легочный ствол и аорта разобщаются и, если легочное сосудистое сопротивление падает, снижается также давление в легочной артерии.

Вначале легочное сосудистое сопротивление снижается за счет вазодилатации. Через 6-8 нед после рождения оно падает еще сильнее за счет истончения мышечного слоя в медии легочных сосудов. Изменения кровотока, сосудистого сопротивления и давления в легочных сосудах после рождения изображены на рис. 8.

Рисунок 8. Изменения давления в легочной артерии, легочного кровотока и легочного сосудистого сопротивления в перинатальном периоде. Легочное сосудистое сопротивление снижается к концу беременности, в основном за счет увеличения числа сосудов у растущего плода. Во время рождения оно резко падает благодаря расширению сосудов при вентиляции легких воздухом. В дальнейшем легочное сосудистое сопротивление продолжает постепенно снижаться из-за дегенерации гладкомышечных клеток в сосудах. Легочный кровоток до родов увеличивается незначительно, а после - резко возрастает. Давление в легочной артерии сразу после родов падает очень резко, а затем снижается медленнее и через 6-8 нед достигает взрослых значений.

Созревание легочных сосудов после рождения нарушается при состояниях, препятствующих нормальной оксигенации, - например, при заболеваниях легких и пребывании на большой высоте над уровнем моря, - а также при врожденных пороках сердца, особенно тех, которые вызывают легочную гипертензию.

Закрытие овального окна

У плода примерно половина крови в нижнюю полую вену поступает из пупочной вены. Прекращение плацентарного кровообращения значительно снижает объем крови, поступающей в сердце из нижней полой вены, вызывая некоторое падение давления в правом предсердии. Одновременно с этим увеличение легочного кровотока повышает венозный возврат через легочные вены и тем самым поднимает давление в левом предсердии. При таком изменении давлений заслонка овального окна, действуя как клапан, запирает овальное окно. У многих новорожденных овальное окно закрывается не полностью и в течение нескольких месяцев через маленькое отверстие продолжается незначительный сброс слева направо. Небольшое отверстие без сброса слева направо сохраняется в течение всей жизни у 15-20% людей. У новорожденных, а иногда и в более позднем возрасте, при подъеме давления в правом предсердии выше давления в левом предсердии овальное окно может открываться, позволяя крови сбрасываться справа налево.

Закрытие артериального протока

У плода артериальный проток имеет диаметр, сопоставимый с диаметром нисходящей аорты. Артериальный проток соединяет легочный ствол и аорту, но, в отличие от этих сосудов, медия которых состоит преимущественно из эластических волокон, медия артериального протока очень богата мышечной тканью. Раньше считалось, что артериальный проток остается открытым просто за счет высокого давления крови. Однако воздействие индометацина или аспирина - ингибиторов синтеза простагландинов - на беременных животных или непосредственно на плод приводит к сужению артериального протока; при этом давление в легочной артерии возрастает, а давление в артериях большого круга остается неизменным или повышается. Это говорит о том, что проходимость артериального протока у плода поддерживается простагландинами. Расширение артериального протока in vivo происходит под действием простациклина и простагландина Е 2 , причем к последнему артериальный проток намного более чувствителен. При инкубации ткани артериального протока в среде с арахидоновой кислотой - предшественником простагландинов - образуется большое количество простациклина и лишь немного простагландина Е 2 . Однако в крови плода уровень простагландина Е 2 достаточно высок - в 3-5 раз выше, чем у взрослых.

Остается неясным, какие простагландины воздействуют на артериальный проток - синтезирующиеся местно или циркулирующие в крови. После рождения артериальный проток быстро сокращается и у большинства новорожденных перестает пропускать кровь в течение 10-15 ч. Необратимое закрытие протока за счет тромбоза, пролиферации интимы и разрастания соединительной ткани происходит в течение 3 нед.

Причины закрытия артериального протока после рождения до конца не изучены. До рождения в артериальный проток поступает кровь из легочного ствола, РО 2 в котором равно 18-20 мм рт. ст. Известно, что увеличение РО 2 в артериальном протоке вызывает его сужение. После рождения легочное сосудистое сопротивление падает и кровь через артериальный проток устремляется в обратном направлении - из аорты в легочный ствол; при этом РО 2 в артериальном протоке повышается до 80-90 мм рт. ст. В закрытии протока принимает участие также метаболизм простагландинов; после рождения уровень простагландина Е 2 в крови быстро снижается, что способствует закрытию артериального протока.

У недоношенных артериальный проток намного чаще остается открытым, это, возможно, обусловлено тем, что у них слабее выражена сократительная реакция протока на кислород. У недоношенных дольше сохраняется высокий уровень простагландина Е 2 в крови. Это может происходить за счет повышенной продукции простагландина Е 2 или его замедленного распада в незрелых легких. Этим же, видимо, обусловлена эффективность индометацина , ингибирующего синтез простагландинов, в лечении открытого артериального протока.

После рождения легочное сосудистое сопротивление резко снижается, вследствие чего, пока артериальный проток не закроется, кровь через него течет слева направо (из аорты в легочный ствол). Если легочное сосудистое сопротивление остается высоким из-за гипоксии или других причин, сброс крови через проток происходит справа налево. Артериальный проток может оставаться открытым, если после рождения не происходит повышения РаО 2 ; это часто происходит при рождении и дальнейшем пребывании на высоте более 3 000 м над уровнем моря.

Изменения сердечного выброса и его распределения

Общий сердечный выброс у овечьего плода составляет 450- 500 мл/кг/мин, из которых около 330 мл/кг/мин приходится на правый желудочек, а 170 мл/кг/мин - на левый. В первые дни после рождения общий сердечный выброс возрастает, каждый желудочек начинает выбрасывать примерно по 350 мл/кг/мин. Таким образом, выброс правого желудочка почти не увеличивается, а левого возрастает примерно в два раза. В последующем сердечный выброс довольно быстро падает, достигая в течение 8-10 нед 150 мл/кг/мин, а затем снижается более плавно, достигая взрослых значений 70-80 мл/кг/мин. Увеличение сердечного выброса сразу после рождения может быть обусловлено необходимостью повышения основного обмена для поддержания температуры тела; у новорожденных ягнят повышение сердечного выброса происходит вместе с увеличением потребления кислорода. Изменения основного обмена, происходящие, например, при изменении температуры окружающей среды, повышают потребление кислорода и сердечный выброс. У человеческого плода сердечный выброс в пересчете на вес выше, чем у овечьего, поэтому после рождения он возрастает незначительно.

Высокий сердечный выброс сразу после рождения и его быстрое снижение в течение первых 8 нед жизни связано также с заменой фетального гемоглобина на взрослый. Кривая диссоциации гемоглобина у плода сдвинута влево, что дает преимущества во внутриутробной жизни, поскольку обеспечивает захват кислорода в плаценте. Однако после рождения это становится уже недостатком, поскольку препятствует отдаче кислорода в тканях при высоком РО 2 , устанавливающемся после рождения.

У новорожденных сердечный выброс в покое относительно высок, поэтому по сравнению со взрослыми они в меньшей степени могут повышать его в ответ на нагрузку. У ягнят на первой неделе жизни сердечный выброс в ответ на быстрое введение жидкости (повышающее давление в левом предсердии более 20 мм рт. ст.) может подняться лишь на 35%. К третьей неделе, когда сердечный выброс в покое падает до 300 мл/кг/мин, он может подняться уже на 50%, а к восьмой неделе, когда в покое он составляет 150 мл/кг/мин, сердечный выброс может возрастать на 70%. Эти данные говорят о том, что сердце новорожденного ягненка обеспечивает высокий сердечный выброс, необходимый для доставки кислорода тканям в покое, но резерв его весьма ограничен. Так, сразу после рождения нагрузка объемом при сбросе крови слева направо переносится плохо, поскольку страдает системный кровоток; а в более позднем возрасте сброс такой же величины не вызывает серьезных нарушений.

Изменения ЧСС и АД

ЧСС плода в норме колеблется от 160 до 180 мин -1 . У новорожденных она составляет 120 мин -1 во время сна, повышаясь до 140-160 мин -1 во время бодрствования. У недоношенных ЧСС во время сна несколько выше - в среднем 120-140 мин -1 . С возрастом ЧСС постепенно снижается. АД зрелого плода по отношению к амниотической полости равно 60/35 мм рт. ст. У доношенного новорожденного оно составляет примерно 70/50 мм рт. ст., а у недоношенных слегка ниже. С возрастом АД постепенно увеличивается.

Литература
"Детская кардиология" под ред. Дж. Хоффмана, Москва 2006

1. Функции и развитие сердечно-сосудистой системы

2. Строение сердца

3. Строение артерий

4. Строение вен

5. Микроциркуляторное русло

6. Лимфатические сосуды

1. Сердечно-сосудистая система образована сердцем, кровеносными и лимфатическими сосудами.

Функции сердечно-сосудистой системы:

транспортная - обеспечение циркуляции крови и лимфы в организме, транспорт их к органам и от органов. Эта фундаментальная функция складывается из трофической (доставка к органам, тканям и клеткам питательных веществ), дыхательной (транспорт кислорода и углекислого газа) и экскреторная (транспорт конечных продуктов обмена веществ к органам выделения) функции;

интегративная функция - объединение органов и систем органов в единый организм;

регуляторная функция, наряду с нервной, эндокринной и иммунной системами сердечно-сосудистая система относится к числу регуляторных систем организма. Она способна регулировать функции органов, тканей и клеток путем доставки к ним медиаторов, биологически активных веществ, гормонов и других, а также путем изменения кровоснабжения;

сердечно-сосудистая система участвует в иммунных, воспалительных и других общепатологических процессах (метастазирование злокачественных опухолей и других).

Развитие сердечно-сосудистой системы

Сосуды развиваются из мезенхимы. Различают первичный и вторичный ангиогенез . Первичный ангиогенез или васкулогенез, представляет собой процесс непосредственного, первоначального образования сосудистой стенки из мезенхимы. Вторичный ангиогенез - формирование сосудов путем их отрастания от уже имеющихся сосудистых структур.

Первичный ангиогенез

Кровеносные сосуды образуются в стенке желточного мешка на

3-ей неделе эмбриогенеза под индуктивным влиянием входящей в его состав энтодермы. Сначала из мезенхимы формируются кровяные островки. Клетки островков дифференцируются в двух направлениях:

гематогенная линия дает начало клеткам крови;

ангиогенная линия дает начало первичным эндотелиальным клеткам, которые соединяются друг с другом и образуют стенки кровеносных сосудов.

В теле зародыша кровеносные сосуды развиваются позднее (во второй половине третьей недели) из мезенхимы, клетки которой превращаются в эндотелиоциты. В конце третьей недели первичные кровеносные сосуды желточного мешка соединяются с кровеносными сосудами тела зародыша. После начала циркуляции крови по сосудам их строение усложняется, кроме эндотелия в стенке образуются оболочки, состоящие из мышечных и соединительнотканных элементов.

Вторичный ангиогенез представляет собой рост новых сосудов от уже образованных. Он делится на эмбриональный и постэмбриональный. После того, как в результате первичного ангиогенеза образовался эндотелий, дальнейшее формирование сосудов идет только за счет вторичного ангиогенеза, то есть путем отрастания от уже существующих сосудов.

Особенности строения и функционирования разных сосудов зависит от условий гемодинамики в данной области тела человека, например: уровень артериального давления, скорость кровотока и так далее.

Сердце развивается из двух источников: эндокард образуется из мезенхимы и вначале имеет вид двух сосудов - мезенхимных трубок, которые в дальнейшем сливаются с образованием эндокарда. Миокард и мезотелий эпикарда развиваются из миоэпикардиальной пластинки - части висцерального листка спланхнотома. Клетки этой пластинкидифференцируются в двух направлениях : зачаток миокарда и зачаток мезотелия эпикарда. Зачаток занимает внутреннее положение, его клетки превращаются в кардиомиобласты, способные к делению. В дальнейшем они постепенно дифференцируются в кардиомиоциты трех типов: сократительные, проводящие и секреторные. Из зачатка мезотелия (мезотелиобластов) развивается мезотелий эпикарда. Из мезенхимы образуется рыхлая волокнистая неоформленная соединительная ткань собственной пластинки эпикарда. Две части - мезодермальная (миокарда и эпикард) и мезенхимная (эндокард)соединяются вместе, образуя сердце, состоящее из трех оболочек.

2. Сердце - это своеобразный насос ритмического действия. Сердце является центральным органом крово- и лимфообращения. В строении его имеются черты как слоистого органа (имеет три оболочки), так и паренхиматозного органа: в миокарде можно выделить строму и паренхиму.

Функции сердца:

насосная функция - постоянно сокращаясь, поддерживает постоянный уровень артериального давления;

эндокринная функция - выработка натрийуретического фактора;

информационная функция - сердце кодирует информацию в виде параметров артериального давления, скорости кровотока и передает ее в ткани, изменяя обмен веществ.

Эндокард состоит из четырех слоев: эндотелиального, субэндотелиального, мышечно-эластического, наружного соединительнотканного.Эпителиальный слой лежит на базальной мембране и представлен однослойным плоским эпителием.Субэндотелиальный слой образован рыхлой волокнистой неоформленной соединительной тканью. Эти два слоя являются аналогом внутренней оболочки кровеносного сосуда.Мышечно-эластический слой образован гладкими миоцитами и сетью эластических волокон, аналог средней оболочки сосудов. Наружный соединительнотканный слой образован рыхлой волокнистой неоформленной соединительной тканью и является аналогом наружной оболочки сосуда. Он связывает эндокард с миокардом и продолжается в его строму.

Эндокард образует дубликатуры - клапаны сердца - плотные пластинки волокнистой соединительной ткани с небольшим содержанием клеток, покрытые эндотелием. Предсердная сторона клапана гладкая, тогда как желудочковая - неровная, имеет выросты, к которым прикрепляются сухожильные нити. Кровеносные сосуды в эндокарде находятся только в наружном соединительнотканном слое, поэтому его питание осуществляется в основном путем диффузии веществ из крови, находящейся как в полости сердца, так и в сосудах наружного слоя.

Миокард является самой мощной оболочкой сердца, он образован сердечной мышечной тканью, элементами которой являются клетки кардиомиоциты. Совокупность кардиомиоцитов можно рассматривать как паренхиму миокарда. Строма представлена прослойками рыхлой волокнистой неоформленной соединительной тканью, которые в норме выражены слабо.

Кардиомиоциты делятся на три вида:

основную массу миокарда составляют рабочие кардиомиоциты, они имеют прямоугольную форму и соединяются друг с другами с помощью специальных контактов - вставочных дисков. За счет этого они образуют функциональный синтиций;

проводящие или атипичные кардиомиоциты формируют проводящую систему сердца, которая обеспечивает ритмическое координированное сокращение его различных отделов. Эти клетки, являются генетически и структурно мышечными, в функциональном отношении напоминают нервную ткань, так как способны к формированию и быстрому проведению электрических импульсов.

Различают три вида проводящих кардиомиоцитов:

Р-клетки (пейсмекерные клетки) образуют синоаурикулярный узел. Они отличаются от рабочих кардиомиоцитов тем, что способны к спонтанной деполяризации и образованию электрического импульса. Волна деполяризации передается чрез нексусы типичным кардиомиоцитам предсердия, которые сокращаются. Кроме того, возбуждение передается на промежуточные атипичные кардиомиоциты предсердно-желудочкового узла. Генерация импульсов Р-клетками происходит с частотой 60-80 в 1 мин;

промежуточные (переходные) кардиомиоциты предсердно-желудочкового узла передаю возбуждение на рабочие кардиомиоциты, а также на третий вид атипичных кардиомиоцитов - клетки-волокна Пуркинье. Переходные кардиомиоциты также способны самостоятельно генерировать электрические импульсы, однако их частота ниже, чем частота импульсов, генерируемых пейсмекерными клетками, и оставляет 30-40 в мин;

клетки-волокна - третий тип атипичных кардиомиоцитов, из которых построены пучок Гиса и волокна Пуркинье. Основная функция клеток-волоконпередача возбуждения от промежуточных атипичных кардиомиоцитов рабочим кардиомиоцитам желудочка. Кроме того, эти клетки способны самостоятельно генерировать электрические импульсы с частотой 20 и менее в 1 минуту;

секреторные кардиомиоциты располагаются в предсердиях, основной функцией этих клеток является синтез натрийуретического гормона. Он выделяется в кровь тогда, когда в предсердие поступает большое количество крови, то есть при угрозе повышения артериального давления. Выделившись в кровь, этот гормон действует на канальцы почек, препятствуя обратной реабсорбции натрия в кровь из первичной мочи. При этом в почках вместе с натрием из организма выделяется вода, что ведет к уменьшению объема циркулирующей крови и падению артериального давления.

Эпикард - наружная оболочка сердца, он является висцеральным листком перикарда - сердечной сумки. Эпикард состоит из двух листков: внутреннего слоя, представленного рыхлой волокнистой неоформленной соединительной тканью, и наружного - однослойного плоского эпителия (мезотелий).

Кровоснабжение сердца осуществляется за счет венечных артерий, берущих начало от дуги аорты.Венечные артерии имеют сильно развитый эластический каркас с выраженными наружной и внутренней эластическими мембранами. Венечные артерии сильно разветвляются до капилляров во всех оболочках, а также в сосочковых мышцах и сухожильных нитях клапанов. Сосуды содержатся и в основании клапанов сердца. Из капилляров кровь собирается в коронарные вены, которые изливают кровь или в правое предсердие, или в венозный синус. Еще более интенсивное кровоснабжение имеет проводящая система, где плотность капилляров на единицу площади выше, чем в миокарде.

Особенностями лимфооттока сердца является то, что в эпикарде лимфососуды сопровождают кровеносные сосуды, тогда как в эндокарде и миокарде образуют собственные обильные сети. Лимфа от сердца оттекает в лимфоузлы в области дуги аорты и нижнего отдела трахеи.

Сердце получает как симпатическую, так и парасимпатическую иннервацию.

Стимуляция симпатического отдела вегетативной нервной системы вызывает увеличение силы, частоты сердечных сокращений и скорости проведения возбуждения по сердечной мышце, а также расширение венечных сосудов и увеличение кровоснабжения сердца. Стимуляция парасимпатической нервной системы вызывает эффекты, противоположные эффектам симпатической нервной системы: уменьшение частоты и силы сердечных сокращений, возбудимости миокарда, сужению венечных сосудов с уменьшением кровоснабжения сердца.

3. Кровеносные сосуды являются органами слоистого типа. Состоят из трех оболочек: внутренней, средней (мышечной) и наружной (адвентициальной). Кровеносные сосудыделятся на:

артерии, несущие кровь от сердца;

вены, по которым движется кровь к сердцу;

сосуды микроциркуляторного русла.

Строение кровеносных сосудов зависит от гемодинамических условий. Гемодинамические условия - это условия движения крови по сосудам. Они определяются следующими факторами: величиной артериального давления, скоростью кровотока, вязкостью крови, воздействием гравитационного поля Земли, местоположением сосуда в организме.Гемодинамические условия определяют такие морфологические признаки сосудов, как:

толщина стенки (в артериях она больше, а в капиллярах - меньше, что облегчает диффузию веществ);

степень развития мышечной оболочки и направления гладких миоцитов в ней;

соотношение в средней оболочке мышечного и эластического компонентов;

наличие или отсутствие внутренней и наружной эластических мембран;

глубина залегания сосудов;

наличие или отсутствие клапанов;

соотношение между толщиной стенки сосуда и диаметром его просвета;

наличие или отсутствие гладкой мышечной ткани во внутренней и наружной оболочках.

По диметру артерии делятся на артерии малого, среднего и крупного калибра. По количественному соотношению в средней оболочке мышечного и эластического компонентов подразделяются на артерии эластического, мышечного и смешанного типов.

Артерии эластического типа

К таким сосудам относятся аорта и легочная артерии, они выполняют транспортную функцию и функцию поддержания давления в артериальной системе во время диастолы. В этом типе сосудов сильно развит эластический каркас, который дает возможность сосудам сильно растягиваться, сохраняя при этом целостность сосуда.

Артерии эластического типа построены по общему принципу строения сосудов и состоят из внутренней, средней и наружной оболочек.Внутренняя оболочка достаточно толстая и образована тремя слоями: эндотелиальным, подэндотелиальным и слоем эластических волокон. В эндотелиальном слое клетки крупные, полигональные, они лежат на базальной мембране. Подэндотелиальный слой образован рыхлой волокнистой неоформленной соединительной тканью, в которой много коллагеновых и эластических волокон. Внутренняя эластическая мембрана отсутствует. Вместо нее на границе со средней оболочкой находится сплетение эластических волокон, состоящее из внутреннего циркулярного и наружного продольного слоев. Наружный слой переходит в сплетение эластических волокон средней оболочки.

Средняя оболочка состоит в основном из эластических элементов. Они образуют у взрослого человека 50-70 окончатых мембран, которые лежат друг от друга на расстояния 6-18 мкм и имеют толщину 2,5 мкм каждая. Между мембранами находится рыхлая волокнистая неоформленная соединительная ткань с фибробластами, коллагеновыми, эластическими и ретикулярными волокнами, гладкими миоцитами. В наружных слоях средней оболочки лежат сосуды сосудов, питающие сосудистую стенку.

Наружная адвентициальная оболочка относительно тонкая, состоит из рыхлой волокнистой неоформленной соединительной ткани, содержит толстые эластические волокна и пучки коллагеновых волокон, идущие продольно или косо, а также сосуды сосудов и нервы сосудов, образованные миелиновыми и безмиелиновыми нервными волокнами.

Артерии смешанного (мышечно-эластического) типа

Примером артерии смешанного типа является подмышечная и сонная артерии. Так как в этих артериях постепенно происходит снижение пульсовой волны, то наряду с эластическим компонентом они имеют хорошо развитый мышечный компонент для поддержания этой волны. Толщина стенки по сравнению с диаметром просвета у этих артерий значительной увеличивается.

Внутренняя оболочка представлена эндотелиальным, подэндотелиальным слоями и внутренней эластической мембраной.В средней оболочке хорошо развиты как мышечный, так и эластический компоненты. Эластические элементы представлены отдельными волокнами, формирующими сеть, фенестрированными мембранами и лежащими между ними слоями гладких миоцитов, идущими спирально.Наружная оболочка образована рыхлой волокнистой неоформленной соединительной тканью, в которой встречаются пучки гладких миоцитов, и наружной эластической мембраной, лежащей сразу за средней оболочкой. Наружная эластическая мембрана выражена несколько слабее, чем внутренняя.

Артерии мышечного типа

К этим артериям относятся артерии малого и среднего калибра, лежащие вблизи органов и внутриорганно. В этих сосудах сила пульсовой волны существенно снижается, и возникает необходимость создания дополнительных условий по продвижению крови, поэтому в средней оболочке преобладает мышечный компонент. Диаметр этих артерий может уменьшаться за счет сокращения и увеличиваться за счет расслабления гладких миоцитов. Толщина стенки этих артерий существенно превышает диаметр просвета. Такие сосуды создают сопротивление движущей крови, поэтому их часто называют резистивными.

Внутренняя оболочка имеет небольшую толщину и состоит из эндотелиального, подэндотелиального слоев и внутренней эластической мембраны. Их строение в целом такое же, как в артериях смешанного типа, причем внутренняя эластическая мембрана состоит из одного слоя эластических клеток. Средняя оболочка состоит из гладких миоцитов, расположенных по пологой спирали, и рыхлой сети эластических волокон, также лежащих спирально. Спиральное расположение миоцитов способствует большему уменьшению просвета сосуда. Эластические волокна сливаются с наружной и внутренней эластическими мембранами, образуя единый каркас.Наружная оболочка образована наружной эластической мембраной и слоем рыхлой волокнистой неоформленной соединительной тканью. В ней содержатся кровеносные сосуды сосудов, симпатические и парасимпатические нервные сплетения.

4. Строение вен , так же как и артерий, зависит от гемодинамических условий. В венах эти условия зависят от того, расположены ли они в верхней или нижней части тела, так как строение вен этих двух зон различно. Различают вены мышечного и безмышечного типа.К венам безмышечного типа относятся вены плаценты, костей, мягкой мозговой оболочки, сетчатки глаза, ногтевого ложа, трабекул селезенки, центральные вены печени. Отсутствие в них мышечной оболочки объясняется тем, что кровь здесь движется под действием силы тяжести, и ее движение не регулируется мышечными элементами. Построены эти вены из внутренней оболочки с эндотелием и подэндотелиальным слоем и наружной оболочки из рыхлой волокнистой неоформленной соединительной ткани. Внутренняя и наружная эластические мембраны, так же как и средняя оболочка, отсутствуют.

Вены мышечного типа подразделяются на:

вены со слабым развитием мышечных элементов, к ним относятся мелкие, средние и крупные вены верхней части тела. Вены малого и среднего калибра со слабым развитием мышечной оболочки часто расположены внутриорганно. Подэндотелиальный слой в венах малого и среднего калибра развит относительно слабо. В их мышечной оболочке содержится небольшое количество гладких миоцитов, которые могут формировать отдельные скопления, удаленные друг от друга. Участки вены между такими скоплениями способны резко расширяться, выполняя депонирующую функцию. Средняя оболочка представлена незначительным количеством мышечных элементов, наружная оболочка образована рыхлой волокнистой неоформленной соединительной тканью;

вены со средним развитием мышечных элементов, примером такого типа вен служит плечевая вена. Внутренняя оболочка состоит из эндотелиального и подэндотелиального слоев и формирует клапаны - дубликатуры с большим количеством эластических волокон и продольно расположенными гладкими миоцитами. Внутренняя эластическая мембрана отсутствует, ее заменяет сеть эластических волокон. Средняя оболочка образована спирально лежащими гладкими миоцитами и эластическими волокнами. Наружная оболочка в 2-3 раза толще, чем у артерии, и она состоит из продольно лежащих эластических волокон, отдельных гладких миоцитов и других компонентов рыхлой волокнистой неоформленной соединительной ткани;

вены с сильным развитием мышечных элементов, примером такого типа вен служат вены нижней части тела - нижняя полая вена, бедренная вена. Для этих вен характерно развитие мышечных элементов во всех трех оболочках.

5. Микроциркуляторное русло включает в себя следующие компоненты: артериолы, прекапилляры, капилляры, посткапилляры, венулы, артериоло-венулярные анастомозы.

Функции микроциркуляторного русла состоят в следующем:

трофическая и дыхательная функции, так как обменная поверхность капилляров и венул составляет 1000 м2, или 1,5 м2 на 100 г ткани;

депонирующая функция, так как в сосудах микроциркуляторного русла в состоянии покоя депонируется значительная часть крови, которая во время физической работы включается в кровоток;

дренажная функция, так как микроциркуляторное русло собирает кровь из приносящих артерий и распределяет ее по органу;

регуляция кровотока в органе, эту функцию выполняют артериолы благодаря наличию в них сфинктеров;

транспортная функция, то есть транспорт крови.

В микроциркуляторном русле различают три звена: артериальное (артериолы прекапилляры), капиллярное и венозное (посткапилляры, собирательные и мышечные венулы).

Артериолы имеют диаметр 50-100 мкм. В их строении сохраняются три оболочки, но они выражены слабее, чем в артериях. В области отхождения от артериолы капилляра находится гладкомышечный сфинктер, который регулирует кровоток. Этот участок называется прекапилляром.

Капилляры - это самые мелкие сосуды, ониразличаются по размерам на:

узкий тип 4-7 мкм;

обычный или соматический тип 7-11 мкм;

синусоидный тип 20-30 мкм;

лакунарный тип 50-70 мкм.

В их строении прослеживается слоистый принцип. Внутренний слой образован эндотелием. Эндотелиальный слой капилляра - аналог внутренней оболочки. Он лежит на базальной мембране, которая вначале расщепляется на два листка, а затем соединяется. В результате образуется полость, в которой лежат клетки перициты. На этих клетках на этих клетках заканчиваются вегетативные нервные окончания, под регулирующим действием которых клетки могут накапливать воду, увеличиваться в размере и закрывать просвет капилляра. При удалении из клеток воды они уменьшаются в размерах, и просвет капилляров открывается. Функции перицитов:

изменение просвета капилляров;

источник гладкомышечных клеток;

контроль пролиферации эндотелиальных клеток при регенерации капилляра;

синтез компонентов базальной мембраны;

фагоцитарная функция.

Базальная мембрана с перицитами - аналог средней оболочки. Снаружи от нее находится тонкий слой основного вещества с адвентициальными клетками, играющими роль камбия для рыхлой волокнистой неоформленной соединительной ткани.

Для капилляров характерна органная специфичность, в связи с чем выделяют три типа капилляров:

капилляры соматического типа или непрерывные, они находятся в коже, мышцах, головном мозге, спинном мозге. Для них характерен непрерывный эндотелий и непрерывная базальная мембрана;

капилляры фенестрированного или висцерального типа (локализация - внутренние органы и эндокринные железы). Для них характерно наличие в эндотелии сужений - фенестр и непрерывной базальной мембраны;

капилляры прерывистого или синусоидного типа (красный костный мозг, селезенка, печень). В эндотелии этих капилляров имеются истинные отверстия, есть они и в базальной мембране, которая может вообще отсутствовать. Иногда к капиллярам относят лакуны - крупные сосуды со строением стенки как в капилляре (пещеристые тела полового члена).

Венулы делятся на посткапиллярные, собирательные и мышечные.Посткапиллярные венулы образуются в результате слияния нескольких капилляров, имеют такое же строение, как и капилляр, но больший диаметр (12-30 мкм) и большое количество перицитов. В собирательных венулах (диаметр 30-50 мкм), которые образуются при слиянии нескольких посткапиллярных венул, уже имеются две выраженные оболочки: внутренняя (эндотелиальный и подэндотелиальный слои) и наружная - рыхлая волокнистая неоформленная соединительная ткань. Гладкие миоциты появляются только в крупных венулах, достигающих диаметра 50 мкм. Эти венулы называются мышечными и имеют диаметр до 100 мкм. Гладкие миоциты в них, однако, не имеют строгой ориентации и формируют один слой.

Артериоло-венулярные анастомозы или шунты - это вид сосудов микроциркуляторного русла, по которым кровь из артериол попадает в венулы, минуя капилляры. Это необходимо, например, в коже для терморегуляции. Все артериоло-венулярные анастомозы делятся надва типа:

истинные - простые и сложные;

атипичные анастомозы или полушунты.

В простых анастомозах отсутствуют сократительные элементы, и кровоток в них регулируется за счет сфинктера, расположенного в артериолах в месте отхождения анастомоза.В сложных анастомозах в стенке есть элементы, регулирующие их просвет и интенсивность кровотока через анастомоз. Сложные анастомозы делятся на анастомозы гломусного типа и анастомозы типа замыкающих артерий. В анастомозах типа замыкающих артерий во внутренней оболочке имеются скопления расположенных продольно гладких миоцитов. Их сокращение приводит к выпячиванию стенки в виде подушки в просвет анастомоза и закрытию его. В анастомозах типа гломуса (клубочек) в стенке есть скопление эпителиоидных Е-клеток (имеют вид эпителия), способных насасывать воду, увеличиваться в размерах и закрывать просвет анастомоза. При отдаче воды клетки уменьшаются в размерах, и просвет открывается. В полушунтах в стенке отсутствуют сократительные элементы, ширина их просвета не регулируется. В них может забрасываться венозная кровь из венул, поэтому в полушунтах, в отличии от шунтов, течет смешанная кровь. Анастомозы выполняют функцию перераспределения крови, регуляции артериального давления.

6. Лимфатическая система проводит лимфу от тканей в венозное русло. Она состоит из лимфокапилляров и лимфососудов.Лимфокапилляры начинаются слепо в тканях. Их стенка чаще состоит только из эндотелия. Базальная мембрана обычно отсутствует или слабо выражена. Для того, чтобы капилляр не спадался, имеются стропные или якорные филаменты, которые одним концом прикрепляются к эндотелиоцитам, а другим вплетаются в рыхлую волокнистую соединительную ткань. Диаметр лимфокапилляров равен 20-30 мкм. Они выполняют дренажную, функцию: всасывают из соединительной ткани тканевую жидкость.

Лимфососуды делятся на интраорганные и экстраорганные, а также главные (грудной и правый лимфатические протоки). По диметру они делятся на лимфососуды малого, среднего и крупного калибра. В сосудах малого диаметра отсутствует мышечная оболочка, и стенка состоит из внутренней и наружной оболочек. Внутренняя оболочка состоит из эндотелиального и подэндотелиального слоев. Подэндотелиальный слой постепенно, без резких границ. Переходит в рыхлую волокнистую неоформленную соединительную ткань наружной оболочки. Сосуды среднего и крупного калибра имеют мышечную оболочку и по строению похожи на вены. В крупных лимфососудах есть эластические мембраны. Внутренняя оболочка формирует клапаны. По ходу лимфососудов находятся лимфоузлы, проходы через которые, лимфа очищается и обогащается лимфоцитами.

Сердечно-сосудистая система- система кровообращения - состоит из сердца и кровеносных сосудов: артерий, вен и капилляров.

Сердце - полый мышечный орган, имеющий вид конуса: расширенная часть - основание сердца, узкая часть - верхушка. Расположено сердце в грудной полости позади грудины. Масса его зависит от возраста, пола, размеров тела и физического развития, у взрослого человека она составляет 250-300 г.

Сердце размещается в околосердечной сумке, которая имеет два листка: наружный (перикард ) - сращен с грудиной, ребрами, диафрагмой; внутренний (эпикард ) - покрывает сердце и срастается с его мышцей. Между листками есть щель, заполненная жидкостью, которая облегчает скольжение сердца при сокращении и снижает трение.

Сердце сплошной перегородкой разделено на две половины (рис. 9.1): правую и левую. Каждая половина состоит из двух камер: предсердия и желудочка, которые, в свою очередь, разделены между собой створчатыми клапанами.

В правое предсердие впадают верхняя и нижняя полые вены , а в левое - четыре легочные вены. Из правого желудочка выходит легочный ствол {легочная артерия), а из левого - аорта. В том месте, где выходят сосуды, располагаются полулунные клапаны.

Внутренний слой сердца - эндокард - состоит из плоского однослойного эпителия и образует клапаны, которые работают пассивно под действием тока крови.

Средний слой - миокард - представлен сердечной мышечной тканью. Самая тонкая толщина миокарда - в предсердиях, самая мощная - в левом желудочке. Миокард в желудочках образует выросты - сосочковые мышцы, к которым прикрепляются сухожильные нити, соединяющиеся со створчатыми клапанами. Сосочковые мышцы препятствуют выворачиванию клапанов под давлением крови при сокращении желудочков.

Наружный слой сердца - эпикард - образован слоем клеток эпителиального типа, представляет собой внутренний листок околосердечной сумки.

Рис. 9.1.

• 1 - аорта; 2 - левая легочная артерия; 3 - левое предсердие;
• 4 - левые легочные вены; 5 - двустворчатые клапаны; 6 - левый желудочек;
• 7 -полулунный клапан аорты; 8 - правый желудочек; 9 - полулунный

клапан легочного ствола; 10 - нижняя полая вена; 11- трехстворчатые клапаны; 12 - правое предсердие; 13 - правые легочные вены; 14 - правая

легочная артерия; 15 - верхняя полая вена (по М.Р. Сапину, З.Г. Брыксиной, 2000)

Сердце сокращается ритмично благодаря попеременным сокращениям предсердий и желудочков. Сокращение миокарда называется систолой, расслабление - диастолой. Во время сокращения предсердий происходит расслабление желудочков и наоборот. Различают три основные фазы сердечной деятельности:

• 1. Систола предсердий - 0,1 с.
• 2. Систола желудочков - 0,3 с.
• 3. Диастола предсердий и желудочков (общая пауза) - 0,4 с.

В целом один сердечный цикл у взрослого в покое длится 0,8 с, а ЧСС, или пульс, составляет 60-80 уд/мин.

Сердце обладает автоматизмом (способностью возбуждаться под влиянием импульсов, возникающих в нем самом) за счет имеющихся в миокарде особых мышечных волокон атипической ткани, которые образуют проводящую систему сердца.

Кровь движется по сосудам, образующим большой и малый круги кровообращения (рис. 9.2).

Рис. 9.2.

• 1 - капилляры головы; 2 - капилляры малого круга (легких);
• 3 - легочная артерия; 4 - легочная вена; 5 - дуга аорты; 6 - левое предсердие; 7 - левый желудочек; 8 - брюшная часть аорты; 9 - правое предсердие; 10 - правый желудочек; 11- печеночная вена; 12 - воротная вена; 13 - кишечная артерия; 14- капилляры большого круга (Н.Ф. Лысова, Р.И. Айзман и соавт., 2008)

Большой круг кровообращения начинается из левого желудочка аортой, от которой отходят артерии более мелкого диаметра, несущие артериальную (богатую кислородом) кровь к голове, шее, конечностям, органам брюшной и грудной полостей, таза. По мере удаления от аорты артерии разветвляются на более мелкие сосуды -артериолы, а затем капилляры, через стенку которых происходит обмен между кровью и тканевой жидкостью. Кровь отдает кислород и питательные вещества, а забирает углекислый газ и продукты метаболизма клеток. В результате кровь становится венозной (насыщенной углекислым газом). Капилляры соединяются в венулы, затем в вены. Венозная кровь от головы и шеи собирается в верхнюю полую вену, а от нижних конечностей, органов таза, грудной и брюшной полостей - в нижнюю полую вену. Вены впадают в правое предсердие. Таким образом, большой круг кровообращения начинается от левого желудочка и закачивается в правом предсердии.

Малый круг кровообращения начинается легочной артерией от правого желудочка, которая несет венозную (бедную кислородом) кровь. Разветвляясь на две ветви, идущие к правому и левому легким, артерия делится на более мелкие артерии, артериолы и капилляры, из которых в альвеолах удаляется углекислый газ и происходит обогащение кислородом, поступившим с воздухом при вдохе.

Легочные капилляры переходят в венулы, затем образуют вены. По четырем легочным венам богатая кислородом артериальная кровь поступает в левое предсердие. Таким образом, малый круг кровообращения начинается от правого желудочка и заканчивается в левом предсердии.

Внешними проявлениями работы сердца являются не только сердечный толчок и пульс, но и кровяное давление. Кровяное давление -давление, которое оказывает кровь на стенки кровеносных сосудов, по которым она движется. В артериальной части кровеносной системы это давление называется артериальным (АД).

Величина кровяного давления определяется силой сердечных сокращений, количеством крови и сопротивлением кровеносных сосудов.

Самое высокое давление наблюдается в момент выброса крови в аорту; минимальное - в момент, когда кровь достигает полых вен. Различают верхнее (систолическое) давление и нижнее (диастолическое) давление.

Величина АД определяется:

• работой сердца;
• количеством крови, поступающей в сосудистую систему;
• сопротивлением стенок сосудов;
• эластичностью сосудов;
• вязкостью крови.

Оно выше в период систолы (систолическое) и ниже в период диастолы (диастолическое). Систолическое давление в основном определяется работой сердца, диастолическое зависит от состояния сосудов, их сопротивления току жидкости. Разница между систолическим и диастолическим давлением - пульсовое давление. Чем меньше его величина, тем меньше поступает крови в аорту во время систолы. Кровяное давление может меняться в зависимости от влияния внешних и внутренних факторов. Так, оно повышается при мышечной деятельности, эмоциональном волнении, напряжении и др. У здорового человека давление поддерживается на постоянном уровне (120/70 мм рт. ст.) за счет функционирования регуляторных механизмов.

Регуляторные механизмы обеспечивают согласованную работу ССС в соответствии с изменениями во внутренней и внешней среде.

Нервная регуляция сердечной деятельности осуществляется вегетативной нервной системой. Парасимпатическая нервная система ослабляет и замедляет работу сердца, а симпатическая нервная система - наоборот, усиливает и ускоряет. Гуморальная регуляция осуществляется гормонами и ионами. Адреналин и ионы кальция усиливают работу сердца, ацетилхолин и ионы калия ослабляют и нормализуют сердечную деятельность. Эти механизмы функционируют взаимосвязано. Сердце получает нервные импульсы от всех отделов ЦНС.