Вопрос 50 Кровообращение. Особенности у плода.

Как известно, циркуляция крови у плода организована по принципам, отличающимся от постнатального периода. В связи с этим после рождения неизбежны процессы перестройки кровообращения, определяемые генетической программой. А при наличии врожденной патологии сердца реализуются отклонения отданной программы, приводящие к гемодинамическим расстройствам, гипоксии или ишемии органов и тканей. Степень их выраженности влияет на развитие критических состояний, прогноз заболевания, терапевтическую и хирургическую тактику. Поэтому представление об этих процессах является необходимым для врачей, осуществляющих диагностику и лечение врожденной патологии сердца.

Принципиальной особенностью плода является то, что легкие не участвуют в оксигенации крови, они заполнены жидкостью и обладают высоким сопротивлением кровотоку. Функцию газообмена выполняет плацента. Несмотря на то что парциальное давление кислорода (р02) в крови пуповины почти в два раза ниже, чем у матери (55+7 и 100±15 ммрт. ст. соответственно), ткани плода получают достаточное количество кислорода за счет фетального гемоглобина, обладающего повышенной способностью к переносу кислорода и ускоренного кровотока в фетоплацентарной системе (Soothill P.W. et al., 1986). Оксигенированная кровь от плаценты по пупочной вене и венозному протоку поступает в нижнюю полую вену (НПВ), однако туда же собирается и венозная кровь из печени и нижней половины туловища.

Таким образом, при впадении в правое предсердие кровь уже не является сугубо артериальной. В свою очередь, в систему верхней полой вены (ВПВ) собирается венозная кровь от верхней половины туловища и головы. Оба потока крови впадают в правое предсердие, где неизбежно перемешиваются. В дальнейшем около трети более оксигенированной крови из НПВ направляется через открытое овальное окно преимущественно в левое предсердие, а смесь менее оксигенированной (из ВПВ) и двух третей оксигенированной крови из НПВ — в правый желудочек. Так как к потоку крови в левом предсердии дополнительно примешивается небольшой объем венозной крови из нефункционирующих легких, разница в р02 между всеми потоками еще более выравнивается.

Таким образом, одной из характерных особенностей внутриутробного кровообращения является то, что в аорту и легочный ствол поступает смешанная артериовенозная кровь с примерно одинаковым парциальным давлением кислорода. При этом насыщение гемоглобина кислородом в правом и левом желудочках также различается незначительно, составляя около 50 и 60% соответственно. Это определяет толерантность плода к некоторым порокам сердца.

Для нормального кровоснабжения всех отделов организма плода необходимо наличие так называемых фетальных коммуникаций — открытого овального окна и открытого артериального протока. Через первое кровь из правого предсердия попадает последовательно в левое предсердие, левый желудочек и далее в восходящую аорту, распределяясь в коронарные артерии, в сосуды головы и верхних конечностей. Небольшой остаточный объем крови (около 10%) направляется в нисходящую аорту через ее перешеек (зона между левой подключичной артерией и ОАП).

Другая часть крови из правого предсердия попадает в правый желудочек и легочный ствол. В дальнейшем этот поток разделяется на основной, направляющийся через ОАП в нисходящую аорту, и небольшой (около 4—10%), направляющийся в легочные артерии. Таким образом, кровообращение в нижней половине туловища плода и плаценте осуществляется в основном правым желудочком, на который внутриутробно выпадает большая объемная нагрузка, чем на левый. В итоге понятие «сердечный выброс» плода подразумевает суммарный выброс обоих желудочков (в постнатальном периоде понятие сердечного выброса обычно относится к левому желудочку). При этом вклад левого и правого желудочков в общий выброс для плодов животных составляет 33 и 67% соответственно, для плода человека - 45 и 55% (из-за большей массы головного мозга).  Нормальные соотношения размеров правого и левого желудочков плода приведены в последних статьях раздела.

Для того чтобы в аорту могла попадать кровь, изгоняемая как левым, так и правым желудочками, они должны развивать практически одинаковое давление и работать синхронно. Этот феномен подтвержден в работе Johnson P. и соавт. (2000), выполнивших одновременные измерения давления в правом и левом желудочках у человеческих плодов. Несмотря на то что давление в этих полостях росло со сроком гестации, статистически достоверной разницы между ними не выявлялось. В то же время величина среднего давления в правом (3,66 мм рт. ст.) и левом (3,36 мм рт. ст.) предсердиях в течение беременности не менялось.

Характерно, что сердце плода не может увеличить ударный объем при урежении сердечных сокращений. Это связано с незрелостью миокарда, сниженной его растяжимостью. Таким образом, брадикардия при каком-либо дистрессе плода приводит к существенному падению сердечного выброса. С другой стороны, фактически единственным механизмом увеличения сердечного выброса является увеличение частоты сердечных сокращений.

Суммарный сердечный выброс увеличивается с ростом плода, при этом меняется доля крови, притекающей к различным отделам. В частности, кровоснабжение плаценты уменьшается, а мозга, желудочно-кишечного тракта, легких — увеличивается. Работа левого желудочка становится более зависимой от объема крови, возвращающейся из легких (до 25% от выброса правого желудочка в III триместре). А преднагрузка на правый желудочек в этот период увеличивается за счет относительного сужения открытого овального окна и снижение шунта через него.

Важным является тот факт, что у плода существуют два параллельных, а не последовательных круга кровообращения, как в постнатальном периоде. Это позволяет легко перераспределять, при необходимо сти, потоки крови между правой и левой половинами сердца. Данный механизм позволяет быстро реагировать на изменения сосудистого сопротивления в различных отделах организма и компенсировать большинство нарушений кровообращения, возникающих при развитии ВПС, что будет показано в соответствующих главах.

Сердце — центральное звено системы кровообращения. Сокращаясь без устали в течение нашей жизни, оно обеспечивает постоянную циркуляцию крови по кровеносным сосудам. Только за сутки сердце перекачивает более 6000 л крови. Сердце человека, составляя всего 1/200 часть от массы тела (около 300 г), потребляет 1/10 часть циркулирующей по организму крови. Кровеносные сосуды, питающие сердечную мышцу, называются венечными артериями, и они вместе с венами сердца образуют коронарные сосуды — собственную кровеносную систему сердца.

Наибольшее значение имеет левый желудочек, которому приходится обеспечивать циркуляцию крови практически по всему телу, включая головной мозг и конечности. Кровь из левого желудочка выталкивается в самый крупный сосуд нашего организма —аорту, а затем попадает в более мелкие сосуды, доставляющие кровь в большинство органов. Эти сосуды, проводящие кровь от сердца к тканям, называются артериями. Артерии, разветвляясь на более мелкие сосуды, обильно снабжают кровью каждый орган. Благодаря капиллярам образуется громадная площадь соприкосновения крови с тканевой жидкостью, что способствует обменным процессам. Пройдя капилляры, кровь поступает в более крупные кровеносные сосуды, которые вновь доставляют ее к сердцу. Эти сосуды называют венами. Таким образом, кровь циркулирует по замкнутому кругу, берущему начало в левом желудочке и кончающемуся в правом предсердии. Это большой круг кровообращения. Из правого предсердия кровь попадает в правый желудочек сердца, а затем она выталкивается в легочную артерию. Далее кровь попадает по артериальным легочным сосудам в легочные капилляры, где обогащается кислородом (см. разд. 10.4.1). Из легочных капилляров кровь поступает по мелким венам в крупную легочную вену и далее в левое предсердие. Это малый круг кровообращения. Однонаправленность движения крови в большом и малом кругах кровообращения обеспечивается последовательностью сокращений отделов сердца и наличием в сердце и некоторых сосудах специальных клапанов, пропускающих кровь только в одном направлении.