4 курс / Акушерство и гинекология / Учебник. Акушерство
.pdf
62 |
Chapter 1. Fertilization, implantation and organogenesis |
всего, основная роль легочной жидкости состоит в том, что она способствует расправлению легочной ткани, обеспечивая рост легких. Количество легочной жидкости должно уменьшаться к моменту рождения для перехода к внешнему дыханию.
AMNIOTIC FLUID VOLUME (ml)
2500
2000
1500
99%
1000
95%
75%
500
50% 25%
5%
1%
0
8 |
12 |
16 |
20 |
24 |
28 |
32 |
36 |
40 |
44 |
GESTATIONAL AGE (weeks)
Рис. 1.18. Зависимость объема амниотической жидкости от гестационного срока (Brace R.A., Wolf E.J., 1989)
80 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
60 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
40 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
8 |
12 |
16 |
20 |
24 |
28 |
32 |
36 |
40 |
|
-20 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
-40 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-60 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 1.19. Недельный прирост объема амниотической жидкости: сплошная линия — в мл; пунктирная линия — в процентах имеющегося объема (Brace R.A., Wolf E.J., 1989)
Глава 1. Оплодотворение, зачатие и развитие плодного яйца |
63 |
Интересно, что некоторые гормоны, выброс которых отмечается у плода во время рождения (катехоламины, вазопрессин), также вызывают снижение продукции легочной жидкости. Вместе со снижением секреции жидкости разность осмотического давления между плодовой плазмой и легочной жидкостью ведет к резорбции легочной жидкости через легочный эпителий и еще в результате клиренса через лимфатические сосуды. Нарушением этих механизмов можно объяснить частоту транзиторного тахипноэ у новорожденного или синдром «мокрого легкого» у новорожденных после планового кесарева сечения.
Моча плода — один из главных источников амниотической жидкости. Суточное количество мочи плода при доношенной беременности составляет 400–1200 мл. В сроки 20–40 нед в результате ускоренного созревания почечной ткани продукция мочи плодом возрастает в 10 раз. Моча в норме — гипотонический раствор, и ее низкая осмоляльность обусловливает большую гипотоничность амниотической жидкости на поздних сроках беременности по сравнению с материнской и плодовой плазмой. Многие вещества, выделяемые плодом, включая вазопрессин, атриальный натрийуретический фактор, ангиотензин II, альдостерон и простагландины (ПГ), влияют на почечный кровоток, клубочковую фильтрацию или на скорость мочевыделения. В ответ на плодовый стресс изменяется уровень различных гормонов, чем и можно объяснить частое сочетание гипоксии плода и маловодия.
Полагают, что заглатывание плодом околоплодных вод — главная причина ее резорбции, хотя заглатывается скорее смесь амниотической жидкости и легочной (трахеальной) жидкости. Заглатывание жидкости плодом можно наблюдать уже в 18 нед гестации. Заглатывание увеличивается от 200 мл в сутки в 18 нед до 500 мл в 40 нед.
С развитием нейроповеденческих реакций плода глотание происходит главным образом во время «активной фазы» сна (т.е. в сочетании с дыхательными движениями и движениями глазных яблок). Умеренное повышение осмоляльности плодовой плазмы ведет к повышению числа эпизодов глотания и объемов заглатываемой жидкости, что доказывает физиологический механизм «жажды» у доношенного плода.
Поскольку амниотическая жидкость по сравнению с материнской плазмой более гипотонична, это обеспечивает удаление избытка жидкости и ее переход через хориальную и амниотическую мембрану в материнскую плазму. Однако следует отметить, что роль материнской плазмы в этом процессе невелика. Значительно большую́ роль в обмене амниотической жидкости играет ее трансмембранный переход в просвет плацентарных сосудов.
NB! Трансмембранный обмен и заглатывание амниотической жидкости плодом, с одной стороны, и продукция мочи и легочной жидкости, с другой стороны, обеспечивают постоянство объема околоплодных вод.
64 |
Chapter 1. Fertilization, implantation and organogenesis |
Важная роль в обмене амниотической жидкости принадлежит параплацентарному пути, т.е. обмену через внеплацентарные части плодных оболочек. Единой точки зрения по этому вопросу до сих пор нет. Одним из источников образования околоплодных вод считают как пассивную транссудацию из крови матери, так и транссудацию, происходящую под влиянием основных биологических механизмов в соответствии с осмотическим и гидростатическим градиентом и разностью потенциалов.
1.6.2. Состав околоплодных вод Composition of the amniotic fluid
Биохимический состав околоплодных вод относительно постоянен. Наблюдают незначительные колебания концентрации минеральных и органических веществ в зависимости от срока беременности (табл. 1.2). Околоплодные воды имеют слабощелочную или близкую к нейтральной реакцию. Установлено, что рН околоплодных вод при сроке беременности до 12 нед составляет 7,32±0,028.
Таблица 1.2. Состав околоплодных вод в I триместре физиологически протекающей беременности
Показатель |
Значение |
pH |
7,18–7,44 |
Бикарбонаты, ммоль/л |
26,6±1,9 |
pO2, мм рт.ст. |
7–25 |
Натрий, ммоль/л |
134±2,3 |
Калий, ммоль/л |
3,85±0,05 |
Кальций, ммоль/л |
1,39±0,17 |
Глюкоза, ммоль/л |
3,12±0,34 |
Билирубин, мкмоль/л |
1,26±0,12 |
Креатинин, ммоль/л |
5,7±1,04 |
Триглицериды, ммоль/л |
0,36±0,03 |
Мочевина, ммоль/л |
0,21±0,09 |
Щелочная фосфатаза, г/л |
36,5±12,27 |
Общий белок, г/л |
1,93±0,39 |
В околоплодных водах содержится 0,71% минеральных веществ — все электролиты, имеющиеся в организме матери. Натрий обеспечивает осмотическую концентрацию околоплодных вод. В ранние сроки беременности уровень натрия в околоплодных водах близок к таковому в крови матери.
Осмотическую концентрацию околоплодных вод создают, помимо электролитов, и другие компоненты, прежде всего глюкоза и мочевина. При сроке беременности 7–12 нед концентрация глюкозы в околоплодных водах составляет 3,12 ммоль/л. Некоторые авторы объясняют относительно высокую концентрацию глюкозы в I триместре беременности неспособностью печени плода синтезировать гликоген из глюкозы. По мере функционального созревания печени уровень глюкозы снижается.
Глава 1. Оплодотворение, зачатие и развитие плодного яйца |
65 |
Во II триместре беременности количество околоплодных вод увеличивается максимально быстро, и происходят наиболее выраженные изменения их биохимического состава.
Всроки беременности 15–25 нед происходит постепенное снижение рН околоплодных вод от 7,17±0,004 до 7,14±0,04. Одновременно с увеличением срока беременности в околоплодных водах снижается содержание натрия
икалия. С развитием беременности происходит прогрессивное уменьшение содержания кальция в амниотической жидкости. Содержание общего кальция в основном уменьшается, а ионизированного не изменяется, его концентрация такая же, как в крови матери.
Содержание глюкозы в околоплодных водах и ее связь с метаболическими процессами у плода во II триместре беременности представляют большой интерес. По мере прогрессирования беременности содержание глюкозы в околоплодных водах снижается, а содержание мочевины увеличивается. Уже в 25 нед беременности концентрация мочевины в околоплодных водах значительно выше, чем в крови матери и плода.
Таким образом, во II триместре нормальной беременности после окончания закладок основных органов и систем эмбриона происходят их дальнейший рост, специализация функций и формирование межорганных связей. Этому в значительной мере способствует усложнение ряда околоплодных структур. Так, в маточно-плацентарной области реализуется вторая волна инвазии цитотрофобласта, которая приводит к увеличению площади контакта плаценты и матки, вовлечению в гестационную перестройку более крупных по калибру миометриальных сегментов маточных артерий и, соответственно, к значительному увеличению притока артериальной материнской крови в межворсинчатое пространство. Одновременно формируются плодные оболочки, и вокруг плода быстро увеличивается объем амниотической жидкости, т.е. образуется параплацентарный путь транспорта веществ. В плаценте продолжается дифференцировка стволовых и промежуточных ветвей.
Вцелом околоплодные структуры обеспечивают морфофункциональные возможности для быстрого роста плода, масса которого в 16 нед уже превышает массу плаценты и в дальнейшем уже не уступает ей пальму первенства.
1.7.КРИТИЧЕСКИЕ ПЕРИОДЫ РАЗВИТИЯ CRITICAL PERIODS OF FETAL DEVELOPMENT
Вкритические периоды чувствительность зародыша и эмбриона к повреждающему действию различных факторов повышена. У млекопитающих критические периоды совпадают со сроками имплантации и плацентации.
•Первый критический период приходится на окончание 1-й и начало 2-й недели после зачатия (3–4 нед гестации). Яйцеклетка, морула и бластоциста не имеют защитных реакций. Вероятно, эта особенность биологически целесообразна, так как путем массивной «отбраковки» зародышей сохраняется способность вида к выживанию. Повреждающие факторы
66 |
Chapter 1. Fertilization, implantation and organogenesis |
приводят к врожденным уродствам, различным заболеваниям и гибели плода.
•Второй критический период занимает 5–8 нед гестации и совпадает с критической фазой плацентации, когда происходит становление плацентарного ложа в результате сложного взаимодействия развивающихся ворсин и последовательного вскрытия спиральных артерий.
•Третий критический период — последний месяц беременности, во время которого прекращается прирост массы плаценты и быстро увеличивается масса плода.
ВСПОМНИ!
REMEMBER!
Продолжительность жизни яйцеклетки не превышает 24 ч, а сперматозоида — 48 ч.
Развивающийся фолликул тормозит созревание других фолликулов, и другие начавшие созревать фолликулы подвергаются атрезии (погибают).
Оплодотворение — процесс слияния мужской и женской половых клеток для образования нового генетически уникального организма.
Имплантация возможна в том случае, когда эндометрий наиболее восприимчив, чувствителен к плодному яйцу, что позволило выделить «окно имплантации» — временной промежуток с 19-го по 22-й день менструального цикла.
Экстраэмбриональные структуры: хорион, или хориальный мешок;
амнион, или амниальная оболочка вместе с экстраэмбриональным целомом; желточный мешок;
пуповинная ножка с проникающим в нее аллантоисом; окружающий эндометрий.
Критические периоды:
первый — конец 3-й и вся 4-я неделя гестации; второй — 5–8 нед гестации; третий — последний месяц беременности.
1.8. ФИЗИОЛОГИЯ ПЛОДА FETAL PHYSIOLOGY
1.8.1.Кровообращение плода Fetal circulation
Кровообращение плаценты и плода отличается от кровообращения взрослого человека:
Глава 1. Оплодотворение, зачатие и развитие плодного яйца |
67 |
•оксигенация крови происходит в плаценте;
•правый и левый желудочки сокращаются скорее одновременно, чем последовательно;
•сердце, головной мозг и верхняя часть туловища получают кровь из левого желудочка, плацента и нижняя половина туловища — из обоих желудочков.
Сердце и сосуды развиваются из спланхномезодермы на 3-й неделе после оплодотворения (5 нед гестации). Происходит слияние двух примордиальных сердечных трубок, и уже на 4-й неделе формируется примитивная трубка, способная постоянно сокращаться.
NB! Первой у эмбриона начинает функционировать сердечнососудистая система.
В период 5–8 нед эта примитивно устроенная трубка путем сложных процессов превращается в четырехкамерное сердце. Однако у плода, в отличие от взрослого, в сердце есть отверстие между двумя предсердиями (овальное отверстие, лат. — foramen ovale), единственное назначение которого — сброс крови справа налево (right to left shunt) до тех пор, пока не начнет фунционировать малый (легочный) круг кровообращения (рис. 1.20).
Уже на 6-й неделе гестации у эмбриона одновременно присутствуют три системы кровообращения.
•Аортокардиальный кровоток — собственно эмбриональный кровоток, основа будущего фетального кровотока. Левая ветвь шестой аортальной (легочной) дуги соединяет аорту с левой легочной артерией. Таким образом, у эмбриона/плода формируется боталлов проток (лат. — ductus arteriosus). Боталлов проток, подобно овальному отверстию, выполняет роль шунта справа налево, сбрасывая кровь из правого желудочка в аорту.
•Желточный кровоток, который развивается одновременно с желточным мешком (yolk sac). Его роль в обеспечении эмбриона питательными веществами незначительна, но он принимает участие в формировании сосудов, питающих органы пищеварительного тракта (селезенка, печень и поджелудочная железа).
•Аллантоисный кровоток, который развивается одновременно с ростом хориальной ткани и развитием хориальных ворсин (плацентарного кровотока). Первоначально система аллантоисного кровотока состоит из одной пупочной артерии и двух пупочных вен. У человеческих эмбрионов пупочная артерия на 6-й неделе гестации раздваивается, а в период 6–10 нед гестации исчезает правая пупочная вена. Впоследствии из части венозной сети печени формируется венозный проток (лат. — ductus venosus) — венозный шунт, по которому, минуя печень, больше половины пуповинного кровотока [70–130 мл/(мин×кг) в III триместре беременности] поступает непосредственно в нижнюю полую вену.
Благодаря интенсивному плацентарному газообмену по пупочной вене от плаценты к плоду направляется кровь, чрезвычайно богатая кислородом
68 |
Chapter 1. Fertilization, implantation and organogenesis |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 1.20. 1 — дуга аорты; 2 — сонная артерия и вена; 3 — подключичная артерия и вена; 4 — боталлов проток; 5 — легочные сосуды; 6 — левое предсердие; 7 — легочная артерия; 8 — левый желудочек; 9 — нисходящая вена; 10 — нижняя полая вена; 11 — пупочные артерии; 12 — пупочное кольцо; 13 — пупочная вена; 14 — аранциев проток; 15 — правый желудочек; 16 — правое предсердие; 17 — верхняя полая вена; 18 — печеночная вена; 19 — артерии пуповины
(рис. 1.21). На некотором расстоянии от пупочного кольца интраабдоминальная порция пупочной вены распадается на более мелкие ветви:
•уже упомянутый венозный проток;
•несколько ветвей, снабжающих левую долю печени;
•крупная ветвь, снабжающая правую долю печени.
Кровь из левой доли печени по одноименной вене поступает в нижнюю полую вену, смешиваясь там с оксигенированным потоком из венозного протока. Вследствие того, что кровь из правой печеночной вены смешивается с кровью из воротной вены (только малая часть крови из воротной вены смешивается с кровью венозного протока), она менее богата кислородом, чем кровь из левой доли печени. Таким образом, сочетание дренажа из системы «правая печеночная вена + воротная вена» и крови, идущей от нижних конечностей и органов и тканей таза, приводит к снижению насыщения кислородом. Любопытно, что два потока крови — из венозного протока и крови, идущей от воротной вены и от нижних конечностей, попадая из нижней полой вены в правое предсердие, почти не смешиваются. При этом порция оксигенированной крови из венозного протока направляется преимущественно к овальному отверстию благодаря створке клапана нижней полой вены и так называемой crista dividens, расположенной на стенке правого предсердия. Таким образом, обеспечиваются сброс высокооксигенированной крови из венозного протока через овальное
Глава 1. Оплодотворение, зачатие и развитие плодного яйца |
69 |
||
|
|
|
Tricuspid volve |
|
|
SVS |
|
|
|
|
Foramen ovale |
|
|
|
LHV |
|
|
|
Ductus venosus |
Рис. 1.21. Пупочный и печеночный |
|
|
|
кровоток (схема): SVC — верхняя |
|
|
|
полая вена; IVC — нижняя полая вена; |
|
|
|
LHV — левая печеночная вена; RHV — |
|
|
|
правая печеночная вена (Rudolph A.M. |
|
Umbilical vein |
|
Hepatic and ductus venosus blood flows |
IVC |
||
|
|
||
during fetal life // Hepatology. — 1983. — |
|
|
|
3:254; with permission) |
|
Portal vein |
|
Pulmonary arteries |
|
Pulmonary veins |
|
|
|
1 |
|
Right |
|
|
Left atrium |
ventricle |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
Right |
|
|
Left |
atrium |
|
|
ventricle |
Intrathoracic |
Extrathoracic |
|
Intrathoracic |
veins |
veins |
|
arteries |
|
|
Extrathoracic |
|
|
|
arteries |
|
3 |
|
|
|
Placenta
Рис. 1.22. Сердечные шунты плода (схема): 1 — ductus arteriosus; 2 — foramen ovale; 3 — ductus venosus (Anderson D.F., Bissonnette J.M., Faber J.J., Thornburg K.L. Central shunt flows and pressures in the mature fetal lamb // Am. J. Physiol. — 1981. — 241: H60, with permission)
70 |
Chapter 1. Fertilization, implantation and organogenesis |
отверстие и минимальное смешивание с «отработанной» кровью, идущей из верхней полой вены. В результате в левое предсердие поступает преимущественно кровь из венозного протока с небольшой примесью крови, возвращающейся от легких. Таким образом, высокооксигенированная кровь доставляется последовательно в левое предсердие, затем в левый желудочек, а оттуда поступает преимущественно в мозг и верхние отделы туловища. Остальная часть менее оксигенированной крови из нижней полой вены поступает через трикуспидальный клапан в правый желудочек (рис. 1.22). Туда же поступает кровь из верхней полой вены и коронарного синуса. Благодаря высокому сосудистому сопротивлению в легочном круге кровообращения (в легочной артерии сопротивление на 2–3 мм рт.ст. выше, чем в аорте) кровь из правого желудочка по боталлову протоку поступает в аорту.
1.8.2. Органы и системы Organs and systems
1.8.2.1.Сердце Heart
Среднее артериальное давление (АД) у взрослого в большом и малом круге кровообращения составляет соответственно 95 и 15 мм рт.ст. Несмотря на большую скорость выброса из левого желудочка, объем выброса из обоих желудочков одинаков. Ударный объем (stroke volume) — это объем крови, выбрасываемый левым желудочком при каждом сокращении, а сердечный выброс (cardiac output) — это произведение ударного объема и частоты сердечных сокращений (ЧСС) (70 мл×72 в минуту = 5040 мл/мин). У взрослого мужчины с массой тела 70 кг сердечный выброс составляет в среднем 72 мл/ (мин×кг). Помимо ЧСС на сердечный выброс влияет ударный объем, который, в свою очередь, зависит от венозного возврата (преднагрузка, preload), давления в аорте и легочной артерии (постнагрузка, afterload) и сократимости (contractility).
Вотличие от сердца взрослого, в котором каждый желудочек качает кровь
всвою отдельную систему, уникальные шунты у плода обеспечивают неодинаковое распределение венозного оттока в соответствующие области. Желудочки выбрасывают смесь высоко- и низкооксигенированной крови. Таким образом, левый и правый желудочки функционируют как два насоса, сокращающиеся одновременно, а не поочередно, как у взрослого. Выброс из правого желудочка существенно больше, чем из левого (60 и 40% соответственно), при этом кровь попадает в нисходящую часть аорты, главным образом через боталлов проток (см. рис. 1.22). В результате нагнетание крови в плацентарное русло служит отражением работы правого желудочка. Из-за высокого сосудистого сопротивления в системе легочного кровотока малый круг кровообращения получает только 5–10% общего желудочкового выброса. Кровь из левого желудочка направляется преимущественно к верхним отделам туловища и голове. Выброс из левого желудочка составляет около 120 мл/(мин×кг). Совместный выброс из обоих желудочков превышает 300 мл/(мин×кг). Плацента получает только около половины от общего желудочкового выброса.
Глава 1. Оплодотворение, зачатие и развитие плодного яйца |
71 |
NB! Через пупочную вену к сердцу возвращается половина всей крови плода.
При этом по крайней мере половина крови из пупочной вены минует печень через венозный проток, а остальная часть крови проходит через печеночный кровоток. Кровь из пупочной вены, печеночной ветви воротной вены и кровь, возвращающаяся от нижних отделов туловища и нижних конечностей, совокупно составляет около 69% всего сердечного выброса, поступающей в правое предсердие через нижнюю полую вену. Через овальное отверстие проходит около 1/3 (27%) совокупного сердечного выброса. Из системы легочного кровотока в левое предсердие поступает только 7% совокупного желудочкового выброса. Таким образом, через левое предсердие проходит только около 34% (27%+7%) совокупного желудочкового выброса. Поскольку через овальное отверстие происходит сброс только 27% совокупного желудочкового выброса, 42% крови остается в правом предсердии и вносит вклад в выброс из правого желудочка. При добавлении 21% из верхней полой вены и 3% из коронарных сосудов выброс из правого желудочка составляет около 66% совокупного желудочкового выброса. Однако только 7% поступает в легочный кровоток, а остальные 59% поступают в аорту через боталлов проток. Из левого желудочка 24% совокупного желудочкового кровотока поступает к верхним отделам туловища и мозгу, а 10% в аорте смешиваются с кровью, поступившей из правого желудочка. В итоге 69% совокупного желудочкового выброса достигает нисходящего отдела аорты, при этом половина крови поступает в плацентарное русло, а другая половина распределяется в органы брюшной полости и нижние конечности.
ЧСС плода, несколько снижаясь во второй половине гестации, особенно
впериоде 20–30 нед, в среднем в 2 раза превышает ЧСС взрослого человека
всостоянии покоя.
NB! В последние 10 нед беременности ЧСС плода составляет в среднем 140 в минуту.
Вариабельность ЧСС плода изменяется в течение суток: уменьшается с 2 до 6 ч и пиково возрастает в период с 8 до 10 ч. Большинство случаев акцелераций ЧСС происходит в ответ на движение конечностями, что в первую очередь отражает влияние центральной нервной системы (ЦНС). Кроме того, рефлекторная тахикардия возникает вследствие связанного с этими движениями уменьшения венозного возврата.
Значительные изменения в перераспределении потока крови в сосудистом русле плода/новорожденного происходят при первом же вдохе. Расправление альвеол и повышение концентрации кислорода в альвеолярных капиллярах вызывают заметное снижение микрососудистого сопротивления в легких. Это приводит к двум важным событиям: