Система кровообращения

Кровообращение плода. С 20 —21-го дня внутриутробного развития у эмбриона начина­ет функционировать желточное кровообращение, при котором сердце изгоняет кровь в жел­точные сосуды. С момента образования плаценты, т.е. с 8—9-й недели, и до рождения плода функционирует плацентарное кровообращение. При этом сердце плода в своем строении по сравнению с сердцем ребенка после его рождения имеет следующие отличия — нали­чие овального отверстия в перегородке между правым и левым предсердиями и наличие боталлова протока, соединяющего между собой легочный ствол с нисходящей ветвью аорты. Посредством овального отверстия и боталлова протока происходит переход крови из правой половины сердца в левую в условиях нефункционирующего у плода малого круга кровообращения. Сосудистые русла плода и матери контактируют между собой через пла­центу, где происходит обмен газами, питательными веществами и конечными продуктами метаболизма плода. От плаценты к плоду идет пупочная вена, несущая в себе артериаль­ную кровь, а от плода к плаценте венозная кровь притекает по двум пупочным артериям. Эти сосуды объединяются в пупочном канатике, тянущемся от пупочного отверстия плода к плаценте. Пупочная вена при подходе к печени плода разделяется на две ветви - одна из них впадает в воротную вену, по которой артериальная кровь направляется в печень. Прой­дя через печень, теперь уже венозная кровь, вливается в нижнюю полую вену. Вторая ветвь пупочной вены - венозный (аранцев) проток — вливается в нижнюю полую вену непосред­ственно. Таким образом, на уровне нижней полой вены у плода происходит первое смеши­вание артериальной крови, идущей от плаценты, с венозной кровью, идущей от нижних конечностей и туловища плода.

После первого смешивания кровь (артериально-венозная) по нижней полой вене посту­пает в правое предсердие, где она могла быть смешана с чисто венозной кровью, поступаю­щей в правое предсердие по верхней полой вене. Однако, большая часть крови из нижней полой вены проходит через овальное отверстие из правого предсердия в левое и далее на­правляется по обычному пути большого круга кровообращения — в левый желудочек и аорту. По восходящей ветви и дуге аорты кровь поступает в сосуды головы, сердца и верх­них конечностей. Таким образом, головной мозг плода и верхняя часть тела получают кровь практически после ее первого смешивания с венозной кровью. Не прошедшая через оваль­ное отверстие кровь нижней полой вены в правом предсердии и правом желудочке пол­ностью смешивается с венозной кровью из верхней полой вены — это второе смешивание крови. Из правого желудочка кровь после второго смешивания поступает в легочный ствол, из которого по боталлову протоку поступает в нисходящую часть аорты, где и происходит третье смешивание крови. По нисходящей ветви аорты кровь доставляется к мышцам и органам туловища и к нижним конечностям.

Таким образом, в результате данного распределения крови у плода его печень получает чистую артериальную кровь, головной мозг, голова, шея, сердце и верхние конечности — практически кровь после первого смешивания, туловище и нижние конечности — кровь после ее третьего смешивания.

16 Зак. №362 465

Пройдя по сосудам большого круга кровообращения через мышечные структуры и че­рез органы тела, венозная кровь по пупочным артериям подходит к плаценте, где и проис­ходит обмен дыхательными газами, питательными субстратами и продуктами обмена меж­ду кровью плода и матери. В конце беременности частота сердечных сокращений плода достигает 120—140 уд/мин, минутный объем кровотока — 750 мл, причем 65% объема предназначено для плацентарного обмена, и лишь 35% — непосредственно для плода. В этот период преимущественно для сердца характерна адренергическая регуляция.

При рождении за счет перевязки пуповины и начала дыхания возникают следующие из­менения. Прежде всего, прекращается плацентарное кровообращение. В сосудах большого круга сопротивление возрастает в 2 раза, в связи с чем давление в левом предсердии и ле­вом желудочке также повышается. По этой причине в предсердии закрывается овальное отверстие и одновременно снижается переход крови из боталлова протока в аорту. В этот период в легочных клетках Кульчицкого в больших количествах образуют брадикинин. Вместе с повышением содержания кислорода в альвеолах это вызывает расслабление глад­ких мышц кровеносных сосудов малого круга кровообращения и снижение в нем и в правом сердце давления. Это приводит к началу функционирования малого круга кровообращения. Закрытие артериального (ботталова) протока происходит на 1—8-е сутки после рождения (за счет роста сократительной активности гладких мышц протока в ответ на повышение содержания в крови кислорода), анатомическое закрытие происходит к 5—7-му месяцу. Венозный (аранцев) проток закрывается в первые 5 минут после рождения в результате спазма гладких мышц, а зарастает к 2 месяцам после рождения. У новорожденного минутный объем кровотока достигает почти 490 мл, частота сердечных сокращений —140 уд/мин.

Морфологические изменения сердечно- сосудистой системы на ранних этапах онтогенеза. У новорожденных предсердия по сравнению с желудочками имеют больший объем, чем у взрослых. Правый и левый желудочки примерно равны между собой. С возрастом идет на­растание массы сердца (особенно интенсивно - в первые два года жизни, а также в 12-—14 и 17—20 лет). С 20—30-го дня после рождения начинает проявляться доминирование (по массе) левого желудочка над правым. До 2 лет жизни продолжается дифференцировка со­кратительных волокон миокарда, его проводящей системы и сосудов. На протяжении пер­вых 15 лет жизни происходит серия поворотов и перемещений сердца внутри грудной клетки. В частности, в грудном возрасте начинается поворот сердца справа налево вокруг вертикальной оси. В процессе онтогенеза меняются размеры и строение кровеносных сосудов. Темп роста магистральных сосудов, однако, более медленный, чем у сердца. Кровеносные сосуды но­ворожденных тонкостенные, в них недостаточно развиты мышечные и эластические во­локна; отношение просвета вен и артерий — примерно 1:1. Вены растут быстрее артерий, поэтому к 16 годам это соотношение становится равным 2:1. С ростом сосудов происхо­дит развитие в них мышечной оболочки и соединительнотканных элементов. В сосудах малого круга кровообращения, наоборот, мышечная оболочка истончается, а их просвет возрастает.

Частота сердечных сокращений (ЧСС). У новорожденного — 140 уд/мин; пульс аритми­чен. С возрастом ЧСС уменьшается, особенно быстро — в первый год жизни. У месячного ребенка ЧСС составляет 136 уд/мин, в 1 год — 120—125, в 3 года — 105—110, в 5 лет — 95—100, в 7 лет — 85—90, в 10 лет — 80—85, в 12 лет — 75—80, в 14—17 лет — 70—80, у взрослых – 60 — 80 уд/мин. Снижение ЧСС обусловлено ростом холинергических вли­яний на сердце. Повышенная двигательная активность, в том числе спортивные тренировки аэробной направленности, способствуют более быстрому возрастному снижению ЧСС. Мак­симальное повышение ЧСС в ответ на физическую нагрузку зависит от возраста и состав­ляет (220 - N) уд/мин, где N — число лет.

Систолический и минутный объем кровотока (СОК и МОК). В среднем на протяжении всего раннего онтогенеза относительная величина СОК не меняется и составляет примерно 1 мл/кг массы тела. Абсолютная величина СОК возрастает параллельно массе тела: у но-

466

ворожденного она составляет 2,5— 3,5 мл; в 1 год— 10—11 мл; в 3 года —13—17 мл; в 5 лет — 16—20 мл; в 7 лет — 20—25 мл; в 10 лет — 28—36 мл; в 14 лет — 43—60 мл; в 17 лет — 50—60 мл, у взрослых — 60—70 мл. Относительная величина МОК в процессе ран­него онтогенеза снижается со 140 мл/мин на кг массы тела у новорожденного до 70 мл/мин на кг массы тела у взрослого. Абсолютная величина МОК (мл/мин) — возрастает: у ново­рожденного она составляет 490, в 1 год — 1250, в 3 года — 1700, в 5 лет — 2300, в 7 лет — 2500, в 10 лет — 3200, в 14—17 лет — 3800—4300, а у взрослого — 4200—5000.

С возрастом повышается потенциальная возможность сердца. Так, у 7-—8-летних маль­чиков при физических нагрузках СОК возрастает до 70 мл, МОК — до 13-—16 л/мин, у 14—15-летних детей — до 100—120 мл и 20—24 л/мин, в то время как у взрослых — до 110—130 мл и 30—35 л/мин соответственно.

Показатели артериального давления. С возрастом они увеличиваются. Систолическое давление (СД, мм. рт. ст.) у новорожденных достигает 60—66, в 1 год — 95, в 3 года — 102, в 5 лет — 103, в 7 лет — 104, в 10 лет — 106, в 14—17 лет — 110, у взрослых — 120 мм рт. ст. Ориентировочная формула величины СД для детей после года: СД = 100 + 0.5 п, где n -количество лет. Диастолическое давление (ДД, мм рт. ст.) у новорожденных достигает 36— 40 мм рт. ст., с 1 года до 10 лет оно равно 60, в 14—17 лет — 70 и у взрослых — 80 мм. Пульсовое давление (мм рт. ст.) у новорожденных достигает 24—36, в последующие пери­оды, в том числе у взрослых, — 40—46 мм рт. ст.

У девочек все показатели АД, как правило, ниже, чем у мальчиков, в среднем на 5 мм рт. ст. У детей и подростков сумма ЧСС (уд/мин) и величины СД (мм рт. ст.) остается постоян­ной, равной 200. При физической нагрузке у взрослых обычно СД возрастает, а ДД — сни­жается; у детей в основном происходит незначительное повышение СД.

Для детей характерно непостоянство показателей АД, зависимость этих показателей от эмоционального состояния ребенка, умственного и физического утомления (при этом на­блюдается выраженный рост величины АД). В период полового созревания, когда развитие сердца происходит более интенсивно, чем сосудов, может наблюдаться так называемая юношеская гипертония, т. е. повышение СД до 130—140 мм рт. ст.

Величина центрального венозного давления у ребенка первых лет жизни достигает 105 мм вод. ст. у подростков — 86 мм вод. ст. Величина венозного давления имеет широкие индивиду­альные вариации.

Возрастные особенности регуляции кровообращения. У новорожденных детей активация вагуса приводит к урежению ЧСС; у них выражен глазосердечный рефлекс, т.е. урежение ЧСС при надавливании на глазные яблоки. В то же время адренергическая реакция сердца не выражена, например, блокада (3-адренорецепторов не изменяет работу сердца. В целом сердце новорожденного слабо реагирует на потоки импульсов от рефлексогенных зон. С возра­стом растет степень влияния на сердце холинергического и адренергического механизмов, а также коры больших полушарий, особенно у детей с повышенной двигательной активностью. Дыхательная аритмия впервые появляется в 1 год (17% детей); в 3—7 лет она наблюдается у 39%, а в 15—17лет — у 100%. Развитие иннервационного аппарата сердца завершается к 7 годам.

У новорожденных детей сосуды в основном имеют симпатическую иннервацию. С воз­растом степень ее влияния на тонус сосудистых гладких мышц возрастает. Становление центров регуляции сосудистого тонуса связано с развитием локомоций. К 1 году начинают формироваться перераспределительные механизмы, например, усиление при ходьбе кровотока в скелетных мышцах. В подростковом возрасте нарушается адекватная регуляция со­судистого тонуса, в связи с чем нередки явления юношеской гипертонии или юношеской гипотонии, нарушение периферического кровотока (появление акроцианоза, синюшности кожных покровов).

Условные сердечные и сосудистые рефлексы преимущественно начинают хорошо про­являться в 7—8 лет (например, в этот период наблюдается предстартовая реакция системы кровообращения)

467

Возрастные особенности реакции системы кровообращения на физическую нагрузку. В ответ на динамическую нагрузку, например, во время игры, дети отвечают увеличением ЧСС и СД. Чем больше возраст ребенка, тем меньше прирост ЧСС, но более выражен рост СД (т.е. более выражено повышение СОК). У тренированных детей характер ответ­ной реакции становится таким же, как у взрослых, т.е. ответ становится более экономным;

у них также более высокая скорость восстановления ЧСС и АД после нагрузки, чем у нетренированных сверстников. В ответ на статическую физическую нагрузку дети, особен­но школьники, отвечают значительным повышением СД и ДД, что обусловлено генерализованным спазмом периферических сосудов; такая реакция может сохраняться до 5 часов. Это указывает на нежелательность длительных статических нагрузок для детей, так как они могут приводить к развитию у них гипертонического состояния.

Возрастные особенности ЭКГ и ФКГ. У новорожденных детей из-за недоразвитости ле­вого желудочка на ЭКГ имеются признаки правограммы (R > R ). Кроме того, у них высо­кая амплитуда зубца Р (за счет относительно большого предсердия) и зубца Т. У грудных детей электрическая ось сердца смещается влево. В среднем ЭКГ приобретает черты взрос­лого человека в 13—15 лет.

У детей за счет меньшей звукоизолирующей способности тканей ярче аускультативная картина. Поэтому у них чаще выслушивается III тон, акцентуация и расщепление II тона на легочной артерии и более богатая гамма шумов сердца. Картина ФКГ приближается к «взрос­лому» варианту после 7 лет.

Скорость распространения пульсовой волны (СРПВ). У детей грудного возраста СРПВ по сосудам эластического типа (по аорте) и по сосудам мышечного типа (по бедренной артерии) относительно одинаковы и составляют 4-—5 м/с. С возрастом вследствие увеличе­ния в сосудах эластических элементов (а следовательно, и с ростом упругости стенок сосу­дов) СРПВ повышается, особенно по сосудам мышечного типа; у взрослых она достигает 6—10 м/с (бедренная артерия) и 5—8 м/с (аорта). По мере старения организма жесткость сосудистой стенки возрастает, в связи с чем увеличивается и СРПВ. Поэтому данный пока­затель используется как один из маркеров биологического возраста человека.