Особенности физиологии здорового ребенка
.pdfколичество таких эритроцитов уменьшается, составляя к моменту рождения 0,1% от общего их числа.
Таким образом, во время внутриутробного развития плода происходит постепенное увеличение количества эритроцитов в крови, уменьшение их диаметра и объема, а также количества ядросодержащих клеток.
Сразу после рождения в крови ребенка содержание эритроцитов повышено и
составляет 6x1012/л. Это объясняется тем, что у плода в последние месяцы внутриутробной жизни существенно снижено насыщение гемоглобина кислородом. В результате этого у новорожденного возникает компенсаторная реакция – физиологический эритроцитоз. Физиологический эритроцитоз объясняется максимальной скоростью разрушения и образования эритроцитов в первые дни жизни ребенка. Через несколько часов после рождения содержание эритроцитов в крови еще больше увеличивается за счет гемоконцентрации, а затем к 5-7-му дню происходит снижение количества эритроцитов,
которое к 9-15-му дню составляет 5,4x1012/л, а через месяц - 4,7x1012/л. Снижение содержания эритроцитов в крови новорожденных объясняется их интенсивным разрушением, особенно на 2-3-й день после рождения. В это время скорость разрушения эритроцитов превышает таковую у взрослых в 4-7 раз. Лишь через месяц после рождения скорость разрушения эритроцитов становится такой же, как у взрослых.
Разрушение эритроцитов у большинства новорожденных сопровождается физиологической желтухой. Она появляется на 2-3-й день и исчезает к 7-10-му дню после рождения. Желтуха обусловлена увеличением концентрации билирубина в плазме крови, образующегося из гемоглобина разрушенных эритроцитов, и отложением его в коже.
Уменьшение содержания эритроцитов в крови продолжается на протяжении первых месяцев жизни. Начиная со 2-го полугодия количество эритроцитов в крови постепенно увеличивается и к 16-18 годам становится таким же, как у взрослых.
Средняя продолжительность жизни эритроцитов в периоде новорожденности меньше, чем у взрослых. У детей в первые 2-3 дня жизни после рождения она составляет 12 дней, что примерно в 10 раз меньше, чем у взрослых, к 10-му дню жизни возрастает до 40 дней, а у детей старше 1 года становится такой же, как у взрослых (80-120 дней). В периоды от 1 года до 2 лет, от 5 до 7 лет и от 12 до 14 лет отмечаются значительные индивидуальные колебания количества эритроцитов в крови, что обусловлено ускоренным ростом тела.
Красная кровь новорожденных отличается от крови детей более старшего возраста не только в количественном, но и качественном отношении. Для крови новорожденного характерен анизоцитоз – значительные различия диаметра отдельных эритроцитов, а также макроцитоз, то есть больший диаметр эритроцитов в первые дни жизни. Кровь новорожденных содержит много молодых, еще не вполне зрелых, форм эритроцитов, наличие которых указывает на активно протекающие процессы эритропоэза. В течение первых часов жизни количество ретикулоцитов – предшественников эритроцитов – достигает 4,6%. Количество ретикулоцитов, возрастая в первые 24-48 часов жизни, в дальнейшем начинает постепенно понижаться, а после года их число становится таким же, как у взрослых людей (0,8-1%).
Осмотическая резистентность эритроцитов к гипотоническим растворам NaCl
существенно отличается у новорожденных по сравнению с этим показателем у взрослых.
Верхняя граница осмотической резистентности эритроцитов у новорожденных выше, а
нижняя граница – ниже, чем у взрослых. Следовательно, в крови новорожденных присутствуют эритроциты как с низкой, так и с высокой осмотической резистентностью. Эта особенность связана с наличием в крови новорожденных одновременно старых, разрушающихся эритроцитов и новых, более устойчивых форм эритроцитов, что также является отражением активного эритропоэза.
51
В регуляции эритропоэза важную роль играют эритропоэтины, образование которых у плода обнаруживается вслед за появление медуллярного гемопоэза. Усиленное образование эритропоэтинов связано с гипоксией в периоде внутриутробного развития. После рождения напряжение кислорода в крови увеличивается, что ведет к уменьшению образования эритропоэтинов и снижению интенсивности эритропоэза. Значительная часть эритроцитов у взрослых разрушается в селезенке. В раннем возрасте гемолитическая функция селезенки слабо развита.
Поступление эритроцитов из кровяных депо у взрослых ведет к увеличению их содержания в циркулирующей крови (перераспределительный эритроцитоз). Формирование механизмов перераспределительного эритроцитоза у новорожденных еще не завершено.
У детей острый эритроцитоз при болевых раздражениях и эмоциях появляется лишь в возрасте 12 лет.
Гемоглобин
Вотдельные периоды индивидуального развития человека в созревающих эритроцитах синтезируются разные формы гемоглобина. Разновидности молекул гемоглобина имеют идентичные простетические группы – гемы, а отличаются структурой белковой части – глобина.
Вэритроцитах эмбриона до 9-12 недель содержится примитивный (эмбриональный) гемоглобин (HbP). К 3-му месяцу внутриутробного развития он замещается фетальным гемоглобином (HbF), обладающим высоким сродством к кислороду, что особенно важно для обеспечения плода кислородом. На 4-м месяце в крови плода появляется взрослый гемоглобин (HbA), но количество его до 8-го месяца не превышает 10%, а к моменту рождения достигает 30%.
У доношенных новорожденных фетальный гемоглобин составляет 70%.
После рождения фетальный гемоглобин заменяется на взрослый гемоглобин. В конце 2-й недели жизни взрослый гемоглобин составляет 50% от общего количества гемоглобина в крови. К 4-5-му месяцу жизни ребенка фетальный гемоглобин практически полностью заменяется на взрослый гемоглобин. Однако, и у взрослых людей небольшое количество фетального гемоглобина (0,1-2%) может сохраняться в крови.
Вкрови плода на 4-м месяце внутриутробного развития количество гемоглобина составляет 90 г/л. Постепенно его содержание в крови увеличивается, достигая к 6-ти месяцам 145 г/л.
Кровь новорожденных содержит большое количество гемоглобина – 210 г/л. Это объясняется тем, что у плода в последние месяцы жизни, снижено насыщение гемоглобина кислородом, в результате чего возникает компенсаторная реакция – физиологический эритроцитоз и повышенное содержание гемоглобина в крови. Затем, со 2-го дня жизни, содержание гемоглобина и количество эритроцитов в крови быстро уменьшается вследствие разрушения большого количества эритроцитов.
Уменьшение содержания гемоглобина в крови продолжается на протяжении первого полугодия жизни, достигая минимальных величин к 5-7-му месяцу (120 г/л). Количество гемоглобина остается низким до 1 года, а затем оно постепенно возрастает и после 14 лет достигает у мальчиков 130-160 г/л, а у девочек – 120-140 г/л, то есть становится таким же, как у взрослых.
Цветовой показатель в течение 1-й недели жизни имеет величины от 0,9 до 1,3 (у взрослых 0,8-1). Высокие значения цветового показателя у новорожденных свидетельствуют
огиперхромии, то есть о большом содержании гемоглобина в каждом эритроците. В дальнейшем происходит снижение величины цветового покзателя и у годовалых детей он равняется 0,75-0,8. К 15-ти годам величина цветового показателя (0,85-0,95) становится такой же, как у взрослых.
52
Лейкоциты
В крови плода единичные лейкоциты появляются на 3-м месяце внутриутробного
развития. На 5-м месяце их количество составляет 1,8x109/л. В это время в крови обнаруживаются нейтрофилы всех стадий развития – от миелобластов до сегментоядерных. Постепенно содержание молодых форм лейкоцитов уменьшается, а общее количество лейкоцитов в крови возрастает. На последней неделе внутриутробного развития в крови
плода содержится в среднем 9,5x109/л лейкоцитов.
Сразу после рождения количество лейкоцитов в крови ребенка достигает 30x109/л (физиологический лейкоцитоз родового стресса), на 3-й день - 14x109/л, в конце 1-го месяца
– (10-12)x109/л. Затем этот показатель постепенно понижается и в 3-6 лет приближается к уровню, характерному для взрослых людей - (4-9)x109/л.
Вкрови новорожденных по сравнению со взрослыми велико содержание незрелых форм нейтрофилов (метамиелоцитов и миелоцитов). Двигательная и фагоцитарная активность лейкоцитов у детей раннего возраста ниже, чем у взрослых.
С возрастом существенно изменяется лейкоцитарная формула. В 1-й день после рождения нейтрофилы составляют 65% от общего количества лейкоцитов, а лимфоциты – 25%, то есть соотношения между ними такие же, как у взрослых. Начиная со 2-го дня относительное количество нейтрофилов уменьшается, а лимфоцитов возрастает. К 5-6-му дню содержание нейтрофилов и лимфоцитов уравнивается и составляет 42-44% - первый перекрест кривых относительного содержания нейтрофилов и лимфоцитов. На 2-3-м месяцах относительное содержание нейтрофилов уменьшается до 25-30%, а лимфоцитов возрастает до 60-65%, после чего содержание нейтрофилов начинает возрастать, а лимфоцитов уменьшаться. И в возрасте 5-6 лет относительное количество этих видов лейкоцитов вновь уравнивается – второй перекрест. После 14 лет относительное количество нейтрофилов и лимфоцитов становится таким же, как у взрослых.
Вконце внутриутробного периода и вскоре после рождения дифференцируются Т- и В-лимфоциты. Из стволовых клеток костного мозга образуются колониеобразующие клетки-предшественницы Т- и В-лимфоцитов. Первые переносятся кровью в тимус, где под влиянием гормона тимозина образуются ИКТЛ. Вторые переносятся кровью в лимфоузлы, пейеровы бляшки, миндалины и в костный мозг, где превращаются в ИКВЛ. ИКТЛ и ИКВЛ переносятся кровью в лимфатические узлы, селезенку и лимфоидные фолликулы. Доля Т-лимфоцитов у детей меньше, чем у взрослых (35-55% от всех лимфоцитов). Однако, у новорожденных вследствие физиологического лейкоцитоза абсолютное количество Т-лимфоцитов больше, чем у взрослых. У детей старше 2-х лет доля Т-лимфоцитов такая же, как у взрослых (50-70%).
У новорожденных снижена активность Т-киллеров. Гуморальный иммунитет обеспечивается в основном антителами матери, поступившими в кровь плода еще до рождения, и продолжающими поступать с грудным молоком после рождения. Т- и В-лимфоциты остаются еще незрелыми. Сопротивляемость организма новорожденных к микробам и вирусам снижена.
Ввозрасте 2-6 месяцев количество лимфоцитов максимально, но они остаются незрелыми. В этот период материнские антитела в крови разрушаются, а поступающие с грудным молоком гамма-глобулины метаболизируются. Однако начинает созревать собственная иммунная система.
На третьем году жизни количество Т-лимфоцитов достигает нормы взрослого человека. В целом иммунная защита организма достигает максимума в возрасте десяти лет.
Тромбоциты
53
Количество тромбоцитов в крови у детей такое же, как у взрослых (200-300x109/л). При повреждении кровеносных сосудов у новорожденных агрегация тромбоцитов выражена слабее, чем у взрослых. У новорожденных выделение тромбоцитарного тромбопластина (фактора-3 тромбоцитов) выражено слабее, чем у взрослых.
Свертывание крови
Кровь плодов до 4-5 месяцев лишена способности свертываться, что объясняется отсутствием в плазме крови фибриногена. Фибриноген появляется в плазме крови на 4-5-м месяце внутриутробного развития. К рождению содержание фибриногена в плазме на 10-30% меньше, чем у взрослых. Его значения достигают уровня, характерного для взрослых людей в течение 2-4 дней после рождения (2-4 г/л).
Система регуляции агрегатного состояния крови плода является незрелой – в крови низкий уровень факторов свертывания и антисвертывания, за исключением гепарина, уровень которого на 8-м месяце внутриутробного развития в 2 раза выше, чем у взрослых, а к моменту рождения снижается и приближается к уровню взрослых.
У детей концентрация свертывающих и антисвертывающих факторов крови возрастает и к 14-15 годам приближается к уровню взрослых людей.
Поскольку в крови детей снижено содержание факторов свертывания и антисвертывания, время кровотечения и время свертывания крови у детей примерно такое же, как у взрослых. Лишь в период полового созревания эти показатели значительно колеблются, что обусловлено гормональной перестройкой организма.
Групповые признаки крови в системе АВО
Агглютиногены А и В появляются в эритроцитах плода ко 2-3-му месяцу антенатального периода. После рождения ребенка способность агглютиногенов к реакциям с соответствующими агглютининами, низкая вначале, постепенно увеличивается и достигает значений, характерных для взрослых, к 10-20 годам.
Агглютинины α и β в отличие от агглютиногенов образуются сравнительно поздно – через 2-3 месяца после рождения ребенка. Титр антител (α и β) у детей первых месяцев жизни низкий.
ОСОБЕННОСТИ ФИЗИОЛОГИИ СИСТЕМЫ КРОВООБРАЩЕНИЯ
УПЛОДА И ДЕТЕЙ
Впроцессе индивидуального развития человека постепенно формируется система кровообращения. В различные возрастные периоды система кровообращения подвергается существенным изменениям, суть которых сводится к обеспечению повышенных потребностей растущего организма. Наиболее выраженные структурно-функциональные изменения органов кровообращения (сердца и сосудов) отмечаются в период внутриутробного развития, в периоды новорожденности и грудного возраста, а также в период полового созревания.
Становление системы кровообращения
На 7-й день после оплодотворения яйцеклетки зигота имплантируется в слизистую оболочку матки. На этом заканчивается герминальный период эмбрионального развития.
Закладка органов кровообращения начинается со 2-й недели внутриутробной жизни. В фазу собственно гистотрофной формы питания эмбрионального периода происходит внедрение ворсинок трофобласта в соединительнотканный слой матки. Этот процесс сопровождается разрушением кровеносных сосудов матки и образованием в ней лакун,
54
содержащих материнскую кровь. Через несколько суток формируется хорион. Его ворсинки вдаются в лакуны, по которым движется материнская кровь. Лакуны входят в состав межворсинчатых пространств. Этот процесс занимает около двух недель.
Кровеносная система у эмбриона еще отсутствует. В это время зародыш использует питательные вещества, содержащиеся в тканях матки (гистотрофный тип питания).
Первые кровеносные сосуды образуются из мезенхимы в желточном мешке и ворсинках хориона, а затем и в теле эмбриона.
Автоматические сокращения сердца эмбриона возникают через 21 день после оплодотворения яйцеклетки. Они обеспечивают циркуляцию крови в теле эмбриона и желточном мешке в фазу желточного кровообращения, когда эмбрион развивается за счет питательных веществ, находящихся в желточном мешке. Вначале сокращения сердца слабы и неритмичны, но с конца 5-й – начала 6-й недели они усиливаются и становятся более ритмичными.
На этапе желточного кровообращения сердце начинает сокращаться раньше, чем сосуды образуют полностью замкнутую систему циркуляции крови. Связь сердца с желточным мешком осуществляется по двум желточно-кишечным артериям и одной вене. Фаза желточного кровообращения продолжается до начала фетального периода (9-й недели внутриутробного развития организма), после чего происходит переход на плацентарное кровообращение.
Образование в ворсинках хориона кровеносных капилляров и разрастание ворсинок хориона, погружающихся в межворсинчатые пространства децидуальной оболочки матки, приводит к образованию плаценты (детского места). Через капилляры ворсинок протекает кровь плода. Ворсинки, покрытые хориальным эпителием, непосредственно омываются кровью матери, движущейся в лакунах межворсинчатых пространств. Кровь плода отделена от крови матери плацентарной тканевой мембраной, состоящей из эндотелия капилляров пупочных сосудов и двух слоев клеток, образующих стенки хориальных ворсинок. Толщина плацентарной мембраны составляет около 6 мкм.
Благодаря большому количеству ворсинок их общая поверхность соприкосновения с движущейся кровью матери многократно возрастает, что создает благоприятные условия для обмена веществ.
К концу беременности эта площадь составляет около 7 м2, общая длина ворсинок – 50 км, а масса плаценты – 500-600 г. Вместе с тем на протяжении фетального периода масса плаценты и площадь хориальных сосудов увеличивается гораздо медленнее, чем масса растущего плода. Так, с конца 2-го месяца до конца беременности вес плаценты увеличивается в 10-15 раз, а вес плода – в 8000 раз. Это несоответствие компенсируется за счет изменений кровообращения плода и плаценты. Снабжению плода кислородом и питательными веществами способствует увеличение скорости тока крови плода и объема крови, протекающей через плаценту. Объем материнской крови, протекающей через плаценту в конце беременности, составляет 700-800 мл в минуту, что превышает объем крови плода, протекающей через ворсинки капилляров.
Материнская кровь протекает в плаценте под давлением 50-60 мм рт. ст.
Переход веществ через плацентарную мембрану происходит как путем пассивной диффузии, так и путем активного транспорта (с затратой энергии клеточного метаболизма). Пассивно по концентрационному градиенту переносится глюкоза и аминокислоты, по осмотическому градиенту – вода, по градиенту давления – О2 и СО2. С помощью механизма
активного транспорта переносятся ионы натрия, кальция и калия.
Многие вещества не проходят через плацентарную мембрану или проходят через нее очень медленно. Для таких веществ плацентарная мембрана является плацентарным барьером между кровью матери и плода. Как правило, этот барьер непроницаем для крупномолекулярных веществ. Так, через плацентарную мембрану не проходит большинство
55
белков. Не проникают через нее бактерии и вирусы. Однако из этого правила имеется целый ряд исключений. Например, в кровь плода в конце беременности проникают высокомолекулярные белки – глобулины, являющиеся антителами. Наоборот, некоторые низкомолекулярные вещества, например адреналин, не проходят через плацентарный барьер. Избирательная проницаемость плацентарного барьера во многом зависит от состояния организма матери. При ряде заболеваний, под действием некоторых лекарств, при употреблении спиртных напитков и наркотиков проницаемость плацентарной мембраны нарушается и различные токсические вещества, а также бактерии и вирусы могут проникать из крови матери в кровь плода, что может привести к развитию функциональных и структурных нарушений сердца и сосудов плода. Характер и степень выраженности этих патологических изменений зависят от фазы внутриутробного развития. При воздействии на мать неблагоприятных факторов в течение первых трех месяцев беременности могут возникнуть пороки развития сердца или сосудов.
Особенности кровообращения плода
Переход на плацентарное кровообращение сопровождается серьезными функциональными изменениями в сердечно-сосудистой системе плода.
Артериальная кровь, обогащенная в плаценте питательными веществами и кислородом, собирается из капилляров плацентарных ворсинок и поступает в организм плода по непарной пупочной вене, входящей в состав пупочного канатика. Степень насыщения гемоглобина кислородом в крови пупочной вены составляет 60%.
Пупочная вена направляется к воротам печени, где образует несколько ветвей, которые сливаются с воротной веной. Печень через эти сосуды получает наиболее артериализованную кровь.
Другая, большая часть артериальной крови, через венозный (аранциев) проток направляется в нижнюю полую вену, в которой смешивается с венозной кровью, поступающей от нижних частей тела. (Аранциев проток является продолжением пупочной вены и в конечном итоге впадает в нижнюю полую вену). В нижнюю полую вену впадает также печеночная вена, несущая венозную кровь от печени.
В правое предсердие поступает смешанная кровь из нижней полой вены, а также чисто венозная кровь из верхней полой вены – в основном от головы и верхних конечностей.
Поток смешанной крови (артериальной и венозной), поступившей в правое предсердие из нижней полой вены, направляется заслонкой нижней полой вены (евстахиевой заслонкой) в левое предсердие через овальное окно – отверстие в межпредсердной перегородке, а затем – в левый желудочек, в аорту и по всему телу плода.
Поток чисто венозной крови, поступившей в правое предсердие по верхней полой вене из верхней половины тела, направляется в правый желудочек, а из него – сначала в легочную артерию, а затем по артериальному (боталлову) протоку – также в аорту, но ниже отхождения подключичных и общих сонных артерий, которые снабжают кровью верхнюю половину тела и головной мозг. Благодаря тому, что значительная часть венозной крови по боталлову протоку переходит из легочной артерии в нисходящую часть дуги аорты ниже места отхождения сосудов, снабжающих кровью верхнюю часть тела, голова и верхние конечности находятся в более выгодных условиях кровообращения. Это имеет особое значение в первой половине беременности, когда голова и верхние конечности плода растут наиболее интенсивно и получают больше кислорода, что оказывает благоприятное влияние на их развитие.
В малый круг кровообращения из правого желудочка поступает лишь 10% крови, поскольку легкие не функционируют и сосуды легких у плода находятся в суженном состоянии за счет сокращения гладкой мускулатуры. Эта часть крови, пройдя через легкие, возвращается по легочным венам в левое предсердие.
56
Сопротивление сосудов малого круга кровообращения в 5 раз выше сопротивления в большом круге. Поэтому основная часть крови из правого желудочка движется через боталлов проток в аорту. Малый круг кровообращения у плода фактически не функционирует.
Таким образом, у плода и левый и правый желудочки сердца нагнетают кровь в аорту: левый – непосредственно, а правый – через боталлов проток. Оба желудочка сердца работают «в параллель», а не последовательно, как после рождения. Нижняя половина тела получает кровь с наименьшим содержанием кислорода и питательных веществ. В связи с высоким сопротивлением сосудов малого круга кровообращения нагрузка на правый желудочек у плода больше, чем на левый желудочек сердца, что ведет к гипертрофии правого желудочка. Давление в правом желудочке в систолу поднимается до 60-70 мм рт. ст., что на 10 мм выше, чем в левом желудочке и аорте.
Меньшая часть смешанной крови (35%) из аорты распределяется по всему организму плода, а большая часть (65%) – опять поступает в плаценту через внутренние подвздошные артерии, а затем – по парной пупочной артерии.
Недостаточное содержание кислорода в крови плода компенсируется интенсивным кровообращением, уровень которого в 2,5 раза выше, чем у взрослого человека.
Ангиографические исследования (с использованием вводимых в кровь рентгеноконтрастных веществ) показали, что в правом предсердии не происходит полного смешивания крови из нижней и верхней полых вен. Более артериализованная кровь из нижней полой вены благодаря особой складке на стенке правого предсердия поступает через овальное окно в левое предсердие, затем в левый желудочек и наконец в аорту. Эта кровь из дуги аорты течет в коронарные сосуды, к мозгу и верхним конечностям. Менее оксигенированная кровь через боталлов проток поступает в нисходящую аорту, а из нее к органам брюшной полости, таза и к нижним конечностям.
Таким образом, кровообращение плода характеризуется следующими особенностями:
1.Наличием связи между правой и левой половинами сердца и крупными сосудами (два право-левых шунта: овальное окно и артериальный проток), благодаря чему и правый и левый желудочки сердца нагнетают кровь в аорту, то есть работают параллельно, а не последовательно, как после рождения.
2.Значительно большим минутным объемом крови в большом круге кровообращения, чем в малом благодаря наличию право-левых шунтов и нефункционирующих легких.
3.Поступлением в жизненно важные органы (печень, мозг, сердце), а также в верхние конечности более богатой кислородом крови.
4.Низким уровнем кровяного давления в аорте и легочном стволе, несколько большим в легочной артерии.
Перестройка системы кровообращения после рождения ребенка
После рождения ребенка происходит быстрая перестройка системы кровообращения, возникающая в результате адаптации организма к совершенно новым, внеутробным условиям жизни.
Перевязка и перерезка пуповины сразу после рождения ребенка прекращает кровоток по пупочной вене и пупочным артериям, а следовательно и плацентарное кровообращение. В результате прекращения плацентарного кровообращения сопротивление сосудов большого круга почти удваивается, что приводит к повышению системного артериального давления, а также давления в левом желудочке и левом предсердии.
При возникновении легочного дыхания повышается уровень напряжения кислорода в крови, что вызывает расслабление гладкой мускулатуры сосудов малого круга кровообращения и значительное (в 5-7 раз) уменьшение их сопротивления току крови. Следствием снижения сопротивления сосудов малого круга кровообращения является
57
увеличение объема протекающей через них крови, а также снижение систолического давления в легочной артерии, давления в правом желудочке и правом предсердии.
Врезультате увеличения тока крови через сосуды легких возрастает приток крови в левое предсердие. Давление в левом предсердии становится выше, чем в правом, что препятствует переходу крови из правого предсердия в левое и обеспечивает функциональное закрытие овального окна клапанной заслонкой к 3-му месяцу жизни. Заращение овального окна (анатомическое закрытие) происходит к 5-7-му месяцу жизни. Небольшое отверстие между предсердиями сохраняется у 50% детей до 5 лет. У 20% людей оно сохраняется в течение всей жизни, не сопровождаясь клиническими проявлениями.
Сразу после рождения вследствие повышения давления в аорте и снижения его в легочной артерии часть крови через артериальный проток течет из аорты в легочную артерию (так называемый шунт слева-направо). Но уже через несколько часов сокращение гладкой мускулатуры боталлова протока уменьшает его просвет. Через 1-8 суток после рождения сокращение гладкой мускулатуры становится настолько сильным, что движение крови через артериальный проток прекращается (функциональное закрытие протока). Основной причиной сокращения мускулатуры протока является повышение напряжения кислорода в протекающей через него крови. Спастическое сокращение гладкой мускулатуры боталлова протока приводит к ишемии (недостатку кровоснабжения) его стенки, ее фиброзному перерождению и зарастанию протока (анатомическое закрытие). Закрытие артериального протока происходит у детей в период от 2-го до 5-го месяца, а у 1% детей – к концу 1-го года жизни. У недоношенных детей или родившихся в условиях гипоксии возрастает риск незаращения ботталова протока.
Всвязи с наличием овального окна и артериального протока сердечно-сосудистая система новорожденного занимает промежуточное положение между кровообращением плода и ребенка.
Втечение 5-ти минут после рождения закрывается венозный проток в результате сокращения его гладкомышечных элементов (функциональное закрытие). Он зарастает к 2-м месяцам после рождения (анатомическое закрытие).
Следует особо подчеркнуть, что уже через несколько минут после рождения происходит функциональное разделение кругов кровообращения и основная часть крови последовательно проходит большой и малый круг кровообращения.
Особенности сердечной деятельности у плода и детей
Автоматические сокращения сердца возникают на 21-22-й день внутриутробного развития, то есть раньше, чем сосуды образуют замкнутую систему циркуляции крови. Вначале появляется автоматия атриовентрикулярного узла, а по мере формирования синоатриального узла возникает синусовый ритм, подавляющий автоматию предсердно-желудочкового узла и подчиняющий себе ритмическую деятельность сердца.
В эмбриональном периоде сердечная деятельность характеризуется низкой частотой (15-35 сокращений в мин). К 6-недельному возрасту частота сердечного ритма возрастает до 110 в мин, к середине антенатального периода - достигает 140 в мин, а к концу внутриутробного развития она колеблется в диапазоне от 130 – до 150 в мин. Ритм сердечных сокращений у плода характеризуется непостоянством. Кратковременные замедления сердечного ритма (до 70-100 в мин) наблюдаются во время движений плода.
Длительность сердечного цикла у плода (0,35-0,5 с) меньше, чем у взрослых (0,8 с). Основная особенность деятельности сердца у плода состоит в том, что оба желудочка
нагнетают кровь в аорту – большой круг кровообращения. Через малый круг протекает лишь небольшое количество крови. Максимальное давление, создаваемое правым желудочком у плода составляет 60-70 мм рт. ст., а в левом желудочке – 50-60 мм рт. ст. Правый желудочек создает большее давление потому, что кровь, вытекающая из него, должна преодолеть
58
сопротивление артериального протока. Систолический объем крови у плода в возрасте 6,5 недель равен 1 мл, а в 8 недель – 3 мл. Соответственно этому возрастает и минутный объем крови – со 150 мл до 450 мл. Сердце плода обеспечивает ткани в 2-3 раза большим объемом крови, чем у взрослого человека.
Электрокардиограмма (ЭКГ) плода регистрируется с поверхности живота матери с 3-4-го месяца внутриутробного развития. Обычно на одной и той же записи обнаруживаются две ЭКГ: плода и матери. Зубцы ЭКГ матери имеют большую амплитуду и характеризуются более редким ритмом. Амплитуда зубцов ЭКГ плода очень мала. Обычно регистрируется только комплекс QRS, ритм которого не зависит от ритма ЭКГ матери. С помощью ЭКГ можно определить многоплодие. В этом случае на ЭКГ отмечается сразу несколько независимых друг от друга комплексов QRS, каждый из которых отражает собственный ритм возбуждения сердца каждого плода.
У плода регистрируется правограмма, о чем свидетельствуют следующие особенности ЭКГ. В I стандартном отведении амплитуда зубца R низкая, а зубца S – высокая. В III стандартном отведении зубец R, напротив, имеет большую амплитуду, а зубец S – малую. Правограмма у плода объясняется горизонтальным положением сердца и гипертрофией правого желудочка сердца.
Тоны сердца плода можно прослушивать фонендоскопом с поверхности живота матери с 18-20-й недели. С 6-ти месяцев внутриутробного развития отчетливо и постоянно прослушиваются равные по силе звука I и II тоны. Характерной особенностью сердечных тонов у плода является также равенство интервалов между ними. Аускультация тонов сердца у плода во время родов используется для контроля за его состоянием. На фонокардиограмме определяются I и II сердечные тоны, реже – III тон. Продолжительность I тона сердца у плода на 20-30% меньше, а длительность II тона – почти такая же как у взрослых.
Регуляция сердечной деятельности у плода осуществляется главным образом с помощью гуморальных механизмов. Однако чувствительность сердца у плода к ацетилхолину и особенно к норадреналину очень низкая. Только относительно высокие концентрации ацетилхолина вызывают уменьшение частоты сердечных сокращений у 5-6 недельных эмбрионов, когда еще отсутствует парасимпатическая иннервация сердца. Однако это доказывает, что уже в ранний период внутриутробного развития в сердце имеются холинорецепторы. Адреналин оказывает иное, чем у взрослых – тормозное влияние на частоту сердечных сокращений плода, либо не оказывает никакого действия. Сердце плода также слабо реагирует на внеклеточные изменения концентрации ионов кальция. Вместе с тем в сердце плода хорошо развиты внутриклеточные механизмы транспорта ионов кальция через мембраны саркоплазматического ретикулума, обеспечивающие поступление ионов кальция из ретикулума к миофибриллам и их удаление из саркоплазмы в ретикулум, что обусловливает высокую сократительную способность миокарда.
Частота сердечного ритма у плода в основном определяется уровнем автоматизма водителя ритма. Гомеометрический механизм саморегуляции сердца у плода уже сформирован, но его роль еще невелика. Увеличение частоты сердечного ритма сопровождается увеличением систолического объема крови. Гетерометрический механизм саморегуляции сердца у плода (в соответствие с законом сердца Франка-Старлинга) практически не выявляется из-за низкой растяжимости сердца. Рефлекторные влияния на сердце с аортальной и каротидной рефлексогенных зон у плода отсутствуют, что объясняется незрелостью ЦНС и недостаточностью синтеза медиаторов в симпатических и особенно в парасимпатических нейронах. Лишь в последней трети беременности возбуждение парасимпатических волокон блуждающего нерва начинает оказывать слабо выраженное отрицательное хронотропное действие на сердечную деятельность.
59
Вмомент рождения могут наблюдаться волнообразные изменения частоты сердечных сокращений, связанные со сжатием головки ребенка в ходе родов, падением напряжения кислорода в крови, перераспределением крови во время сокращений матки.
Частота сердечных сокращений у новорожденных колеблется в диапазоне 120-140 в мин. В первые двое суток после рождения частота сердечного ритма ребенка может временно снижаться до 100-110 в мин, а затем вновь возвращаться к исходному уровню
(120-140 в мин).
Длительность сердечного цикла у новорожденных составляет 0,4-0,5 с. Систолический объем крови равняется 3-4 мл. Относительно большой минутный объем крови – 450-550 мл обеспечивается в основном за счет высокой частоты сердечных сокращений. Кровообращение у новорожденных характеризуется высокой интенсивностью (в два раза выше, чем у взрослых).
Сердце новорожденных находится над высокого расположенной диафрагмой, лежит горизонтально и имеет шарообразную форму. Верхушечный толчок сердца определяется в 4-м межреберье. Предсердия по сравнению с желудочками имеют больший объем, чем у взрослых. Толщина стенок правого и левого желудочков различается мало, а их масса почти равна. У новорожденных масса сердца составляет 20-24 г, то есть 0,8% массы тела (у взрослых – 0,4%).
ЭКГ у новорожденных имеет следующие особенности. В I стандартном отведении зубец R имеет малую амплитуду, а зубец S – глубокий, его амплитуда в 2-3 раза больше амплитуды зубца R. В III стандартном отведении, наоборот, зубец R имеет большую амплитуду, а зубец S малую. Это свидетельствует о том, что электрическая ось сердца направлена вправо. Правограмма является следствием относительно большой массы миокарда правого желудочка. Зубец Р в первые дни жизни хорошо выражен, так как масса предсердий, особенно правого, достаточно велика. Длительность зубцов и интервалов ЭКГ у новорожденных меньше, потому что велика частота сердечных сокращений и скорость проведения возбуждения по сердцу. Интервал PQ у новорожденных равен 0,11 с, а длительность QRS – 0,04 с. Зубец Q часто отсутствует. Зубец T сглажен, иногда отрицателен.
Втечение нескольких дней после рождения тоны сердца ослаблены, а затем они приобретают звучность и ясность. На фонокардиограмме обнаруживаются I и II тоны, реже III и IV тоны. I тон у новорожденных короче, а II тон продолжительнее, чем у взрослых.
Уноворожденных детей механизмы регуляции сердечной деятельности еще незрелы, но степень выраженности их влияний на сердце выше, чем у плода. У новорожденных еще слабо проявляет себя закон Франка-Старлинга, поскольку растяжимость сердца притекающей к нему кровью остается низкой. В то же время гомеометрический механизм регуляции (зависимость силы сокращений сердца от их частоты) уже хорошо выражен («лестница» Боудича). Несмотря на то, что тонус блуждающего нерва у новорожденных низкий, у них наблюдается отчетливый глазосердечный рефлекс Даньини-Ашнера, проявляющийся в виде уменьшения частоты и силы сердечных сокращений. При действии на организм новорожденных стрессовых факторов (холод или тепло), а также при плаче, движениях и кормлении у них увеличивается частота сердечных сокращений вследствие активации симпатической нервной системы, которая созревает в онтогенезе раньше парасимпатической нервной системы.
Уноворожденных начинают функционировать прессорецепторы каротидной и аортальной рефлексогенных зон. Повышение артериального давления вызывает рефлекторное уменьшение частоты сердечных сокращений. Вместе с тем кровопотеря у детей первых дней жизни не приводит к тахикардии, что свидетельствует об отсутствии постоянного депрессорного рефлекса. В целом рефлекторные влияния на сердце с аортальной и каротидной рефлексогенных зон у новорожденных выражены слабо. Причиной этого является незрелость центральных механизмов регуляции сердечной деятельности.
60