МІНІСТЕРСТВО ОХОРОНИ ЗДОРОВ`Я УКРАЇНИ Національна медична академія післядипломної освіти імені П.Л.Шупика Кафедра радіології Реферат на тему: «Фетоплацентарне коло кровообігу, особливості будови і функціонування серцево-судинної системи плода і новонародженого» Підготувала Курсант: Новосвєт Ю.О. Київ 2020 Зміст Вступ 3ст. 1. Розвиток серцево-судинної системи плода. 4-5ст. 2. Особливості функціонування серцево-судинної системи плода в ембріональний період. 6-8ст. 3. Фетоплацентарний кровообіг 9-10ст. 4. Особливості кровообігу плода. 11ст. 5. Регуляція кровообігу плода. 12-13ст. 6. Особливості кровообігу новонародженого. 14-18ст. 7. Анатомо-фізіологічні особливості серцево-судинної системи в новонародженого 19ст. Використана література 20ст. 2 Вступ У різні вікові періоди серцево-судинна система зазнає ряд змін, суть яких полягає в забезпеченні підвищених потреб зростаючого організму. Найбільш виражені зміни спостерігаються в період внутрішньоутробного розвитку, у новонароджених. 3 1.Розвиток серцево-судинної системи плода. Серце розвивається з мезодерми (з клітин мезенхіми) воно закладається в шийній ділянці дуже рано - в кінці другого тижня розвитку ембріона (його довжина в цей час 1,5 мм). Спочатку з'являються дві поздовжньоспрямовані ендотеліальні трубки. Вони наближаються одна до одної, а потім зливаються і утворюється одна серцева трубка, яка інтенсивно зростає з третього тижня розвитку ембріона. З внутрішньої оболонки цієї трубки утворюється ендокард, а з зовнішнього шару пізніше розвивається міокард. Такий зачаток серця вже скорочується і проштовхує кров. Первинна серцева трубка росте дуже швидко і нерівномірно, тому вона згинається. У ній утворюються передсердя і шлуночок, розмежовані клапанами (стадія двокамерного серця). Поділ серця на праву і ліву половини починається з кінця 3-го тижня завдяки одночасному зростання двох перегородок - з передсердя і верхівки шлуночка. Міжпередсердна перетинка починає утворюватися з 4-го тижня внутрішньоутробного життя. Вона ділить первинний загальний атріовентрикулярний отвір на два: праве і ліве венозні отвори. На 6-му тижні в цій перегородці утворюється первинний овальний отвір . Виникає трикамерне серце з сполученням між передсердями. До цього періоду серце переміщається з шийної області в грудну порожнину. При цьому відбувається поворот серця: шлуночок, що розташовувався спереду, переміщається донизу-вліво, а передсердя, що знаходилися ззаду, встановлюються вгорі-праворуч. До кінця другого місяця шлуночок поздовжньою перегородкою розділяється на правий і лівий. Серце стає чотирикамерним (два передсердя і два шлуночка). 4 Аорта, що йде з шлуночка поздовжньо розділяється на дві судини: легеневу артерію і аорту. Потім відбувається подальше перетворення судин. У плода легенева артерія з'єднана з аортою судиною, яка називається боталова протока. Протягом перших місяців внутрішньоутробного розвитку плода утворюється навколосерцева сумка - перикард. Серце у плода відносно велике за розмірами: у 7-місячного плоду воно має довжину 2,2 см і завширшки 3 см (у хлопчиків). До дев'яти місяців довжина збільшується до 3 см, а ширина - до 3,85 см. Маса серця також відносно велика. У 10-тижневого зародка вона становить 10% маси тіла. Розміри і маса збільшуються в основному за рахунок м'язової маси. Особливо інтенсивно серце росте у плода. Про це говорять такі цифри: у ембріона масою 1 г маса серця дорівнює 10 мг (що становить 1/100 маси тіла). До моменту народження маса серця досягає 20 г, тобто за період внутрішньоутробного розвитку серце збільшується в 2000 разів. Наступні темпи розвитку значно менше. Середня маса серця дорослого 300 г, значить, від народження і до дорослого стану воно збільшується тільки в 15 разів. Відмінною особливістю будови серця плоду є наявність овального отвору (розміром 6х8 мм) між правим і лівим передсердями. Шлуночки і сосочкові м'язи серця розвинені слабко. Будова і розташування серця у плоду пристосовані до умов його дихання. На розвиток серця і його функції у плода впливають відсутність функціонування легеневого кола кровообігу і мала величина тиску крові. Такі особливості будови серця сприяють надходженню кисню в усі органи і системи плода, зменшують потік крові до легень, які під час перебування дитини в утробі матері не працюють, і одночасно збільшують потік крові до тканин і органів. 5 2.Особливості функціонування серцево-судинної системи плода в ембріональний період. На стадії ембріонального розвитку кровоносна система ще відсутня, і зародок отримує всі необхідні речовини з жовткового мішка і тканин материнського організму (гістіотрофний спосіб харчування). Органи кровообігу починають закладатися з 2-й, функціонувати - з 4-го тижня, їх формування закінчується на 3-му місяці внутрішньоутробного життя. Скорочення серця ембріона починаються на 22 - 23-й день. Спочатку вони дуже слабкі і неритмічно, але з кінця 5-й - початку 6-го тижня скорочення серця вже реєструються за допомогою ехокардіографії. На цьому етапі судини ще не утворюють повну систему замкнутою циркуляції, і серцеві скорочення забезпечують рух крові в тілі ембріона і жовтковому мішку, які пов'язані між собою судинами пупкового канатика (три артерії і одна вена) Це період жовткового кровообігу. Він триває до остаточного формування плаценти (кінець 2 го - початок 3-го місяці), після чого плід переходить повністю на плацентарний кровообіг. В процесі внутрішньоутробного розвитку розрізняють період лакунарного, а потім плацентарного кровообігу. На дуже ранніх стадіях розвитку ембріона між ворсинками хоріона утворюються лакуни, в яких безперервно надходить кров з артерій стінки матки. Ця кров не змішується з кров'ю плоду. З неї через стінку судин плода відбувається виборче всмоктування поживних речовин і кисню. Також з крові плода в лакуни надходять продукти розпаду, що утворюються в результаті обміну речовин і вуглекислий газ. З лакун кров відтікає по венах в систему кровообігу матері. Обмін речовин, який наразі триває через лакуни, не може довго задовольняти потреби бурхливо розвиваючого організму. На зміну лакунарному приходить плацентарний кровообіг, яке встановлюється на другому місяці внутрішньоутробного розвитку. З кінця 5-го тижня починає функціонувати первинна система кровообігу ембріона, яка дещо відрізняється від кровообігу плода. 6 Плацента функціонує як фетальні легені, забезпечуючи оксигенацію та обмін метаболітів від плода до матері. Капілярна сітка плаценти зливається в пупкову вену, яка несе оксигеновану кров до плода. Венозний потік скеровує більшість збагаченої киснем плацентарної крові через коротку венозну (Аранцієву) протоку до нижньої порожнистої вени. Решта крові через погано розвинуту воротну вену поступає до печінки (таким чином, печінка отримує максимально оксигеновану кров). З печінки, по системі печінкових вен, кров надходить знову ж в нижню порожнисту вену і в праве передсердя. Сюди ж надходить і чисто венозна кров з верхньої порожнистої вени, що відтікає від краніальних частин тіла. Але будова правого передсердя є такою, що змішування двох потоків крові не відбувається. Тому через овальне вікно оксигенована кров потрапляє до лівого шлуночка, а потім у висхідну аорту, забезпечуючи мозковий та коронарний кровообіг. Кров з верхньої порожнистої вени проходить через трикуспідальний клапан у правий шлуночок. У зв’язку з тим, що легені плода не оксигенують кров і легеневий судинний опір є підвищеним, то лише незначна частина крові потрапляє в мале коло кровообігу. Більшість деоксигенованої крові потрапляє через артеріальну протоку в низхідну аорту. Частина цієї крові забезпечує оксигенацію органів з низькою потребою в кисні, таких як кишківник, нирки та нижні кінцівки. Решта крові повертається до плаценти по двох пуповинних артеріях, де кисневе насичення поновлюється. Таким чином, внутрішньоутробно шлуночки працюють скоріше паралельно, ніж послідовно, що пов’язано з наявністю трьох важливих комунікацій – венозна протока, овальне вікно та артеріальна протока. Крім паралельної циркуляції існують інші важливі відмінності між серцево-судинною системою плода і дитини. За нормальних умов правий шлуночок плода домінує і забезпечує 65% загального серцевого викиду, тому що він забезпечує як легеневий, так і системний кровообіг. Добре васкуляризована плацента з низьким опором є менш ефективним органом для кисневого обміну, ніж легені дитини. Як наслідок, вміст кисню в крові плода є нижчим, ніж в постнатальному періоді. Низький рівень РО2 у плода в комбінації з високим вмістом фетального гемоглобіну (з високою спорідненістю до кисню) допомагає 7 новонародженому з синьою вадою серця перенести значну гіпоксію в перші дні життя. 8 3.Фетоплацентарний кровообіг. • Плацентарний кровообіг представлений двома пупковими артеріями та пупковою веною, у складі пупкового канатика • Починає забезпечувати газообмін плода з 2 міс • Мале коло кровообігу не функціонує • Всі органи плода отримують змішану кров, але до життєво важливих органів (мозок, серце, печінка) надходить максимально оксигенована кров з висхідної аорти та її дуги • Наявність фетальних шляхів кровообігу та шунтів (аранцієва і Боталова протока, овальний отвір та ін) • Низький кров’яний тиск у легеневій артерії й аорті Таким чином, система кровообігу плода становить собою замкнуте коло, відокремлене від системи кровообігу матері, і діє винятково за рахунок скоротливої здатності серця плода. З 11-12го тижня певну допомогу надають дихальні рухи (періоди від’ємного тиску). Частота серцевих скорочень ембріону спочатку низька (15-35 за хв), потім збільшується до 125-130 за хвилину. При нормальному перебігу вагітності цей ритм винятково стійкий, тому уповільнення або прискорення серцебиття має безпосереднє значення для спостереження за перебігом вагітності. Багато речовин не проходять через плацентарну мембрану, наприклад, більшість білків, бактерії, віруси. Однак, з цього правила є багато винятків. Так, в кінці вагітності в кров плода проникають материнські білкиглобуліни, які є антитілами. Навпаки, деякі низькомолекулярні речовини, наприклад адреналін, не проходять через плацентарний бар'єр, вибірковість якого залежить від стану організму матері. При ряді захворювань, під дією деяких лікарських речовин, при вживанні спиртних напоїв проникність мембрани порушується. Токсичні речовини, а також бактерії і віруси можуть проникнути з крові матері в кров плода і надавати на нього шкідливий вплив, що може привести до змін серця і судин плода, як анатомічним, так і функціональним. Характер і ступінь цих патологічних змін залежать від фази внутрішньоутробного розвитку. 9 Маса плаценти і площа судин збільшується, але набагато повільніше, ніж маса зростаючого плода. Постачання плода киснем і живильними речовинами в цих умовах сприяє збільшення швидкості і об'єму кровотоку через плаценту, а також зменшення товщини плацентарної мембрани. 1 — аорта; 2 — рух крові до верхньої частини тіла; 3 — артеріальна (Боталова) протока (легеневий анастомоз); 4 — ліве передсердя; 5 — серце; 6 — нижня порожниста вена; 7 — низхідна аорта; 8 — рух крові до нижньої частини тіла; 9 — плацента; 10 — пупкові артерії; 11 — пупкова вена; 12 — венозна протока (печінковий анастомоз); 13 — легенева артерія; 14 — овальний отвір; 15 — легеня; 16 — праве передсердя; 17 — рух крові з верхньої частини тіла. 10 4. Особливості кровообігу плода. Зв'язок між правою і лівою половиною серця і великими судинами (два праволівих шунти: овальне вікно і артеріальна протока). Правий і лівий шлуночки нагнітають кров в аорту, тобто працюють паралельно, а не послідовно, як після народження. Значне підвищення внаслідок наявності праволівих шунтів хвилинного об’єму великого кола кровообігу над хвилинним об'ємом малого кола. Надходження до життєво важливих органів (мозок, серце, печінку, верхні кінцівки) багатшою киснем крові, ніж до інших органів. Низький кров'яний тиск в аорті і легеневої артерії, з деякою перевагою в останній. 11 5.Регуляція кровообігу плода. Серед механізмів регуляції функції серця можна виділити дві групи внутрішньосерцеві і позасерцеві. Серед внутрішньосерцевих механізмів розрізняють гомео- і гетерометричний. Серце плода може реагувати на зміну венозного припливу. Однак міокард плода відносно слабко розтягується кров'ю, яка притікає до нього. Розтягнення міокарда обмежується також малою тривалістю діастоли. В Т.ч., гетерометрична регуляція серця існує, але значення її невелике. Гомеометрична регуляція проявляється, зокрема залежністю систолічного обсягу від частоти серцевих скорочень. Така залежність чітко виражена. Але і гомеометрична саморегуляція в цей період має обмежені функціональні можливості. Серед позасерцевих механізмів регуляції, як і у дорослих, є нервові і гуморальні механізми. В ході онтогенезу реакція на гуморальні фактори виникає значно раніше, ніж на нервові. Нервові шляхи регуляції серця формуються ще в ембріональному періоді розвитку. Однак диференціювання нервових клітин внутрішньосерцевих вузлів, розвиток рецепторів в міокарді, ендокарді передсердь відбувається аж до самого народження і триває в ранній постнатальний період. Гуморальна регуляція діяльності серця у внутрішньоутробному періоді, особливо в першу половину, є провідною. Так, чутливість серця до ацетилхоліну проявляється у ембріонів ще до розвитку парасимпатичної іннервації. Вже у 5-6-тижневих ембріонів ацетилхолін викликає зменшення частоти серцевих скорочень. Чутливість до норадреналіну дуже низька. Адреналін або зовсім не впливає, або впливає парадоксально, зменшуючи частоту серцевих скорочень. Іннерваційний апарат судин формується в ембріональному періоді розвитку. Судини плода, подібно серцю, починають реагувати на гуморальні агенти раніше, ніж на нервові імпульси. Тонус гладких м'язів судин в період внутрішньоутробного розвитку слабкий. Він обумовлений, в основному, периферійними механізмами: автоматизмом гладком'язових 12 волокон і їх реакцією на розтягнення судин тиском крові. На тонус гладких м'язів судин впливають і гуморальні фактори, зокрема рН і напруга кисню в крові. При їх зниження тонус гладких м'язів судин ще більше слабшає. Виражені зміни кровообігу виникають тільки, якщо плоду загрожує небезпека. Так, при помірній гіпоксії збільшується частота серцебиття, підвищується артеріальний тиск і зростає кровотік по пупковим судинах через плаценту. Сильна гіпоксія супроводжується брадикардією, звуженням судин скелетних м'язів і шкіри. У цих умовах більшу кількість крові направляється в мозок і коронарні судини. Іннервація артеріальних рефлексогенних зон виявляється рано. Однак рефлекторна регуляція серця і судин з цих зон у плода практично не виявляється. В цілому нервова регуляція серця і судин не має великого значення. Проте закладаються основи подальшого розвитку рефлекторної регуляції серця. 13 6.Особливості кровообігу новонародженого. • Припиняється плацентарний кровообіг. • Різко збільшується кровоплин через легеневі судини, знижується опір в легеневій артерії через вазодилятацію легеневого русла. • Переключаються насоси правого і лівого серця з паралельно працюючих на послідовно включені. • Відмічаються фізіологічна тахікардія (ЧСС 140-160 уд/хв) та низький АТ(60-70 мм рт.ст.). • Підвищується потреба у кисні, зростають серцевий викид і системний судинний тиск. • Закриваються фетальні судинні комунікації: - венозна (аранцієва) протока спустошується з перших хвилин життя, повна облітерація закінчується наприкінці 8-го тижня життя; - спазм артеріальної (Боталової) протоки настає з першим вдохом, але вона функціонує ще протягом 8 годин (тому у 85% новонароджених вислуховуються серцеві шуми). Анатомічна облітерація – до 2 місяців; - овальний отвір заростає наприкінці 5-7 місяця життя. У 50% здорових дітей – до 1 року (у деяких право-ліве шунтування зберігається і у дорослому віці, що може трактуватися як аномалія розвитку) У новонароджених серце розташоване на діафрагмі горизонтально, з віком – більш вертикально. Форма округла (більші розміри передсердь в порівнянні зі шлуночками), з року – овальна, а до 6 років – грушоподібної форми (як у дорослих) Вага серця у новонароджених складає 0,8 % маси тіла, що є більшим від відповідного співвідношення у дорослих (0,4 %). Існує три періоди, коли ріст серця є особливо інтенсивним: від народження до 2-х років, 12 – 14 років і 17 – 20 років. Розміри і товщина стінок (5 мм) обох шлуночків у новонародженого є однаковими. В подальшому спостерігається більш інтенсивний ріст лівого шлуночка. Стимулятором росту лівого шлуночка є зростання судинного опору і артеріального тиску. Одночасно відбувається тканинна диференціація серцевого м’яза. З’являється поперечна посмугованість кардіоміоцитів, збільшення діаметру волокон Пуркіньє. У віці 7 – 8 років відбувається остаточна тканинна диференціація серця і з 10 років 14 характерним є інтенсивний ріст всіх елементів міокарду. Співвідношення товщини стінки лівого та правого шлуночків: в 1 рік – 1:1,5, в 5 років – 1 : 2,5, в 14 років – 1 : 2,76 Міокард у новонароджених має такі особливості: • М’язові волокна тонкі, слабко відмежовані • Велика кількість малодиференційованих ядер • Слабко розвинуті сполучна і еластична тканини • Мало виражена поперечна посмугованість • Добре розвинута сітка кровоносних судин У новонароджених наявне зменшення тривалості серцевого ритму (0,4-0,5 сек); в 10 років серцевий цикл триває 0,7 сек, у дорослих – 0,77-0,8 сек. Тривалість серцевого циклу зменшена в основному за рахунок діастоли. Аорта новонародженого в діаметрі становить 6 мм. На відстані 10 мм від місця відходження від аорти лівої підключичної артерії, в місці впадіння артеріальної протоки діаметр аорти становить 3 – 4 мм (істмус аорти). В перші місяці життя ділянка істмусу розширюється і після 6 міс. звуження просвіту вже не визначається. Кровоносні судини новонародженого мають тонкі стінки, в них недостатньо розвинуті м’язеві та еластичні волокна. Просвіт артерій є широким і практично відповідає просвіту вен (1:1). Оскільки вени ростуть швидше, то до 16 років вони стають вдвічі ширшими за артерії. Диференціація артеріальної та венозної сітки проявляється розвитком колатеральних судин, збільшенням кількості і довжини капілярів, формуванням клапанного апарату. Після того, як дитина починає самостійно ходити, спостерігається інтенсивний ріст венозної системи нижньої половини тулуба. Легенева артерія у дітей є завжди ширшою від аорти. У новонародженого її діаметр становить 1,2 – 2,0 см. До 10 років просвіт легеневої артерії і аорти зрівнюється і лише у дорослих аорта є ширшою за легеневу артерію. Розтягнення газами легень сприяє зниженню опору в легеневих судинах, що веде до збільшення кровотоку в легенях в 5 і більше раз. Крім того, після народження відбувається зниження тиску в легеневій артерії і до 6 тижнів він досягає величини дорослих (15-25 15 мм.рт.ст). Тому для дітей перших двох місяців характерною є фізіологічна легенева гіпертензія. Стовбур легеневої артерії є коротким і ділиться на дві приблизно однакові гілки. Це створює перепад тиску, який в деяких здорових новонароджених може сягати 10 – 15 мм рт. ст. і може бути причиною характерного систолічного шуму периферичного стенозу легеневої артерії. Після народження просвіт легеневої артерії не збільшується, а діаметр її гілок зростає досить інтенсивно, що призводить до зникнення перепаду тиску, а, отже і шуму до 3 – 5 місяців. Артеріоли малого кола кровообігу у новонародженого характеризуються гіпертрофією м’язевого шару і гіперплазією внутрішньої оболонки (характерно для легеневої гіпертензії). В перші місяці життя стінка цих судин витончується і просвіт збільшується. Положення серця в окремі періоди дитинства є різним, тому що відбувається серія поворотів і переміщень серця в грудній клітці. Серце новонародженого має кулясту форму, поперечне положення і проектується на рівні ТІV - ТVІІІ. Передня поверхня серця утворена правими відділами і лівим шлуночком. В кінці періоду новонародженості серце зміщується у фронтальній площині вправо за рахунок зменшення розмірів печінки і збільшення об’єму лівої легені. В грудному періоді починається поворот серця справа наліво навколо вертикальної осі. Таким чином, до кінця першого року життя поперечне положення змінюється на косе, а до 2 – 3 років положення серця стабілізується і верхівка спрямована вперед, вниз і вліво. Частота серцевих скорочень у дітей Новонароджені – 140-160 уд./хв 1 рік – 120-125 уд./хв 5 років – 98-100 уд./хв 8 років – 80-85 уд./хв 12 років – 75-82 уд./хв 15 років – 70-75 уд./хв. ЧСС у дітей одного й того ж віку може мати індивідуальні коливання (до 10-12 уд/хв). Під час сну пульс знижується (в 1 рік до 90 уд./хв, в 14 років – до 40-45 уд./хв). ЧСС також залежить від зовнішньосередовищних (t повітря) та внутрішніх факторів (захворювання ССС, анемія та ін.). Величина АТ у дітей раннього віку нижче, ніж у дорослих (відносно більший просвіт артерій). У дітей 1-го року максимальний АТ визначають за формулою: 76 + 2п, де п – кількість місяців життя.У дітей старше року використовують формулу 90 + 2п, де п – кількість років дитини. 16 Регуляція кровообігу. У регуляції діяльності серця гетерометричний механізм проявляється слабо через низьку здатність серця розтягуватись, але залежність сили скорочень від їх частоти (гомеометричний механізм) виражена добре. Блукаючі нерви можуть рефлекторно гальмувати діяльність серця новонародженого (наприклад, рефлекс Ашнера), проте їх тонічний вплив на діяльність серця виражено незначно. Тонічний вплив симпатичної системи на серце не проявляється, про що свідчить відсутність будь-яких змін діяльності серця при фармакологічній блокаді цієї системи. З іншого боку, відомо, що вплив на дитину таких факторів, як холод, тепло, рух, плач, годування, збільшує частоту серцевих скорочень. Вважається, що це пов'язано з рефлекторним збудженням центрів симпатичної нервової системи. Рівень артеріального тиску у новонароджених підтримується в основному гуморально. 17 1 — артеріальна протока закривається; 2 — збільшення кровоплину до легень; 3 — кров, збагачена киснем, надходить до лівого передсердя; 4 — овальний отвір закривається. 18 7.Анатомо-фізіологічні особливості серцево-судинної системи новонародженого. • Анатомічне серце новонародженого розташоване більш краніально за рахунок високого стояння діафрагми. • Значно більший об'єм серця відносно об'єму грудної клітки. • Форма серця куляста. • Правий та лівий шлуночки приблизно однакові за об'ємом і товщиною стінки на момент народження. • Після народження інтенсивно ростуть ліві відділи серця за рахунок збільшення судинного опору та артеріального тиску. • Темп росту магістральних судин менший ніж темп росту серця. • У новонароджених співвідношення діаметрів легеневої артерії та аорти інше (аорта – 16 мм, легенева артерія – 21 мм); у віці 10-12 років їх діаметр стає однаковим, а в дорослих аорта завжди більша за легеневу артерію (аорта – 80 мм, легенева артерія – 74 мм). • Кровоносні судини новонароджених мають тонку стінку, у них недостатньо розвинені м'язові та еластичні волокна. • У новонароджених просвіт відповідних артерій та вен однаковий. • Капіляри в дітей добре розвинені, відносно широкі й короткі. • Пульс у дітей усіх вікових категорій більш частий, ніж у дорослих, за рахунок більш інтенсивного обміну речовин та пізнього розвитку вагусної іннервації серця. 19 Використана література 1. Чеботарьова В.Д., Майданник BS. Пропедевтична педіатрія. – K.: Б. в., 1999. – С. 146-162, 358-386. 2. Мазурин A.B., Воронцов U.M. Пропедевтика детских болезней. – СПб.: "Издательство Фолиант", 2001. – С. 382-482. 3. Медицина дитинства / За ред. П.С. Мощича: У 4 т. – К.: Здоров'я, 1994. – Т. 1. – С. 217-221. 4. Детские болезни / Под ред. Л.А. Исаевой. – М.: Медицина, 1994. – С. 46-48. 5. Кардиология детского возраста / Под ред. П.С. Мощича, В.М. Сидельникова, Д.Ю. Кривчени. – К.: Здоров'я, 1986. – С. 10-24. 20
