Структурно-функциональное развитие сердечно-сосудистой системы на разных возрастных этапах

Сердечно-сосудистая система, как и все функциональные системы организма, развивается поэтапно и гетерохронно. При этом выделяют три критических периода когда происходят наиболее значимые изменения в ее функционировании: 1) эмбриональный; 2) ранний постнатальный; 3) пубертатный (подростковый). Каждый возрастной этап характеризуется определенной направленностью, которая отражается в морфофункциональной организации сердечно-сосудистой системы, способах ее регуляции и биохимических изменениях.

Характеристика сердечно-сосудистой системы в период внутриутробного развития.

Сердце развивается из мезодермы в виде парной закладки на стадии одного-трех сомитов — это происходит примерно на 17-й день развития зародыша. Сомит (первичный сегмент) — парное метамерное образование у зародышей. Разделение сердца на правую и левую половины начинается с конца 3-й недели благодаря одновременному росту двух перегородок — из предсердия и верхушки желудочка. Межпредсердная перегородка начинает образовываться с 4-й недели внутриутробной жизни. Она делит первичное общее атриовентрикулярное отверстие на два: правое и левое венозные отверстия. На 6-й неделе в этой перегородке образуется первичное овальное отверстие (рис. 5.3). Возникает трехкамерное сердце с сообщением между предсердиями.

Рис. 5.3. Сердце плода (выделено открытое овальное окно) Примерно на 5-й неделе возникают первые пульсирующие сокращения, и к 8—9-й неделям развития сердце становится четырехкамерным (два предсердия и два желудочка).

Сердце плода имеет свои особенности — открытые овальное окно, отверстия между правым и левым предсердиями и артериальный проток. Такие особенности строения сердца способствуют поступлению кислорода во все органы и системы плода, уменьшают ток крови к легким, которые во время пребывания ребенка в утробе матери не работают, и одновременно увеличивают ток крови к тканям и органам.

В плодный период развития обогащенная кислородом кровь с относительно низкой концентрацией углекислого газа (СО.,) из плаценты по пупочной вене поступает в печень, а из печени — в пижшою полую вену. Часть крови из пупочной вены через венозный проток, минуя печень, сразу попадает в систему нижней полой вены, где происходит перемешивание крови. Кровь с высоким содержанием С0₂ поступает в правое предсердие из верхней полой вены, которая собирает кровь из верхней части тела. Через овальное окно часть крови поступает из правого предсердия в левое. При сокращении предсердий клапан закрывает овальное отверстие, и кровь из левого предсердия поступает в левый желудочек и далее в аорту, т. е. в большой круг кровообращения. Из правого желудочка кровь направляется в легочную артерию, которая артериальным (богалловым) протоком связана с аортой. Это возможно из-за более низкого давления в аорте по сравнению с легочным стволом. Через артериальный проток и овальное окно сообщаются малый и большой круги кровообращения. Система кровообращения плода слабо реагирует на факторы внешней среды, потому что пупочноплацентарные сосуды находятся в расширенном состоянии и их тонус крайне низок.

У плода, так же как и у взрослых, отмечается перераспределение кровообращения при изменении газового состава крови в соответствии с потребностью тканей в кислороде. Во время двигательных реакций у плода повышается АД, что обусловлено увеличением ЧСС. Артериолы и капилляры полностью или почти полностью раскрыты, следовательно, общее периферическое сопротивление минимально. К концу созревания плода нормализуется нервный контроль сердечно-сосудистой системы.

На ранних этапах внутриутробной жизни потребность в крови в несформированных легких, куда перекачивает кровь правый желудочек, еще невелика. Поэтому степень развития правого желудочка определяется уровнем развития легких. Но мере развития легких и увеличения их объема больше крови направляется к ним и меньше проходит через артериальный проток. Закрытие артериального протока происходит после рождения (в норме — до 8 недель жизни). После рождения перестают функционировать и редуцируются и другие сосуды (сосуды пуповины и венозный проток), превращаясь в соединительнотканные тяжи. После рождения ребенка овальное окно закрывается.

ЧСС у плода колеблется от 130 до 150 ударов в минуту. В разное время суток она может отличаться на 30—40 сокращений у одного и того же плода. В момент шевеления плода она увеличивается на 13—14 ударов в минуту, при кратковременной задержке дыхания у матери — на 8—11 ударов. Мышечная работа матери не влияет на частоту сердечных сокращений плода.

Выраженная гипоксемия (недостаток кислорода в крови), гиперкапния (повышенное содержание углекислого газа в крови) или комбинация обоих факторов, как правило, вызывают повышение ЧСС и ЛД.