Развитие кровеносной системы у плода
Если кто-то считает, что только образовавшийся эмбрион не имеет никакой связи с жизнью, тот глубоко ошибается. Ведь уже с момента вживления оплодотворенной яйцеклетки в эндометрий до второй недели жизни зародыша идет первый этап развития сердечно-сосудистой системы — желточный период.
Желточный мешок зародыша является источником питательных веществ, которые по первичным, но уже существующим сосудам доставляют эмбриону необходимые питательные вещества. На 3-й неделе внутриутробного развития начинает функционировать первичный круг кровообращения. На 3-4-й неделе беременности начинает функционировать кроветворение в печени плода, которая является местом образования кроветворных клеток. Эта стадия занимает период до 4-го месяца внутриутробного развития плода.
К началу четвертого месяца костный мозг плода созревает для того, чтобы полностью взять на себя ответственность за образование эритроцитов, лимфоцитов и других клеток крови. Наряду с костным мозгом, кроветворение начинает осуществляться и в селезенке. С конца 8-й недели беременности начинает функционировать аллантоидное кровообращение, благодаря которому первичные сосуды плода соединяются с плацентой. Этот этап представляет собой новый уровень, так как обеспечивает более полную доставку питательных веществ от матери к плоду.
С конца 3-го месяца беременности на смену аллантоидному кровообращению приходит плацентарное кровообращение. С этого момента плацента начинает выполнять важные и необходимые функции для нормального развития плода — дыхательную выделительную, эндокринную, транспортную, защитную и т.д. Параллельно развитию сосудов идет и развитие сердца плода. Образовавшись на 3-й неделе внутриутробного развития, первичный круг кровообращения дает начало развитию сердца. Уже на 22 день происходит первое сокращение, которое еще не контролируется нервной системой.
И хотя маленькое сердечко имеет размеры всего лишь макового зернышка, оно уже пульсирует. На первом месяце беременности формируется сердечная трубка, из которой образуются первичное предсердие и желудочек с первичными главными сосудами. Даже с таким примитивным строением крохотное сердечко уже способно перекачивать кровь по организму. К концу 8-й, началу 9-й недели формируется четырехкамерное сердце с разделяющими их клапанами и выносящими магистральными сосудами. К 22-й неделе внутриутробного развития или к 20-й неделе беременности сердце маленького жителя материнской утробы полностью сформировано.
2 Особенности кровообращения плода
Что же отличает кровообращение плода от такового у взрослого человека? — Многое, и об этих отличительных особенностях мы постараемся поговорить.
3 Особенности кровообращения после рождения
У доношенного ребенка после рождения возникает ряд физиологических реакций, позволяющих его кровеносной системе перейти на самостоятельную работу. После перевязки пупочного канатика связь между кровотоком матери и ее ребенка прекращается. С первым криком малыша начинают работать легкие, а уже функционирующие альвеолы обеспечивают снижение сопротивления в малом круге примерно в пять раз. Поэтому уже не возникает надобности в артериальном протоке, как это было раньше.
С момента запуска легочного круга кровообращения высвобождаются активные вещества, обеспечивающие расширение сосудов. Давление в аорте существенно начинает превышать таковое в легочном стволе. Начиная с первых моментов самостоятельной жизни, идет перестройка сердечно-сосудистой системы: закрываются обходные шунты, зарастает овальное окно. В конечном итоге кровеносная система ребенка приобретает сходства с таковой у взрослого человека.
Все необходимое для внутриутробного роста и развития младенца поступает к нему, непосредственно с кровью матери от плаценты, где и происходит сообщение 2 кровеносных систем - матери и малыша. Кровообращение через плаценту начинается примерно в конце 2 месяца жизни плода. При этом кровообращение плода имеет свои особенности.
Каковы особенности кровообращения у плода?
Так артериальная, кровь, несущая кислород малышу, поступает к нему непосредственно из плаценты через пупочную вену. Данная вена в составе пупочного канатика, вместе с 2 пупочными артериями, несет кровь к плоду от плаценты.
Затем, в теле плода пупочная вена разделяется на 2 ветви: венозный (аранциев) проток, который доставляет артериальную кровь прямо в нижнюю полую вену, где происходит ее смешение; по второй ветви - кровь матери поступает через систему воротной вены непосредственно в печень плода, где очищается от токсических веществ.
В итоге, при плацентарном кровообращении плода, в правое предсердие малыша попадает смешанная кровь из нижней полой вены, а чисто венозная - из верхней. Из правого предсердия в правый желудочек поступает лишь малая часть крови, которая идет на малый круг кровообращения через легочный ствол. Именно она снабжает легочную ткань, т.к. легкие в утробе материи у малыша не функционируют.
Какие образования присутствуют в кровеносной системе плода?Рассмотрев схему кровообращения плода, необходимо упомянуть и о наличии в ней некоторых функциональных образований, которые у родившегося малыша в норме отсутствуют.
Так в перегородке, расположенной между предсердиями, имеется отверстие - овальное окно. Через него смешанная кровь, минуя малый круг, попадает сразу в левое предсердие, откуда изливается в левый желудочек. Затем кровоток направляется в аорту, в большой круг. Таким образом происходит сообщение 2 кругов кровообращения плода.
Также в системе кровообращения плода выделяют такое функциональное образование, как баталов проток. Он соединяет легочный ствол с дугой аорты, и добавляет в нее определенную порцию смешанной крови. Говоря другими словами, баталов проток, вместе с овальным окном, разгружает малый круг кровообращения, направляя кровь непосредственно в большой круг.
Как изменяется система кровообращения после рождения?С момента первого вздоха ребенка, с его рождения, начинает функционировать малый круг кровообращения. После того, как родившемуся крохе перевязывают пуповину, система кровообращения плода и матери прекращает существовать. При этом плацентарное кровообращение полностью приостанавливается и пупочная вена запустевает. Это приводит к резкому снижению давления в полости правого предсердия и увеличению его в левом, т.к. именно туда направляется кровь из малого круга. В итоге, из-за такой разности давлений, клапан овального окна захлопывается самостоятельно. Если этого не происходит, то у малыша диагностируют врожденный порок, т.к. происходит смешение венозной и артериальной крови, 
в результате чего ткани и органы получают смешанную кровь.
Что касается баталова и аранциева протоков, которые существовали при внутриутробном кровообращении плода, то они самопроизвольно, буквально к концу первого месяца жизни крохи, зарастают. В результате у малыша, как и у взрослого человека, начинают функционировать 2 круга кровообращения. Однако, несмотря на это, у младенца все же отмечаются некоторые особенности кровеносной системы, что связано с функционированием отдельных органов и систем. Поэтому сердечно-сосудистая система крохи, одна из первых после рождения подвергается осмотру с помощью УЗИ.
Колеблется согласно процессов метаболизма, происходящие в ней. Во время беременности его интенсивность в матке повышается в 20-40 раз.
Имплантация оплодотворенной яйцеклетки сопровождается расширением маточных сосудов и образованием лакун, в которых содержится материнская кровь. Здесь происходит обмен крови матери с кровью плода поступает капиллярами ворсинок хориона. Между кровью матери и плода существует плацентарный барьер, состоящий из эндотелия капилляров пупочных сосудов и двух слоев клеток, образующих стенки хориальных ворсинок. Толщина его составляет 2-6 мкм, т.е. несколько больше, чем толщина легочной мембраны. Переход соединений через плацентарный барьер происходит путем диффузии и активного транспорта. По градиенту концентрации диффундирует ют Газни, глюкоза, аминокислоты. Однако в крови плода многие вещества содержатся в большей концентрации, чем в материнской крови. К ним относятся Na +, К +, Са2 +, витамины Вь Вб, Bl2, С. Это свидетельствует об активном транспорте. Как правило, плацентарный барьер непроницаем для соединений с молекулярной массой более 1000. Но из этого правила есть и исключения. Например, через плаценту проходят тироксин, вазопрессин и некоторые другие вещества, которые имеют большую молекулярную массу.
К концу беременности сосудами матки проходит до 700-800 мл крови за I мин, что почти в 2 раза больше, чем через плаценту со стороны плода. Проницаемость плацентарной мембраны для Ог ниже, чем легочной. Это отчасти компенсируется высокой сродством гемоглобина плода (HbF) в Ог.
От плаценты артериальная кровь поступает в организм плода нечетным веной пуповины. Часть ее сразу попадает в печень, что обеспечивает интенсивное развитие этого органа. Пройдя печень, кровь вливается в нижнюю полую вену, где вместе с остальной частью артериальной крови смешивается с венозной, двигаясь в направлении от нижней половины тела к верхней в правое предсердие, вместе со смешанной кровью из нижней полой вены поступает венозная кровь из верхней полой вены. Из правого предсердия она направляется в левое предсердие через овальное отверстие и далее - в левый желудочек и аорту. Вторая часть крови поступает в правый желудочек и легочный ствол, а так как сосуды легких плода сужены, то почти вся кровь из правого желудочка через артериальный проток также направляется в аорту.
Однако в правом предсердии не происходит полного смешения крови, поступающей из нижней и верхней полых вен. Более насыщенная кислородом кровь нижней полой вены благодаря выступлению на стенке правого предсердия поступает преимущественно в левую половину сердца. Эта кровь из дуги аорты прежде попадает в коронарные сосуды, мозг и верхние конечности. Это обеспечивает развитие указанных частей тела во внутриутробный период. Кровь, оставшаяся смешиваясь с менее оксигенированный кровью артериального протока, через нисходящую аорту поступает к органам нижней половины туловища и плаценты.
Под конец беременности оба желудочка функционируют параллельно и перекачивают за 1 мин до 750 мл крови, около 60% этого количества крови поступает в плаценту, а 40%-К тканей плода.
Прекращение плацентарного кровообращения после рождения значительно меняет условия кровотока ребенка. Во-первых, при исключении из системы кровообращения пупочных артерий резко увеличивается периферическое сопротивление сосудов большого круга кровообращения. Это приводит к росту артериального давления с 60-70 мм рт. ст. (8-9,3 кПа) в конце беременности до 85-90 мм рт. ст. (11,3-12 кПа) после рождения. Во-вторых, с началом легочного дыхания почти в 5 раз снижается гидростатическое сопротивление сосудов малого круга кровообращения и резко увеличивается кровоток через них. В-третьих, прекращение поступления крови из плаценты приводит к уменьшению объема и давления крови в правом предсердии, в то время как резко возросший приток крови по легочным венам приводит к увеличению давления в левом предсердии. Вследствие градиента давления, которое возникает между предсердиями, закрывается клапан овального отверстия. К концу второго месяца после рождения это отверстие растет.
Сразу после рождения вследствие повышения давления в аорте и снижение давления в легочной артерии часть крови через артериальный проток течет навстречу потоку, который шел во внутриутробный период (из аорты в легочную артерию). Но вскоре вследствие сокращения гладких мышц пролива кровоток по нему снижается, я через 1-8 суток почти совсем прекращается. Главной причиной сокращения гладких мышц является увеличение напряжения кислорода в аортальной крови, поступающей сейчас из легких. Но если уровень Раоя снизится, то артериальный проток может снова открыться. Спазм пролива сопровождается ишемией собственно стенки, что приводит к развитию в ней соединительной ткани и анатомического закрытия протока. Обычно это происходит в 2-5 мес.
Регуляция кровотока во внутриутробный период еще несовершенна. Хотя сосуды иннервированные хорошо уже с 4-го месяца и рефлексогенные зоны появляются рано, рефлексы у них еще слабы. У плода в большей степени выражены миогенные и гуморальные механизмы регуляции. Тонус сосудов зависит главным образом от автоматизма мышечных клеток, реакции их на давление и гормонально-метаболические факторы. На тонус сосудов влияет также напряжение Ог в крови: при уменьшении уровня Раоа тонус сосудов некоторых органов ослабевает, при повышении, наоборот, увеличивается. При. гипоксии возрастает ЧСС, сужаются сосуды скелетных мышц, кожи, увеличивается кровоток по пупочных сосудах. Норадреналин и вазопрессин увеличивают движение крови через плаценту, а ангиотензин II уменьшает его.
После рождения постепенно совершенствуется система регуляции кровообращения. Этот процесс завершается лишь к концу периода полового созревания. У малышей в возрасте до 7-8 мес еще не выражен депрессорных рефлекс с барорецепторов синокаротиднои и аортальной зон. Активнее формируются рефлекторные механизмы регуляции кровотока в период становления двигательной системы ребенка. Сначала, примерно в конце первого года жизни, формируются рефлексы с хеморецепторов, а затем, постепенно, - с барорецепторов. Ренин-ангиотензин-альдостероновая система включается в процесс регуляции кровообращения уже у новорожденных.
Схема кровообращения плода представлена на рис. 810041347.
Упрощённые схемы кровообращения у плода, которую легко воспроизвести, показаны на рис. 410172327 и 410172346.
У плода роль легких (малого круга кровообращения) выполняет плацента. От плаценты кровь плода, оттекает через пупочную вену, проходящую в пуповине
Отсюда большая часть крови поступает через венозный проток в нижнюю полую вену, где смешивается с дезоксигенированной кровью от нижних областей тела.
Меньшая часть крови оттекает в левую ветвь воротной вены, проходит через печень и печеночные вены и поступает в нижнюю полую вену.
По нижней полой вене в правое предсердие течет смешанная кровь, насыщение которой кислородом составляет 60 ‑ 65 %. Почти вся эта кровь поступает через клапаны нижней полой вены непосредственно к овальному отверстию и через него в левое предсердие. Из левого желудочка она выбрасывается в аорту и далее в большой круг кровообращения.
Кровь из верхней полой вены сначала поступает через правое предсердие и правый желудочек в легочный ствол.
Поскольку легкие находятся в спавшемся состоянии, сопротивление их сосудов велико и давление в легочном стволе в момент систолы временно превышает давление в аорте. Это приводит к тому, что большая часть крови из легочного ствола поступает через артериальный проток (боталлов проток ) в аорту и лишь относительно небольшое ее количество протекает через капилляры легких, возвращаясь в левое предсердие через легочные вены.
Артериальный проток впадает в аорту дистальнее места ответвления артерий головы и верхних конечностей, поэтому эти части тела получают более насыщенную кислородом кровь из левого желудочка. Часть крови поступает через две пупочные артерии (отходящие от подвздошных артерий) и пуповину в плаценту: остальная часть крови снабжает нижние отделы туловища.
Такой «двойной желудочек» может перекачивать около 200-300 мл крови на 1 кг массы в минуту. 60 % этого количества поступает к плаценте, а остальная кровь (40 %) омывает ткани плода. В конце беременности артериальное давление у плода составляет 60-70 мм рт. ст., а частота сокращений сердца – 120-160 мин -1 .
Для зародыша кровообращение является самой важной функцией, ведь именно через него плод насыщается питательными веществами.
Примерно через две недели, после зачатия формируется сердечно-сосудистая система плода, и с этих пор он нуждается в постоянном притоке полезных веществ.
Также нужно тщательно следить за здоровьем будущей матери, потому что частые заболевания приведут к отклонениям в развитии зародыша. Именно поэтому во время беременности, рекомендуется постоянно наблюдаться у врача.
Как происходит формирование будущего ребенка?
Формирование будущего ребенка происходит по этапам, на каждом из которых развивается какая-либо система или орган.
В таблице, расположенной ниже, приведены этапы развития будущего ребенка:
| Период беременности | Процессы, происходящие в утробе матери |
|---|---|
| 0 – 14 дней | После проникновения оплодотворенной яйцеклетки в матку, за 14 дней происходит этап формирования плода, именуемый желточным периодом. За эти дни формируется сердечно-сосудистая система будущего ребенка. Зародыш ребенка является желточным мешком, который доставляет эмбриону по вновь сформированным сосудам нужные питательные вещества. |
| 21 – 30 дней | После 21 дня начинает свое функционирование, сформированный круг кровообращения зародыша. В период с 21 по 30 день, происходит старт синтеза крови в печени эмбриона, здесь и начинают образовываться кроветворные клетки. Эта стадия развития длится до четвертого недели развития эмбриона. В сопутствии с этим развивается сердце эмбриона, и начинается развитие сердца с первичного круга обращения крови. И спустя двадцать два дня начинается первое сердечное сокращение эмбриона. Нервная система пока не контролирует его. Размеры сердца на этом этапе крохотны и составляют примерный размер зернышка мака, но пульс уже есть. |
| 1 месяц | Формирование трубки сердца происходит примерно на 30-40 день беременности, в следствии чего развивается желудочек и предсердие. Теперь сердце зародыша способно к кровообращению. |
| 9 неделя | С начала девятой недели развития плода, начинает работать кровообращение, с помощью которого сосуды эмбриона присоединяются к плаценте. Происходит новый уровень поставки питательных элементов к зародышу, через образовавшуюся связь. К девятой неделе формируется сердце с 4 камерами, главными сосудами, клапанами. |
| 4 месяц | В начале 4 месяца формируется костный мозг, который забирает на себя функцию образования эритроцитов и лимфоцитов, а также других клеток крови. Параллельно с ним, начинает синтез крови в селезенке. С начала четвертого месяца образовавшееся кровообращение заменяется на плацентарное. Теперь плацента отвечает за все важные функции и кровообращение, для здорового развития плода. |
| 22 неделя | Полное формирование сердца происходит с двадцатой по двадцать вторую неделю беременности. |
Чем особенно обращение крови у эмбриона?
Связывает зародыша с матерью канал, по которому поставляются питательные вещества, именуемы пупочным. Внутри этого канала содержится одна вена и две артерии. Венозная кровь наполняет артерию, проходя через пупочное кольцо.
Поступая в плаценту, она обогащается нужными питательными элементами для плода, происходит насыщение кислородом, после чего она обратно идет к эмбриону. Всё это происходит внутри пупочной вены, которая впадает в печень и разделяется внутри нее еще на 2 ветки. Данная кровь именуется артериальной.
Одна из веток в печени поступает в область нижней полой вены, в то время как вторая ответвляется из нее и разделяется на мелкие сосуды. Именно так полая вена насыщается кровью, где смешивается с кровью, которая поступает из других отделов тела.
К правому предсердию передвигается абсолютно весь кровяной поток. Отверстие, находящееся внизу полой вены, дает поступать крови в левую часть сформировавшегося сердца.
Кроме перечисленных уникальностей обращения крови ребенка, нужно выделить еще и следующие:
- Функция легких полностью лежит на плаценте;
- Сначала кровь выходит из верхней полой вены, а уже потом наполняет остальную часть сердце;
- Если у эмбриона нет дыхания, то маленькие капилляры легких создают давление на движение крови, которое в артерии легкого является неизменным, а в аорте падает сравнительно с ней;
- Перемещаясь из левого желудочка и артерии, формируется объем выброса сердцем крови, и составляет он 220 мл/кг/мин.
Когда кровь обращается в эмбрионе, то только 65% насыщается в плаценте, остальные 35% концентрируются в органах и тканях будущего ребенка. Что такое фетальное кровообращение?
Название фетального обращения крови, также присуще плацентарному обращению крови.
Оно также содержит свои особенности:
- Абсолютно все органы эмбриона нужные для жизнедеятельности (мозг, печени и сердце) и питаются кровью. Она поставляется из верхней аорты, обогащенная кислородом больше, чем остальные зоны тела;
- Присутствует соединение правой и левой половин сердца. Связь эта происходит по большим сосудам. Их всего два. Один из них отвечает за кровообращение, используя овальное окно, в перегородке между предсердиями. А второй сосуд производит обращение при помощи отверстия, разделяющего аорту и артерию легкого;
- Именно за счет этих двух сосудов, время передвижения кровяного потока по большому кругу обращения больше, нежели в малом круге;
- Одновременно происходит сокращение правого и левого желудочков;
- Правый желудочек дает больше потока крови на две трети, по сравнению с общим выбросом. В это время система хранит большое давление нагрузки;
- При таком кровообращении поддерживается одинаковое давление в артерии и аорте, который обычно равен 70/45 мм.рт.ст.;
- Отличается большим давлением правое предсердие, нежели левое.
Быстрая скорость – нормальный показатель фетального кровообращения.
Чем уникально обращение крови после рождения?
У полноценно доношенного ребенка, после того как он родится, происходит ряд физиологических изменений организма, в ходе которых его система сосудов начинает функционировать самостоятельно. После перерезания и перевязки кантика пупка, останавливается обмен между матерью и ребенком.
У новорожденного начинают сами функционировать легкие, а работающие альвеолы снижают давление в малом круге обращения почти в 5 раз. В следствии этого отсутствует необходимость в артериальном протоке.
Когда запускается обращение крови через легкие, освобождаются вещества, которые способствуют расширению сосудов. Артериальное давление растет, и становиться больше, чем в артерии легкого.
С первого вдоха, начинаются изменения, приводящие к формированию организма полноценного человека, происходит зарастание овального окна, перекрываются обходные сосуды, приходя к полноценной системе функционирования.
Отклонения кровообращения плода
Для предотвращения каких-либо нарушений в развитии будущего ребенка, беременной девушке следует постоянно контролироваться у квалифицированного врача. Так как патологические процессы в организме будущей матери, сказываются на отклонениях в развитии плода.
Крайне необходимо обследование дополнительного круга кровообращения, так как нарушение его может привести к тяжелым осложнениям, выкидышам и смерти плода.
Врачи разделяют три формы, по которым разделяются нарушения обращения крови плода:
- Плацентарная (ПН). Является клиническим синдромом, при котором происходят структурные и функциональные изменения плаценты, что отражается на состоянии и нормальном развитии плода;
- Фетоплацентарная (ФПН). Является наиболее распространённым осложнением беременности;
- Маточно-плацентарная.
Схема действия кровообращения сводится к «мать – плацента – плод». Эта система помогает выводить вещества, которые остаются после обменных процессов, и насыщать организм плода кислородом и питательными веществами. Также она защищает от попадания в систему плода вирусных инфекций, бактерий, и провокаторов болезней. Сбой кровообращения повлечет патологические изменения эмбриона.
Диагностика сбоев кровообращения
Определение проблем с кровотоком, и каких-либо повреждений будущего ребенка, происходит при помощи УЗИ (ультразвуковое исследование), либо допплерометрии (один из видов ультразвуковой диагностики, помогающий определить интенсивность кровообращения в сосудах матки и пуповины).
Когда проходит обследование, данные выводятся на монитор и врач следит за проявлением факторов, которые могут гласить о нарушении кровообращения.
Среди них:
- Более тонкая плацента;
- Наличие заболеваний инфекционного происхождения;
- Оценка состояния околоплодных вод.
При проведении допплерометрии, врач может диагностировать три стадии сбоя кровообращения:
Проведение исследования УЗИ является безопасным методом обследования, для будущих мам на любом сроке беременности. Дополнительно могут назначаться исследования крови будущей матери.
Последствия сбоев кровообращения
В случае сбоя в единой системе функционирования крови от матери к плаценте и зародышу, появляется плацентарная недостаточность. Происходит это потому, что плацента является главным поставщиком кислорода и питательных веществ для эмбриона, и объединяет две главные системы непосредственно будущую мать и зародыша.
Любые отклонения в организме матери, влекут к сбоям кровообращения эмбриона.
Врачами всегда диагностируется степень нарушения обращения крови. В случае диагностирования 3-й степени, применяются срочные меры в виде терапии, либо хирургического вмешательства. Согласно статистике около 25% беременных женщин подвергаются патологии плаценты.