Кровообращение плода. Кровообращение плода и ее изменения после рождения

Характерная особенность крови в пренатальном периоде – большое количество фетального гемоглобина HbF. От 10-й до 28-й недели гестации он составляет 90% гемоглобина. С 28-й по 34-ю неделю кровь эмбриона перестраивается – переходит к взрослому гемоглобину HbA. У доношенного плода отношение фетального гемоглобина к взрослому составляет 80:20.

Эта статья - первая часть цикла про сердце и кровообращение. Сегодняшний материал полезен не только для общего развития, но и для понимания, какие бывают пороки сердца. Для лучшего представления размещено много рисунков, причем половина с анимацией.

Схема потоков крови в сердце ПОСЛЕ рождения

Венозная кровь от всего организма собирается в правом предсердии по верхней и нижней полой венам (по верхней - от верхней половины тела, по нижней - от нижней). Из правого предсердия венозная кровь через трехстворчатый клапан попадает в правый желудочек, откуда через легочной ствол (= легочная артерия) попадает в легкие.

Схема : полые вены? правое предсердие? ? правый желудочек? [клапан легочной артерии] ? легочная артерия.

Строение сердца взрослого человека (рисунок с www.ebio.ru).

Артериальная кровь из легких по 4 легочным венам (по 2 от каждого легкого) собирается в левом предсердии, откуда через двустворчатый (митральный ) клапан попадает в левый желудочек, а затем через аортальный клапан выбрасывается в аорту.

Схема : легочные вены? левое предсердие? [митральный клапан] ? левый желудочек? [аортальный клапан] ? аорта.

Схема движения крови в сердце после рождения (анимация).
Superior vena cava - верхняя полая вена.
Right atrium - правое предсердие.
Inferior vena cava - нижняя полая вена.
Right ventricle - правый желудочек.
Left ventricle - левый желудочек.
Left atrium - левое предсердие.
Pulmonary artery - легочная артерия.
Ductus arteriosus - артериальный проток.
Pulmonary vein - легочная вена.

Схема потоков крови в сердце ДО рождения

У взроcлых людей все просто - после рождения потоки крови отделены друг от друга и не смешиваются. У плода кровообращение происходит гораздо сложнее, что связано с наличием плаценты, неработающими легкими и желудочно-кишечным трактом. У плода есть 3 особенности:

• открытое овальное отверстие (foramen ovale, «форАмэн овАле»),
• открытый артериальный проток (боталлов проток, ductus arteriosus, «дУктус артериОзус»)
• и открытый венозный проток (ductus venosus, «дУктус венОзус»).

Овальное отверстие соединяет правое и левое предсердие, артериальный проток - легочную артерию и аорту, а венозный проток - пупочную вену и нижнюю полую вену.

Рассмотрим потоки крови у плода.

Схема кровообращения плода
(объяснения в тексте).

Обогащенная кислородом артериальная кровь из плаценты по пупочной вене, проходящей в пуповине, поступает к печени. Перед вхождением в печень поток крови делится, и значительная часть его минует печень по венозному протоку , имеющемуся только у плода, и идет в нижнюю полую вену прямо к сердцу. Кровь от самой печени по печеночным венам также поступает в нижнюю полую вену. Таким образом, перед впадением в правое предсердие в нижней полой вене получается смешанная (венозно-артериальная) кровь от нижней половины тела и плаценты.

По нижней полой вене смешанная кровь поступает в правое предсердие, откуда 2/3 крови через открытое овальное отверстие попадают в левое предсердие, левый желудочек, аорту и большой круг кровообращения.

Овальное отверстие и артериальный проток у плода.

Движение крови через овальное отверстие (анимация).

Движение крови через артериальный проток (анимация).

1/3 смешанной крови, поступившей по нижней полой вене, смешивается со всей чисто венозной кровью из верхней полой вены, собирающей кровь от верхней половины тела плода. Далее из правого предсердия это поток направляется в правый желудочек и затем в легочную артерию. Но легкие у плода не работают, поэтому только 10% этой крови попадает в легкие, а остальные 90% через артериальный (боталлов) проток сбрасываются (шунтируются) в аорту, ухудшая в ней насыщенность кислородом. От брюшной части аорты отходят 2 пупочные артерии, которые в пуповине идут к плаценте для газообмена, и начинается новый круг кровообращения.

Печень плода единственная из всех органов получает чистую артериальную кровь от пупочной вены. Благодаря «льготному» кровоснабжению и питанию печень к моменту рождения успевает вырасти до такой степени, что занимает 2/3 брюшной полости и в относительном плане весит в 1.5-2 раза больше, чем у взрослого.

Артерии к голове и верхней половине тела отходят от аорты выше уровня впадения артериального протока, поэтому кровь, поступающая к голове, насыщена кислородом лучше, чем, например, кровь, поступающая к ногам. Как и печень, голова новорожденного также необычайно большая и занимает 1/4 часть всей длины тела (у взрослого - 1/7). Головной мозг новорожденного составляет 12 - 13% массы тела (у взрослых 2,5%). Наверно, маленькие дети должны быть необычайно умными, но мы об этом не можем догадаться по причине 5-кратного уменьшения массы головного мозга. 😉

Изменения кровообращения после рождения

Когда новорожденный делает свой первый вдох, его легкие расправляются , сосудистое сопротивление в них резко падает, и кровь начинается поступать в легкие вместо артериального протока, который вначале опустевает, а потом зарастает (говоря по-научному, облитерируется).

После первого вдоха давление в левом предсердии из-за повышенного притока крови увеличивается, и овальное отверстие перестает функционировать и зарастает. Также зарастают венозный проток, пупочная вена и конечные отделы пупочных артерий. Кровообращение становится таким же, как у взрослых.

Пороки сердца

Врожденные

Поскольку развитие сердца довольно сложное, этот процесс может быть нарушен во время беременности при курении, употреблении алкоголя или ряда лекарств. Врожденные пороки сердца бывают у 1% новорожденных . Чаще всего регистрируются:

• дефект (незаращение) межпредсердной или межжелудочковой перегородки: 15-20 %,
• неправильное расположение (транспозиция ) аорты и легочного ствола - 10-15 %,
• тетрада Фалло - 8-13 % (сужение легочной артерии + неправильное расположение аорты + дефект межжелудочковой перегородки + увеличение правого желудочка),
• коарктация (сужение) аорты - 7,5 %
• открытый артериальный проток - 7 %.

Приобретенные

Приобретенные пороки сердца возникают в 80 % случаев по причине ревматизма (как теперь говорят, острой ревматической лихорадки). Острая ревматическая лихорадка возникает через 2-5 недель после стрептококковой инфекции горла (ангина, фарингит ). Поскольку стрептококки по антигенному составу похожи на собственные клетки организма, образующиеся антитела запускают повреждение и воспаление в кровеносной системе, что в итоге приводит к формированию пороков сердца. В 50% случаев поражается митральный клапан (если помните, он еще называется двухстворчатым и находится между левым предсердием и желудочком).

Приобретенные пороки сердца бывают:

1. изолированные (2 основных вида):
   • стеноз клапана (сужение просвета)
   • недостаточность клапана (неполное закрытие, в результате чего при сокращении наблюдается обратный ток крови)
2. сочетанные (стеноз и недостаточность одного клапана),
3. комбинированные (любое поражение разных клапанов).

Стоит заметить, что иногда сочетанные пороки называют комбинированными, и наоборот, т.к. четких определений здесь нет.

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.

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.

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.

Сердечно-сосудистая система гарантирует сохранение жизнеспособности всех органов человеческого тела. Правильное ее развитие во внутриутробном периоде — залог хорошего здоровья в будущем. Кровообращение плода, схема и описание распределения потоков крови в его теле, понимание особенностей этого процесса важны для понимания природы патологических состояний, встречающихся у новорожденных и в дальнейшей жизни детей и взрослых.

Кровообращение плода: схема и описание

Первичная система кровообращения, которая обычно готова к работе к концу пятой недели беременности, называется желточной и состоит из артерий и вен, называемых пупочно-брыжеечными. Эта система является рудиментарной и в ходе развития ее значение уменьшается.

Плацентарное кровообращение — то, что обеспечивает организму плода газообмен и питание на протяжении беременности. Функционировать оно начинает еще до формирования всех элементов сердечно-сосудистой системы – к началу четвертой недели.

Путь движения крови

• Из пупочной вены. В плаценте, в области ворсин хориона циркулирует богатая кислородом и другими полезными веществами кровь матери. Проходя через капилляры, она поступает в главный для плода сосуд – пупочную вену, которая направляет поток крови в печень. На этом пути значительная часть крови через венозный проток (аранциев) оттекает в нижнюю полую вену. До ворот печени к пупочной присоединяется воротная вена, которая у плода развита плохо.
• После печени. Кровь возвращается по системе печеночных вен в нижнюю полую, смешиваясь с потоком, поступающим из венозного протока. Далее она переходит в правое предсердие, куда вливается собравшая кровь из верхней части тела верхняя полая вена.
• В правом предсердии. Полного перемешивания потоков не происходит, благодаря особенностям строения сердца плода. Из всего количества крови верхней полой вены, большая часть переходит в полость правого желудочка и выбрасывается в легочную артерию. Поток из нижней полой устремляется через правое в левое предсердие, проходя широкое овальное окно.
• Из легочной артерии. Частично кровь попадает в легкие, которые у плода не функционируют и оказывают сопротивление потоку крови, затем оттекает в левое предсердие. Остальная кровь через артериальный проток (боталлов) поступает в нисходящую аорту и далее распределяется в нижней части тела.
• Из левого предсердия. Порция крови (более оксигенированная) из нижней полой вены объединяется с незначительной порцией венозной крови, поступившей из легких, и через восходящую аорту выбрасывается к мозгу, сосудам, питающим сердце и верхнюю половину тела. Частично кровь оттекает и в нисходящую аорту, смешиваясь с потоком, идущим через боталлов проток.
• Из нисходящей аорты. Лишенная кислорода кровь через пупочные артерии поступает обратно к ворсинкам плаценты.

Круг кровообращения плода таким образом замыкается. Благодаря плацентарному кровообращению и особенностям строения сердца плода, он получает все необходимые для полноценного развития питательные вещества и кислород.

Особенности кровообращения плода

Такое устройство плацентарного кровообращение подразумевает такую работу и строение сердца в целях обеспечения обмена газов в организме плода при том, что его легкие не функционируют.

• Анатомия сердца и сосудов такова, что продукты обмена и образующийся в тканях углекислый газ выводятся наиболее коротким путем – к плаценте из аорты через пупочные артерии.
• Кровь частично циркулирует у плода в малом круге кровообращения, при этом не претерпевая каких-либо изменений.
• В большом круге кровообращения находится основное количество крови, благодаря наличию овального окна, открывающего сообщение левых и правых камер сердца и существованию артериального и венозного протоков. В результате оба желудочка заняты преимущественно наполнением аорты.
• Плод получает смесь венозной и артериальной крови, наиболее оксигенированные порции при этом достаются печени, ответственной за кроветворение и верхней половине тела.
• В легочной артерии и аорте давление крови регистрируется одинаково низкое.

После рождения

Первый вдох, который делает новорожденный, приводит к тому, что его легкие расправляются, и кровь из правого желудочка начинает поступать в легкие, так как уменьшается сопротивление в их сосудах. Артериальный проток при этом запустевает и постепенно закрывается (облитерируется).

Приток крови из легких после первого вдоха приводит к увеличению давления в нем, и поступление крови справа налево через овальное окно прекращается, и оно также зарастает.

Сердце переходит на «взрослый режим» функционирования, и больше не нуждается в существовании концевых отделов пупочных артерий, венозного протока, пупочной вены. Они редуцируются.

Нарушения кровообращения плода

Часто нарушения кровообращения плода начинаются с патологии в организме матери, влияющей на состояние плаценты. Врачи отмечают, что плацентарная недостаточность сегодня наблюдается у четверти беременных. При недостаточно внимательном к себе отношении будущая мать может даже не заметить угрожающих симптомов. Опасно, что при этом плод может страдать от дефицита кислорода и других полезных и жизненно важных элементов. Это грозит отставанием в развитии, преждевременными родами, другими опасными осложнениями.

Что приводит к патологии плаценты:

• Болезни щитовидной железы, артериальная гипертензия, сахарный диабет, пороки сердца.
• Анемия – средняя, тяжелая.
• Многоводие, многоплодная беременность.
• Токсикоз поздний(преэклампсия).
• Акушерская, гинекологическая патология: предыдущие произвольные и медицинские аборты, пороки развития, миома матки).
• Осложнения текущей беременности.
• Нарушение свертываемости крови.
• Урогенитальная инфекция.
• Истощение материнского организма как последствие недостатка питания, ослабления иммунитета, повышенных нагрузках, при курении, алкоголизме.

Женщина должна обратить внимание на

• частоту движений плода – изменение активности;
• размер живота – соответствует ли сроку;
• Патологические выделения кровянистого характера.

Диагностируют плацентарную недостаточность при УЗИ с проведением допплерометрии. При нормальном течении беременности ее делают на 20 неделе, при патологии – с 16-18 недель.

По мере увеличения срока при нормальном течении беременности возможности плаценты снижаются, а у плода развиваются собственные механизмы поддержания адекватной жизнедеятельности. Поэтому к моменту родов он уже готов пережить существенные изменения системы дыхания и кровообращения, позволяющие осуществлять дыхание через свои легкие.