Кровообращение внутриутробного плода, так называемое плацентарное, отличается от постнатального кровообращения тем, что, во-первых, легочный (малый) круг кровообращения у плода пропускает кровь, но не участвует в процессе газообмена, как это происходит с момента рождения; во-вторых, между левым и правым предсердиями имеется сообщение; в-третьих, между легочным стволом и аортой имеется соустье. В результате этого плод питается смешанной (артериально-венозной) кровью, которая достигает тех или других органов с большим или меньшим содержанием артериальной крови.
В плаценте, placenta, начинается своими корнями пупочная вена, v. umbilicalis, по которой окисленная в плаценте артериальная кровь направляется к плоду. Следуя в составе пупочного канатика (пуповины), funiculus umbilicalis, к плоду, пупочная вена входит через пупочное кольцо, anulus umbilicalis, в брюшную полость, направляется к печени, к sulcus v. umbilicalis (fissura ligamenti teretis), и входит в толщу печени. Здесь, в паренхиме печени, пупочная вена соединяется с сосудами печени и под названием венозного протока, ductus venosus, вместе с печеночными венами приносит кровь в нижнюю полую вену, v. cava inferior.
Кровь по нижней полой вене поступает в правое предсердие , где главная ее масса при посредстве заслонки нижней полой вены, valvula venae cavae inferioris, преимущественно в первой половине беременности, проходит через овальное отверстие, foramen ovale, межпредсердной перегородки в левое предсердие . Отсюда она следует в левый желудочек , а затем в аорту, по ветвям которой направляется в первую очередь к сердцу (по венечным артериям), шее и голове и верхним конечностям (по плечеголовному стволу, левой общей сонной и Левой подключичной артериям). В правое предсердие , кроме нижней полой вены, v. cava inferior, приносит венозную кровь верхняя полая вена , v. cava superior, и венечный синус сердца, sinus coronarius cordis. Венозная кровь, поступающая в правое предсердие из двух последних сосудов, направляется вместе с небольшим количеством смешанной крови из нижней полой вены в правый желудочек , а оттуда - в легочный ствол , truncus pulmonalis. В дугу аорты, ниже места отхождения от нее левой подключичной артерии, впадает артериальный проток, ductus arteriosus, который соединяет аорту с легочным стволом и по которому кровь из последнего вливается в аорту.
Из легочного ствола кровь поступает по легочным артериям в легкие , а избыток ее по артериальному протоку, ductus arteriosus, направляется в нисходящую аорту.Таким образом, ниже впадения ductus arteriosus аорта содержит смешанную кровь, поступающую в нее из левого желудочка, богатую артериальной кровью, и кровь из артериального протока с большим содержанием венозной крови. По ветвям грудной и брюшной аорты эта смешанная кровь направляется к стенкам и органам грудной и брюшной полостей, таза и к нижним конечностям. Часть указанной крови следует по двум - правой и левой - пупочным артериям, aa.. umbilicales dextra et sinistra, которые, располагаясь по обеим сторонам мочевого пузыря, выходят из брюшной полости через пупочное кольцо и в составе пупочного канатика, funiculus umbilicalis, достигают плаценты. В плаценте кровь плода получает питательные вещества, отдает углекислоту и, обогатившись кислородом, снова направляется по пупочной вене к плоду.
После рождения, когда начинает функционировать легочный круг кровообращения и пупочный канатик перевязывают, происходит постепенное запустевание пупочной вены, венозного и артериального протоков и дистальных отделов пупочных артерий; все эти образования облитерируются и образуют связки. Пупочная вена, v. umbilicalis, образует круглую связку печени, lig. teres hepatis; венозный проток, ductus venosus, -венозную связку, lig. venosum; артериальный проток, ductus arteriosus, - артериальную связку, lig. arteriosum, а из обеих пупочных артерий, aa.. umbilicales, образуются тяжи, медиальные пупочные связки, lig. umbilicalia medialia, которые располагаются по внутренней поверхности передней брюшной стенки. Зарастает также овальное отверстие, foramen ovale, которое превращается в овальную ямку, fossa ovalis, а заслонка нижней полой вены, valvula v. cavae inferioris, потерявшая после рождения свое функциональное значение, образует небольшую складку, натянутую от устья нижней полой вены в сторону овальной ямки.
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.
Во внутриутробном периоде кровь плода насыщается кислородом и питательными веществами от крови матери через плаценту. От плаценты пупочная вена, подходящая к печени плода, разделяется на 2 ствола (рис. 149). Один ствол соединяется с воротной веной, несущей кровь в печень, другой в виде венозного протока, ductus venosus, впадает в нижнюю полую вену, идущую к правому предсердию. Из печени кровь также поступает в нижнюю полую вену, затем направляется заслонкой нижней полой вены через овальное отверстие в межпредсердной перегородке в левое предсердие, а из него в левый желудочек. Из левого желудочка кровь поступает в аорту, а из нее по венечным артериям в стенку сердца, по плечеголовному стволу, левой общей сонной и левой подключичной артериям - к голове, шее и верхним конечностям.
Из верхней полой вены кровь оттекает в правое предсердие, правый желудочек и далее в легочный ствол. Между легочным стволом и аортой ниже отхождения левой подключичной артерии имеется крупный анастомоз - артериальный проток, ductus arteriosus, по которому большая часть крови из легочного ствола переходит в аорту, а меньшая - в сосуды нефункционирующих легких.
Следовательно, в нисходящую часть аорты попадает кровь из левого желудочка, насыщенная кислородом, и венозная кровь из легочного ствола, смешанная, которая распространяется по сосудам туловища и нижних конечностей, через пупочные артерии, аа. umbilicales, притекает к плаценте. Здесь она очищается, обогащается кислородом и питательными веществами,
После рождения артериальный проток зарастает и превращается в артериальную связку, закрывается овальное отверстие, облитерируется пупочная вена, принимая вид круглой связки печени и околопупочных вен. Венозный проток также зарастает и остается в виде венозной связки. Заслонка нижней полой вены в значительной степени редуцируется.
ВРОЖДЕННЫЕ ПОРОКИ СЕРДЦА
Среди врожденных пороков развития сердца, которые существенно влияют на кровообращение после рождения, встречаются как изолированные, так и комбинированные нарушения формирования его камер и сосудистых стволов и протоков. Так, возможны неполное заращение межпредсердной (дефект в области овального
Рис. 149. Кровообращение плода перед рождением (по Пэттену). 1 - левая общая сонная артерия; 2 - левая подключичная артерия; 3 - артериальный проток; 4 - левая легочная артерия; 5 - левые легочные вены; 6 - левый предсердно-желудочковый клапан; 7 - кровоток к отверстию аорты из левого же- лудочка; 8 - кровоток к отверстию легочного ствола из правого желудочка; 9 - чревный ствол; 10 - верхняя брыжеечная артерия; 11 - надпочечник; 12 - почка; 13 - левая почечная артерия; 14 - аорта; 15 - нижняя брыжеечная артерия; 16 - общая подвздошная артерия; 17 - наружная подвздошная артерия; 18 - внутренняя подвздошная артерия; 19 - верхняя пузырная артерия; 20 - мочевой пузырь; 21 - пупочная артерия; 22 - мочевой проток; 23 - пупочное кольцо; 24 - пупочная вена; 25 - сфинктер венозного протока; 26 - венозный проток в печени; 27 - почечная вена; 28 - отверстие нижней полой вены; 29 - ток крови через овальное отверстие; 30 - верхняя полая вена; 31 - левая плечеголовная вена; 32 - правая подключичная вена; 33 - правая внутренняя яремная вена; 34 - плечеголовной ствол; 35 - воротная вена; 36 - правая почечная вена; 37 - нижняя полая вена; 38 - кишка; 39, 40 - края межпредсердной перегородки.
окна) и межжелудочковой перегородок, неполное разделение артериального ствола в результате нарушения развития аортолегочной перегородки, иногда с сужением или полной атрезией легочного ствола, незаращение артериального протока. Возможны пороки формирования предсердно-желудочковых и полулунных клапанов из эндокардиальных валиков.
ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ АРТЕРИЙ И ВЕН
При всей сложности организации человеческого организма распределение кровеносных сосудов сохраняет черты, унаследованные от примитивных водных предков.
1. Продольное и метамерное положение главных сосудистых стволов (аорта, нижняя полая вена) и их ветвей и притоков (межреберные, поясничные и парные висцеральные артерии и вены).
2. Метамерные сосуды плавников рыб преобразуются в магистральные сосуды конечностей, причем одной кости (плечо, бедро) соответствует одна артерия, двум костям (предплечье, голень) две артерии: 5 фалангам пальцев - 5 пар артерий.
3. Кровоснабжение органов осуществляется кратчайшим путем и соответствует уровню их закладки в эмбриогенезе.
4. Магистральные сосуды располагаются на сгибательной стороне туловища и конечностей, обычно глубоко и в определенных межмышечных бороздах и каналах.
5. В области суставов формируются сосудистые сети, соединяющие несколько проксимально и дистально расположенных артерий.
6. Сосуды внутренностей обеспечивают кровоснабжение органов через их ворота. Подвижные и жизненно важные органы имеют хорошо развитый окольный кровоток с образованием сетей, сплетений, аркад, замкнутых кругов (ЦНС, желудок, кишечник и др.).
7. Поверхностные вены располагаются в подкожной клетчатке и могут просвечивать через кожу на шее и конечностях. Они связаны с глубокими венами хорошо развитыми анастомозами.
8. Глубокие вены расположены главным образом по ходу артерий.
9. Давление в венах значительно ниже, чем в артериях, и, как правило, многократно анастомозирующие 2-3 вены сопровождают одну артерию мышечного типа. В целом вместимость вен может в 2- 3 раза превосходить вместимость артериального русла. Крупные одиночные вены сопровождают артерии мышечно-эластического типа.
10. Особенность венозной части кровеносной системы - густо развитые внутри- и параорганные венозные сплетения: например, в органах желудочно-кишечного тракта, где происходит всасывание питательных веществ, около половых органов (матка, предстательная железа), мочевого пузыря и др.
11. Артерии и вены, как правило, входят в сосудисто-нервные пучки. Такой пучок состоит из артерии, 1-3 вен, нерва (в крупных пучках - периартериальное нервное сплетение), лимфатических сосудов. Компоненты сосудисто-нервного пучка залегают в рыхлой волокнистой соединительной ткани и окружены фасциальным сосудистым влагалищем.
ИННЕРВАЦИЯ СОСУДОВ
Стенки сосудов снабжены двигательными (вегетативными) волокнами, проводящими импульсы к мышечному слою стенки сосу- дов, и чувствительными волокнами, передающими в ЦНС импульсы от рецепторов, воспринимающих изменения состава крови и ее давления.
В крупных сосудистых магистралях формируется околососудистое нервное сплетение, соответствующее по названию наименованию сосуда. Например, на аорте имеется аортальное нервное сплетение, на общей сонной артерии - общее сонное непарное сплетение и т.д. Источниками их формирования являются нервы, отходящие от симпатических узлов, и ветви блуждающих нервов. К остальным артериям и венам сегментарно подходят стволики от соседних нервов, входящих в сосудисто-нервные пучки.
В стенках сосудов образуются нервные сети, особенно выраженные в наружной и средней оболочках. Во внутренней оболочке проходят отдельные нервные волокна. Во всех слоях определяются нервные окончания: чувствительные - рецепторы различного типа и двигательные - эффекторы. Двигательные нервные волокна и окончания принадлежат по происхождению симпатической нервной системе и являются вазоконстрикторами. Существование нервов вазодилататоров не подтвердилось научными исследованиями.
АНАСТОМОЗЫ И КОЛЛАТЕРАЛЬНОЕ КРОВООБРАЩЕНИЕ
Высокая пластичность сосудистого русла - одна из важнейших особенностей сосудистой системы. Она проявляется в способности
сосудов изменять свой просвет, в преобразовании мелких сосудов в крупные, формировании соединений между разными сосудами - анастомозов и развитии окольного (коллатерального) кровообращения, в высокой подвижности регуляторных и компенсаторных процессов, обеспечивающих адекватный приток крови к работающему в данный момент органу.
Соединения между сосудами - анастомозы - могут быть между артериями, между венами, между артериями и венами посредством соединений артериол и венул (артериоловенулярные) и посредством капилляров.
Выделяют внутрисистемные и межсистемные, внеорганные и внутриорганные артериальные и венозные анастомозы.
Внутрисистемные анастомозы формируются между ветвями одного и того же сосуда: между латеральными и медиальными коленными артериями, между передней и задней артериями, огибающими плечевую кость, и т.д.
Межсистемные анастомозы - соединения между сосудами, принадлежащими к различным сосудистым бассейнам (или системам): между ветвями наружной сонной и ветвями подключичной артерий; между ветвями верхней надчревной (из подключичной артерии) и ветвями нижней надчревной (из наружной подвздошной артерии) артерий; между ветвями внутренней сонной (из общей сонной артерии) и ветвями позвоночной артерии (из подключичной артерии) и др.
В пределах венозной системы межсистемные анастомозы развиты больше, чем в артериальной. Особо следует выделить в качестве межсистемных венозных анастомозов кава-кавальные и портока- валъные анастомозы (см. с. 553, 554).
Внеорганными анастомозами считаются такие соединения сосудов, которые организуются между внеорганными частями сосудов.
Внутриорганные анастомозы локализованы в толще или стенке органов: например, в стенке желудка между ветвями сосудов, лежащих на малой кривизне, и ветвями сосудов, расположенных на большой кривизне. Такие анастомозы имеют большое значение. Например, перевязка подколенной артерии значительно более опасна, чем перевязка бедренной, так как в области коленного сустава нет крупных мышц, а внеорганные анастомозы при перевязке подколенной артерии бывают недостаточными для компенсации нару- шенного кровотока.
Коллатеральное кровообращение - кровоток в обход магистрального сосуда по анастомозам. Оно наблюдается в норме, на-
пример, в артериальных сетях локтевого, лучезапястного, коленного, голеностопного суставов. Особую биологическую ценность коллатеральное кровообращение приобретает при повреждениях сосу- дов, а также при хирургических операциях.
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:
- изолированные (2 основных вида):
- стеноз клапана (сужение просвета)
- недостаточность клапана (неполное закрытие, в результате чего при сокращении наблюдается обратный ток крови)
- сочетанные (стеноз и недостаточность одного клапана),
- комбинированные (любое поражение разных клапанов).
Стоит заметить, что иногда сочетанные пороки называют комбинированными, и наоборот, т.к. четких определений здесь нет.
В эмбриональный и фетальный период у высших позвоночных животных формируется 3 системы кровообращения: желточная, плацентарная и легочная.
В начальных стадиях развития вслед за обособлением пупочного пузырька возникает желточное кровообращение, заключающееся в появлении артериальных и венозных сосудов, оплетающих стенку желточного пузыря и собирающихся в более крупные стволы в области пупочного кольца. Этот круг кровообращения имеет большое значение у яйцекладущих. У млекопитающих развит слабо, формируется почти одновременно с плацентарным кругом кровообращения.
Последний выполняет функции малого круга кровообращения взрослых индивидов, так как у зародыша легочное кровообращение не функционирует. Плацентарное кровообращение характеризуется следующими анатомическими особенностями: левая и правая половины сердца не обособлены, а соединяются овальным отверстием, расположенным между предсердиями, по краям этого отверстия прикрепляется перепончатый клапан, вдавливающийся в полость левого предсердия. Легочная артерия крупным анастомозом соединяется с аортой, вследствие чего основная масса крови из правого желудочка поступает в аорту. В нефункциональные легкие притекает незначительное количество крови. От аорты отделяются две пупочные артерии, они идут по боковым стенкам мочевого пузыря, проникают через пупочный канал, участвуя в образовании пупочного канатика. Располагаясь между аллантоисом и хорионом, ветви пупочных артерий подходят к плодной части плаценты и образуют там густую артериальную сеть, внедряясь конечными ветвями в каждую ворсинку. Артериолы ворсинок переходят в венулы, последние, собираясь в более крупные стволы, образуют пупочную вену. Пупочная вена в составе пупочного канатика проходит в брюшную полость и направляется к печени, где впадает в воротную вену. У жвачных и плотоядных имеется дополнительный венозный проток, соединяющий пупочную вену с каудальной полой. Особенности кровообращения плода: кровь плода всегда беднее кислородом, чем кровь матери, так как кислород захватывается эритроцитами плода только в ворсинках плаценты; пупочная вена несет обогащенную кислородом кровь; в печени кровь пупочной вены смешивается с венозной кровью воротной вены; через овальное отверстие кровь из правого предсердия проникает в левое, смешивается с венозной кровью из легочной вены и попадает в правый желудочек; кровь, проникающая в правый желудочек, сокращением его перегоняется из легочной артерии через боталлов проток в аорту. В результате такого перемешивания кровь большого круга содержит мало кислорода и пупочные артерии несут «венозную» кровь.
Во время родов, когда пуповина сдавливается или обрывается, плод рефлекторно делает вдох, одновременно с которым закрывается клапан овального отверстия, таким образом правое и левое предсердие оказываются изолированными. После рождения провизорные сосуды плода превращаются в связки.
Рост эмбриона и плода исключительно быстрый, поэтому ему нужно интенсивное питание. У многих позвоночных животных плод питается желтком яйцеклетки. У организмов, стоящих на более высокой ступени развития, питание плода частично осуществляется за счет желтка клетки, но главным образом в результате пластического материала материнского организма благодаря плацентарной связи между подом и матерью. Чем выше организация животного, тем меньшую роль в питании зародыша имеют запасы пластического материала, заложенные в яйце клетке. Кровеносные системы матери и плода тесно связаны.
В первые дни эмбрион развивается за счет запасов цитоплазмы яйцеклетки. Этим объясняется то, что при интенсивном дроблении в стадии морулы величина зародыша не изменяется. После исчезновения прозрачной оболочки он начинает быстро расти, черпая пластический материал из материнского организма. С проникновением зародыша в матку трофобласт воспринимает питательные вещества из эмбриоторфа («маточного молока»). Эмбриоторф – секрет слизистой матки. Вскоре развивается сеть кровеносных сосудов желточного круга кровообращения, она извлекает питательный материал из желточного мешка и разносит его по всем элементам зародыша. У домашних животных желточное кровообращение не может обеспечить потребность плода в питательных веществах, эту роль у них играет плацентарное кровообращение. Плацента заменяет для плода деятельность целого ряда органов, участвующих в обмене веществ у взрослого животного. Функции плаценты осуществляются не только путем осмоса и диффузии, но и через сложные биохимические превращения веществ.