В этой части речь идет об особенностях морфологического развития сердечно-сосудистой системы: о развитии сердечно-сосудистой системы в пренатальный период, о кровообращении плода.
Особенности морфологического развития сердечно-сосудистой системы.
Развитие сердечно-сосудистой системы в пренатальный период.
Сердце образуется из клеток мезенхимы, оно закладывается в шейной области очень рано - в конце второй недели развития эмбриона (его длина в это время 1,5 мм). Сначала появляются две продольно направленные эндотелиальные трубки. Они приближаются друг к другу, а затем сливаются и образуется одна сердечная трубка, которая интенсивно растет с третьей недели развития эмбриона. Из внутренней оболочки этой трубки образуется эндокард, а из наружного слоя позднее развивается миокард. Такой зачаток сердца уже сокращается и проталкивает кровь.
В процессе онтогенетического развития сердца различают три периода: дифференцировки, стабилизации и инволюции. Во время дифференцировки клеточных элементов происходит увеличение количества миофибрилл и обогащение миоцитов саркоплазмой. Клетки проводящей системы сердца дифференцируются быстрее, чем сократительные. К двум месяцам в мышечных клетках появляются миофибриллы с поперечной исчерченностью, идущие в разных направлениях.
В 7 месяцев у плода нет еще отчетливой дифференцировки клеток стенок сердца. В этот период они еще усиленно делятся (особенно мышечные). Дифференцировка клеточных элементов сердца не завершается и к моменту рождения, она продолжается в течение длительного времени и заканчивается только к 16-20 годам.
Период стабилизации сердца длится от 20 до 30 лет при нормальной нагрузке сердца.
После 30-40 лет возникают изменения мышечных волокон сердца, появляются жировые клетки - это начало периода инволюции.
Первичная сердечная трубка растет очень быстро и неравномерно, поэтому она изгибается. В ней образуются предсердие и желудочек, разграниченные клапанами (стадия двухкамерного сердца). В течение шестой недели развития плода предсердие приобретает окончательную форму и разделяется продольной перегородкой на правое и левое. К этому периоду сердце перемещается из шейной области в грудную полость. При этом происходит поворот сердца: желудочек, располагавшийся спереди, перемещается книзу-влево, а предсердия, находившиеся сзади, устанавливаются вверху-справа. К концу второго месяца желудочек продольной перегородкой разделяется на правый и левый. Сердце из двухкамерного превращается в четырехкамерное.
Идущая из желудочка аорта продольно разделяется на два сосуда: легочную артерию и аорту. Затем происходит дальнейшее преобразование сосудов. У плода легочная артерия соединена с аортой сосудом, который называют боталловым протоком.
В течение первых месяцев внутриутробного развития плода образуется околосердечная сумка - перикард.
Сердце у плода относительно большое по размерам: у 7-месячного плода оно имеет длину 2,2 см и ширину 3 см (у мальчиков). К девяти месяцам длина увеличивается до 3 см, а ширина - до 3,85 см.
Масса сердца также относительно велика. У 10-недельного зародыша она составляет 10% массы тела.
Размеры и масса увеличиваются в основном за счет мышечной массы. Особенно интенсивно сердце растет у плода. Об этом говорят такие цифры: у эмбриона массой 1 г масса сердца равна 10 мг (что составляет 1/100 массы тела). К моменту рождения масса сердца достигает 20 г, т.е. за период внутриутробного развития сердце увеличивается в 2000 раз. Последующие темпы развития значительно меньше. Средняя масса сердца взрослого 300 г, - значит, от рождения и до взрослого состояния оно увеличивается только в 15 раз.
Отличительной особенностью строения сердца плода является наличие овального отверстия (размером 6х8 мм) между правым и левым предсердиями. Желудочки и сосочковые мышцы сердца развиты слабо.
Строение и расположение сердца у плода приспособлены к условиям его дыхания. На развитие сердца и его функции у плода влияют отсутствие функционирования легочного круга кровообращения и малая величина давления крови.
Кровообращение плода.
В процессе внутриутробного развития различают период лакунарного, а затем плацентарного кровообращения. На очень ранних стадиях развития эмбриона между ворсинками хориона образуются лакуны, в которых непрерывно поступает кровь из артерий стенки матки. Эта кровь не смешивается с кровью плода. Из нее через стенку сосудов плода происходит избирательное всасывание питательных веществ и кислорода. Также из крови плода в лакуны поступают продукты распада, образующиеся в результате обмена веществ, и углекислый газ. Из лакун кровь оттекает по венам в систему кровообращения матери.
Обмен веществ, осуществляющийся через лакуны, не может длительно удовлетворять потребности бурно развивающегося организма. На смену лакунарному приходит плацентарное кровообращение, которое устанавливается на втором месяце внутриутробного развития.
Венозная кровь от плода к плаценте поступает по пупочным артериям. В плаценте она обогащается питательными веществами и кислородом и становится артериальной. Артериальная кровь к плоду поступает по пупочной вене, которая, направляясь к печени плода, делится на две ветви. Одна из ветвей впадает в нижнюю полую вену, а другая идет через печень и в ее тканях делится на капилляры, в которых происходит обмен газами, после чего смешанная кровь поступает в нижнюю полую вену и затем в правое предсердие, куда попадает также венозная кровь из верхней полой вены.
Меньшая часть крови из правого предсердия идет в правый желудочек и из него - в легочную артерию. У плода легочный круг кровообращения не функционирует в связи с отсутствием легочного дыхания, и поэтому в него поступает незначительное количество крови. Основная часть крови, идущая по легочной артерии, встречает большое сопротивление в спавшихся легких, она поступает в аорту по боталлову протоку, который впадает в нее ниже места отхождения сосудов к голове и верхним конечностям. Поэтому эти органы получают менее смешанную кровь, содержащую больше кислорода, чем кровь, идущая к туловищу и нижним конечностям. Это обеспечивает лучшее питание мозга и более интенсивное его развитие.
Большая часть крови из правого предсердия поступает через овальное отверстие в левое предсердие. Сюда же попадает и небольшое количество венозной крови из легочных вен.
Из левого предсердия кровь поступает в левый желудочек, из него в аорту и идет по сосудам большого круга кровообращения, от артерий которого ответвляются две пупочные артерии, идущие к плаценте.
Скорость кровообращения увеличивается при движениях плода (его шевелениях), возникающих во второй половине беременности.
