Система кровообращения плода, новорожденных и детей

Верхний конец нижней попой вены сообщается непосредственно с левым предсердием через овальное отверстие (см.вставку) и с правым предсердием.

ПП и ПЖ — правые предсердие и желудочек; ЛП и ЛЖ — левые предсердие и желудочек; ВПВ — верхняя полая вена; НПВ — нижняя полая вена; АП — артериальный проток; ВП — венозный проток; ОО — овальное отверстие.

Oсобенности регуляции кровообращения плода и новорожденных

Что касается особенности регуляции кровообращения плода, то для первой половины беременности характерно доминирование гу­моральных, а не нейрональных адренергических механизмов. По мере созревания плода нарастает и симпатическая, и парасимпатическая регуляция. Например, атропин, введенный женщине на разных эта­пах беременности, вследствие блокады им холинергических волокон способствует прогрессивному нарастанию сердечного ритма у плода. Это значит, что в процессе созревания холлинергическая регуляция сердца усиливается.

С момента первого вдоха сопротивление в сосудах легких снижа­ется в 7 раз и приток крови к левому предсердию улучшается. В результате повышается давление в левом предсердии и переход крови через овальное отверстие затруднен. Функциональное закрытие овального окна происходит обычно к 3- месячному возрасту, однако у 25% взрослых при катетеризации сердца зонд можно провести через закрывающие его ткани. В ответ на гипоксию новорожденного сосуды легких суживаются, что приводит к снижению притока крови к левому предсердию и падению в нем давления. Кровь вновь начинает переходит через овальное окно из правого предсердия в левое, что приводит к углублению гипоксии. Кроме того, это вы­зывает незаращение артериального протока.

В норме у новорожденного, в связи с открытием легочных сосу­дов и началом дыхания, отпадает необходимость не только в оваль­ном окне, но и в артериальном протоке. Функциональное закрытие последнего обычно завершается к 10- 15-му часу жизни.

Артериальный проток отличается от аорты легочного ствола боль­шим количеством циркулярно расположенных мышечных волокон. У плода поддержание протока в открытом состоянии связано с нали­чием в крови простагландинов. Основным фактором, обуславлива­ющим его закрытие у новорожденного, является кислород. Если РО2 крови, проходящей через проток, достигает 50 мм рт.ст., он сужи­вается. Возраст плода к моменту рождения также играет важную роль: стенки артериального протока недоношенных менее чувстви­тельны к воздействию кислорода даже при развитом мышечном слое. Следовательно, у недоношенных или родившихся в условиях гипок­сии детей риск незаращения артериального протока и овального кона возрастает.

Масса сердца новорожденного относительно массы его тела почти вдвое больше, чем у взрослого человека. Относительная величина МОК имеет ту же закономерность, что объясняется необходимостью компенсировать высокий энергетический обмен ребенка, будущую частоту дыхания и сердечных сокращений. Снижение с возрастом относительной величины МОК обусловлено урежением частоты серд­цебиений, повышением общего периферического сопротивления сосудов в большом круге кровообращения и снижением центрального венозного давления.

На функциональном состоянии системы кровообращения ново­рожденных сказываются и особенности его телосложения. Относи­тельные размеры головы (по отношению к размерам туловища) в 4 раза превышают таковые у взрослого человека, а относительная длина нижних конечностей вдвое меньше, чем у взрослых. Это приводит к тому, что доля МОК в сосудах системы нисходящей аорты у новорожденных равна 40%, в то время, как у взрослых — 75%. Вследствие этого констрикция сосудов системы нисходящей аорты у новорожденного не вызывает столь выраженной прессорной реакции, как у взрослого человека.

Реакция сердечно-сосудистой системы новорожденного на ортостатическую пробу (быстрое изменение положения тела с горизон­тального на вертикальное) отличается от реакции взрослого челове­ка. Если у взрослого переход в вертикальное положение сопровож­дается скоплением крови в нижних конечностях и некоторым умень­шением венозного возврата, то у новорожденного венозный возврат может даже повыситься, т.к. короткие нижние конечности не по­зволяют центробежным силам, действующим в направлении голова-ноги, существенно снизить центральное венозное давление, а отток крови от головы относительно больших размеров вызывает даже повышение этого давления и венозного возврата.

Коэффициент капиллярной фильтрации у новорожденных вдвое выше, чем и у взрослых. У недоношенных новорожденных он может быть еше больше. Имеется несколько причин высокой капиллярной фильтрации у новорожденных: дилатация артериол, высокая плот­ность капилляров, высокое венозное давление, относительно боль­шой объем плазмы, низкое содержание в ней протеина, а также высокий уровень тканевого метаболизма. Центральное венозное дав­ление у новорожденного выше, чем у взрослого человека, что обу­словлено слабой растяжимостью вен, их узким просветом, большим объемом плазмы, высокой частотой сердцебиений (сердце не успе­вает заполняться кровью так, как при более редкой частоте серд­цебиений и, соответственно, продолжительной диастоле).

На ранних этапах постнатального онтогенеза сердце продолжает оставаться под доминирующим влиянием симпатических нервов. Однако, парасимпатические влияния в процессе развития ребенка постепенно нарастают. Так, при введении атропина новорожденному ребенку частота сердцебиений повышается на 15%, в то время, как у взрослых при соответствующих дозировках она возрастает на 80%. Слабые влияния блуждающего нерва на сердце новорожденного связаны не только с незрелостью центральной регуляции, но и с нестабильностью синтеза ацетилхолина в пресинаптических бляшках.

В основе отмечающихся с возрастом урежений ЧСС лежит уси­ление влияний парасимпатических волокон, стимуляция механоре-цепторов сосудов нарастающим уровнем АД, повышающейся актив­ностью скелетной мускулатуры, приводящей к усилению влияний блуждающего нерва. Так, частота сердцебиений ребенка 7- 8 месяцев составляет около 120 уд/мин вместо 140- 150 уд/мин у новорожден­ного, что объясняется формированием в данный период позы си­дения. Влияние блуждающего нерва на сердце еще более выражено вследствие реализации позы стояния в 9-12 месяцев.

В процессе возрастного развития увеличивается толщина стенки крупных эластических артерий, утолщаются стенки сосудов мышеч­ного типа. В результате, повышается жесткость сосудов и увеличи­вается скорость распространения пульсовой волны.

У новорожденных детей ренинангиотензивная система является более важным механизмом регуляции АД, чем барорецепторный рефлекс. Относительно роли хеморецепторов сосудов существует две точки зрения: более распространенная состоит в том, что они в неонатальном периоде имеют такую же возбудимость, как и у взрос­лого человека; другая заключается в том, что хеморецепторы, чув­ствительные к напряжению углекислоты в крови, созревают посте­пенно.

Возрастающая констрикция артериол лежит в основе характерной тенденции онтогенетического развития — постепенного повышения артериального давления от рождения до юношеского возраста. Де­терминантами АД в возрастном аспекте являются также особенности генотипа, феномен акцелерации, уровень полового созревания. Наи­более значимыми детерминантами АД у детей и подростков явля­ются длина и масса тела. При одном и том же календарном воз­расте артериальное давление будет выше у индивидуумов с большей длиной и массой тела. Норма АД в эти периоды онтогенеза сугубо индивидуальна и часто не совпадает с общепринятыми нормативами.

Имеющееся у детей низкое сопротивление сосудов кровотоку, слабо выраженные реакции их тонуса на внешние стимулы не спо­собствует поддержанию гомеостаза. В частности, даже при неболь­шом охлаждении теплоотдача резко возрастает в связи с тем, что кожные сосуды остаются дилатированными. Быстрое совершенство­вание сосудодвигательных реакций на внешние стимулы начинается с 6-летнего возраста. Их развитие можно ускорить закаливающими процедурами. Сосудодвигательные реакции из неэкономичных гене­рализованных в этом возрасте становятся более локальными; в ран­нем же возрасте активность определенной группы мышц начинает вовлекать в рабочую гиперемию и сосуды многих неработающих мышц.

С 7-8 лет у детей отмечается предстартовая реакция системы кровообращения: еще до начала мышечной работы учащаются серд­цебиения и повышается артериальное давление. Это свидетельствует о появлении в системе кровообращения условно- рефлекторных ре­акций, которые в процессе дальнейшего онтогенетического развития становятся более выраженными. Вместе с тем, организм ребенка даже в условиях систематической физической тренировки не приоб­ретает той экономизации функций сердечно-сосудистой системы, которая характерна для взрослых.

Изменения кровообращения в подростко­вый период

Выраженные изменения кровообращения происходят в подростко­вом периоде, являющимся одним из критических этапов развития.

Масса сердца и размеры его камер увеличиваются быстрее, чем диаметр кровеносных сосудов. Просвет сосудов относительно разме­ров сердца в этом возрасте невелик еще и потому, что в результате скачкообразного увеличения длины тела сосуды вытягиваются. Рост миокарда у подростков опережает рост клапанов, что приводит к транзиторной недостаточности клапанов. Ее усиливает асинхронность работы сосочковых мышц миокарда. Указанные особенности разви­тия сердца и сосудов у подростков сказываются на характере потока крови и способствуют появлению функциональных шумов сердца. В связи с феноменом акцелерации у многих подростков темпы разви­тия сердца отстают от характеристик физического развития (длина и масса тела, окружность грудной клетки). При этом, несмотря на высокие показатели физического развития, адаптивные реакции сер­дечно-сосудистой системы могут быть неадекватны мощности фи­зической нагрузки.

В пубертатный период усиливается андренергическая регуляция системы кровообращения. Важную роль в регуляции сердца и со­судов осуществляет также и эндокринная система. Например, пра­вильному развитию сердца способствуют гонадотропная функция гипофиза и уровень половых гормонов в крови (гипофизэктомия у экспериментальных животных приводит к уменьшению массы сердца по отношению к массе тела). В подростковом периоде усиливаются половые различия сердечно-сосудистой системы — миокарду маль­чиков-подростков свойственны большие функциональные возмож­ности, чем у девочек. У девочек в связи с менструальным циклом происходит предменструальный подъем систолического АД и сниже­ние частоты сердцебиений. Величина АД у девочек выходит на взрослый уровень раньше, чем у мальчиков (примерно через 3,5 года после появления первых менструаций).

В период подросткового спурта длины тела может наблюдаться преходящее увеличение частоты сердцебиений. Ее взрослый уровень устанавливается в конце подросткового периода; у девушек частота сердцебиений на 10% выше, чем у юношей. Более медленный темп сердечных сокращений у последних связывают с большими разме­рами сердца и большей силой сердечных сокращений, а также более выраженной парасимпатической регуляцией сердца.

Адаптивные перестройки сердечно-сосудистой системы, связанные с мышечной нагрузкой, совершенствуются у подростков преимуще­ственно за счет прироста частоты сердцебиений, ударный объем крови меняется при этом незначительно.

Несмотря на то, что к юношескому возрасту повышается роль мышечного насоса и удлиняются фазы сердечного цикла, особенно диастолы, и тем самым создаются благоприятные условия для за­полнения сердца кровью и реализации механизма Старлинга, отно­сительная величина МОК снижается. Ее уменьшение обусловлено урежением частоты сердцебиений, повышением общего перифери­ческого сопротивления артериальных сосудов (из-за разрастания мы­шечного слоя в артериолах и запаздывания по отношению к раз­мерам сердца увеличения диаметра артериальных сосудов), уменьшением относительного количества циркулирующей крови и отно­сительной массы сердца. В целом, величина прироста МОК не поспевает за приростом массы тела.