48. Возрастные особенности строения и работы сердца

Кровообращение плода. У плода, как и у взрослого человека, имеются два круга кровообращения - большой и малый. Однако в период внутриутробного развития снабжение организма кислородом и питательными веществами происходит совсем не так, как у взрослых.

Уже к концу первой недели развития эмбрион начинает внедряться в разбухшую слизистую оболочку матки. Ворсинки, которыми покрыта внедрившаяся в матку наружная оболочка эмбриона, разрастаются, частично разрушая кровеносные сосуды слизистой оболочки матки. В результате вокруг ворсинок образуются так называемые лакуны - пространства, заполненные материнской кровью. Она поступает сюда из артерий, через их поврежденные стенки, и оттекает по венам в общий круг кровообращения материнского организма.

Одновременно в теле зародыша развиваются сердце и кровеносные сосуды. Сосуды образуются и в ворсинчатой части его наружной оболочки. Кровь зародыша по двум пупочным артериям течет к капиллярам ворсинок, оттекая от них по одной широкой пупочной вене. Кровь матери не смешивается с кровью зародыша, протекающей по сосудам ворсинок. Однако обмен веществ между кровью матери и кровью зародыша происходит очень интенсивно. Из лакун в кровь зародыша проникают питательные вещества и кислород, а из крови зародыша в лакуны поступают углекислота и другие продукты обмена.

Орган, образованный ворсинками наружной оболочки зародыша и слизистой оболочкой матки, называется плацентой. Значение плаценты заключается в том, что она выполняет те функции, которые после рождения выполняются органами дыхания, пищеварения и выделения. Плацента непрерывно растет и к концу беременности весит 500-600 г. Окруженный оболочкой пучок сосудов, соединяющий плод с плацентой, превращается в пуповину - шнур, достигающий к концу беременности толщины пальца и в длину 50-60 см.

Движение крови через плаценту представляет существенную часть большого круга кровообращения плода (цв. табл. XIII). Из плаценты кровь поступает в нижнюю полую вену, оттуда в правое предсердие. Отсюда кровь попадает частично в правый желудочек, а частично через имеющееся у плода овальное отверстие между обоими предсердиями в левый желудочек. Из правого желудочка кровь поступает в легочную артерию. Дальше возможны два пути: через легкие и по не существующему у взрослого человека широкому артериальному протоку, соединяющему легочную артерию с аортой. Понятно, что по этому более легкому пути и устремляется основная масса крови, выбрасываемой правым желудочком.

Таблица XIII. Изменения в кровообращении при рождении: А - движение крови в плаценте; Б - кровообращение плода; В - кровообращение после рождения: 1 - пупочные артерии; 1а - пупочные связки (заросшие артерии); 2 - ворсинки; 3 - мельчайшая артерия, приносящая венозную кровь в ворсинку; 4 - мельчайшая вена, уносящая артериальную кровь из ворсинки; 5 и 6 - артерии материнского организма, изливающие кровь в промежутки между ворсинками, и вены, уносящие кровь оттуда; 5 - промежутки между артериями, заполненные кровью, поступающей из артерий (6) и вытекающей в вены (7) материнского организма; 8 - пупочная вена; 8а - круглая связка печени (заросшая вена); 9 - пупочное кольцо; 10 - воротная вена; 11 - печень; 12 - нижняя полая вена; 13 - отверстие между предсердиями; 13а - заросшее отверстие; 14 - легочная артерия; 15 - проток между легочной артерией и аортой; 15а - заросший проток; 16 - легкое

Оба желудочка сердца плода выполняют одинаковую работу, нагнетая кровь в аорту: левый - непосредственно, а правый - через артериальный проток. Иными словами, оба они сокращаются с одинаковой силой. Этим объясняется примерно одинаковая толщина мышечной стенки того и другого желудочка.

Изменения в кровообращении у новорожденного. Момент рождения - это резкий переход к новым, совершенно отличным от прежних условиям существования организма. Перерезка пуповины нарушает ту связь с материнским организмом, которая обеспечивала получение плодом питательных веществ, кислорода и освобождение от углекислоты и других продуктов жизнедеятельности. Тотчас же в организме новорожденного наступает кислородное голодание, иными словами, задушение, что ведет к общему сильному возбуждению и, в частности, к появлению первых дыхательных движений. Растяжение легких, наступающее при первом вдохе и сохраняющееся в течение всей жизни, способствует расширению легочных капилляров. К тому же сильно сокращаются кольцевые мышечные волокна, которые находятся в стенке артериального протока, соединяющего легочную артерию с аортой. В результате кровь из правого желудочка целиком или почти целиком направляется к легким; оттуда по легочным венам кровь поступает в левое предсердие и, заполняя его, давит на клапан овального отверстия между предсердиями, что препятствует попаданию крови из правого предсердия в левое. Таким образом, сразу же после рождения появляются условия, которые способствуют последовательному движению крови по большому и малому кругу.

Уже к концу внутриутробного периода развития артериальный проток начинает суживаться вследствие разрастания внутреннего слоя его стенки. После рождения, когда кровь практически перестает протекать по протоку, его сужение происходит еще быстрее, и через 6-8 недель просвет протока полностью зарастает. Постепенно зарастает и овальное отверстие путем прирастания к нему клапана, который в это время сильно увеличивается в длину и толщину. Окончательное закрытие овального отверстия происходит на 9-10-м месяце жизни, а иногда и значительно позднее. Нередко очень небольшое отверстие остается на всю жизнь, что не мешает нормальной работе сердца. Пупочные артерии и вена после перевязки пуповины также постепенно зарастают.

Рост и развитие сердца в грудном и дошкольном возрасте (рис. 62). Сердце новорожденного в среднем весит 20 г, что составляет примерно 0,6% веса тела. В течение первых 1¹/₂-2 лет сердце быстро растет, увеличивая свой вес в 3 раза. Однако общий вес тела растет еще быстрее, утраиваясь к концу первого года жизни. В результате к 2 годам вес сердца составляет несколько меньше 0,5% общего веса тела. В последующие годы рост сердца, как и общий рост тела, становится более медленным, вновь возрастая лишь в 14-15 лет, что опять-таки соответствует увеличению общего веса тела.

В течение первого года жизни поперечник сердца относительно широк, а потому оно имеет округлую форму; широки устья отходящих от сердца сосудов, и относительно велики предсердия, особенно правое (рис. 62). Интенсивный рост предсердий, в частности левого, продолжается примерно до 1¹/₂ лет. В последующие годы объем предсердий и желудочков увеличивается в равной мере.

Рис. 62. Сердце детей разного возраста: А - новорожденного; Б - трехмесячного; В - годовалого; Г - двухлетнего; Д - пятилетнего; Е - срез сердца новорожденного; Ж - срез сердца шестилетнего; 1 - сердце спереди; 2 - сердце сзади

С возрастом в сердце происходят и другие изменения. Так, утолщаются волокна сердечной мышцы. За первые 1¹/₂ года жизни в среднем диаметр их поперечника увеличивается с 6 до 9 микрон. В этот же период изменяется внутренняя структура волокон; становится хорошо заметна их поперечная исчерченность. Небольшое увеличение толщины волокон наблюдается и в последующие годы.

Клапаны, особенно расположенные между предсердиями и желудочками, также с возрастом изменяются. Ткань створок становится более плотной; изменяется расположение и количество мышечных выступов и сухожильных нитей.

Различие в силе сокращений правого и левого желудочков ведет к постепенному увеличению толщины левого желудочка. Уже к 6 месяцам жизни мышца левого желудочка толще мышцы правого в полтора раза, а к 4-6 годам - даже в 2 раза. Соответственно левый желудочек весит больше правого на 2-м месяце жизни на 60%, на 6-м - почти вдвое, а в 6-7 лет даже больше чем вдвое.

В период роста сердце менее устойчиво по отношению к различным вредным воздействиям. Так, например, в условиях голодания у взрослых людей вес сердца если и уменьшается, то в очень малой степени. Детское сердце в тех же условиях значительно теряет в весе.

Возрастные изменения частоты и силы сердечных сокращений. Количество крови, перекачиваемой сердцем, зависит как от частоты сердечных сокращений, так и от систолического объема, т. е. объема крови, выбрасываемой в аорту при каждом сокращении левого желудочка.

По мере роста сердца систолический объем крови увеличивается. Сердце новорожденного при каждой систоле выталкивает в аорту всего лишь 2,5 мл крови, а к концу 1-го года жизни систолический объем увеличивается до 10 мл. Это объясняется увеличением притока крови к сердцу и растяжением желудочков при поступлении в них крови из сокращающихся предсердий. К концу 2-го года жизни систолический объем возрастает примерно на 4 мл, а в каждый последующий год - на 2 мл.

Частота сердечных сокращений в первые месяцы жизни 120-140 в минуту, к концу 1-го года жизни - 100-130, у детей 2-4 лет - 90-120, а 5-6 лет - 80-110 раз в минуту. В последующие годы частота сердечных сокращений продолжает понемногу снижаться.

Характерная особенность детского сердца - неравномерность сердечных сокращений, иными словами, отсутствие правильной ритмичности: на протяжении 2-3 минут при спокойном лежании ребенка его сердце несколько раз меняет частоту сокращений. Неравномерна и сила сокращений, поэтому объем крови, выбрасываемой в аорту, при каждой систоле то увеличивается, то уменьшается. Неравномерность частоты и силы сердечных сокращений особенно велика у детей первых двух лет жизни. В дошкольном возрасте она несколько снижается, а к 7-8 годам у некоторых детей сердечные сокращения становятся равномерными. У большинства же недостаточная равномерность сокращений остается до 14-15 лет.

Путем умножения величины систолического объема крови на число сокращений в единицу времени можно определить интенсивность перекачивания крови сердцем. Обычно вычисляют количество крови, выбрасываемой сердцем за 1 минуту. Это количество называется минутным объемом.

В первый месяц жизни минутный объем крови равняется в среднем 325 мл. При пересчете на 1 кг веса тела это составит около 100 мл. У годовалого ребенка минутный объем равен 1200 мл (около 120 мл на 1 кг веса), в 5 лет - 2000 мл (около 110 мл на 1 кг веса). У взрослого человека в среднем минутный объем равен 4000 мл, или около 60 мл на 1 кг веса. Таким образом, минутный объем крови при пересчете на 1 кг веса тела очень высок у детей. Это объясняется тем, что в период роста организм нуждается в повышенном количестве кислорода.