CC BY
84
УДК 611.1:611.2:611.013+575.87
МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ РЕСПИРАТОРНО-ГЕМОДИНАМИЧЕСКОГО ВЗАИМООТНОШЕНИЯ В АНТЕНАТАЛЬНЫЙ ПЕРИОД РАЗВИТИЯ
Бабиянц А. Я., Афонин А. А.
Ростовский государственный медицинский университет Россия, 344022, Ростов-на-Дону, пер. Нахичеванский, 29. anetta215@mail.ru
Реферат
В статье обобщены данные об особенностях эмбрионального развития сердца, кровеносных сосудов, органов дыхания и компонентов периферической крови. Рассмотрен вопрос о функциональных взаимоотношениях между сердечно-сосудистой, кроветворной и дыхательной функциями плода в разные периоды антенатального развития.
Предназначена в качестве междисциплинарного пособия для аспирантов, ординаторов и молодых специалистов в области медицинской и биологической наук.
Ключевые слова: антенатальный период, морфогенез, сердце, кровообращение, кровь, дыхание.
MORPHOLOGICAL AND FUNCTIONAL FEATURES RESPIRATORY-HEMODYNAMIC RELATIONSHIP IN THE ANTENATAL
PERIOD OF DEVELOPMENT
Babiyants A. Ya., Afonin A. A.
Rostov state medical University 29, Nakhichevanskiy str., Rostov-on-Don, 344022, Russia anetta215@mail.ru
Abstract
This article summarizes data on the features of embryonic development of the heart, blood vessels, respiratory organs and blood components. The question of functional relationships between cardiovascular, hematopoietic and respiratory functions of the fetus in different periods of antenatal development is considered.
It is intended as an interdisciplinary tool for graduate students, and young professionals in the field of medical and biological Sciences.
Keywords: antenatal period, morphogenesis, heart, blood circulation, blood, breathing.
Антенатальный (лат. ante - перед и natalis - относящийся к родам) период развития организма определяется временем с момента оплодотворения яйцеклетки до начала родовой деятельности. Его, в свою очередь, условно подразделяют на периоды, чаще всего выделяя терминальный, эмбриональный и фетальный периоды.
Согласно теории системогенеза П. К. Анохина в процессе внутриутробного развития происходит избирательное становление всех тех структур и связей, совокупность которых должна обеспечить организму развитие к моменту рождения функций, необходимых ребенку для существования во внеутробной среде. Поэтому от характера протекания антенатального периода во многом зависит функционирование организма после рождения, его адаптация к внеутробному существованию.
В процессе эмбрионального периода происходит закладка и дифференцировка тканей, формирование частей тела и внутренних органов, становление их
функций; начинает функционировать сердце. Фетальный период делится на ранний и поздний. Первый из них длится от 12-й до 29-й недели внутриутробной развития, и к этому времени большинство органов плода уже сформировано. Поздний период длится от 29-й недели внутриутробной жизни до начала родов. В этот период, в течение 38-40 недель, признаки зрелости плода достигают полного развития.
Развитие органов кардио-респираторной системы
Кардиогенез. Развитие сердца в эмбриогенезе -сложный многостадийный процесс, в ходе которого образуются пути кровообращения, идет формирование и дифференциация структурных элементов. Пути кровообращения определяют направление кровотока, что, в свою очередь, влияет на морфофункциональное развитие и рост сердца.
Развитие сердца начинается с 3-й недели внутриутробного периода, когда в области будущей шеи появ-
+ Мцч-i f
/Л-^ L Tlu rl
nriDIHI|J OIJ1W
СЛИНнпв й ■:|:н hhiv ah p a
ciMivve wniy
II
ЛА
дечвргилыьсн WM__
Ж1Л)ГДОЧ#к Пряасгран*
SlhOlHkiH СН HY =
ПрпЫИГНВНЫ« Прншьпнфвда
Жшл rfflLlHci B+riOlitblH СИНР^С
—ш— О^ЧНР* * рт*р«л ста ал
п«*«*
ЖйЛ^ДОЧЫ
Jj
Рисунок 1. Начальные этапы формирования сердца у плода.
Рисунок 2. Формирование сердечного изгиба.
ляются закладки сердца в виде трубок (рис. 1), одна из них - внутренняя, развивается из мезенхимных клеток, другая - наружная, из висцерального листка мезодермы. Трубки сближаются, перегородка между ними рассасывается, трубки сливаются, образуется первичное (примитивное) трубчатое сердце. Оно состоит из четырех отделов: первичного предсердия, первичного желудочка, луковицы сердца и общего артериального ствола. Кровь входит через венозный синус в первичное предсердие, а выходит через артериальный ствол. Удлинение сердечной трубки сопровождается её изгибом и сердце принимает S-образную форму (рис. 2). Считается, что стимул к этому заложен в ткани самой сердечной трубки, и быстрый рост желудочка приводит к повороту сердца вокруг оси, близкой к фронтальной (рис. 2А, В). В результате желудочек ока-
зывается сначала вентральнее предсердия (рис. 2В), а потом каудальнее и левее него (рис. 2С).
Разделение предсердий начинается с конца 4-й недели и продолжается еще неделю, при этом первичное предсердие делится на две камеры перегородкой, которая появляется в виде серповидного образования, растущего от верхней стенки предсердия по направлению к атриовентрикулярному каналу (рис. 3). Вторичная перегородка начинает расти от верхней стенки предсердия несколько справа от первичной перегородки. Она растет вдоль первичной перегородки, при этом ее вогнутый край не смыкается, оставляя в центре перегородки отверстие - овальное окно. Тонкая пластинка первичной перегородки образует заслонку овального окна, которая действует как клапан, обеспечивающий у плода сброс крови справа налево. Одно-
Рисунок 3. Этапы разделения сердца на камеры.
временно с формированием двух предсердий атрио-вентрикулярный канал разделяется эндокардиальными валиками на трикуспидальное и митральное отверстия, которые в последующем закрываются атриовен-трикулярными клапанами, образованными вследствие пролиферации мезенхимы эндокардиальных подушек и частично из мышечной ткани желудочка.
Разделение желудочка начинается на 6-й неделе и завершается к 8-й неделе. До этого сообщение между двумя желудочками осуществляется через первичное межжелудочковое отверстие, которое ограничено снизу и спереди развивающейся мышечной перегородкой, а сверху и сзади - луковично-желудочковым валиком. Первичное межжелудочковое отверстие не закрывается, отклоняется от начального вертикального положения влево, увеличивается и образует доступ к корню аорты. Окончательная облитерация межжелудочкового сообщения касается только его правой части, т.е. вторичного межжелудочкового отверстия. Закрытие происходит путем пролиферации мезенхи-мальной ткани. Межжелудочковая перегородка растет от верхушки по направлению к предсердиям. С образованием мембранозной части перегородки завершается разделение камер. Одновременно перегородка луковицы сердца разделяет общий артериальный ствол на два - аорту и легочный ствол. При этом становятся видимыми зачатки полулунных клапанов в виде слившихся выпячиваний ствола.
Атипическая мышечная ткань проводящей системы появляется рано, одновременно с сократительным миокардом и вначале располагается по всей длине сер-
дечной трубки. Наличие атипичных кардиомиоцитов приводит к первым сокращениям сердца, которые наблюдаются на 22-23 день внутриутробного развития и представляют собой аритмическую фибрилляцию клеток, локализованных в бульбовентрикулярной области сердечной трубки. Позднее возникают сокращения предсердий. На 4-й неделе зачаток синоатриаль-ного узла находится в правой стенке венозного синуса. От него идут тяжи атипических мышечных клеток в стороны и по направлению к атриовентрикулярному узлу (в будущем - тракты Бахмана, Венкебаха и Торе-ля). В левой стенке венозного синуса также имеется атипическая мышечная ткань, которая позже включается в межжелудочковую перегородку и входит в состав атриовентрикулярных узла и пучка. В этот период в сердце имеются «добавочные» пучки атипической мускулатуры, которые к рождению теряют активность или дегенерируют. Описано несколько таких пучков: пучок Кента, левый и правый, между предсердиями и желудочками; пучок Джеймса, соединяющий предсердие и общий атриовентрикулярный пучок; пучок Махайма - между атриовентрикулярным узлом и миокардом желудочков. С развитием проводящей системы сердца более редкий атриовентрикулярный ритм сменяется на частый синоатриальный ритм. Развитие сердца у плода как правило заканчивается к 12-ой неделе, т.е., когда окончательно устанавливается связь плода с матерью через плаценту.
Васкулогенез и ангиогенез. Васкулогенез - это образование и развитие кровеносных сосудов de novo из мезодермальных клеток-предшественников, тогда
как ангиогенез - это создание новых сосудов из уже существующих сосудов. Оба процесса имеют решающее значение, потому что от них зависит эффективная транспортировка кислорода, питательных веществ и выведение продуктов обмена веществ.
Сосудистая система в эмбрионе начинает развиваться, когда процессы диффузии не могут обеспечить метаболические потребности пролиферирующих клеток. На этой стадии ключевое значение приобретают экстраэмбриональные скопления мезодермальных клеток - гемангиобласты, которые находятся в контакте с энтодермой стенки желточного мешка в висцеральной мезодерме, они дифференцируются с образованием изолированных кластеров клеток. Эти кластеры, в свою очередь, дают начало центрально расположенным кровяным островкам, формирующим эритробласты - примитивные клетки крови. Расположенные на периферии островков клетки уплощаются и начинают детерминироваться в направлении образования эндотелиоцитов. Клетки из прилежащих клеточных кластеров устанавливают контакты друг с другом с помощью отростков, а затем после слияния в монослой дают начало мелким желточным сосудам. Ангиобластические кластеры и тяжи, ведущие свое происхождение из мезодермы на боковых сторонах эмбриона, дают начало выстланным эндотелием сосудам, лишенным кровяных островков.
Последующим этапом в развитии сосудистой системы является развитие кровеносных сосудов из числа дифференцирующихся и пролиферирующихся эндотелиоцитов кровяных островков. При этом диф-ференцировка эндотелиоцитов в теле эмбриона происходит без параллельной дифференцировки клеток крови. Вместе с тем формирование сосудов происходит не только из местных клеток, но и из ангиобла-стов, мигрирующих из других участков эмбриона.
Процесс развития сосудов в эмбрионе можно разделить на две фазы: 1. формирование первичной капиллярной сети и 2. морфофункциональное созревание стенок сосудов. Когда в конце 3-й недели примитивное (первичное) сердце эмбриона начинает свою работу, на смену колебательным движениям крови приходит направленный ее ток. После слияния кровяных островков и образования первичного капиллярного сплетения и включения сократительной активности сердца начинается циркуляция крови. При этом исчезают анастомозы, некоторые капилляры сливаются и дают начало артериям и венам, однако направление кровотока в течение некоторого времени может несколько раз меняться. Образующиеся первичные капилляры выделяют хемотаксические факторы, которые мобилизуют в стенку сосудов перициты, гладкие мышечные клетки (ГМК), фибробласты. На ранних этапах в большинстве ГМК сосудов происходят активные синтетические процессы (синтетический фенотип). В процессе развития доля ГМК сократительного фенотипа нарастает. ГМК синтетического фенотипа располагаются ближе к эндотелию, а сократительного фенотипа - ближе к наружной оболочке.
Важную роль в процессах образования сосудов играют ростовые факторы. Так, являющийся митоге-ном и принимающий самое активное участие в про-
цессах ангиогенеза во взрослом организме щелочной фактор роста фибробластов и трансформирующий фактор роста играют центральную роль в морфоге-нетических процессах во время эмбриогенеза. Щелочной фактор роста фибробластов существенно ускоряет процесс дифференцировки ангиобластов и их инвазивность, является для них хемоаттрактантом. Трансформирующий ростовой фактор способствует регрессии сосудов эмбриона. В процессах ангиогенеза принимают участие механизмы передачи внутриклеточных сигналов с участием как инозитол-липидных взаимодействий, так и протеинкиназы С.
Первые крупные внутриэмбриональные сосуды представлены двумя нисходящими аортами, которые идут вдоль оси зародыша и образуют продолжение эндокардиальных трубок. В результате поворота кар-диогенной пластинки краниальные части нисходящих аорт образуют дугу, устанавливая тем самым первую пару аортальных дуг. Место соединения этих дуг с артериальным стволом образует аортальный мешок, из которого в последующем возникают дуги аорты. Эти дуги формируются последовательно и в процессе дальнейшего развития изменяются или исчезают.
Венозные сосуды развиваются из сетевидного ложа как ряд каналов, идущих главным образом в продольном направлении. По характеру своего расположения вены объединяются в несколько групп. Желточная венозная система, состоящая из пупочно-брыжеечных вен, приносит кровь из желточного мешка к венозному синусу. Пупочная венозная система собирает из хо-рионовых ворсинок насыщенную кислородом кровь и в период своего возникновения несет ее через правую и левую пупочные вены к венозному синусу. По мере увеличения печени она срастается с боковой стенкой тела, и в месте этого срастания развиваются сосуды, соединяющие пупочные вены с сосудистым сплетением в печени.
Поток крови из пупочных вен начинает попадать в печень преимущественно через эти соединения, а старые каналы, идущие к венозному синусу, постепенно дегенерируют. Между тем части пупочных вен, расположенные дистальнее их входа в тело, начинают сливаться друг с другом, в результате чего в пупочном канатике остается лишь одна вена. Вслед за этим слиянием в пупочном канатике пупочные вены сливаются также и внутри тела зародыша. Правая пупочная вена перестает функционировать как сосуд, идущий к печени, и вся плацентарная кровь проходит по левой пупочной вене. Отклонившись в печень, ток крови из пупочного канатика проходит через сеть мелких анастомозирующих синусоидов. С увеличением объема крови образуется основной канал, проходящий через паренхиму печени и называемый венозным протоком. Выходя из печени, венозный проток сливается с печеночными венами, которые отводят кровь из сети мелких синусоидов печени. В этом месте полая вена соединяется также с другими венами. Таким образом, потоки крови из заднего системного круга, а также из воротного и плацентарного кругов попадают в сердце вместе.
С эмбриологической точки зрения этот большой стволовой сосуд представляет собой проксимальную
часть старой правой желточной вены, увеличившейся под влиянием притока плацентарной крови из венозного протока и системной крови из полой вены. Кардиальная венозная система состоит из передних кардиальных вен, собирающих кровь из краниального отдела эмбриона, и задних кардиальных вен, собирающих кровь из тела эмбриона. У плода к группе системных вен относят систему передней (верхней) полой вены, развивающейся из передних кардинальных вен, и систему задней (нижней) полой вены, которая замещает задние кардинальные вены и их ветви.
Гемопоэз. Процесс кроветворения начинается с 3-й недели внутриутробного развития. В начале кровяные островки образуются в желточном мешке, вне зародыша (мезобластная стадия). Позже образование кровяных элементов начинается в мезенхиме эмбриона. У эмбриона и плода три периода кроветворения: ангиобластический, когда в кроветворении участвуют вся мезенхима и сосудистая система эмбриона (до 5 недель); печеночный, когда основным органом кроветворения является печень (5-12 недели); костномозговой, когда кроветворение происходит преимущественно в костном мозгу (с 13 недели до окончания внутриутробного развития). В то же время, начиная с 4 месяца внутриутробного развития кроветворная функция характерна также для селезенки.
В ангиобластический период кроветворения из эн-дотелиальных клеток сосудистого поля и мезенхим-ных клеток, окружающих образованные кровеносные сосуды, возникают гемоцитобласты, превращающиеся путем митотического деления в первичные эри-тробласты - мегалобласты, крупные клетки с темным (содержащим много базихроматина) ядром и окси-фильной протоплазмой. Мегалобласт - первая клетка, протоплазма которой содержит гемоглобин. Процесс насыщения протоплазмы гемоглобином происходит в мегалобласте значительно быстрее, чем созревание ядра. В результате получается клетка с протоплазмой, насыщенной гемоглобином, но с эмбриональной структурой ядра.
Мегалобластический эритропоэз происходит, минуя стадии полихроматофильного и оксифильного нормобласта. На 5-й неделе внутриутробного развития из дивертикула 12-перстной кишки закладывается печень, и с этого времени ангиобластическое кроветворение начинает угасать, элементы желточного мешка атрофируются, и начинается кроветворение в печени. Печеночная ткань и мезенхима прорастают друг в друга таким образом, что между печеночными балками располагаются мезенхимные прослойки, содержащие блуждающие клетки, являющиеся материалом для образования элементов крови. Печеночный период кроветворения происходит вне сосудов, в мезенхиме, характеризуясь смешанным типом - мегалобластическим и нормобластическим с преобладанием последнего.
К концу 3-го месяца внутриутробной жизни мега-лобластическое кроветворение сменяется нормобла-стическим. Исчезновение мегалобластического эри-тропоэза обусловлено деятельностью желез слизистой оболочки желудка плода, т.е. появлением в организме гемопоэтического фактора. Одновременно с развитием эритроцитов в печени происходит и образование
зернистых лейкоцитов. Вначале они образуются укороченным путем, минуя стадию миелоцита, превращаются сразу в полиморфноядерные нейтрофилы. В печени также образуются мегакариоциты.
К этому времени внутриутробного развития закладываются костный мозг и селезенка. Кроветворные участки костного мозга состоят из ретикулярной ткани с проходящими в ней сосудами. Кроветворение в костном мозгу происходит вне сосудов. По ходу развития костного мозга кроветворение в печени уступает место костномозговому кроветворению, а к концу внутриутробного развития кроветворение в печени прекращается, и костный мозг становится единственным органом кроветворения, где происходит миело- и эритропоэз.
Лимфопоэз начинается позднее эритропоэза и миелопоэза. В конце 2-го - в начале 3-го месяца внутриутробного развития образуются первичные лимфатические мешки, в мезенхиме стенки мешка из ге-моцитобластов обособляются свободные элементы. Вначале малые лимфоциты образуются непосредственно из клеток мезенхимы, как и мегалобласты, укороченным путем, а впоследствии они развиваются из гемоцитобластов, проходя стадии развития лимфоцита - лимфобласт и пролимфоцит. Мезенхимный синцитий лимфатического узла превращается в ретикулярную ткань. В лимфатических узлах, кроме гемо-цитобластов и лимфоцитов, на ранних этапах антенатального периода развития встречаются гистиоциты, эритробласты и элементы миелоидной ткани, но эта активность вскоре прекращается под влиянием образующихся лимфоцитов.
Кроветворная функция селезенки начинается на 4 месяце внутриутробного развития. В этот срок развития плода в ткани селезенки преобладают ретикулярные элементы. Очаги кроветворения расположены в ретикулярной основе селезенки. В очагах кроветворения много элементов красной крови, лимфоид-но-ретикулярных клеток и лимфобластов. Позднее увеличивается количество очагов кроветворения, основными клетками в которых становятся лимфоциты всех стадий развития. Клетки миелоидного ряда и красной крови встречаются в небольших количествах.
Итак, в конце 4-го месяца внутриутробного развития кроветворение происходит в костном мозгу, печени и селезенке. В костном мозгу плода на 5-м месяце внутриутробного развития наблюдается интенсивное кроветворение. Заметно повышается содержание зрелых элементов миелоидного ряда (палочко- и сегмен-тоядерных). Много клеток красной крови и лимфо-идно-ретикулярных клеток. Кроветворная функция селезенки усиливается, появляется большое количество лимфоцитов, а клеток красной и белой крови становится меньше.
На 6-м месяце внутриутробного развития содержание гемоглобина и эритроцитов в крови плода увеличивается по сравнению с более ранними сроками развития. Лейкоцитов в периферической крови мало, встречаются клетки всех стадий развития - от миело-бластов до сегментоядерных нейтрофилов. Количество очагов кроветворения в печени уменьшается, что
свидетельствует о продолжающемся снижении кроветворной функции печени. В очагах кроветворения по-прежнему преобладают клетки красной крови. В костном мозгу клетки миелоидного ряда явно преобладают над всеми клеточными элементами костного мозга. Наибольшая доля приходится на молодые не-гранулированные элементы миелоидного ряда (ми-елобласты, промиелоциты, миелоциты и лимфоид-но-ретикулярные клетки). Элементы красной крови выражены меньше, чем белой.
На 7-м месяце развития кровь плода по своему составу приближается к составу крови новорожденного. Количество гемоглобина и эритроцитов увеличивается, но еще далеко от характерного для крови новорождённого уровня. В крови лейкоцитов немного, молодые формы лейкоцитов встречаются редко, количество зрелых форм увеличивается. Значительно уменьшается количество ядросодержащих клеток красной крови. Кроветворение в печени угасает, количество очагов кроветворения уменьшается. В имеющихся очагах кроветворения в основном ядро-содержащие клетки красной крови. В костном мозгу преобладает миелопоэз. Интенсивный лимфопоэз наблюдается в селезенке. Клетки миелоидного ряда встречаются в небольших количествах. Уменьшается количество всех форм развития красной крови.
С 8 по 10 месяцы развития плода в периферической крови по сравнению с кровью новорожденного ядерные клетки красной крови и молодые формы лейкоцитов (миелобласты, промиелоциты, миелоциты и юные) встречаются значительно чаще.
Эритроциты и содержащийся в них гемоглобин являются основными переносчиками кислорода к органам и тканям растущего плода, поэтому закономерности их развития имеют особое значение. В ранние сроки внутриутробного развития плод потребляет не более 10% кислорода из циркулирующей в межворсинчатых пространствах крови матери, а в последние недели внутриутробного развития использует его полностью. По-видимому, в первую половину внутриутробного развития потребность плода в кислороде сравнительно невелика. Увеличение количества гемоглобина и эритроцитов происходит постепенно, в соответствии с развитием плода и ростом его потребности в кислороде. Ядерные эритроциты больших размеров потребляют значительно больше кислорода собственного обмена, чем безъядерные. Эритроциты, имеющие плоскую или круглую форму, меньше насыщены гемоглобином, чем эритроциты, имеющие форму двояковыпуклого диска. Развитие дыхательной функции крови плода происходит по пути насыщения эритроцитов гемоглобином, замены ядросодержащих форм эритроцитов безъядерными, увеличения общего количества эритроцитов и уменьшения их диаметра. Гемоглобин плода обладает повышенным сродством к кислороду. Однако по мере роста и развития плода способность крови связывать кислород несколько снижается. Следовательно, на ранних этапах развития эритроциты плода способны связывать кислород в достаточном количестве при относительно низком его парциальном напряжении в крови.
Отмеченные закономерности имеют важное биологическое значение, свидетельствуя, что в ранние сроки беременности, когда плод особенно чувствителен к действию гипоксии, фетальный гемоглобин обеспечивает наибольшую утилизацию кислорода из материнской крови. Некоторое снижение диссоциации оксигемоглобина, наблюдаемое у плода в конце беременности, в значительной мере компенсируется повышением концентрации гемоглобина крови по мере развития плода.
Органогенез дыхания. Органы дыхания - гортань, трахея, бронхи, легкие развиваются из общего зачатка, который появляется на 3-4 неделе эмбриогенеза путем выпячивания вентральной стенки передней кишки с образованием респираторного дивертикула, который отделяется от кишки двумя продольными эзофаготрахеальными бороздами, вдающимися в просвет передней кишки в виде гребней. Эти гребни, сближаясь, соединяются, что приводит к формированию эзофаготрахеальной перегородки. В результате передняя кишка разделяется на дорсальную (пищевод) и вентральную (трахея и легочные почки) части. Респираторный дивертикул, удлиняясь в каудальном направлении, формирует по средней линии будущую трахею, которая заканчивается двумя мешковидными выпячиваниями - легочными почками.
Правая легочная почка дает три, а левая - два главных бронха, из которых происходит образование бронхиального дерева, включающего 17 поколений ветвлений в конце 6-го месяца развития. Полностью процесс ветвления бронхиол заканчивается после рождения.
Эпителий, выстилающий зачаток трахеи и легочные почки, как и слизистые железы воздухоносных путей - производные эпителия, имеют энтодермаль-ное происхождение. Хрящевые клетки, фибробласты и гладкомышечные клетки происходят из спланхни-ческой мезодермы, окружающей переднюю кишку. На 4-5 неделе эмбрионального развития вокруг гортанно-трахеального выроста образуется кольцевидное утолщение мезенхимы, которое на 8-9-ой неделе дифференцируется в хрящи и мышцы трахеи. Раньше других формируется перстневидный хрящ, следом черпало-видные, клиновидные хрящи, а позже - щитовидный хрящ, вначале как парное образование. Надгортанник образуется в толще складки слизистой оболочки, расположенной кпереди от входа в гортань. После образования скелета гортани происходит формирование ее стенок, голосовых складок, складок преддверия, желудочков гортани. Из общего мышечного сфинктера, окружающего глоточную кишку, снаружи от хрящей развиваются мышцы гортани. К середине 3 месяца уже все хрящи и мышцы гортани приобретают характерную для взрослого состояния форму. Образование плевры связано с соматоплеврой и спланхноплеврой, выстилающих вторичную полость эмбриона.
Процесс дифференцировки легких представлен тремя последовательными стадиями: железистой, ка-нальцевой и альвеолярной. Железистая стадия (5-15 недели) характеризуется дальнейшим ветвлением воздухоносных путей, развитием хрящей трахеи и бронхов, появлением бронхиальных артерий. Эпителий,
выстилающий респираторный зачаток, состоит из цилиндрических клеток. На 10-ой неделе среди клеток цилиндрического эпителия воздухоносных путей появляются бокаловидные клетки. К 15-ой неделе образуются первые капилляры будущего респираторного отдела.
В канальцевую стадию (16-25 недели) происходит появление выстланных кубическим эпителием респираторных и терминальных бронхиол, а также канальцев - прообразов альвеолярных мешочков, и подрастание к ним кровеносных капилляров.
Альвеолярная стадия (стадия терминальных мешочков), занимающая 26-40 недели, характеризуется массовым преобразованием канальцев в мешочки (первичные альвеолы), увеличением числа альвеолярных мешочков, дифференцировкой альвеолоцитов I и II типов, появлением сурфактанта. К концу 7 месяца значительная часть клеток кубического эпителия респираторных бронхиол дифференцируется в плоские клетки (альвеолоциты I типа), тесно связанные с лимфатическими и кровеносными капиллярами. Остальные клетки сохраняют кубическую форму (альвеоло-циты II типа) и начинают вырабатывать сурфактант.
Легкие плода как орган внешнего дыхания не функционируют. Посредством верхних дыхательных путей полость легких сообщается с амниотической жидкостью, в которой во взвешенном состоянии находится плод. Альвеолы и бронхи плода не находятся в спавшемся состоянии. Они заполнены жидкостью, се-кретирующейся в основном альвеолоцитами II типа. Смешивание амниотической и легочной жидкостей происходит медленно, о чем свидетельствует различие их состава. Препятствие для смешивания представляет в основном узкая голосовая щель. Легочная жидкость необходима для нормального развития легких.
Поверхность альвеол легких начинает покрываться выстилкой белково-липидной природы - сурфак-тантом. Этот процесс происходит в основном после 6 месяца, хотя слабая поверхностная активность в легких обнаруживается уже с 14 недели. Сурфактант, образуясь альвеолоцитами II типа, снижает поверхностное натяжение мембраны на границе жидкости, покрывающей альвеолы и воздухоносных путей, и воздуха, предотвращая спадение альвеол после выдоха. Веществами, в основном определяющими это свойство сурфактанта, являются лецитин и сфингомиелин. Сурфактантная система является зрелой только при определенном соотношении между этими химическими веществами. Поэтому определение соотношения «лецитин/сфингомиелин» является важным показателем зрелости легочной ткани плода на разных стадиях внутриутробной жизни. Синтез сурфактанта происходит под воздействием кортикостероидов, катехо-ламинов, простагландина Е2, гормонов щитовидной железы.
У плода, начиная с 11 недели внутриутробного развития появляются периодические сокращения инспи-раторных мышц, в частности диафрагмы, в меньшей мере - межреберных мышц. В конце беременности дыхательные движения занимают 30-70% всего времени. Различают два типа дыхательных движений плода: короткие, с высокой частотой (30-100 в минуту) и
неправильным ритмом, и более сильные, и редкие, с частотой 1-4 в 1 минуту, типа «вздохов», наблюдаемых реже (примерно 5% времени). Сокращение инспира-торных мышц плода приводит к снижению давления в грудной полости. При частом дыхании это снижение невелико (на 2-7 см вод. ст.). При «вздохах» снижение давления происходит на 25-50 см вод. ст. Несмотря на это, аспирации амниотической жидкости в легкие не происходит, что объясняется малым просветом и, следовательно, высоким сопротивлением гортани. При апноэ у плода наблюдается небольшое положительное давление (1-3 см вод. ст.) за счет непрерывной секреции легочной жидкости.
Внутриутробные дыхательные движения регулируются продолговатым мозгом, который обособляется в конце первого месяца внутриутробной жизни. У эмбриона в 7-11 недель можно обнаружить нервы, распространяющиеся вдоль бронхов и сосудов легких. В стенках бронхов они проходят попарно на диаметрально противоположных сторонах. Эти нервные стволы часто обмениваются волокнами. Нервы, связанные с сосудами, тоньше перибронхиальных и ветвятся. У эмбрионов 8-9 недель отдельные нервные веточки отходят от основных стволов и направляются в сторону просвета бронха и в паренхиму легкого. У плодов 10-11 недель можно видеть, что подобные веточки принимают участие в образовании нервных сплетений в мышечном и подслизистом слоях стенки бронхов крупного и среднего калибра. У плодов 5,5 месяцев нервные пучки уже можно распределить соответственно калибру бронхов и сосудов на крупные, средние и мелкие. В стенках бронхов крупного и среднего калибров различают 3 нервных сплетения: хорошо развитое в адвентициальном слое стенки бронха и два более слабых в мышечном и подслизистом слоях. С 4 месяца у плодов в составе нервных пучков обнаруживаются миелиновые нервные волокна, от 3 до 5,5 месяцев в легких усиленно формируется рецептор-ный аппарат. Инкапсулированные нервные окончания выявляются только в перибронхиальном слое. К капиллярам подходят также нервные волокна, оканчивающиеся пуговками и утолщениями. Совершенно очевидно, что первые внутриутробные дыхательные движения могут появиться лишь тогда, когда заканчивается врастание нервных волокон в дыхательную мускулатуру.
На 6 месяце внутриутробного развития основные механизмы центральной регуляции дыхания уже достаточно сформированы, чтобы поддерживать в течение короткого времени ритмическое дыхание, а с 6,5-7 месяцев плод может совершать дыхательные движения долгое время. Частота дыхания увеличивается ночью и утром. Периодическая активность дыхательного центра плода, наблюдаемая при нормальном газовом составе крови, возрастает при гипоксии, ацидозе и гиперкапнии, что опосредованно их воздействием на центральные хеморецепторы вентральной поверхности продолговатого мозга. Рефлексогенные зоны плода вследствие своей незрелости не реагируют на измерении газового состава крови. Гипоксия у плода вначале также может сопровождаться увеличением частоты дыхательных движений, что связано с ее прямым стимулирующим действием на мозг.
Дыхательные движения плода способствуют развитию дыхательной системы, а также обмену амнио-тической жидкости. Значение дыхательных движений заключается в том, что они способствуют развитию легких, дыхательной мускулатуры и кровообращению плода, увеличивая присасывающее действие грудной полости при вдохе и этим самым увеличивая венозный возврат крови к сердцу.
Респираторно-гемодинамическое взаимоотношение в антенатальном периоде
Характеризуя респираторно-гемодинамическое взаимоотношение в антенатальном периоде развития организма, следует руководствоваться как минимум двумя критериями. Первый критерий - способ получения внутриутробно развивающимся организмом кислорода и питательных веществ, второй критерий -степень его устойчивости к разным изменениям условий среды, происходящим в этом периоде. С этих позиций возникает необходимость рассмотреть ре-спираторно-гемодинамические взаимоотношение в эмбриональном и фетальном периодах внутриутробного развития.
Респираторно-гемодинамическое взаимоотношение в эмбриональном периоде. После оплодотворения яйцеклетки зигота во время продвижения по трубе, перед тем как имплантироваться, доходит до стадии бластоцисты. При этом газообмен осуществляется путем диффузии О2 и СО2 между бластоци-стой и секретом слизистой оболочки трубы и матки. Спустя 6-7 суток после оплодотворения зародышевый пузырь имплантируется в слизистую оболочку матки, происходит внедрение ворсинок трофобласта в соединительно-тканный слой матки. После имплантации наряду с дифференциаций клеточных элементов эм-бриобласта происходит увеличение размеров зародыша. По мере увеличения зародыша способ газообмена изменяется, поскольку простая диффузия уже не может удовлетворить потребности увеличивающегося числа клеток эмбриобласта. Имплантация сопровождается разрушением кровеносных сосудов матки и образованием в ней лакун, содержащих материнскую кровь. Через несколько суток образуется хорион, его ворсинки вдаются в лакуны, по которым движется материнская кровь. Лакуны входят в состав межворсинчатого пространства. В это время эмбрион проходит желточный период развития кровообращения, и газообмен путем диффузии происходит через желточный мешок. При этом переносчиками газов являются ме-галобласты.
Образование в ворсинках хориона кровеносных капилляров и разрастание ворсинок хориона, погружающихся в межворсинчатое пространство дециду-альной оболочки матки, приводит к образованию плаценты и началу фетального периода.
Респираторно-гемодинамическое взаимоотношение в фетальном периоде. В этот период респиратор-но-гемодинамическое взаимоотношение характеризуется прежде всего газообменом между кровью плода и матери через плаценту. Плацента имеет вид диска диаметром 15-20 см, толщиной 2-4 см и массой 500-
600 г (1/6 массы плода). Поверхность плаценты, обращенная к плоду (плодная часть), покрыта амнионом, к ней прикрепляется пуповина, от которой отходят ветвящиеся сосуды. Материнская часть плаценты темно-красного цвета, разделена на дольки - котиледоны, покрыта децидуалъной оболочкой. Плодовая часть образована хориальной пластиной. От хориальной пластины отходят ворсинки. Каждая ворсинка снабжается капиллярами от пупочных сосудов. Ворсинки плаценты доношенного плода покрыты слоем синцития. Материнская часть плаценты (базальная пластина) образуется компактным слоем отпадающей оболочки и слоя клеточного трофобласта. От базальной пластины отходят перегородки (септы), делящие плаценту на дольки; септы не доходят до хориальной пластины. Через базальную пластину из стенки матки в плаценту проходит от 180 до 320 спиральных артерий. Поступающая по этим сосудам материнская кровь изливается между ворсинками в межворсинчатое пространство (пространство между базальной и хориаль-ной пластинами). Из плаценты кровь матери оттекает в краевой синус и в вены, расположенные в базальной пластине. Таким образом, в плаценте параллельно осуществляются два кровотока: один - материнский -в системе матка — межворсинчатое пространство — матка; другой в системе плод — пуповина — ворсинки — пуповина. Кровь плода и кровь матери не смешиваются и отделены плацентарным барьером. Плацентарный барьер состоит из следующих компонентов: симпластический трофобласт, цитотрофобласт (во второй половине беременности истончается и исчезает), мембрана трофобласта, прослойка внезародышевой мезенхимы, мембрана капилляров плода в третичных ворсинках хориона; эндотелий капилляров плода в третичных ворсинках хориона, фибриноид на поверхности симпластотрофобласта (продукт свертывания крови и распада симпластотрофобласта). Толщина плацентарного барьера составляет 2-6 мкм, что в 5-10 раз больше аэрогемотического барьера легких. Однако сильное ветвление ворсинок хориона обеспечивает большую площадь поверхности (« 6,5 м2) осуществления газообмена.
Напряжение кислорода (Ро2) в артериальной крови взрослого человека составляет около 100 мм рт. ст., и в ней содержится 94-97% оксигемоглобина. Ро2 в артериальной крови беременной женщины увеличивается до 110 мм рт. ст. Кровь с таким напряжением кислорода по подчревным артериям притекает к межворсинчатым пространствам плаценты. К плаценте по пупочным артериям притекает смешанная кровь из брюшной аорты плода. Ро2 в ней на 75 мм рт. ст. ниже, чем в плацентарной крови матери. Вследствие этой разности кислород диффундирует в кровь капилляров ворсинок хориона. В плаценте диффузия О2 осуществляется менее эффективно, чем в легких, поскольку толщина плацентарной мембраны приблизительно в 5-10 раз больше, чем легочной мембраны. Здесь не происходит выравнивания Ро2 между кровью межворсинчатых пространств и капилляров ворсинок. В крови пупочной вены, т.е. в артериальной крови плода, Ро2 обычно составляет лишь 20-50 мм рт. ст. При таком низком Ро2 гемоглобин насыщается кислородом
в среднем на 65%. Достаточность насыщения гемоглобина кислородом при низком парциальном напряжении О2 объясняется наличием у плода фетального гемоглобина. Кривая диссоциации HbF имеет расположение левее, в область более низких величин Ро2, чем гемоглобина А. Ро2, при котором гемоглобин насыщается кислородом на 50% (Р50), у беременной женщины 29-31 мм рт. ст., а у ее плода - 24-27 мм рт. ст. Кроме того, для кривой диссоциации HbF характерна большая крутизна.
Большее сродство HbF к О2 определяется в основном не свойствами гемоглобина как такового, а особенностями его взаимодействия с 2,3-дифосфогли-цератом. У растворов НЬА и HbF, освобожденных от фосфатов, кривые диссоциации почти не различаются. Добавление к растворам 2,3-ДФГ значительно сильнее снижает сродство гемоглобина к кислороду у НЬА, чем у HbF, т. к. способность присоединять 2,3-ДФГ у HbF составляет 40% соответствующей способности НЬА. Кроме того, содержание 2,3-ДФГ в эритроцитах плода меньше, чем у взрослых.
Напряжение СО2 (Рсо2) в артериальной крови плода составляет обычно 38-45 мм рт. ст., что близко к Рсо2 артериальной крови у взрослых. Нередко Рсо2 даже ниже, чем у взрослых (32-33 мм рт. ст.). Невысокое Рсо2 в артериальной крови плода объясняется тем, что для беременных женщин характерна гипокапния (Рсо2 в артериальной крови у них составляет лишь 2534 мм рт. ст.). Причиной этого является увеличенная вентиляция лёгких (гипервентиляция беременных), обусловленная, в частности, влиянием прогестерона на дыхательный центр. Рсо2 в смешенной крови плода обычно находится в пределах 39-55 мм рт. ст., что на 10-15 мм рт. ст. выше, чем в артериальной крови матери. Отсутствие выравнивания напряжения СО2 между кровью плода и матери объясняется большой толщиной плацентарной мембраны, а также связано с формами транспорта углекислого газа.
СО2 переносится кровью плода, как и у взрослых, в составе карбогемоглобина, бикарбонатов, физически растворенной форме. HbF интенсивнее образует карбогемоглобин, чем НЬА. Кроме этого, эритроциты плода отличаются низкой активностью карбоанги-дразы, что составляет по отношению к активности у взрослых лишь 20-25%. Активность этого фермента повышается к концу беременности до 30-50% «взрослого» уровня. Несмотря на низкую активность карбо-ангидразы, у плодов СО2 достаточно быстро связывается с Н2О. Кровь плода имеет значительно более кислую реакцию, чем кровь взрослых. рН смешанной крови составляет 7,13-7,23, артериальной крови -7,24-7,32. Высокая концентрация Н+ в смешанной крови плода обусловлена высокой интенсивностью анаэробных процессов и поступлением в нее кислых продуктов обмена веществ (метаболический ацидоз), в частности, молочной кислоты. Соответственно, в крови плода снижен щелочной резерв.
По сравнению с взрослыми, для транспорта газов кровью плода характерны: низкое Ро2 и насыщение гемоглобина кислородом; сниженное или близкое к взрослым напряжение СО2; повышенная концентрация Н+; низкая активность карбоангидразы; низкий
уровень щелочного резерва.
В фетальном периоде удовлетворение возрастающей потребности плода в кислороде и питательных веществах возможно благодаря увеличению объема крови, протекающей через капилляры плаценты (плацентарный период развития системы кровообращения). В свою очередь, увеличение объема кровотока в сосудах плаценты возможно благодаря активному функционированию у плода сердечно-сосудистой системы. В отличие от постнатального периода у плода большая часть крови из правого желудочка сразу поступает в большой круг через артериальный проток. В связи с этим за сердечный выброс принимается выброс крови обоими желудочками. Объем кровотока в большом круге кровообращения складывается из венозно-артериального объема крови через овальное окно и потока из легочной артерии в аорту через артериальный проток. Объем кровотока у 6-8-месячного плода увеличивается до 400 мл/мин, а концу беременности может составлять 750 мл/мин.
Однако через ткани плода протекает не весь сердечный выброс. Примерно 40% его поступает в плацентарное кровообращение. Насыщенная кислородом кровь из плаценты возвращается по пупочной вене; последняя проходит через пуповину и впадает в воротную систему печени в области ее ворот. От пупочной вены отходят воротные ветви к левой доле печени, после чего от нее ответвляется венозный проток, а она поворачивает направо, чтобы соединиться с воротной веной.
Таким образом, воротные вены, снабжающие правую долю печени, несут смешанную кровь, богатую кислородом, из пупочной вены и бедную кислородом из воротной вены. Левая доля печени снабжается кровью из ветвей пупочной вены, несущих насыщенную кислородом кровь. Из-за этого кровь в левой печеночной вене содержит больше кислорода, чем в правой. Благодаря венозному протоку, соединяющему пупочную вену с нижней полой веной, примерно половина крови из пупочной вены минует печень; другая половина возвращается в нижнюю полую вену, пройдя через сосуды печени. Несмотря на то, что в проксимальную часть нижней полой вены поступает кровь из ее дистальной части, венозного протока и печеночных вен, полного смешивания крови из разных источников не происходит. Кровь из венозного протока и левой печеночной вены, наиболее богатая кислородом, из правого предсердия по большей части сбрасывается в левое через овальное окно; тем самым левые отделы сердца получают наиболее оксигенированную кровь. Бедная кислородом кровь из правой печеночной вены и дистальной части нижней полой вены проходит через правое предсердие и поступает в основном в правый желудочек, хотя некоторая ее часть также сбрасывается в левое предсердие через овальное окно.
Через нижнюю полую вену осуществляется около 60% общего венозного возврата. Примерно треть крови из нижней полой вены через овальное окно поступает в левое предсердие, а остальные две трети из правого предсердия поступают в правый желудочек. Кровь из верхней полой вены направляется через трехстворчатый клапан в правый желудочек, и в норме
лишь очень небольшая ее часть попадает в левое предсердие через овальное окно. Через верхнюю полую вену к сердцу поступает около 25% общего венозного возврата, поэтому через правый желудочек проходит около двух третей общего сердечного выброса. Основная часть крови (« 45%), выбрасываемой правым желудочком в легочный ствол, поступает через артериальный проток в нисходящую аорту, и только около 10% общего сердечного выброса попадает в легочные артерии. По мере развития легких объем крови через артериальный проток уменьшается. Левое предсердие получает кровь от легких (« 10%) и через овальное окно из нижней полой вены (« 35%). Таким образом, через левый желудочек проходит около трети общего сердечного выброса. Около 5% общего сердечного выброса поступает в коронарные артерии и 25% - в сосуды головы, шеи, верхней половины туловища и рук. Остальные 15% общего сердечного выброса из левого желудочка преодолевают перешеек аорты и попадают в нисходящую аорту.
Максимальное давление, создаваемое правым желудочком у плода (75-80 мм рт. ст.), гораздо выше, чем у взрослых. Максимальное давление в левом желудочке плода 60-70 мм рт. ст. Правый желудочек создает большее давление в связи с тем, что кровь из него должна преодолеть сопротивление артериального протока. Сопротивление в малом круге в 4-5 раз превышает общее периферическое сосудистое сопротивление. В мелких артериях легких у плода хорошо развит слой гладкомышечных клеток, их сокращение поддерживает легочное сосудистое сопротивление на высоком уровне, но по мере созревания плода оно снижается, что связанно с увеличением числа сосудов, а значит, и общей площади поперечного сечения сосудистого русла легких. Легочные сосуды плода высокочувствительны к физиологическим воздействиям - снижение Ро2 и рН в крови легочных сосудов ведет к их сужению; причем каждый из этих факторов усиливает действие другого, при этом сосудосуживающее действие гипоксии усиливается по мере созревания плода.
Особенности плодового кровообращения отражаются и на размерах сердца. Начиная со второй половины беременности, размеры правого желудочка преобладают над левым. В третьем триместре, особенно к концу беременности, различие в размерах правого и левого желудочков становится меньше. При этом прирост объемной скорости кровотока через аорту превышает такой же показатель через легочной ствол. Таким образом, несмотря на наличие уменьшенного легочного кровотока, работа двух желудочков сохраняется почти одинаковой. При этом сердце плода позволяет обеспечить органы количеством крови, превышающим в 2-3 раза кровоток у взрослого человека, что требует наличия регуляторных механизмов.
У плода, как и в постнатальном онтогенезе, имеются два основных контура регуляции сердца - внутри-и внесердечный, первый из которых обеспечивается гетерометрической и гомеометрической саморегуляцией сердца.
Сердце плода может реагировать на изменения венозного притока в соответствии с основным законом
сердца - законом Старлинга. При этом в обеспечении венозного притока крови к сердцу несомненное значение имеет внутриутробные дыхательные движения. Установлено, что аппарат вентиляции легких в антенатальном периоде в еще большей мере, чем в пост-натальном, представляет собой «насос», обладающий присасывающей венозную кровь функцией, в том числе и по пупочной вене. Гомеометрическая регуляция проявляется, в частности, зависимостью систолического выброса от частоты сердцебиений. У плода такая зависимость выражена достаточно четко. Учащение сердцебиений у них сопровождается увеличением систолического объема.
Внесердечные механизмы регуляции сердца у плода представлены гуморальными факторами и нервными волокнами. Парасимпатическая и симпатическая иннервация сердца начинает формироваться в эмбриональном периоде, однако изменения деятельности сердца при их раздражении возникают гораздо позже. Лишь в последней трети внутриутробного развития раздражение периферического отрезка блуждающего нерва начинает вызывать небольшое урежение сердцебиений у плода животного. Возбуждение парасимпатических сердечных нервов усиливается во время родов. Сведения о влиянии симпатических нервов на деятельность сердца плодов противоречивы. Введение блокаторов в-адренорецепторов (пропранолола) в конце беременности не влияет на сердце плода, из чего заключается, что тоническое влияние симпатических нервов на сердце отсутствует. С другой стороны, имеются данные, что симпатические центры у плодов находятся в состоянии слабого тонического возбуждения. Возможно, что учащение сердцебиений при шевелениях плода в конце беременности вызывается возбуждением симпатических нервных центров. У плодов в синокаротидной и аортальной рефлексогенных зонах обнаруживаются прессорецепторы и хеморецепторы, но при этом рефлекторная регуляция деятельности сердца импульсами с этих рецепторов развита еще очень слабо.
В целом во время внутриутробного развития нервная регуляция деятельности сердца имеет небольшое значение - сокращения сердца плода определяются автоматизмом водителя ритма. Сокращения сердца возникают на 22-23 день, сразу после образования трубчатого сердца. На 5 неделе сокращения еще слабы и неритмичны, но начиная с 6 недели с помощью эхокардиографии удается регистрировать сокращения сердца. В этом возрасте сокращения становятся более ритмичными, их частота достигает 110 в минуту, увеличиваясь к 12 неделе до 165-175 в минуту. К середине внутриутробного периода частота сокращений сердца плода уменьшается до 140 в минуту, к концу внутриутробного развития она составляет около 130 в минуту, отличаясь непостоянством. Кратковременные (на 3-4 с) замедления сокращений до 70-100 в минуту наблюдаются во время движений плода. Длительность сердечного цикла у плода (0,35-0,48 с) меньше, чем у взрослых (0,8 с). Меньшую длительность имеет не только диастола (0,15-0,24 с против 0,47 с у взрослого), но и систола желудочков (0,17-0,25 с против 0,33 с у взрослого). Систола примерно на 10% продолжительнее диастолы.
Гуморальные факторы вызывают изменения деятельности сердца у плода лишь при относительно высоких концентрациях. Чувствительность сердца эмбриона к ацетилхолину проявляется до развития парасимпатической иннервации. Уже у 5-6-недельных эмбрионов ацетилхолин вызывает уменьшение частоты сердцебиений, значит холинорецепция в сердце развивается рано. Чувствительность сердца плода к но-радреналину очень низка. Адреналин либо не оказывает влияния, либо влияет необычно, снижая частоту сердцебиений. Функция в-адренорецепторов в сердце плода развита слабо. Особенностью сердца плода является сниженная реактивность на внеклеточный Са2+, что сочетается с высокой сократимостью карди-омиоцитов.
Таким образом, структурная и функциональная организация сердечно-сосудистой, дыхательной систем и системы крови в антенатальный период развития должна отвечать потребности развивающегося организма в кислороде и питательных веществах при одновременном удалении С02 и конечных продуктов метаболизма. Помимо необходимости соответствовать гомеостатическим потребностям плода, респира-торно-гемодинамические взаимоотношения должны формироваться с прицелом на удовлетворение потребностей, которые возникнут сразу же после рождения. Для этого необходимо, чтобы легкие, которые с морфологической точки зрения развиваются относительно поздно и не тренированы еще в функциональном отношении, начали функционировать в полную
меру сразу же после рождения. Поэтому сердце не может оставаться в первоначальном эмбриональном состоянии в виде простой трубки с проходящим через него неразделенным потоком крови. Еще на ранних стадиях эмбриональной жизни оно превращается в снабженный клапанами четырехкамерный орган, разделенный по средней линии и посылающий из правой половины в сторону легких поток крови, который возвращается в левую половину и выталкивается опять наружу уже в качестве системного кровотока, тем самым обеспечивая готовность как большого, так и малого кругов кровообращение к постнатальному онтогенезу. В результате замедленного развития и неполного функционирования сосудов в легких зародыша, левая половина сердца получает из легочных вен меньше крови, чем правая половина из полых вен. Вместе с тем после рождения левый желудочек должен нести большую нагрузку, чем правый. Эти и другие проблемы развивающегося сердца зародыша решаются за счет переводных каналов, которые действуют как предохранительные клапаны и позволяют разным камерам сердца получить возможность для тренировки, в которой они нуждаются для достижения требуемого уровня развития, и не перегружать легочную сосудистую систему сверх ее ограниченной допустимой нагрузки. Следовательно, взаимоотношения между системами крови, кровообращения и дыхания в антенатальном периоде развития являются основой для нормального функционирования человека в постна-тальном периоде.
ЛИТЕРАТУРА
1. Абдул-Оглы Л.В. Этапы кардиогенеза в эмбриогенезе человека. Вкник проблем бюлогп i медицини. 2008; 2: 151-153.
2. Афанасьев Ю.И., Юрина Н.А., Котовский Е.Ф. Гистология, эмбриология, цитология: учебник. М.: Медицина, 2012.
3. Белоусов Л.В. Основы общей эмбриологии: учебник. М.: Изд-во МГУ: Наука, 2005.
4. Волкова О. В., Пекарский М. И. Эмбриогенез и возрастная гистология внутренних органов человека. М.: Медицина, 1976.
5. Демьяненко, И. А. Морфологические особенности становления сердца человека в пренатальном онтогенезе. Вксник проблем бюлогп i медицини. 2014; 1 (1): 242-246.
6. Козлов В.И. Анатомия сердечно-сосудистой системы: учебное пособие. М.: Практическая медицина, 2013.
7. Кораблев А.В., Николаева Т.Н. Гемомикроциркуляторное русло: развитие в эмбриогенезе, патология. М.: Издательство РГМУ 1999.
8. Соколов Д. И. Васкулогенез и ангиогенез в развитии плаценты. Журнал акушерства и женских болезней. 2007; LVI (3): 129-133.
9. Clark DE, Charnock-Jones DS. Placental angiogenesis: role of the VEGF family of proteins. Angiogenesis. 1998; 2 (4): 309-318.
10. Dunk C, Shams M, Nijjar S, Rhaman M. Angiopoietin-1 and angiopoietin-2 activate trophoblast Tie-2 to promote growth and migration during placental development. Am J of Pathol. 2000; 156: 2185-2199.
11. Epstein JA. Cardiac Development and Implications for Heart Disease. N Engl J Med. 2010; 363: 1638-1647.
12. Harvey RP, Rosenthal N, eds. Heart development. San Diego, CA: Academic Press, 1999.
13. Ferrara N. Role of vascular endothelial growth factor in regulation of physiological angiogenesis. Am J Physiol Cell Physiol. 2001; 280: C1358-C1366.
14. Geva E, Ginzinger DG., Zaloudek CJ, Moore DH. Human placental vascular development: vasculogenic and angiogenic (branching and nonbranching) transformation is regulated by vascular endothelial growth factor-A, angiopoietin-1 and angiopoietin-2. J of Clin Endocrin and Metab. 2002; 87: 42134224.
15. Mayhew TM, Charnock-Jones DS, Kaufmann P. Aspects of human fetoplacental vasculogenesis and angiogenesis. III. Changes in Complicated Pregnancies. Placenta. 2004; 25: 127139.
16. Rupp PA, Little CD. Integrins in Vascular Development. Circ Res. 2001; 89: 566-572.
17. van Weerd JH, Christoffels VM. The formation and function of the cardiac conduction system. Development. 2016; 143: 197210. doi:10.1242/dev. 124883
18. Wulff C, Dickson SE, Wilson H, Wiegand SJ. Hemochorial placentation in the primate: expression of vascular endothelial growth factor, angiopoietins and their receptors throughout pregnancy. Biol of Reprod. 2002; 66: 802-812.
