Фетальные коммуникации

Одна из патологий, усугубляющих тяжесть состояния недоношенных детей, — функционирование откры­того артериального протока (ОАП) с шунтированием крови из аорты в легочную артерию (ЛА), сопровождающе­еся переполнением сосудов малого круга кровообращения и обеднением большого круга. Частота встречаемости гемодинамически значимого ОАП находится в обратной зависи­мости от гестационного возраста. Частота ОАП у новорож­денных с очень низкой массой тела (ОНМТ) варьирует от 50 до 70% [1].

Вопросы терминологии

В отечественной медицинской литературе для обозна­чения функционирования артериального протока исполь­зуется ряд терминов: открытый боталлов проток, ОАП, функционирующий артериальный проток (ФАП), чаще гемодинамически значимый функционирующий артериальный проток (ГЗФАП), а также функционирующие фетальные ком­муникации.

В зависимости от степени недоношенности ребенка, дли­тельности функционирования протока, направления и выра­женности шунтирования крови ОАП в одних случаях может рассматриваться как вариант нормы, в других — как патоло­гическое состояние.

У доношенных детей длительно функционирующий ОАП в подавляющем большинстве случаев оказывается признаком врожденного порока сердца. Причина этого состояния кроется в нарушении формирования протока. Длительно функционирующий ОАП у недоношенного ребенка, как пра­вило, считается признаком морфофункциональной незрело­сти сердечно-сосудистой системы.

Основополагающий фактор, определяющий клиническую значимость функционирования ОАП, — направление шунтиро­вания крови. У большинства недоношенных детей системное артериальное давление значительно превышает давление в системе ЛА. Следствием этого стало лево-правое шунтиро­вание крови по артериальному протоку (из аорты в ЛА).

Использование терминов ОАП и ГЗФАП правомочно только в случае шунтирования крови из аорты в ЛА (слева направо).

Состояние шунтирования крови по протоку в обратном направлении — из ЛА в аорту (справа налево) обозначается в зависимости от конкретной клинической ситуации такими терминами, как персистирующая легочная гипертензия, син­дром персистирующих фетальных коммуникаций, фетальное кровообращение и т.д.

В то же время следует обратить внимание на то, что, со­гласно существующей Международной классификации бо­лезней 10-го пересмотра, для обозначения патогенетически и клинически разных состояний, касающихся функциони­рования ОАП, используется один и тот же код «Задержка закрытия артериального протока у новорожденного» (шунтированиекрови слева направо)и»Стойкое фетальноекрово-обращение» (шунтирование крови справа налево). Оба со­стояния шифруются как Р29.3 (раздел «Отдельные состоя­ния перинатального периода»).

Физиология функционирования открытого артериального протока

Функционирование артериального протока — основной компонент фетального кровообращения, осуществляющий связь между ЛА и аортой в условиях, когда легкие ребенка не функционируют, а органом газообмена оказывается пла­цента. Направление тока крови по протоку определяется высоким сопротивлением сосудов легких и низким сопро­тивлением сосудов плаценты. Кровь направляется справа налево — из ЛА в аорту.

После рождения, перевязки пуповины и первого вдоха происходит падение давления в легочных сосудах и увели­чение системного сосудистого сопротивления, в результате чего меняется направление тока крови по протоку на обрат­ное — из аорты в ЛА (слева направо).

При этом артериальный проток под действием кислоро­да спазмируется, но его немедленного закрытия не проис­ходит. У большинства новорожденных артериальный про­ток функционирует в течение 12-72 ч с преимущественно лево-правым сбросом, но гемодинамического значения это не имеет. Ряд механизмов, к которым в том числе относят­ся утолщение интимы и спазмирование сосуда, приводит к его функциональному закрытию. В дальнейшем в связи с прекращением тока крови по протоку закрываются сосу­ды, кровоснабжающие мышечную стенку, ишемия приводит к апоптозу клеток гладкомышечной оболочки сосуда. Про­цесс анатомического закрытия и превращения протока в ар­териальную связку занимает несколько месяцев.

Обычно закрытие протока происходит в течение первых 24-48 ч жизни вне зависимости от гестационного возраста. В то же время у новорожденных с очень низкой и особенно с экстремально низкой массой тела (ЭНМТ) часто наблюдает­ся нарушение механизмов закрытия артериального протока. Даже в случае, если после рождения происходит функцио­нальное закрытие сосуда, у этой категории детей редко до­стигается этап глубокой ишемии мышечной стенки протока, что создает предпосылки для его повторных открытий.

Случаи, при которых функционирование артериального протока сопровождается значительными (подтвержденны­ми эхокардиографически) нарушениями гемодинамического статуса, обозначаются как гемодинамически значимый ОАП.

Клинические проявления функционирования открытого артериального протока у недоношенных детей

Клинические проявления зависят от объема шунтиру­емой через артериальный проток крови и компенсаторных возможностей организма новорожденного, которые не всегда обусловлены гестационным возрастом. К компен­саторным механизмам относятся способность увеличивать сердечный выброс за счет силы и/или частоты сердечных сокращений, лимфодренажная функция легких, способность перераспределять сниженный кровоток в большом круге кровообращения за счет периферических сосудов.

Клинические проявления ОАП у детей с ЭНМТ включают 2 основных аспекта: снижение системного кровотока вслед­ствие «обкрадывания» большого круга кровообращения и повышение кровенаполнения системы ЛА, вызванное шун­тированием большого количества крови из аорты.

В зависимости от сроков проявления различают ранние (в первые 7 сут после рождения) и поздние (2-4-я неделя жизни) клинические признаки функционирования протока.

В 1-ю неделю жизни функционирование артериального протока можно подозревать при следующих клинических проявлениях.

■ Усугубление тяжести РДС.

■ Неустойчивые (плавающие) показатели насыщения гемоглобина кислородом.

■ Метаболический или смешанный ацидоз.

■ Систолический шум во втором-третьем межреберье слева от грудины.

■ Плохое усвоение энтерального питания.

■ Развитие легочного кровотечения в первые 48 ч.

■ Артериальная гипотензия.

■ Снижение диуреза.

■ Апноэ.

Кроме того, ОАП может стать причиной ранних внутрижелудочковых кровоизлияний (ВЖК).

К поздним проявлениям функционирования ОАП отно­сится появление застойной сердечной недостаточности.

Следует помнить, что такие клинические признаки ОАП, как систолический шум, разлитой верхушечный толчок, из­менения артериального давления (включая артериальную гипотонию и систоло-диастолическую разницу), эпизоды апноэ, неустойчивая сатурация у новорожденных с ЭНМТ и ОНМТ, имеют крайне низкую чувствительность и специ­фичность. Их наличие не позволяет ставить диагноз ОАП и назначать специфическое лечение, ориентируясь только на клинические признаки.

«Золотым стандартом» диагностики ОАП называют допплерэхокардиографию. Доказано, что появление эхокар-диографических признаков значимости ОАП опережает типичные клинические проявления в среднем на 2-3 сут. Своевременная эхокардиографическая диагностика ОАП по­зволяет поставить диагноз и при наличии показаний начать лечение.

Связь между респираторным дистресс-синдром (РДС) и ОАП считается хорошо изученным и доказанным фактом. В основе негативного воздействия на легочную ткань лежит перегрузка малого круга кровообращения вследствие воз­врата большой части крови к легким, минуя большой круг кровообращения, что приводит к интерстициальному отеку. Низкое онкотическое давление плазмы и высокая проница­емость капилляров, характерные для недоношенных ново­рожденных, приводят к пропотеванию жидкости в просвет альвеолы, инактивации сурфактанта и усугублению тяжести РДС. В первые 24-72 ч этот эффект нивелируется усилени­ем лимфатического оттока от легких. Однако если проток остается открытым дольше этого периода, происходят зна­чительные нарушения механики легких и прогрессивное ухудшение газообмена. Ряд исследований показывает, что ОАП выступает фактором риска развития бронхолегочной дисплазии (БЛД), некротизирующего энтероколита (НЭК) и ретинопатии недоношенных. Не исключена его роль в фор­мировании БЛД [3].

Диагностика открытого артериального протока

Единственным методом диагностики гемодинамической значимости ОАП оказывается эхокардиография.

Эхокардиография проводится в возрасте до 48 ч жиз­ни всем новорожденным из группы риска, к которым от­носятся:

■ все новорожденные гестационного возраста ≤30 нед;

■ новорожденные гестационного возраста 31-34 нед, в случае, если:

— им проводится искусственная вентиляция легких (ИВЛ);

— им вводился сурфактант;

— у них развилось легочное кровотечение в возрасте до 48 ч жизни.

В дальнейшем динамическая эхокардиография прово­дится не позднее чем через 48 ч после первичной, а также в случае, если:

■ потребовалось ужесточение параметров ИВЛ;

■ появился смешанный/метаболический ацидоз;

■ появились признаки инфекционного токсикоза;

■ появился систолический шум.

Гемодинамическая значимость открытого артериального протока ОАП можно считать гемодинамически значимым, если имеются все основные критерии и как минимум один из до­полнительных критериев.

Критерии гемодинамической значимости открытого артериального протока

1. Основные.

■ Диаметр ОАП >1,5 мм (при массе тела <1500 г)(<i>Для детей с массой тела >1500 г используется другой критерий: диаметр ОАП >1,4 мм/кг.).

■ Шунтирование крови слева направо.

2. Дополнительные.

Критерии переполнения малого круга кровообращения.

■ Диастолическая скорость кровотока в легочной арте­рии (ЛА) ≥0,42 м/с.

■ Отношение сердечного выброса ЛЖ к кровотоку в верхней полой вене. Сердечный выброс левого желудочка (СВЛЖ)/кровоток в верхнюю полую вену (lVO/SVC) >4,0.

■ СВЛЖ ≥300 мл/кг/мин.

■ Отношение конечного диастоличесого размера ЛЖ к размеру корня аорты. Конечный диастолический размер ЛЖ/корень аорты (lVd/Ao) >2,1.

Критерии обеднения большого круга кровообращения.

■ Индекс сосудистой резистентности (Ri) передней моз­говой артерии >0,8.

■ Ретроградный кровоток в почечной и/или мезентериальной артериях (маятникообразный кровоток).

■ Ретроградный кровоток в постдуктальной аорте >50% антеградного кровотока.

Рентгенологические признаки открытого артериального протока

К рентгенологическим признакам функционирования ОАП относятся признаки переполнения сосудов малого круга кровообращения (диффузное усиление бронхосо-судистого рисунка, подчеркнутость междолевой плевры) и увеличение левых отделов сердца. Проведение рентге­нографии органов грудной клетки для диагностики ОАП не обязательно. Исследование обычно проводится в рам­ках дифференциальной диагностики респираторных нару­шений.

Медикаментозная терапия открытого артериального протока

Лечение гемодинамически значимого ОАП основано на по­давлении синтеза простагландинов — одного из основных фак­торов, поддерживающих проток открытым. С этой целью ис­пользуют нестероидные противовоспалительные препараты (НПВП) — ингибиторы циклооксигеназы. К наиболее рас­пространенным препаратам относятся внутривенные формы ибупрофена и индометацина, которые одинаково эффективны в закрытии ОАП. При сравнении этих двух препаратов вы­явлены преимущества ибупрофена, связанные со снижени­ем риска развития НЭК и острой почечной недостаточности.

В последние годы накоплен большой опыт применения пероральных форм НПВП в виде сиропов, что позволило провести сравнительный метаанализ основных препаратов и лекарственных форм НПВП для терапии ОАП у недоношен­ных детей. На основании проведенного анализа был сделан вывод об одинаковой эффективности пероральной и вну­тривенной форм ибупрофена и подтверждено преимуще­ство ибупрофена (в том числе в пероральной форме) перед индометацином во всех его формах (per os и внутривенно) в отношении снижения риска развития НЭК [4].

Однако до настоящего времени в Российской Федерации не выработан единый механизм назначения препаратов «вне инструкции» (off-label), поэтому назначение любых других форм НПВП, кроме зарегистрированных на территории РФ для лечения ОАП, рутинно не рекомендуется.

В Российской Федерации в настоящее время зарегистри­рован только один препарат для закрытия ОАП: ибупрофен для внутривенного введения — Педеа.

Показания к назначению медикаментозной терапии открытого артериального протока

Клинические рекомендации в отношении показаний к началу медикаментозной терапии ОАП у недоношенных детей значительно различаются не только в разных странах, но и нередко в пределах одной страны — в разных клиниках. На основании проанализированных данных рекомендуется назначение ингибиторов циклооксигеназы (ЦОГ) в зависи­мости от гестационного возраста пациента.

Гемодинамическая значимость определяется по данными эхокардиографии (критерии гемодинамической значимости см. выше). Для определения гемодинамической значимости протока данные о клинической симптоматике не учитываются. Рекомендуется назначение ингибиторов ЦОГ в зависимости от гестационного возраста пациента.

В случае, если антенатальная профилактика РДС не про­водилась, показания к проведению медикаментозной тера­пии ОАП могут быть расширены. Тактика консервативной терапии при гемодинамически значимом ОАП должна быть определена внутренним протоколом клиники.

Противопоказания к назначению медикаментозной терапии открытого артериального протока

■ Жизнеугрожающее инфекционное заболевание (сеп­сис), лечение которого не начато.

■ Активное кровотечение, нарушение коагуляции (ле­чение может быть начато после проведения анти­геморрагической терапии при условии прекращения кровотечения).

■ ВЖК II-IV степени (лечение может быть начато после проведения антигеморрагической терапии при усло­вии отсутствия прогрессирования ВЖК).

■ Диурез <0,6 мл/кг/мин за последние 8 ч.</p>

■ Креатинин ≥1,5 мг/дл (132 мкмоль/л).

■ Количество тромбоцитов <60х10<sup>9/л (лечение мо­жет быть начато после трансфузии тромбоцитарной массы).

■ Подозрение на НЭК и другую хирургическую абдоми­нальную патологию.

■ Выраженная гипербилирубинемия, требующая заменного переливания крови.

■ НПВП могут быть назначены не ранее чем через 24 ч после применения кортикостероидов.

■ Абсолютное противопоказание — состояния шунти­рования крови из легочной артерии в аорту, при ко­торых функционирование ОАП оказывается жизнен­но необходимым. Врожденный порок сердца (ВПС): атрезия легочной артерии, тетрада Фалло, коарктация аорты и другие, а также персистирующая легоч­ная гипертензия.

Дозы и курс лечения ПЕДЕА. Курс терапии состоит из 3 внутривенных введе­ний препарата с интервалами между введениями 24 ч.

Доза ибупрофена рассчитывается в зависимости от мас­сы тела:

■ 1-е введение: 10 мг/кг;

■ 2-е и 3-е введения: 5 мг/кг.

При раннем применении (в первые 3-4 дня жизни) вну­тривенно ведения ибупрофена у недоношенных детей его эффективность достигает 75-80%. Исключения составляют дети, родившиеся на сроке гестации <25 нед и имеющие мас­су тела при рождении <750 г.</p>

Через 48 ч после последнего введения проводится эхо-кардиографическое исследование, оцениваются наличие артериального протока и его гемодинамическая значимость. При наличии гемодинамически значимого ОАП назначается 2-й курс внутривенного введения ибупрофена.

Если через 48 ч после окончания второго курса внутри­венно ведения ибупрофена ГЗОАП сохраняется, следует рас­смотреть вопрос о хирургическом вмешательстве.

Убедительных данных, говорящих о необходимости от­мены энтерального питания в период введения препаратов, нет. Дети, получающие энтеральное питание в период лечения, в дальнейшем быстрее достигают объема полного энтерального питания, не повышается риск развития НЭК и инфекционных заболеваний, а также перфорации ки­шечника [5].

Контроль безопасности введения препарата

1. Ежедневно.

■ Диурез. При анурии или олигурии <0,6 мл/кг/ч следу­ющую дозу не вводят до нормализации диуреза.</p>

■ Жидкостный баланс, масса тела.

■ Характер содержимого желудка.

■ Определение натрия, глюкозы, билирубина крови (микрометоды).

2. После введения 1-й или 2-й дозы.

■ Биохимический анализ крови: креатинин, прямой и непрямой билирубин, натрий, калий.

■ Клинический анализ крови с подсчетом тромбоцитов.

■ Общий анализ мочи.

 

Механизм и сроки закрытия эмбриональных путей кро­вообращения

При рождении происходит перестройка кровообращения, которая носит исключительно острый характер.

Наиболее существенными моментами считаются следующие:

1) прекра­щение плацентарного кровообращения;

2) закрытие основных фетальных со­судистых коммуникаций (венозный и артериальный протоки, овальное окно);

3) переключение насосов правого и левого сердца из параллельно работаю­щих в последовательно включенные;

4) включение в полном объеме сосуди­стого русла малого круга кровообращения с его высоким сопротивлением и склонностью к вазоконстрикции;

5) увеличение потребности в кислороде, рост сердечного выброса и системного сосудистого давления.

Закрытие овального отверстия

С началом легочного дыхания кровоток через легкие возрастает почти в 5 раз, в 5 —10 раз снижается сосудистое сопротивление в малом круге крово­обращения. Через легкие протекает весь объем сердечного выброса, в то время как во внутриутробном периоде через них проходило только 10% этого объе­ма. Основную роль в уменьшении сосудистого сопротивления играет расширение мышечных артерий и артериол под влиянием увеличенного рО2. Опре­деленное значение придается освобождению в эпителии легких из клеток Кульчицкого под влиянием кислорода больших количеств брадикинина, не­посредственно расширяющего легочные сосуды.

Вследствие уменьшения сопротивления в легочном русле, увеличения при­тока крови в левое предсердие, уменьшения давления в нижней полой вене происходит перераспределение давления в предсердиях и шунт через овальное окно перестает функционировать. Однако при легочной гипертензии этот шунт может сохраниться или возобновиться, что наблюдается при респира­торном дистресс-синдроме, пневмонии и др.

Иногда возникает обратная ситуация, т. е. шунтирование крови слева на­право, что наблюдается тогда, когда вторичная межпредсердная перегородка не прикрывает полностью отверстия в первичной перегородке. Однако чаще этот сброс крови между предсердиями оказывается очень маленьким и дефект ликвидируется в течение первых месяцев и лет жизни без какого-либо лечения. Анатомическое же закрытие овального окна происходит позднее. Так, отвер­стие, пропускающее тонкий зонд, но не имеющее какого-либо значения для гемодинамики, обнаруживается почти у 50% детей в возрасте 5 лет и у 10—25%взрослых людей.

 

Лекция.Анатомо-физиологические данные сердца

Знание анатомо — физиологических особенностей сердечно-сосудистой системы у детей необходимо прежде всего потому, что аппарат кровообращения, начиная с внутриутробной закладки   его органов и кончая подростковым возрастом, постоянно изменяется как анатомически, так и функционально. Знание и оценка этих изменений, правильное представление о времени предстоящих перестроек в сердечно-сосудистой системе, рациональное использование данной информации существенно влияют на точность диагноза.

Краткие анатомо-физиологические данные сердца.

Сердце представляет собой полый мышечный орган, разделенный  на четыре камеры — два предсердия и два желудочка.

Левая и правая части сердца разделены сплошной перегородкой. Кровь из предсердия в желудочки поступает через отверстия в перегородке между предсердиями и желудочками. Отверстия снабжены клапанами, которые открываются только в сторону желудочков. Клапаны образованы смыкающимися створками и потому называются створчатыми клапанами. В левой части сердца клапан двустворчатый, в правой-трехстворчатый. У места выхода аорты из левого желудочка располагаются полулунные клапаны. Они пропускают кровь из желудочков в аорту и легочную артерию и препятствуют обратному движению крови из сосудов в желудочки. Клапаны сердца обеспечивают движение крови только в одном направлении.

Кровообращение обеспечивается деятельностью сердца и кровеносных сосудов. Сосудистая система состоит из двух кругов кровообращения: большого и малого.

Большой круг начинается  от левого желудочка сердца, откуда кровь поступает в аорту. Из аорты путь артериальной крови продолжается по артериям, которые по мере удаления от сердца ветвятся и самые мелкие из них распадаются на капилляры, которые густой сетью пронизывают весь организм. Через тонкие стенки капилляров кровь отдает питательные вещества и кислород в тканевую жидкость. Продукты жизнедеятельности клеток при этом из тканевой жидкости поступают в кровь. Из капилляров кровь поступает в мелкие вены, которые, сливаясь, образуют более крупные вены и впадают в верхнюю и нижнюю полые вены. Верхняя и нижняя полые вены  приносят венозную кровь в правое предсердие, где заканчивается большой круг кровообращения. Малый круг кровообращения начинается от правого желудочка сердца легочной артерией. Венозная кровь по легочной артерии приносится к  капиллярам легких. В легких происходит обмен газов между венозной кровью капилляров и воздухом в альвеолах легких. От легких по четырем легочным венам уже артериальная кровь возвращается в левое предсердие. В левом предсердии заканчивается  малый круг кровообращения. Из левого предсердия кровь попадает в  левый желудочек, откуда начинается большой круг кровообращения.

1. Эмбриогенез сердца и магистральных сосудов.

Сердце закладывается  на второй неделе  формирования эмбриона в виде двух сердечных зачатков —  первичные эндокардиальные трубки. В дальнейшем они сливаются в одну двухслойную первичную сердечную трубку. Первичная  сердечная трубка располагается в полости перикарда вертикально впереди кишечной трубки. Из внутреннего ее слоя  развивается эндокард, а из наружного – миокард и эпикард. Первичная сердечная трубка состоит из луковицы или бульбуса , желудочковой и предсердной частей , венозного синуса. На  третьей неделе  развития эмбриона происходит бурный рост трубки. Первичная сердечная трубка состоит из 5 отделов: венозный синус, первичное предсердие, первичный желудочек, артериальная луковица и артериальный ствол. В течение 5-ой недели эмбрионального развития начинаются изменения, определяющие внутренний и наружный вид сердца. Эти изменения происходят путем удлинения канала, его поворота и разделения.

Разделение сердца на правую и левую половины начинается с конца 3-ей недели благодаря одновременному росту 2-ух перегородок- одной из предсердия, другой – из верхушки желудочка.  Растут они с противоположных сторон в направлении первичного атриовентрикулярного отверстия. Увеличение  в длину первичного  сердечного канала  происходит  на ограниченном пространстве и ведет к тому, что он приобретает форму лежащей буквы. Нижняя венозная петля  (предсердие и венозный синус)  устанавливается  в левой части и кзади, а верхняя артериальная петля (желудочек и луковица) – кверху и кпереди.    Предсердие располагается  между луковицей (спереди) и венозным синусом (сзади). В будущее  правое предсердие  впадают желточные вены,  в левое — общий ствол легочных вен. Луковично-желудочная петля увеличивается, ее ветви  соединяются, стенки срастаются. Вросшая часть луковицы становится артериальным конусом.

В течение этого времени сердце, первичное образование которого  появляется в шейной области, опускается и располагается в грудной полости, одновременно поворачиваясь,  в результате чего   желудочки, расположенные   спереди, перемещаются  книзу и влево, а   предсердия, бывшие сзади, устанавливаются         вверху и направлены вправо. При нарушении  этого  процесса, могут быть аномалии расположения сердца:   шейное положение, когда верхушка    сердца направлена к голове и достигает иногда до ветвей   нижней челюсти. При шейно-грудном положении  сердце размещено на уровне верхнего отверстия грудной клетки; при брюшном положении – сердце находится в надчревной области или в поясничной, куда оно  проникает при перфорации диафрагмы. Дефекты при поворотах  ведут к обратному расположению сердца, когда желудочки расположены справа,  предсердия слева. Эта аномалия сопровождается и обратным расположением (situs   inversus )  частичным или полным грудных и брюшных органов.   Межжелудочковая перегородка (МЖП) начинает развиваться в конце 4-ой недели   из мышечной части первичного желудочка, от верхушки в направлении общего атриовентрикулярного отверстия, снизу вверх, разделяя его на 2 части. Первоначально эта   перегородка  не до конца   разделяет оба желудочка (остается небольшая   щель вблизи атриовентрикулярной  границы). В дальнейшем эта щель закрывается фиброзным тяжем, таким образом, МЖП состоит из мышечной (нижней)  и фиброзной (верхней) частей.

Межпредсердная перегородка начинает образовываться с 4 недели. Она делит первичное  общее атриовентрикулярное отверстие на два:  правое и левое венозные отверстия. На 6-ой неделе в этой перегородке образуется первичное овальное отверстие. Возникает трехкамерное сердце с сообщением между предсердиями. Позже (на 7- ой неделе) рядом с первичной перегородкой начинает вырастать вторичная, со своим овальным отверстием в нижней части. Расположение первичной и вторичной перегородок устанавливается таким образом, что первичная перегородка дополняет отсутствующую часть вторичной перегородки  и является как бы клапаном овального отверстия. Ток крови становится возможным только в одном направлении: из правого предсердия в левое вследствие более высокого давления  в правом предсердии. Кровь не может возвращаться из-за клапана овального отверстия, который в случае обратного кровотока прилежит ко вторичной ригидной перегородке  и закрывает отверстие. В таком виде овальное отверстие сохраняется до рождения ребенка. С началом дыхания и легочного кровообращения повышается давление в предсердиях (особенно левом), перегородка прижимается к краю отверстия и сброс крови из правого предсердия в левое прекращается. Таким образом, к концу 7-ой – 8-ой недели сердце из двухкамерного превращается в четырехкамерное.

В конце 4-ой недели в артериальном стволе образуются два валика утолщенного эндокарда. Они растут навстречу друг другу и сливаются в аортолегочную перегородку, формируя одновременно стволы аорты и легочной артерии. Рост этой перегородки внутрь желудочков приводит к ее слиянию с МЖП и полному разделению правого и левого сердца у плода. Клапанный аппарат возникает уже после образования перегородок и формируется за счет развития эндокардиальных выступов (подушечек).

Первичная сердечная трубка состоит внутри из эндокарда, а снаружи из миоэпикарда. Последний и дает начало миокарду. К 4 — 5  неделе внутриутробного развития формируется достаточно плотный наружный слой миокарда, а внутренний – трабекулярный – образуется несколько раньше (3-4 недели). На протяжении всего  периода развития миокард представлен миоцитами. Фибробласты, возможно, происходящие из эндокарда или эпикарда, расположены вокруг миокарда. Сами миоциты бедны фибриллами и богаты цитоплазмой. В дальнейшем по мере развития миокарда наблюдается обратное соотношение.

На 2-ом месяце на границе  атриовентрикулярной борозды в мышцу врастает соединительная ткань, из которой формируется фиброзное кольцо  a-v  отверстия. Мышца предсердий в ходе развития остается тоньше, чем мышца желудочков.

В первые недели (до S- образного изгиба сердечной трубки) в мышце сердца закладываются основные элементы проводящей системы: синусовый узел (Кис-Фляка),  A-V узел (Ашоффа – Тавара), пучок Гиса и волокна Пуркинье. Проводящая система обильно снабжена кровеносными сосудами и между ее волокнами имеется большое количество нервных элементов.

Первый триместр беременности (эмбриональная фаза развития зародыша) является критическим, так как в это время закладываются важнейшие органы человека (период  « большого органогенеза»). Так, структурное оформление сердца и крупных сосудов заканчивается на 7-ой, 8-ой неделе развития эмбриона. При воздействии на зародыш неблагоприятных факторов (тератогенных): генетических, физических, химических и биологических, может нарушаться сложный механизм эмбриогенеза сердечно – сосудистой системы, в результате чего возникают различные врожденные пороки сердца и магистральных сосудов.

К порокам развития и положения всего сердца относится редко встречающаяся EKTOPIA CORDIS, при которой сердце располагается частично или полностью вне грудной  полости. Иногда оно остается в местах своего возникновения, т.е. над верхним отверстием грудной полости (шейная эктопия ). В других случаях сердце спускается через отверстие в диафрагме и располагается в брюшной полости или же выпячивается в надчревной области. Чаще всего оно располагается перед грудной  клеткой, открытой в результате полного или частичного расщепления грудной кости. Были также отмечены случаи торакоабдоминальной эктопии сердца. Если примитивная сердечная трубка изгибается в обратном направлении, чем обычно, а верхушка сердца расположена с правой, а не с левой стороны, то возникает декстрокардия с инверсией полостей сердца.

Если отсутствует полностью или почти полностью МЖП, в то время как МПП развита, то сердце состоит из трех полостей: из двух предсердий и одного желудочка – трехкамерное двупредсердное сердце. Этот порок развития часто сопровождается другими аномалиями, чаще всего изолированной декстрокардией, транспозицией больших сосудов. В более редких случаях отсутствует только МПП и сердце состоит из 2-ух желудочков и 1 предсердия – трехкамерное сердце.

Если не происходит развитие перегородки трункуса, то общий артериальный ствол остается неразделенным. Такое состояние называется общий артериальный ствол. В результате изменения направления или степени поворота больших сосудов возникают аномалии, называемые транспозицией магистральных сосудов.

2. КРОВООБРАЩЕНИЕ   ПЛОДА

В плацентарный период развития зародыша основные изменения сводятся к увеличению размеров сердца и обьема мышечного слоя, дифференциации сосудов. В этот период из отдельных частей сердца и сосудов образуется сложная функциональная система   —  сердечно- сосудистая.

Ранее всего формируются пути первичного или желточного кровообращения, представленного у плода пупочно-брызжеечными артериями и венами. Это кровообращение для человека является рудиментарным и значения в газообмене между материнским организмом и плодом не имеет. Основным кровообращением плода является хориальное (плацентарное), представленное сосудами пуповины. Оно обеспечивает газообмен плода с конца 3- ей недели внутриутробного развития.

Артериальную кровь, содержащую  кислород и другие питательные вещества , плод получает из плаценты , которая соединяется с организмом плода через пуповину. Пупочная  вена несет артериальную кровь от плаценты. Пройдя пупочное кольцо, вена доходит до нижнего края печени плода, дает ветви к печени и воротной вене и в виде широкого и короткого Аранциева протока впадает в нижнюю полую вену (Аранциев проток после рождения облитерируется и превращается в круглую связку печени).

Нижняя полая вена после впадения в нее Аранциева протока содержит смешанную кровь (чисто артериальную из пупочной вены и венозную из нижней половины тела и из печени). По ней кровь поступает в правое предсердие. Сюда же поступает и чисто венозная кровь из верхней полой вены, собирающей венозную кровь из верхней половины тела. Оба потока практически не смешиваются. Однако, более поздние исследования радиоизотопным методом обнаружили, что 1/4 часть крови из полых вен все-таки смешивается в правом предсердии. Таким образом, ни одна из тканей плода, за исключением печени, не снабжается кровью, насыщенной более 60%-65%. Кровь из верхней полой вены направляется в правый желудочек и легочную артерию, где раздваивается на два потока. Один (меньший) идет через легкие (антенатально поток через легочную артерию составляет всего лишь 12% кровотока), другой (больший) через артериальный  (Боталлов) проток попадает в аорту , т.е. в большой круг кровообращения. По мере развития легких- это период от 24 до 38 недель беременности- обьем крови через Боталлов проток уменьшается. Кровь из нижней полой вены попадает в зияющее овальное окно и затем в левое предсердие. Здесь она смешивается с небольшим количеством венозной крови, прошедшей через легкие, и поступает в аорту до места впадения артериального протока. Таким образом, верхняя половина тела получает кровь, более насыщенную кислородом, чем нижняя. Кровь нисходящей аорты (венозная) по пупочным артериям (их две) возвращается в плаценту. Таким образом, все органы плода получают только смешанную кровь. Однако наилучшие условия оксигенации имеются в голове и верхней части туловища.

Маленькое сердце плода позволяет обеспечить ткани и органы количеством крови, превышающим в 2-3 раза кровоток взрослого человека.

Высокий метаболизм плода предполагает начало пульсации сердца к концу третьей недели, на 22 день  зачатия после образования трубчатого сердца. Вначале эти сокращения слабые и неритмичные. Начиная с шестой недели, можно при помощи ультразвука зарегистрировать сокращения сердца, они становятся более ритмичными и составляют в 6 недель 110 ударов в минуту, в 7-8 недель- 180-190 ударов в  минуту, на 12-13 неделе- 150-160 сокращений в минуту.

Во время эмбрионального развития сердца желудочки созревают быстрее предсердий, но их сокращения вначале протекают медленно и нерегулярно. Как только разовьются предсердия, импульсы, генерируемые в правом предсердии, делают частоту сердечных сокращений плода более регулярной, вызывая сокращения всего сердца.. Водителями ритма становятся предсердия.

ЧСС  эмбриона сравнительно низкая – 15 – 35 сокращений в минуту. При плацентарном кровообращении она увеличивается до 125 –130 ударов в минуту. При нормальном течении беременности этот ритм исключительно устойчив, но при  патологии может резко замедляться или ускоряться.

Частоту сердечных сокращений плода можно вычислить по формуле:

ЧСС=  0,593Х²   + 8,6 Х — 139 , где: Х- срок беременности в неделях

В ответ на гипоксию плод и новорожденный реагируют понижением обмена веществ. Даже, если кровообращение поддерживается на необходимом уровне, когда насыщение кислородом крови пупочной артерии падает ниже 50%, интенсивность обмена уменьшается, и начинается накопление молочной кислоты, что свидетельствует о частичном удовлетворении обменных потребностей плода за счет анаэробного гликолиза. В начале внутриутробной жизни асфиксия влияет на синоатриальный узел, замедляя сердечные сокращения и в связи с этим уменьшается  минутный обьем сердца и развивается артериальная гипоксия. В более позднем периоде внутриутробного развития  асфиксия способствует кратковременной брадикардии вследствие прямого раздражающего влияния ее на вагусный центр. К концу внутриутробной жизни асфиксия вызывает брадикардию, сменяющуюся тахикардией (в развитии ее  участвуют симпатические нервы сердца). Постоянная брадикардия наблюдается при насыщении артериальной крови кислородом менее чем на 15-20%.

Нарушение ритма сердечных сокращений плода в 50% наблюдений сопутствует врожденным порокам сердца. Такие ВПС как ДМЖП (50%), атриовентрикулярный септальный дефект (80%) антенатально протекают с наличием полного сердечного блока, т.е. пороки анатомически затрагивают проводящие пути сердца.

Особенности антенатального кровообращения отражаются и на показателях внутрисердечной гемодинамики. Незначительный обьем легочного кровотока и высокие величины легочно-сосудистого сопротивления способствуют высоким цифрам давления в правом желудочке и легочной артерии, а также повышению давления в правом предсердии. Величина давления в правом желудочке и легочной артерии превышает аналогичный показатель в левом желудочке и аорте на 10-20 мм рт.ст. и находится в пределах от 75 до 80 мм.рт.ст. давление же в левом желудочке и аорте приблизительно равно 60-70 мм.рт.ст.

Особенности кровообращения плода отражаются и на размерах сердца. Многочисленные эхокардиографические исследования выявили со второй половины беременности достоверное преобладание размеров правого  желудочка над левым. В третьем триместре, особенно к концу беременности, различие в размерах правого и левого желудочков сердца уменьшается.

После рождения ребенка его кровообращение претерпевает большие гемодинамические изменения, которые связаны с началом легочного дыхания и прекращением плацентарного кровотока. Наступает период транзиторного кровообращения, который длится от нескольких минут до нескольких дней и характеризуется становлением лабильного равновесия между легочным и системным кровотоком и высокой вероятностью возврата к фетальному кровообращению. Только после функционального  закрытия обеих фетальных коммуникаций (артериального протока и овального окна) кровообращение начинает осуществляться по взрослому типу.

Наиболее существенными моментами перестройки кровообращения плода являются следующие:

1. Прекращение плацентарного кровообращения;
2. Закрытие основных фетальных сосудистых коммуникаций;
3. Включение в полном обьеме сосудистого русла малого круга кровообращения с его высоким сопротивлением и склонностью к вазоконстрикции;
4. Увеличение потребности в кислороде, рост сердечного выброса и системного сосудистого давления

Раньше всего (в первые месяцы постнатальной жизни) закрывается Аранциев проток , его полная облитерация наступает с 8-й недели и заканчивается к 10- 11 неделям жизни. Пупочная вена с Аранциевым протоком превращается в круглую связку печени.

С началом легочного дыхания кровоток через легкие возрастает почти в 5 раз. Вследствие уменьшения сопротивления в легочном русле, увеличения притока крови в левое предсердие, уменьшения давления в нижней полой вене происходит перераспределение давления в предсердиях и шунт через овальное окно перестает функционировать в ближайшие 3-5 часов после рождения ребенка. Однако при легочной  гипертензии этот шунт может сохраняться или возобновляться.

При малейшей нагрузке, способствующей повышению давления в правом предсердии (крик, плач, кормление), овальное окно начинает функционировать. Открытое овальное окно является формой межпредсердного сообщения, однако его нельзя считать дефектом, поскольку в отличие от истинного дефекта сообщение между предсердиями осуществляется через клапан овального окна.

Этот период изменчивой гемодинимики в зависимости от состояния новорожденного относят к периоду неустойчивого транзиторного или персистирующего кровообращения.

Анатомическое закрытие овльного отверстия наступает в возрасте 5 – 7 месяцев, однако разные авторы указывают различные сроки его закрытия. Известный кардиолог A. S. Nadas  считает, что овальное окно анатомически сохраняется у 50 % детей до годовалого возраста, а у 30% людей – в течение всей жизни. Однако это отверстие не имеет какого-либо значения для гемодинамики.

Открытие уникальности анатомических структур фетального кровообращения принадлежит Галену (130-200 г.г.), который в 2-ух частях огромного опуса представил описание сосудов, один из которых мог быть лишь артериальным протоком.. Спустя много столетий было дано описание сосуда, соединяющего аорту и легочную артерию Леонардо Боталлио и по Базельской спецификации 1895 года этому сосуду было присвоено имя Леонардо Боталлио. Первая же визуализация артериального протока в живом организме стала возможной с использованием рентгеновских лучей в 1939 году.

Артериальный проток представляет собой, в отличие от крупных сосудов эластического типа, мышечный сосуд с мощной вагусной иннервацией. В этом одно из отличий между артериальным протоком и другими артериями, имеющее и клиническое значение после рождения. Мышечная ткань распространяется на стенку аорты на одну треть окружности. Это предусматривает эффективность сокращения артериального протока в неонатальном периоде.

Изучение потока в артериальном протоке во время беременности возможно  с применением цветного допплеровского картирования, начиная с 11 недель гестации, когда одновременно визуализируются легочная артерия и Боталлов проток. Скорость потока в Боталловом протоке зависит от градиента между аортой и легочной артерией и от диаметра протока. Даже в 12 недель гестации имеется разница пиковой скорости в правом желудочке и артериальном протоке.

Сроки закрытия артериального протока также различными авторами определяются по-разному. Раньше считали, что он перестает функционировать с первым вдохом ребенка, когда в какой-то момент разница между давлением в аорте и легочной артерии равна  0 , мышечные волокна сокращаются и происходит функциональный спазм артериального протока. Однако, в дальнейшем, когда были широко внедрены рентгенконтрастные методы исследования, стало известно, что при рождении артериальный проток еще функционирует и через него устанавливается  двусторонний сброс крови (от 40 минут до 8 часов). По мере снижения давления в легочной артерии сброс крови возможен лишь в направлении, обратном  эмбриональному (т. е. из аорты в легочную артерию). Однако, этот сброс крайне незначительный. Анатомическая облитерация артериального протока, по данным H.Tаussig, заканчивается ко 2-3 месяцу внеутробной жизни. Окончательная стабилизация кровообращения и относительно совершенная его  регуляция устанавливаются к 3 возрасту. Открытый артериальный проток к двум месяцам жизни — это уже порок сердца.

У здоровых доношенных новорожденных артериальный проток, как правило, закрывается к концу первых-вторых суток жизни, но в ряде случаев может функционировать в течение нескольких дней. У недоношенных новорожденных функциональное закрытие артериального протока может происходить в более поздние сроки, причем частота задержки его закрытия обратно пропорциональна гестационному сроку и массе тела при рождении. Обьясняется это рядом факторов: незрелостью самого протока, имеющего слабую чувствительность к высокому РО2 крови, высоким содержанием в крови эндогенного простагландина Е2, а также высокой частотой дыхательных нарушений у этой категории детей, приводящих к снижению напряжения кислорода в крови. При отсутствии же респираторных проблем, сама недоношенность не является причиной пролонгированного функционирования Боталлова протока.