Строение сердечно-сосудистой системы

Сердечно-сосудистая система включает сердце, кровеносные и лимфатические сосуды. Она обеспечивает распространение по организму крови и лимфы. К общим функциям всех элементов сердечно-сосудистой системы можно отнести:

трофическую функцию - снабжение тканей питательными веществами;

дыхательную функцию - снабжение тканей кислородом;

экскреторную функцию - удаление продуктов обмена из тканей;

регуляторную функцию - перенос гормонов, выработка биологически активных веществ, регуляция кровоснабжения, участие в воспалительных реакциях.

Особенности строения отдельных элементов сердечно-сосудистой системы определяются их функциональным значением.

Сердце играет роль мышечного насоса, обеспечивающего ритмическое поступление крови в систему сосудов. Это достигается мощным развитием специальной сердечной мускулатуры и наличием особых клеток - водителей ритма.

Крупные артерии вблизи сердца растягиваются при поступлении порции крови из сердца и возвращаются к прежним размерам, выбрасывая кровь в дальнейшие участки сосудистого русла. Благодаря этому кровоток остается непрерывным. Эта функция обеспечивается мощным развитием эластических элементов в стенке таких сосудов.

Средние и мелкие артерии приносят кровь к различным органам и их частям, регулируя кровоток в зависимости от функционального состояния этих органов. Это обеспечивается развитыми мышечными элементами в стенке таких артерий. В связи с тем, что кровь в артериях течет под большим давлением, их стенка имеет большую толщину и содержит развитые эластические элементы.

Артериолы - самые мелкие артерии. В артериолах происходит резкий перепад давления - от высокого в артериях до низкого в капиллярах. Это обусловлено значительным количеством этих сосудов, их узким просветом и наличием мышечных элементов в стенке. Общее давление в артериальной системе определяется в значительной степени тонусом именно артериол.

Капилляры осуществляют двусторонний обмен веществ между кровью и тканями, что достигается благодаря их огромной общей поверхности и тонкой стенке.

Венулы собирают из капилляров кровь, которая движется под низким давлением. Их стенки тонкие, что также способствует обмену веществ и облегчает миграцию клеток из крови в ткани.

Вены обеспечивают возврат крови к сердцу. Они характеризуются широким просветом, тонкой стенкой со слабым развитием эластических и мышечных элементов. В венах имеются клапаны, препятствующие обратному току крови.

Эмбриогенез сердечно-сосудистой системы

В конце 2 недели: в мезодерме появляются скопления клеток, образующие кровяные островки, в дальнейшем - формирование первичных сосудов;

С 3 недели из 2-х трубок образуется первичное сердце (внутренний слой - эндокард, наружный - эпикард), каудальный конец образует  венозный синус, суженый конец дает начало артериальному стволу, средняя часть трубки расширяется - будущий желудочек; на 3 нед - поворот сердца вокруг оси, близкой к фронтальной; каудальнее желудочка образуется предсердие, между желудочком и предсердием трубка суживается - в будущем атриовентрикулярное отверстие;

 Середина 4 недели - 2-х камерное сердце; формирование проводящей системы.

Конец 4 недели - разделение предсердий, формирование межпредсердной перегородки - сердце становится 3-х камерным; предсердная перегородка имеет овальное отверстие, с левой стороны отверстия - клапан, сброс крови с права на лево;

5 неделя - развитие межжелудочковой перегородки;

Конец 7-8 недель - 4-х камерное;

Развитие сердца начинается у эмбриона с 3-й недели внутриутробного развития. Сначала сердце однокамерное, потом оно делится на две камеры - предсердие и желудочек, из которых в дальнейшем формируются правое и левое предсердие и правый и левый желудочки.  Нарушение нормального процесса эмбриогенеза сердца приводит к формированию врожденных пороков сердца.

Кровообращение плода имеет определенные особенности 

Кислород из атмосферного воздуха проникает сначала в кровь матери через легкие, где газообмен происходит первый раз. Второй раз газообмен и происходит в плаценте. Во внутриутробном периоде дыхание плода осуществляется через плаценту - плацентарное дыхание.

При этом кровь плода и кровь матери не смешиваются. Через плаценту плод получает питательные вещества и удаляет шлаки. От плаценты кровь поступает к плоду через пупочную вену. Как мы знаем, вены - это сосуды, приносящие кровь. В данном случае по пупочной вене течет не венозная, а артериальная кровь - это единственное исключение из правил. В организме плода от пупочной вены отходят сосуды (венозные капилляры печени), питающие печень, которая получает наиболее богатую кислородом и питательными  веществами кровь. Основная часть крови из пупочной вены через венозный - Аранциев - поток (G.C. Aranzi, 1530--1589, итал. анатом и хирург) попадает в нижнюю полую вену. Здесь артериальная кровь смешивается с венозной кровью нижней полой вены - первое смешивание. Затем смешанная кровь попадает в правое предсердие и, практически не смешиваясь с кровью, поступающей из верхней полой вены, попадает в левое предсердие через открытое овальное отверстие (окно) между предсердиями. Препятствует смешиванию крови в правом предсердии заслонка нижней полой вены. Далее смешанная кровь поступает в левый желудочек и аорту. От аорты отходят венечные артерии, питающие сердце. В восходящей части аорты отходят плечеголовной ствол, подключичные и сонные артерии. Головной мозг и верхние конечности получают достаточно оксигенированную и богатую питательными веществами кровь. В нисходящей части аорты расположено второе соединение (коммуникация) между большим и малым кругами кровообращения - артериальный - Боталлов - проток (L. Botallo, 1530-1600, итал. хирург и анатом), который соединяет аорту и легочную артерию. Здесь происходит сброс крови из легочной артерии (кровь из верхней полой вены - правое предсердие - правый желудочек) в аорту - второе смешивание крови. Внутренние органы (кроме печени и сердца) и нижние конечности получают наименее оксигенированную кровь с низким содержанием питательных веществ. Поэтому нижняя часть туловища и ноги развиты у новорожденного ребенка в меньшей степени. От общих подвздошных артерий отходят пупочные артерии, по которым течет венозная кровь к плаценте.         

Между большим и малым кругами кровообращения имеются два анастомоза (соединения) - венозный (Аранциев) проток и артериальный (Боталлов) проток. По этом анастомозам кровь сбрасывается по градиенту давления из малого круга кровообращения в большой. Так как во внутриутробном периоде легкие плода не функционируют, они находятся в спавшемся состоянии, в том числе и сосуды малого круга кровообращения. Поэтому сопротивление току крови в этих сосудах большое и давление крови в малом круге кровообращения выше, чем в большом.

После рождения ребенок начинает дышать, с первыми вдохами легкие расправляются, сопротивление сосудов малого круга кровообращения снижается, давление крови в кругах кровообращения выравнивается. Поэтому сброса крови уже не происходит, анастомозы между кругами кровообращения закрываются сначала функционально, а затем и анатомически. Из пупочной вены образуется круглая связка печени, из венозного (Аранциева) протока - венозная связка, из артериального (Боталлова) протока - артериальная связка, из пупочных артерий - медиальные пупочные связки. Овальное отверстие зарастает и превращается в овальную ямку.  Анатомически артериальный (Боталлов) проток закрывается к 2 месяцам жизни, овальное окно - к 5-7 месяцу жизни. Если закрытия этих анастомозов не происходит, формируется порок сердца.

 Сердце у новорожденного занимает достаточно большой объем грудной клетки, и более высокое положение, чем у взрослых, что связано с высоким стоянием диафрагмы. Желудочки развиты недостаточно по отношению к предсердяиям, толщина стенок левого и правого желудочков одинаковая - соотношение 1:1 (в 5 лет - 1:2,5, в 14 лет - 1:2,75). 

Миокард у новорожденных имеет признаки эмбрионального строения: мышечные волокна тонкие, плохо разделены, имеют большое количество овальных ядер, исчерченность отсутствует. Соединительная ткань миокарда выражена слабо, эластических волокон практически нет. Миокард имеет очень хорошее кровоснабжение с хорошо развитой сосудистой сетью. Нервная регуляция сердца несовершенна, что обуславливает достаточно частые дисфункции в виде эмбриокардии, экстрасистолии, дыхательной аритмии.  

С возрастом появляется исчерченность миофибрилл, интенсивно развивается соединительная ткань, мышечные волокна утолщаются, и к началу полового созревания развитие миокарда, как правило, заканчивается.

Артерии у детей относительно шире, чем у взрослых. Их просвет даже больше, чем просвет вен. Но, так как вены растут быстрее, чем артерии, к 15 годам просвет вен становится вдвое больше, чем артерий. Развитие сосудов в основном заканчивается к 12 годам.