Особливості кровообігу плода.

З другого місяця внутрішньоутробного розвитку у плода встановлюється плацентарний кровообіг, який зберігається до моменту народження дитини.

Від плаценти до плода йде пупкова вена, а від плода до плаценти — дві пупкові артерії. Ці судини об'єднуються в пупковому канатику, який тягнеться від пупкового отвору плода до плаценти. Довжина пупкового канатика наприкінці вагітності досягає 50...60 см.

У плода збагачення крові киснем і звільнення її від вуглекислого газу відбувається в плаценті. Тканини плода постачаються змішаною кров'ю.

Артеріальна кров із плаценти по пупковій вені надходить в організм плода. Пупкова вена підходить до печінки плода і поділяється на дві гілки. Одна з них впадає в нижню порожнисту вену у вигляді венозної протоки, а друга впадає у ворітну вену. Звідси кров, змішуючись з венозною кров'ю, через печінкові вени виливається в нижню порожнисту вену. Таким чином, в нижній порожнистій вені відбувається перше змішання артеріальної крові з венозною.

Змішана кров по нижній порожнистій вені надходить у праве передсердя. Сюди ж по верхній порожнистій вені надходить венозна кров. У правому передсерді відбувається друге неповне змішання крові. Із правого передсердя більш артеріальна кров через наявний у плода овальний отвір між лівим і правим передсердями потрапляє в ліве передсердя, звідти в лівий шлуночок і далі в аорту.

Більш венозна кров із правого передсердя скороченнями серця проштовхується в правий шлуночок, а з нього в легеневу артерію. У плода лише незначна кількість крові по легеневій артерії надходить до легень і повертається по чотирьох легеневих венах до лівого передсердя. Легені у плода не функціонують. У плода легенева артерія з'єднується з аортою широкою артеріальною протокою (боталлова протока). По цьому легшому шляху і тече основна маса крові, яку виштовхує правий шлуночок. Відбувається третє змішання крові. Змішана кров по судинах великого кола надходить до органів і тканин, віддає їм кисень і поживні речовини, насичується вуглекислим газом та продуктами обміну і по пупкових артеріях повертається до плаценти. Таким чином, обидва шлуночки у плода нагнітають кров у велике коло кровообігу. Артеріальна кров тече у плода лише в пупковій вені і венозній протоці. У всіх артеріях плода циркулює змішана кров.

З зародженням дитини плацентарний кровообіг припиняється. Перетинання пуповини порушує зв'язок плода з материнським організмом. З першим вдихом новонародженого відбувається розширення легень. Кров по легеневій артерії йде в легені, минаючи артеріальну (боталлову) протоку. Протока ця втрачає своє значення і незабаром перетворюється на сполучнотканинний тяж. Протока заростає до 6...8-го, інколи до 9... 10-го тижня життя, а овальний отвір між передсердями до кінця першого півріччя життя. Пупкові артерії і вена після перетинання пуповини також поступово заростають.

Серце дитини після народження не тільки росте, збільшуючись у всіх напрямках, у ньому відбуваються процеси формоутворення (зміна форми, пропорцій). Серце новонародженого має поперечне положення і майже кулясту форму. Відносно велика печінка робить високим склепіння діафрагми, ось чому і положення серця у новонародженого вище (на рівні IV лівого міжребер'я). На кінець першого року життя під впливом сидіння і стояння та у зв'язку з опусканням діафрагми серце займає косе положення. В 2...З роки верхівка серця доходить до V ребра, а у 10-річних дітей межі серця майже такі самі, як і в дорослих.

Ріст передсердь протягом першого року життя випереджає ріст шлуночків, потім вони ростуть майже однаково і тільки після 10 років ріст шлуночків починає обганяти ріст передсердь.

Серце у дітей відносно більше, ніж у дорослих, його маса становить приблизно 0,63...0,80% маси тіла, а у дорослої людини — 0,48...0,52%. Найінтенсивніше росте серце в перший рік життя: до восьми місяців маса серця збільшується вдвоє, до трьох років потроюється, до п'яти років збільшується в 4 рази, а в 16 років — в 11 разів.

Маса серця у хлопчиків у перші роки життя більша, ніж у дівчаток. В 12... 13 років починається період посиленого росту серця у дівчаток і його маса стає більшою, ніж у хлопчиків. До 16 років серце у дівчаток знову починає відставати в масі від серця хлопчиків.

Робота серця

Серце скорочується ритмічно: скорочення відділів серця чергуються із розслабленими. Скорочення відділів серця називають систолою, а розслаблення — діастолою.

Період, який охоплює одне скорочення і розслаблення серця, називають серцевим циклом. У стані відносного спокою серце дорослої людини скорочується приблизно 75- 80 разів на хвилину. Це означає, що весь цикл триває близько 0,8 с. Збільшення частоти серцевих скорочень називається тахікардією, а зменшення – брадікардією.

Кожний серцевий цикл складається із трьох фаз: перша — скорочення передсердь - систола передсердь (триває 0,1 с); друга — систола шлуночків (триває 0,3 с); третя — загальна пауза (0,4 с).

При великому фізичному навантаженні серце скорочується частіше, ніж 75 разів на хвилину, тривалість загальної паузи при цьому зменшується.

При скороченні серця у дорослої людини, яка перебуває у стані спокою, кожний шлуночок виштовхує в артерії 60...80 см³ крові. Кількість крові, яка викидається шлуночком за одне скорочення, називають ударним, або систолічним, об'ємом. Лівий і правий шлуночки виштовхують однакову кількість крові. Кількість крові, яка викидається в аорту серцем новонародженого при одному скороченні, лише 2,5 см³. До першого року вона збільшується в 4 рази, до семи років — у 9 разів, а до 12 років — у 16,4 рази. Частота серцевих скорочень, яка у новонароджених досягає 140 ударів на хвилину, до 13 років знижується до 80. Кількість крові, яка виштовхується серцем за 1 хв, називається хвилинним об'ємом. Знаючи кількість крові, яка надійшла із шлуночка під час систоли, і частоту скорочень серця за хвилину, можна обчислити величину хвилинного об'єму. Якщо систолічний об'єм дорівнює 70 см³, а частота серцебиття — 75 разів на хвилину, то хвилинний об'єм дорівнює 70 * 75 = 5250 (см³).

Хвилинний об'єм у тренованих людей збільшується головним чином за рахунок величини систолічного об'єму. Серцеві скорочення при цьому частішають незначно. У людей нетренованих хвилинний об'єм крові збільшується в основному за рахунок почастішання серцевих скорочень.

Відомо, що при збільшенні частоти серцевих скорочень зменшується тривалість загальної паузи серця. Із цього випливає, що серце нетренованих людей працює менш економічно і швидко зношується. Не випадково серцево-судинні захворювання бувають у спортсменів значно рідше, ніж у людей, які не займаються фізкультурою. У добре тренованих спортсменів при великих фізичних навантаженнях ударний об'єм крові може зростати до 200...250 см³.

Діяльність серця, як і діяльність будь-якої збудливої тканини, супроводжується електричними явищами. Метод реєстрації електричних явищ у серці, яке працює, дістав назву електрокардіографії. Чутливий прилад, за допомогою якого реєструють електричні явища в збудженому серці, називають електрокардіографом.

При реєстрації електричної активності серця на рухомій паперовій стрічці електрокардіографа пишеться крива — електрокардіограма (ЕКГ).

У серці здорової людини на електрокардіограмі чітко видно п'ять зубців, з яких три спрямовані вгору (Р R Т), а два —вниз (QS). Зубець Р відображає електричні явища в передсердях, а зубці Q, R, S, T характеризують рух хвилі збудження в шлуночках серця.

Електрокардіографія — один із найважливіших методів об'єктивної реєстрації діяльності серця. Вона дозволяє робити висновок про послідовність поширення збудження по серцю і дає практичній медицині матеріал для діагностики хвороб серця.

 

Рух крові по судинах

Серце скорочується ритмічно, тому кров надходить у кровоносні судини порціями. Проте тече кров по кровоносних судинах безперервним потоком. Безперервна течія крові в судинах пояснюється еластичністю стінок артерій і опором течії крові, який виникає в дрібних кровоносних судинах. Завдяки цьому опорові кров затримується у великих судинах і викликає розтягнення їхніх стінок. Розтягуються стінки артерій і при надходженні крові під тиском при скороченні шлуночків серця. Під час розслаблення серця кров із серця в артерії не надходить; стінки судин, що відрізняються еластичністю, при цьому звужуються і просувають кров, забезпечуючи безперервний рух її по кровоносних судинах.

Отже ми з’ясували, що кров рухається по судинах завдяки скороченням серця і різниці тиску крові, яка встановлюється в різних частинах судинної системи. У великих судинах опір течії крові невеликий, і з зменшенням діаметра судин він зростає.

Переборюючи тертя, зумовлене в'язкістю крові, кров втрачає частину енергії, переданої їй серцем при скороченні. Тиск крові поступово знижується. Кров тече від місця, де її тиск вищий, туди, де тиск нижчий.

Змінний тиск, під яким кров перебуває в кровоносній судині, називають тиском крові. Величина тиску визначається роботою серця, кількістю крові, яка надходить в судинну систему, інтенсивністю її відтікання на периферію, опором стінок судин, в'язкістю крові, еластичністю судин. Найвищий тиск — в аорті. В міру просування крові по судинах тиск її знижується. У великих артеріях і венах опір течії крові невеликий, і тиск крові в них зменшується поступово, плавно. Найпомітніше знижується тиск в артеріолах і капілярах, де опір течії крові найбільший.

Тиск крові у кровоносній системі змінюється. Під час систоли шлуночків кров із силою викидається в аорту, тиск крові при цьому найбільший. Цей найвищий тиск називають систолічним, або максимальним. Він виникає у зв'язку з тим, що із серця у великі судини під час систоли припливає більше крові, ніж її відтікає на периферію. У фазі розслаблення (діастоли) серця артеріальний тиск знижується і стає діастолічним, або мінімальним. Різницю між систолічним і діастолічним тиском називають пульсовим тиском. Чим менша величина пульсового тиску, тим менше надходить крові із шлуночка в аорту під час систоли.

У плечовій артерії людини систолічний тиск становить 110... 125 мм рт. ст., а діастолічний — 60...85 мм рт. ст. У дітей артеріальний тиск значно нижчий, ніж у дорослих. Чим менша дитина, тим у неї більше капілярна сітка і ширший просвіт кровоносних судин, а отже, і нижчий тиск крові.

У новонародженого максимальний тиск крові близько 76 мм рт. ст., мінімальний — 40...50 мм рт. ст., з віком рівень кров'яного тиску підвищується внаслідок відносного зменшення просвіту артерій.

До 6...7 років у дітей ріст серця відстає від росту кровоносних судин, а в наступні періоди, особливо в період статевого дозрівання, ріст серця випереджає ріст кровоносних судин. Це позначається на величині артеріального тиску, часом спостерігається так звана юнацька гіпертонія, оскільки нагнітальна сила серця зустрічає опір з боку відносно вузьких кровоносних судин, а маса тіла в цей період значно збільшується. Такий підвищений тиск, як правило, має тимчасовий характер. Проте «юнацька гіпертонія» вимагає обережності при дозуванні фізичного навантаження.

Після 50 років максимальний тиск звичайно підвищується до 130...145 мм рт.

У здорової людини величина артеріального тиску підтримується на постійному рівні. Артеріальний тиск підвищується при м'язовій діяльності. Найсильніше впливають на артеріальний тиск різні емоції, які, як правило, ведуть до підвищення тиску. В підтриманні сталості артеріального тиску важлива роль належить нервовій системі.

Визначення величини артеріального тиску мав діагностичне значення і широко використовується в медичній практиці.

Швидкість руху крові в різних судинах організму не одинакова. Подібно тому, як річка тече швидше у своїх звужених ділянках і повільніше там, де вона широко розливається, кров тече швидше там, де сумарний просвіт судин найвужчий (в артеріях), і найповільніше там, де сумарний просвіт судин найширший (в капілярах).

У кровоносній системі найвужчою частиною є аорта, в ній найбільша швидкість руху крові (500 мм/с). Кожна артерія вужча за аорту, але сумарний просвіт всіх артерій людського тіла більший, ніж просвіт аорти. Сумарний просвіт всіх капілярів у 800... 1000 разів більший за просвіт аорти, відповідно і швидкість руху крові в капілярах у 1000 разів менша, ніж в аорті (0,5 мм/с). Повільна течія крові в капілярах сприяє обміну газів, а також переходові поживних речовин із крові і продуктів розпаду тканин у кров.

Швидкість кругообороту крові з віком уповільнюється, це пов'язане із збільшенням довжини судин, а в пізніші періоди — із значним зниженням еластичності кровоносних судин. Частіші серцеві скорочення у дітей також сприяють більшій швидкості руху крові. У новонародженого кров здійснює повний кругообіг, тобто проходить велике і мале кола кровообігу, за 12 с, у 3-річних — за 15 с, в 14 років — за 18,5 с. Час кругообігу крові у дорослих становить 22 с.

Регуляція кровообігу

Діяльність серця регулюється двома парами нервів: блукаючими і симпатичними. Блукаючі нерви беруть початок в довгастому мозкові, а симпатичні нерви відходять від шийного симпатичного вузла. Блукаючі нерви гальмують серцеву діяльність. Під впливом імпульсів, які надходять до серця по симпатичних нервах, частішає ритм серцевої діяльності і посилюється кожне серцеве скорочення.

Зміна просвіту кровоносних судин відбувається під впливом імпульсів, які передаються на стінки судин по симпатичних судинозвужувальних нервах.

До моменту народження дитини в серцевому м'язі досить добре виражені нервові закінчення як симпатичних, так і блукаючих нервів. В ранньому дитячому віці (до 2...З років) переважають тонічні впливи симпатичних нервів на серце, про що можна зробити висновок за частотою серцевих скорочень (у новонароджених до 140 ударів на хвилину). Тонус центра блукаючого нерва в цьому віці низький.

З ростом дитини вплив блукаючих нервів на серце посилюється. І. А. Аршавський вважає, що в цьому процесі важливу роль відіграє розвиток скелетної мускулатури. В 3...4 місяці дитина починає тримати голівку, в цей час з'являються перші ознаки впливу блукаючих нервів на серцеву діяльність (натискування на очне яблуко рефлекторно спричинює уповільнення серцевого ритму). В 3...4-річному віці значно збільшується рухова активність дитини, на цей час закріплюються тонічні впливи блукаючого нерва на серце. Затримання у розвитку моторики у дітей супроводжується затриманням впливу блукаючих нервів на серцеву діяльність. У віці від 7 до 12 років регулююча роль блукаючого нерва посилюється, що супроводжується порідшанням ритму серцевих скорочень.

Рефлекторні впливи на діяльність серця і судин. Ритм і сила серцевих скорочень змінюються залежно від емоційного стану людини, роботи, яку вона виконує. Стан людини впливає і на кровоносні судини, змінює їхній просвіт. При відчутті страху, гніву, під час фізичного напруження через зміну просвіту кровоносних судин людина блідне або червоніє.

Робота серця і просвіт кровоносних судин пов'язані з потребами організму, його органів і тканин в забезпеченні їх киснем і поживними речовинами. Пристосування діяльності серцево-судинної системи до умов, в яких перебуває організм, здійснюється нервовим і гуморальним регуляторними механізмами, які звичайно функціонують взаємозв'язано. Нервові впливи, які регулюють діяльність серця і кровоносних судин, передаються до них із центральної нервової системи по відцентрових нервах. Подразненням будь-яких чутливих закінчень можна рефлекторно викликати порідшання або почастішання скорочень серця. Тепло, холод, укол та інші подразнення викликають у закінченнях доцентрових нервів збудження, яке передається в центральну нервову систему і звідти по блукаючому або симпатичному нерву досягає серця.

Відцентрові нерви серця одержують імпульси не тільки із довгастого і спинного мозку, а й від відділів центральної нервової системи, які знаходяться вище, в тому числі і від кори великого мозку. Відомо, що біль викликає почастішання серцевих скорочень. Якщо дитині під час лікування робили уколи, то у неї тільки вигляд білого халата умовнорефлекторно буде викликати часте серцебиття. Про це ж свідчить зміна серцевої діяльності у спортсменів перед стартом, в учнів і студентів перед екзаменами.

Імпульси із центральної нервової системи передаються одночасно по нервах до серця та із судинорухового центра по інших нервах до кровоносних судин. Тому звичайно на подразнення, яке надходить із зовнішнього або внутрішнього середовища організму, рефлекторно відповідає і серце, і судини.

Важливе значення в регуляції сталості величини кров'яного тиску мають власне судинні рефлекси, що їх спричинюють імпульси від рецепторів самих судин. Особливе фізіологічне значення мають рецептори, розташовані в дузі аорти і в області розгалуження сонної артерії на внутрішню і зовнішню. Тут розташовані судинні рефлексогенні зони, які беруть участь в саморегуляції серцево-судинної системи.

Рецептори судинних рефлексогенних зон збуджуються при підвищенні тиску крові в судинах, тому їх називають барорецепторами, або пресорецепторами.

Підвищення кров'яного тиску в аорті зумовлює розтягнення її стінок і, як наслідок, подразнення пресорецепторів аортальної рефлексогенної зони. Збудження, що виникло в рецепторах, по волокнах аортального нерва досягає довгастого мозку. Рефлекторно підвищується тонус ядер блукаючих нервів, що приводить до гальмування серцевої діяльності, внаслідок чого частота і сила серцевих скорочень зменшуються. Тонус судинозвужувального центра при цьому знижується, що спричиняє розширення судин внутрішніх органів.

Гальмування роботи серця і розширення просвіту кровоносних судин відновлюють тиск крові, який підвищився, до нормальних величин.

В області розгалуження сонної артерії на зовнішню і внутрішню розташована синокаротидна рефлексогенна зона. Тут містяться пресорецептори, які подразнюються при підвищенні тиску крові у каротидному синусі. Збудження по синокаротидному нерву (в складі язикогорлового нерва) досягає довгастого мозку. Дальший механізм, який приводить до вирівнювання величини кров'яного тиску, такий же, як і при реакції з аортальної рефлексогенної зони.

Гуморальна регуляція кровообігу. На діяльність серця і судин впливають хімічні речовини, що є в крові. Так, у надниркових залозах виробляється гормон адреналін. Він прискорює і посилює діяльність серця і звужує просвіт кровоносних судин. У нервових закінченнях парасимпатичних нервів утворюється ацетилхолін, який розширює просвіт кровоносних судин та уповільнює і послаблює серцеву діяльність. На роботу серця впливають і деякі солі. Збільшення концентрацій іонів калію гальмує роботу серця, а збільшення концентрації іонів кальцію веде до почастішання і посилення серцевої діяльності.

Гуморальні впливи тісно пов'язані з нервовою регуляцією діяльності системи кровообігу. Виділення самих хімічних речовин у кров і підтримання певної концентрації їх у крові регулюються нервовою системою.

Діяльність всієї системи кровообігу спрямована на забезпечення організму в різних умовах необхідною кількістю кисню і поживних речовин, на виведення із клітин і органів продуктів обміну, збереження на сталому рівні кров'яного тиску. Це створює умови для збереження сталості внутрішнього середовища організму.

Тема 15. Процес дихання та його патологія

 

ПЛАН

 

1.Загальні питання анатомії та фізіології дихальної системи.