Анатомо-физиологические особенности сердечно-сосудистой системы новорожденного

Сердечно-сосудистая система плода формируется на ранних этапах эмбриогенеза. На 2-й неделе внутриутробной жизни из мезенхимы эмбриона, длина которого составляет 1,5 мм, возникает сердечная пластинка, из последней сначала образуются две, а затем одна сердечная трубка. Рост и S-образный поворот первичной сердечной трубки начинается на 3-й неделе эмбрионального развития. Постепенно общий предсердный канал разделяется первичной перегородкой на левое и правое предсердия, а желудочковый — межжелудочковой перегородкой на левый и правый желудочки. Из бульбуса сердца формируются устья легочной артерии и аорты вместе с полулунными клапанами. Закладка проводящей системы сердца начинается очень рано, еще до первого поворота первичной сердечной трубки.

Таким образом, сердце формируется в течение короткого периода (около 8 нед). Любые неблагоприятные воздействия в этот период могут способствовать возникновению пороков сердца. Тип порока зависит от того, в какой фазе развития наступило нарушение. Повреждения на ранней стадии приводят к формированию сложных пороков сердца.

Работа сердца во внутриутробном периоде направлена на обеспечение обменных процессов между кровью плода и матери, которые происходят в плаценте. Обогащенная кислородом и пластическими веществами кровь пупочной вены направляется к печени. От 20 до 70 % крови, минуя печень, через венозный (аранциев) проток поступает в нижнюю полую вену. Нижняя полая вена собирает кровь из нижней части тела плода и дает около 65 — 70 % общего венозного притока к сердцу. Большая часть крови направляется через овальное отверстие к левому предсердию. Кровь из нижней полой вены впадает в правое предсердие и затем в правый желудочек. Выброс правого желудочка направляется через артериальный проток в нисходящую аорту н в значительно меньшей степени — в малый круг кровообращения. Выброс левого желудочка распределяется преимущественно по коронарной-и мозговой циркуляции. Сердце во внутриутробном периоде является не только «насосом», но и распределителем венозных и артериальных потоков крови. На правый желудочек у плода приходится значительно большая нагрузка, чем у новорожденного.

После рождения с прекращением плацентарного кровотока и началом легочного дыхания характер кровообращения меняется. Первый вдох приводит к повышению Pq, крови, что устраняет спазм легочных сосудов. Расправление легких сопровождается одновременным раскрытием легочных капилляров, свернутых во внутриутробном периоде в петли и спирали. Кровь из легочных сосудов устремляется в левое предсердие. Повышение давления в левом предсердии приводит к функциональному закрытию овального отверстия спустя несколько часов после рождения. Полная облитерация его у большинства детей наступает к 5—6-му дню жизни.

Вопрос о сроках закрытия фетальных коммуникаций окончательно не решен. Большинство исследователей считают, что венозный проток функционально закрывается в первые 5 мин после рождения и полностью облитерируется к 8-й неделе жизни. Артериальный проток у доношенных новорожденных продолжает функционировать в течение 24—28 ч после рождения, что определяет так называемую неонатальную циркуляцию. Повышение Рп, после первого вдоха приводит к спазму мышечных волокон в стенках артериального протока. Однако кислород не оказывает прямого действия на стенки канала, а влияет опосредованно через метаболизм простагландинов, угнетая их синтез.

В первые часы жизни, пока сопротивление в сосудах малого круга кровообращения довольно высокое, сохраняется сброс крови налево (из легочной артерии в аорту). При снижении сопротивления в легочных сосудах (спустя 1—8 ч после рождения) наблюдается сброс крови слева направо. Становление малого круга кровообращения продолжается от 4 ч до нескольких дней жизни. Облитерация артериального протока у доношенных детей наступает на 2—3-м месяце жизни (70—80 %), а полная облитерация у 90 % детей к году.

Перестройка гемодинамики приводит к увеличению левожелудочкового выброса приблизительно на 25 %, а правожелудочкового — на 30 %.

Таким образом, первичная функциональная перестройка кровообращения, происходящая в основном в течение первых суток жизни, заканчивается к 7—10-му дню.

В процессе перестройки системы кровообращения могут возникать различные нарушения. Наибольшее значение имеет синдром персистирующей фетальной циркуляции (PFC), или персистирующей легочной гипертензии, включающий комбинацию высокого сопротивления сосудов легких, шунта с током крови справа налево через артериальный проток, овальное отверстие или сосуды легких при анатомически нормальной структуре сердца. Другой вариант дизадаптационного синдрома — функционирующий открытый артериальный проток со сбросом крови слева направо.

Сердце новорожденного весит 23 г, что составляет 0,84 % от массы тела (у взрослого — 0,48 %). Объем правого предсердия (7—10 см3) значительно превышает объем левого предсердия (4—5 см3). Емкость предсердий равна 4/53/4 емкости желудочков. После рождения в периоде перестройки кровообращения отмечается некоторое увеличение сердца. Предсердия и магистральные сосуды имеют большие размеры по отношению к желудочкам. Периметр легочной артерии на 5 мм больше периметра аорты. Сосудистый тонус относительно низкий и характеризуется высокой лабильностью вследствие несовершенства регуляторных механизмов. Поэтому воздействие патологических факторов может привести к нарушениям гемодинамики.

Для оценки функционального состояния сердечно-сосудистой системы у новорожденных используют различные методы: электрокардиографию, фонокардиографию, реографию и др.

Одним из важных функциональных показателей сердечно-сосудистой системы является артериальное давление. Регистрация артериального давления осуществляется различными способами: пальпаторным, осциллометрическим, реографическим и др. Однако измерение артериального давления этими способами представляет определенную трудность и не всегда дает достаточно точные результаты.

Результаты исследования артериального давления у условно здоровых недоношенных детей с момента рождения до 6 сут приведены в таблице 1.

Указатели артериального давления у доношенных новорожденных детей представлены в табл. 2.

ЧСС у новорожденных детей составляет 120—130 в 1 мин. На различные раздражители (холод, плач, кормление) новорожденные реагируют тахикардией до 160—180 уд/мин. Наличие брадикардии всегда указывает на патологический процесс (нарушение проводимости, повышение внутричерепного давления, кровоизлияние в мозг и т. д.).

Таблица 1

Показатели артериального давления у недоношенных детей в первые дни жизни

Масса тела, г

Давление, кПа (мм рт. ст.)

Возраст

0—3 ч

6 ч

12 ч

1 сут

 

Систолическое

6,2(47)

6,6(50)

7,7(58)

7,9(60)

2500—2000

Среднее

4,6(35)

4,2(32)

5,9(45)

5,5(42)

 

Диастолическое

2,2(17)

2,3(18)

4,6(35)

3,7(28)

 

Систолическое

6,6(50)

6,6(50)

6,7(51)

7,7(58)

2000—1500

Среднее

4,6(35)

4,5(34)

5,3(40)

5,9(45)

 

Диастолическое

2,6(20)

2,6(20)

3,3(25)

2,6(20)

 

Систолическое

5,3(40)

6,9(52)

6,2(47)

7,7(58)

1500—1000

Среднее

4,1(31)

5,1(39)

4,3(33)

5,3(40)

 

Диастолическое

2,6(20)

3,3(25)

3,1 (24)

3,3(25)

 

 Продолжение табл. 1

Масса тела, г

Давление, кПа (мм рт. ст.)

Возраст

2 сут

3 сут

4 сут

5 сут

6 сут

 

Систолическое

7,3(55)

8,2(62)

8,7(66)

9,8(74)

9,5(72)

2500—2000

Среднее

5,5(42)

5,9(45)

6,6(49,5)

6,9(52)

7,3(55)

 

Диастолическое

3,1(24)

3,4(26)

4,1(31)

4,5(34)

4,2.(32)

2000—1500

Систолическое

7,3(55)

7,7(58)

8,5(64)

8,9(67)

8,7(66)

Среднее

5,3(40)

5,3(40)

5,5(42)

6,2(47)

5,9(45)

 

Диастолическое

3,4(26)

3,3(25)

3,7(28)

3,5(27)

3,7(28)

1500—1000

Систолическое

6,7(51)

6,2(47)

10,1(76)

7,9(60)

8,3(63)

Среднее

5,3(40)

5,0(38)

7,7(58)

5,9(45)

5,5(42)

 

Диастолическое

3,7(28)

3,3(25)

5,3(40)

3,7(28)

3,3(25)

 Скорость кровотока у новорожденных составляет в среднем 12 с. ОЦК у доношенных равен примерно 85 мл/кг, у недоношенных — 120 мл/кг массы тела. На величину ОЦК при рождении влияет объем плацентарной трансфузии. Установлено, что Д плацентарной трансфузии (40 мл) поступает в течение 15 с и 80 мл — через 60 с после рождения. С возрастом происходит относительное уменьшение ОЦК

Для оценки состояния притока крови к правому сердцу целесообразно измерять центральное венозное давление (ЦВД), которое у новорожденных детей составляет 3,92—7,85 кПа (40—80 мм вод. ст.). Большое практическое значение этот показатель имеет для определения скорости переливания различных препаратов, так как при гипертензии сосудов малого круга и сердечной недостаточности нормальные или даже высокие показатели ЦВД могут сочетаться с недостаточным притоком крови к сердцу и малым сердечным выбросом. Поэтому определение ОЦК с учетом показателей гематокритного числа имеет большую диагностическую значимость.

Наиболее точные сведения о состоянии кровообращения получают путем измерения давления в полостях сердца, легочной артерии, при определении сердечного выброса и общего периферического сопротивления. Однако эти методы исследования не нашли широкого применения в педиатрической практике. Поэтому наиболее простыми и перспективными следует считать электрофизиологические методы исследования.

Одним из важнейших методов исследования деятельности сердца, позволяющим судить о состоянии основных функций миокарда (автоматизм, возбудимость и проводимость), о нарушении сердечного ритма, перегрузке того или иного сердца, является электрокардиография.

В норме для новорожденных на ЭКГ характерна правограмма, так как мышечная масса правого желудочка преобладает над таковой левого. Зубец Р в стандартных отведениях высокий, нередко заострен. В правых отведениях он может быть отрицательным. Длительность интервала Р—Р (время внутрипредсердного проведения) у доношенных на 1-й неделе жизни составляет 0,05 с. Заостренная волна Р в отведении V2 в течение 1-й недели жизни является особенностью недоношенных детей и не наблюдается у доношенных, что связано с перегрузкой правого предсердия вследствие незрелости легочного кровяного русла. Интервал Р — Q(атриовентрикулярная проводимость) колеблется в пределах 0,08—0,12 с.

Таблица 2

Показатели артериального давления у доношенных новорожденных

Возраст

Артериальное давление, кПа

мм рт. ст.)

систолическое

диастотическое

 

Новорожденный 1 нед 1 мес

8,71—10,7 (65—80)

9,31—10,7 (70—80) 10,0—10,7 (75—80)

4,7—5,3

5,3—6,0 6,0—6,7

(35—40)

(40—45) (45—50)

Продолжительность комплекса QRS(время проведения возбуждения по миокарду желудочков) составляет в среднем 0,04—0,05 с. Длительность интервала Q— Т зависит от частоты ритма и равна 0,22 — 0,32 с. Зубец Q в III отведении часто глубокий. Наличие Q в отведении Vi, особенно в сочетании с высоким положительным зубцом Т, свидетельствует о выраженной гипертрофии правого сердца. Электрическая ось сердца отклонена вправо: зубец R в I стандартном.отведении низкий, а в III — высокий и, наоборот, зубец Si глубокий, а S3 отсутствует или небольшой амплитуды. Могут наблюдаться зазубренные зубцы R3. В правых грудных отведениях зубец Р высокий, а в левых отмечаются глубокие зубцы S. Зубец Т в стандартных отведениях может быть снижен, двухфазен или отрицателен. В отведении Vi он двухфазен или отрицателен.

Таблица 3

Показатели центральной гемодинамики и периферической циркуляции у доношенных детей

в первые дни жизни (М±т)

Показатель

 

 

День жизни

 

 

1-й

2-й

3-й

4-й

5-й

МОК, л/мин

698,3 ± 30,0

736,5 ± 25,0

885,3 ± 28,0

868,3 ± 28,0

1115,0 ± 32,0

УО, мл

5,7 ± 0,3

6,2 ± 0,2

6,8 ± 0,5

6,8 ± 0,4

10,1 ± 0,5

ЧСС

122,7 ± 2,8

118,8 ± 4,3

125,7 ± 5,0

127,7 ± 3,5

110,4 ± 4,3

РИС

0,53 ± 0,03

0,59 ± 0,04

0,52 ± 0,02

0,50 ± 0,03

0,51 ± 0,01

РИД

0,26 ± 0,02

0,29 ± 0,03

0,31 ± 0,03

0,29 ± 0,02

0,29 ± 0,01

В/А

0,49 ± 0,03

0,48 ± 0,02

0,59 ± 0,02

0,58 ± 0,02

0,56 ± 0,03

ВЦакг

0,08 ± 0,005

0,09 ± 0,006

0,06 ± 0,004

0,08 ± 0,003

0,29 ± 0,004

Qас

0,12 ± 0,007

0,08 ± 0,004

0,11 ± 0,005

0,18 ± 0,003

0,11 ± 0,004

 

Примечание. Здесь, в таблице 3, МОК — минутный объем крови; УО — ударный объем; РИС — реографический индекс систолический; РИД — реографический индекс диастолический; В/А — межамплитудный показатель; ВЦакг — время наполнения максимальное; Qас — время распространения пульсовой волны.

Таблица 4

Показатели центральной гемодинамики и периферической циркуляции у недоношенных детей в первые дни жизни (М±т)

Показатель

День жизни

1-й

2-й

3-й

4-й

5-й

МОК, л/мин

657,9 ± 24,0

732,9 ± 19,0

825,1 ± 18,0

815,9 ± 21,0

796,2 ± 25,0

УО, мл

5,5 ± 0,7

6,1 ± 0,5

6,4 ± 0,4

6,4 ± 0,5

6,8 ± 0,8

ЧСС

117,7 ± 3,3

118,8 ± 2,9

127,5 ± 6,9

128,5 ± 5,7

117,1 ± 1,7

РИС

0,31 ± 0,06

0,44 ± 0,07

0,42 ± 0,03

0,63 ± 0,14

0,48 ± 0,06

РИД

0,30 ± 0,03

0,31 ± 0,03

0,27 ± 0,02

0,40 ± 0,07

0,26 ± 0,004

В/А

0,64 ± 0,03

0,60 ± 0,07

0,60 ± 0,004

0,62 ± 0,03

0,54 ± 0,03

ВЦакг

0,10 ± 0,06

0,11 ± 0,009

0,10 ± 0,007

0,10 ± 0,004

0,10 ± 0,004

Qас

0,13 ± 0,009

0,12 ± 0,007

0,11 ± 0,003

0,12 ± 0,007

0,11 ± 0,006

 

В левых грудных отведениях снижен, может быть отрицателен. Зубец Sчасто отсутствует в III отведении, Уб, Р и aVF-отведениях или имеет небольшую величину. Однако он всегда наблюдается в отведениях aVR и aVL.

ЭКГ недоношенных детей имеет ряд особенностей. Она характеризуется лабильностью ЧСС, высоким зубцом Р, низкой амплитудой зубцов комплекса QRS, относительно большим интервалом Q— Т (особенно у детей с массой тела менее 1500 г), смещением сегмента STниже изолинии в правых грудных отведениях.

При развитии сердечной недостаточности у новорожденных на ЭКГ выявляют характерные признаки: снижение вольтажа зубцов, нарушение процессов возбудимости и проводимости, признаки перегрузки того или иного отдела сердца. Однако интерпретация электрокардиографических критериев перегрузки правых отделов сердца у новорожденных затруднена в связи с физиологическим их преобладанием.

Частой причиной сердечной недостаточности у новорожденных является энергодинамическая недостаточность (синдром Хегглина), обусловленная нарушением метаболических процессов в миокарде. Для диагностики синдрома Хегглина необходимы синхронная регистрация ЭКГ и фонокардиограмма (ФКГ). О величине энергодинамической недостаточности судят по разнице между продолжительностью электрической и механической систол. В норме разница составляет 0,05 с. Увеличение ее указывает на развитие синдрома Хегглина. В последние годы в исследовании сердечно-сосудистой системы широкое применение нашли реологические методы. Однако особенности становления центральной и периферической гемодинамики у доношенных и недоношенных детей в первые дни жизни изучены недостаточно.

Результаты комплексного изучения основных параметров центральной и периферической гемодинамики у доношенных и условно здоровых недоношенных детей в течение первых 5 дней жизни представлены в таблицах 3, 4.

У недоношенных детей отмечается постепенное нарастание минутного объема кровообращения с 1-х до 5-х суток жизни с наиболее заметным подъемом к 3-м суткам за счет увеличения ударного объема. Одновременно возрастают внешняя работа сердца по изгнанию крови и объемная скорость выброса в аорту. Состояние легочной циркуляции характеризуется постепенным снижением сосудистой резистентности к 5-м суткам, увеличением кровенаполнения и нарастанием скорости кровотока вследствие закрытия фетальных коммуникаций.

У доношенных новорожденных также отмечено нарастание минутного объема крови с 1-х по 5-е сутки за счет увеличения ударного объема. У доношенных детей оно более значительно, чем у недоношенных. Периферическая циркуляция характеризуется большей степенью кровенаполнения сосудов, что объясняется не только большим минутным объемом крови, но и меньшим тонусом сосудов на периферии, чем у недоношенных детей.

При клиническом обследовании новорожденных следует учитывать, что верхушка сердца образована обоими желудочками и проецируется в четвертом межреберье. В результате этого верхушка несколько повернута внутрь, определить верхушечный толчок при пальпации трудно. Перкуссия дает неточное представление о размерах сердца, так как у новорожденных часто отмечают вздутие легких, кишечника. При перкуссии удается определить лишь значительное увеличение или смещение сердца. Аускультацию проводят во всех классических точках.

Знание анатомо-физиологических особенностей, клинические и дополнительные методы исследования позволяют своевременно диагностировать поражение сердечно-сосудистой системы у новорожденных.