Диагностика кровообращения плода и новорожденного ребенка

Мнение эксперта
Алена Арико
Эксперт в области кардиологии

Определить нарушение кровотока у младенца можно по процессу кормления. Такие дети быстро утомляются, плачут и отказываются от груди, при сосании у них выступают вены на шее, появляется потливость, одышка, цианоз или бледность кожи, похолодание конечностей.

При врачебном обследовании нередко можно прослушать шум в сердце, ослабление тонов или акценты над сосудами. Для подтверждения или исключения порока сердца требуется инструментальная диагностика:

• ЭКГ – гипертрофия миокарда, отклонение электрической оси сердца, нарушение ритма и проведения сердечных импульсов;
• ФКГ – дает возможность подтвердить данные аускультации, выявить скрытые шумы и изменения тонов;
• рентгенография – помогает определить признаки застоя крови в легких, размеры сердца;
• УЗИ с допплеровским сканированием – наиболее информативный способ исследовать клапаны сердца, дефекты перегородки, расположение сосудов и измерить основные гемодинамические параметры, аномальные потоки крови (регургитацию);
• ангиография и катетеризация полостей сердца используются при комбинированных пороках в случае затруднений диагностики и выбора тактики лечения.

Лечение пороков у детей осуществляется преимущественно хирургическим путем. Консервативная терапия назначается при невозможности проведения операции или при подготовке к ней.

Кровообращение плода и новорожденного различаются, так как при внутриутробном развитии получение кислорода происходит через плаценту, а после родов при помощи дыхания легкими. В первые дни возможен возврат к фетальному кровотоку или чередование двух видов гемодинамики.

После закрытия овального окна и Боталлова протока венозная и артериальная кровь разделяются. Если этого не произошло, или имеются другие аномалии развития, то возникает нарушение кровообращения, что проявляется бледностью или синюшностью кожи, одышкой и затруднениями при кормлении младенца. Для коррекции пороков нужна операция.

Схема и принципы

Собственное кровообращение у плода начинает функционировать с конца второго месяца его антенатальной закладки, обеспечивая кровоснабжение головного мозга, других жизненно важных органов.

Схема, представляющая кровообращение у плода, отличается от схемы кровообращения после рождения – кровоток у плода организован с помощью дополнительных гемодинамических шунтов.

Оба круга кровообращения (большой и малый) заканчиваются в аорте. Из неё 65% крови возвращается в плаценту по пупочным артериям.

Большая масса крови в малом круге выбрасывается в аорту через боталлов проток ниже сосудистого ответвления, снабжающего голову и верхние конечности плода, что дополняет особенности кровообращения – это позволяет доставить больше кислорода для мозга.

Особенности

Кровообращение в антенатальном периоде имеет характерные особенности:

• Плод «паразитирует» за счёт плаценты матери, его кровоснабжение отвечает за доставку кислорода и питательных веществ к органам и тканям.
• Принцип работы сердца – параллельность, в аорту изгоняют кровь оба желудочка.
• Увеличенный объём правого желудочка — объясняется более интенсивной перекачкой кровотока через него.
• Напряжённость кровотока (в 2,5 раз выше, чем после рождения) — компенсирует физиологическую гипоксию.

Фетального кровотока

Поддерживают особенности, способствующие параллельности, интенсивности кровообращения временные системы у плода: аранциев и боталлов протоки, овальное окно.

Свойства плацентарной крови (70%-ное насыщение кислородом, кислородное давление 28-30 мм рт. ст.) меняются в предсердиях.

В левом предсердии показатели составляют 65% и 26 мм рт. ст. В правом – 55% и 16-18 мм рт. ст.

Характерная особенность крови в пренатальном периоде – большое количество фетального гемоглобина HbF. От 10-й до 28-й недели гестации он составляет 90% гемоглобина. С 28-й по 34-ю неделю кровь эмбриона перестраивается – переходит к взрослому гемоглобину HbA. У доношенного плода отношение фетального гемоглобина к взрослому составляет 80:20.

Фетальный гемоглобин устойчив к денатурации от воздействия щелочей и кислот, имеет высокое сродство к кислороду, что позволяет плоду легче переносить внутриутробную гипоксию.

Посмотрите видео на эту тему

https://youtube.com/watch?v=m8_Zoj3eol8

Учение о сосудах или ангиология

Кровообращение плода

Кровообращение внутриутробного плода, так называемое плацентарное, отличается от постнатального кровообращения тем, что, во-первых, легочный (малый) круг кровообращения у плода пропускает кровь, но не участвует в процессе газообмена, как это происходит с момента рождения; во-вторых, между левым и правым предсердиями имеется сообщение; в-третьих, между легочным стволом и аортой имеется соустье. В результате этого плод питается смешанной (артериально-венозной) кровью, которая достигает тех или других органов с большим или меньшим содержанием артериальной крови.

В плаценте, placenta, начинается своими корнями пупочная вена, v. umbilicalis, по которой окисленная в плаценте артериальная кровь направляется к плоду. Следуя в составе пупочного канатика (пуповины), funiculus umbilicalis, к плоду, пупочная вена входит через пупочное кольцо, anulus umbilicalis, в брюшную полость, направляется к печени, к sulcus v. umbilicalis (fissura ligamenti teretis), и входит в толщу печени. Здесь, в паренхиме печени, пупочная вена соединяется с сосудами печени и под названием венозного протока, ductus venosus, вместе с печеночными венами приносит кровь в нижнюю полую вену, v. cava inferior.

Кровь по нижней полой вене поступает в правое предсердие, где главная ее масса при посредстве заслонки нижней полой вены, valvula venae cavae inferioris, преимущественно в первой половине беременности, проходит через овальное отверстие, foramen ovale, межпредсердной перегородки в левое предсердие. Отсюда она следует в левый желудочек, а затем в аорту, по ветвям которой направляется в первую очередь к сердцу (по венечным артериям), шее и голове и верхним конечностям (по плечеголовному стволу, левой общей сонной и Левой подключичной артериям). В правое предсердие, кроме нижней полой вены, v. cava inferior, приносит венозную кровь верхняя полая вена, v. cava superior, и венечный синус сердца, sinus coronarius cordis. Венозная кровь, поступающая в правое предсердие из двух последних сосудов, направляется вместе с небольшим количеством смешанной крови из нижней полой вены в правый желудочек, а оттуда – в легочный ствол, truncus pulmonalis. В дугу аорты, ниже места отхождения от нее левой подключичной артерии, впадает артериальный проток, ductus arteriosus, который соединяет аорту с легочным стволом и по которому кровь из последнего вливается в аорту.

Из легочного ствола кровь поступает по легочным артериям в легкие, а избыток ее по артериальному протоку, ductus arteriosus, направляется в нисходящую аорту.Таким образом, ниже впадения ductus arteriosus аорта содержит смешанную кровь, поступающую в нее из левого желудочка, богатую артериальной кровью, и кровь из артериального протока с большим содержанием венозной крови. По ветвям грудной и брюшной аорты эта смешанная кровь направляется к стенкам и органам грудной и брюшной полостей, таза и к нижним конечностям. Часть указанной крови следует по двум – правой и левой – пупочным артериям, aa.. umbilicales dextra et sinistra, которые, располагаясь по обеим сторонам мочевого пузыря, выходят из брюшной полости через пупочное кольцо и в составе пупочного канатика, funiculus umbilicalis, достигают плаценты. В плаценте кровь плода получает питательные вещества, отдает углекислоту и, обогатившись кислородом, снова направляется по пупочной вене к плоду.

После рождения, когда начинает функционировать легочный круг кровообращения и пупочный канатик перевязывают, происходит постепенное запустевание пупочной вены, венозного и артериального протоков и дистальных отделов пупочных артерий; все эти образования облитерируются и образуют связки. Пупочная вена, v. umbilicalis, образует круглую связку печени, lig. teres hepatis; венозный проток, ductus venosus, -венозную связку, lig. venosum; артериальный проток, ductus arteriosus, – артериальную связку, lig. arteriosum, а из обеих пупочных артерий, aa.. umbilicales, образуются тяжи, медиальные пупочные связки, lig. umbilicalia medialia, которые располагаются по внутренней поверхности передней брюшной стенки. Зарастает также овальное отверстие, foramen ovale, которое превращается в овальную ямку, fossa ovalis, а заслонка нижней полой вены, valvula v. cavae inferioris, потерявшая после рождения свое функциональное значение, образует небольшую складку, натянутую от устья нижней полой вены в сторону овальной ямки.

Объемная скорость

Важным показателем гемодинамических значений является определение объемной скорости кровотока (ОСК). Это количественный показатель жидкости, циркулирующей за определенный временной отрезок сквозь поперечное сечение вен, артерий, капилляров.

ОСК напрямую связана с имеющимся в сосудах давлением и сопротивлением, оказываемым их стенками. Минутный объем движения жидкости по кровеносной системе вычисляется по формуле, учитывающей эти два показателя.

Замкнутость русла дает возможность сделать вывод о том, что через все сосуды, включая крупные артерии и мельчайшие капилляры, в течение минуты протекает одинаковое по объему количество жидкости. Непрерывность этого потока также подтверждает данный факт.

Однако это не свидетельствует об одинаковом объеме крови во всех ответвлениях кровеносного русла на протяжении минуты. Количество зависит от диаметра определенного участка сосудов, что никак не влияет на снабжение кровью органов, так как общее количество жидкости остается одинаковым.

Методы измерения

Определение объемной скорости не так давно еще проводилось так называемыми кровяными часами Людвига.

Более эффективный метод – применение реовазографии. В основу способа положено отслеживание электрических импульсов, связанных с сопротивлением сосудов, проявляющемся в качестве реакции на воздействие тока с высокой частотностью.

При этом отмечается следующая закономерность: увеличение кровенаполнения в определенном сосуде сопровождается снижением его сопротивляемости, при уменьшении давления сопротивление, соответственно, увеличивается.

Эти исследования обладают высокой диагностической ценностью для выявления заболеваний, связанных с сосудами. Для этого выполняется реовазография верхних и нижних конечностей, грудной клетки и таких органов, как почки и печень.

Флоуметрия

Этот метод исследования движения кровотока основан на использовании физических принципов. Флоуметр прикладывается к обследуемому участку артерии, что позволяет осуществлять контроль над скоростью кровотока при помощи электромагнитной индукции. Специальный датчик фиксирует показания.

Индикаторный метод

Использование этого способа измерения СК предусматривает введение в исследуемую артерию или орган вещества (индикатора), не вступающего во взаимодействие с кровью и тканями.

Затем через одинаковые временные отрезки (на протяжении 60 секунд) в венозной крови определяется концентрация введенного вещества.

Эти значения используются для построения кривой линии и расчета объема циркулирующей крови.

Данный метод широко применяется с целью выявления патологических состояний сердечной мышцы, мозга и других органов.

Гиперкинетический тип.

В антиортостазе у людей с гиперкинетическим типом по сравнению с клиностазом диастолическое АД возрастает на 5,6%, пульсовое АД – снижается на 11,3%, СГД имеет тенденцию к повышению. Возрастают ЧСС, МОК, СИ (соответственно, на 4,9, 5,1, 5,0 %. ПИ, СОК, ССИ, ОСВ, Млж, ОПС существенно не изменяются.
Таким образом, в антиортостазе у людей с гиперкинетическим типом усиливаются, в основном, хронотропный и насосный компоненты сердечной деятельности. По-видимому, усиление сердечного контура регуляции системного артериального давления без уменьшения общего периферического сопротивления приводит к некоторому возрастанию у людей с гиперкинетическим типом системного артериального давления.
Рис. 10. Кровообращение головного мозга у взрослых людей с эукинетическим (А), гипокинетическим (Б), гиперкинетическим (В) типами системной гемодинамики в антиортостазе (в % к исходному уровню) по сравнению с клиностазом, условно принятым за 100% Примечание: «*» – различия достоверны при р

Следовательно функциональная система оптимизации артериального давления у этих лиц в антиортостазе переходит на качественно новый уровень своей деятельности.
В этих условиях у людей с гиперкинетическим типом обнаружен ряд изменений параметров церебрального кровообращения. По сравнению с клиностазом ВНРВ, РСИ, МСБН существенно уменьшаются (соответственно, на 15,5, 13,8, 16,1%. Достоверно снижаются относительная и абсолютная фракции церебрального кровотока (соответственно, на 23,4 и 20,0%). ДИ, РДИ, В/А, ВО увеличиваются соответственно, на 130,9, 81,4, 162,4,        22,2 % (рис. 10.В). Таким образом, в антиортостазе уровень суммарного пульсового кровенаполнения сосудов головного мозга уменьшается. Это обусловлено неселективной констрикцией церебральных сосудов различного диаметра: магистральных, крупных и мелких артерий головного мозга. Несмотря на повышение тонуса артериальных сосудов у людей с гиперкинетическим типом в антиортостазе условия венозного оттока крови из церебрального бассейна ухудшаются. Возникают предпосылки к развитию регионарного венозного застоя крови.
У людей с гиперкинетическим типом в антиортостазе влияние факторов системной гемодинамики на церебральный кровоток увеличивается: сформированы прямые корреляции Км – МОК, Км – СИ. В условиях повышения МОК (возрастания насосной функции сердца) это, по-видимому, создает предпосылки церебрального венозного застоя крови. В то же время у обследованных выявлены отрицательные корреляции: В/А – РСИ, ДИ – РСИ. Эти взаимосвязи свидетельствуют об эффективности механизмов регуляции артериального притока крови в регион. Следовательно, по результатам корреляционного анализа можно заключить, что системные и местные механизмы регуляции мозговой гемодинамики в антиортостазе подвергаются рассогласованию.
Обобщая полученные результаты можно заключить следующее.
У людей с эукинетическим типом сохранение нормальных условий венозного оттока крови из церебрального бассейна обеспечивается несколькими контурами ауторегуляции сосудистого тонуса. Первым является констрикция мелких церебральных артерий и артериол, вторым – сужение крупных артерий головного мозга. Механизмы ауторегуляции церебрального кровотока эффективны.
У людей с гипокинетическим типом венозный отток из церебрального бассейна стабилизируется более экономичным способом – за счет селективной констрикции церебральных сосудов микроциркуляторного отдела. При этом суммарный церебральный кровоток остается стабильным. У людей с гипокинетическим типом ауторегуляция церебрального кровотока наиболее эффективна.
У людей с гиперкинетическим типом условия венозного оттока крови из церебрального бассейна в антиортостазе ухудшаются. По-видимому, затруднение венозного оттока является пусковым фактором включения нескольких механизмов, ограничивающих приток крови в церебральный бассейн. Первым механизмом является сужение мелких артерий и артериол головного мозга. Второй механизм – констрикция магистральных и крупных регионарных артерий. Включение этих механизмов обеспечивает резкое снижение суммарного пульсового кровенаполнения церебрального сосудистого бассейна и объемной фракции церебрального кровотока. Несмотря на это затруднение венозного оттока крови у людей с гиперкинетическим типом сохраняется. По-видимому, это в значительной мере взаимосвязано с неблагоприятными изменениями системной гемодинамики у них в антиортостазе.

Нарушение кровообращения у новорожденного

Из-за отягощенной наследственности, сахарного диабета, воздействия на беременную инфекций, радиации, интоксикаций, в том числе и никотином, алкоголем или медикаментами возникают аномалии строения сердца. Это может проявляться в виде:

• несвоевременного закрытия отверстий и физиологических протоков;
• неправильного формирования клапанов;
• недоразвития частей сердца;
• аномального расположения главных сосудов.

Из-за того, что кровообращение плода и новорожденного имеют принципиальные отличия, в период вынашивания развитие ребенка может не вызывать опасений, но после родов отклонения возникают сразу либо через время. На выраженность и скорость появления нарушений кровообращения оказывают влияние:

• сроки закрытия овального окна и Боталлова протока;
• выраженность легочной гипертензии;
• направление и количество сброса крови сквозь клапаны;
• состояние младенца (доношенность, вес, наличие кислородного голодания, сопутствующих болезней, инфекций).

Основной признак порока сердца – неестественная бледность кожных покровов или их посинение (цианоз). Поэтому все пороки разделены на «белые» и «синие».

Первые характеризуются сбросом крови из артериальной сети в венозную – из левых в правые отделы сердца. Легочной круг кровообращения переполняется кровью, в нем нарастает гипертензия, а артерии большого круга наполнены слабо, что вызывает понижение питания внутренних органов и головного мозга. Нарастающая сердечная недостаточность приводит к гибели без операции почти половины детей на первом году жизни.

Смотрите на видео о кровообращении у новорожденных:

При «синих» пороках сброс крови отмечается в противоположном направлении, в легких снижается кровообращение и, соответственно, насыщение кислородом крови. Из-за кислородного дефицита и появляется синюшный оттенок кожных покровов и слизистых оболочек. Для улучшения газообмена и питания тканей достаточно быстро формируется дополнительная сеть сосудов.

Поэтому при таких аномалиях строения сердца, несмотря на то, что имеется существенное изменение внутрисердечной и системной гемодинамики, состояние ребенка может быть удовлетворительным до тех пор, пока миокард справляется с повышенной нагрузкой.

Особенности кровообращения новорожденного

Главные гемодинамические отличия после рождения младенца связаны с началом легочного дыхания и перераспределением нагрузки в сердце – с правых на левые отделы.

Изменения кругов кровообращения

После первого вдоха кровоток в сосудах легких увеличивается в 5 — 7 раз и примерно во столько же понижается сопротивление артерий и вен в них. Так как объем кровотока в левом предсердии нарастает, а в нижней полой вене снижается, то давление между предсердиями меняется – в левом становится выше. Под влиянием этих факторов заслонка овального окна прикрывает отверстие и останавливает перемещение крови.

У большинства детей в дальнейшем происходит полное зарастание окна соединительной тканью, что ведет к его полному исчезновению, но иногда это бывает только частично, или отверстие не перекрывается. Тогда при сильном натуживании (плач, крик, кашель) возобновляется сброс крови.

Спазм аортального протока возникает в первые часы после рождения под влиянием нарастания давления кислорода в крови. Если дыхание новорожденного по каким-то причинам слабеет, то стенки сосуда вновь расправляются. Полное зарастание его происходит к окончании 2 месяца жизни.

Таким образом, система кровообращения младенца приобретает черты взрослого человека благодаря следующим изменениям:

• прекращение плацентарного кровотока после пережатия пуповины;
• отключение главных сообщений – Боталлова протока, овального окна;
• желудочки направляют кровь в разные круги кровообращения;
• включение дыхания через легкие и расширение сосудов в них;
• повышение потребности в кислороде;
• усиление выброса крови;
• увеличение артериального давления.

Фетальное транзиторное кровообращение

Гемодинамический тип движения крови, который был у плода, называется фетальным. Он функционирует на протяжении нескольких часов после рождения. В это время сохраняется незначительный кровоток через овальное окно и артериальный проток. Интересной особенностью является двустороннее прохождение крови, синхронизированное с фазами сердечного цикла.

Эти частичные коммуникации между отделами сердца предназначены для снижения нагрузки на миокард и сосуды легких, они дают возможность ребенку приспособиться к новому типу кровообращения. Особенностями переходного периода является возможность возникновения таких симптомов:

• посинение кончиков пальцев, губ, носогубного треугольника, которые нарастают при плаче или физический активности младенца;
• шум над областью сердца вначале систолы или перед окончанием сокращения желудочков.

Линейная скорость кровотока.

Линейная скорость кровотока (V) оценивается расстоянием, которое проходит частица крови в единицу времени (секунда). Ее легко можно вычислить по формуле:

V = Q / P*r2

где Q – объемная скорость, (P*r2) – сечение сосуда (имеется в виду суммарный просвет сосудов соответствующего калибра). Как следует из формулы, линейная скорость находится в прямой зависимости от объемной скорости, и обратной зависимости – от сечения сосудов. Отсюда следует, что линейная скорость должна быть различной в разных сечениях сосудов. Так в состоянии покоя линейная скорость в аорте составляет 400-600 мм/с, в артериях среднего калибра – 200-300 мм/с, в артериолах – 8-10 мм/с, в капиллярах – 0,3-0,5 мм/с. Затем по ходу венозного кровотока линейная скорость постепенно возрастает, т. к. суммарный просвет сосудов уменьшается и в полых венах она доходит до 150-200 мм/с.

Естественно, что линейная скорость частиц крови, находящихся ближе к стенке сосудов, меньше, чем тех частиц, которые находятся в центре столба крови, а также линейная скорость во время систолы желудочков несколько больше, чем во время диастолы. Кроме того, в начальной части аорты она может уменьшаться или даже быть нулевой, т. к. при падении давления в левом желудочке, кровь естественно устремляется по направлению к сердечной мышце в силу разности давлений. При физической нагрузке линейная скорость увеличивается во всех сечениях сосудистой системы.