Сердечно-сосудистая система. Возрастные особенности и развитие презентация

I. Сердце
его формирование и развитие

Внешний вид сердца

Продольный разрез сердца

Строение
сердечной стенки
Эндокард и миокард
Эпикард

Строение сердечной
стенки:
b - эндокард ,
a - миокард ,
с - эпикард.

эндокард
миокард
эпикард

Продольный разрез сердца

Клапаны сердца

Большой и малый круги кровообращения

Формирование сердца во внутриутробном развитии
Развитие сердца начинается у эмбриона с 3-й недели внутриутробного периода. Сначала формируется сердечная трубка. Камеры сердца обнаруживаются в сердечной трубке сначала в виде утолщений миокарда, а затем в виде дивертикулов (выпячиваний ) трубки. Разделение предсердий с образованием межпредсердной перегородки и формированием трехкамерного сердца завершается к концу 5-й недели. Разделение желудочка на правый и левый завершается к концу 7-й недели (формирование четырехкамер-ного сердца).

Одновременно с разделением желудочков (5-7 неделя) общий артериальный ствол разде-ляется на аорту и легочную артерию.
С 21 дня внутриутробного развития начинаются ритмические сокращения сердечной трубки. В конце 8-й недели начинается перемещение сердца из области шеи в грудную полость.
Вредные факторы, действующие на эмбрион в первые 3 мес. беременности (вирусные забо-левания матери, химические и лекарственные вещества) могут приводить к образованию врожденных пороков сердца и сосудов.

Развитие сердца в постнатальном онтогенезе

Сердце у новорожденных находится над высоко расположенной диафрагмой, занимая поперечное положение, и имеет округлую форму. Предсердия по сравнению с желудочками имеют больший объем, чем у взрослых. Толщина стенок правого и левого желудочков у новорожденных различается мало, а их масса почти одинакова. Мышечные волокна тонки, богаты ядрами, поперечная исчерченность выражена слабее, чем у взрослого. Соединительной ткани мало.

Основные процессы, происходящие в сердце ребенка
1. Изменение формы
2. Изменение расположения в грудной клетке
3. Дифференцировка клеток миокарда
4. Совершенствование гистоархитектоники
сердца
5. Изменение типа кровоснабжения сердеч-
ной мышцы
6. Развитие проводящей системы сердца
7. Рост, увеличение объема и массы сердца

1. Форма сердца
взрослый
новорожденный

Сердце у новорожденных имеет округлую форму. Предсердия по сравнению с желудочками имеют больший объем, чем у взрослых. Толщина стенок правого и левого желудочков у новорожденных различается мало (соотношение 1:1,4), а их масса почти одинакова. С возрастом форма сердца изменяется.
Форму характерную для взрослого человека сердце приобретает к 6-7 годам.

2. Расположение сердца в грудной клетке

Сердце у новорожденных находится над высоко расположенной диафрагмой, занимает поперечное положение.
К концу первого года жизни под влиянием сидения и стояния и в связи с опусканием диафрагмы сердце опускается и занимает косое положение. К 2-3 годам верхушка сердца доходит до 5 ребра, а у 10-летних границы сердца почти такие же, как взрослых.

Поперечнополосатая мышечная ткань миокарда
3. Дифференцировка клеток миокарда

Мышечные волокна миокарда у новорожденного ребенка тонки, богаты ядрами, поперечная исчерченность выражена слабее, чем у взрослого.
С возрастом продолжается созревание и дифференцировка сократительных волокон, накопление сократительных белков в них, становится более выраженной поперечная исчерченность мышечных волокон миокарда. Продолжается увеличение массы миокарда, особенно интенсивно в первые годы жизни. После двух лет рост сердечной мышцы становится более постепенным.
До 4 лет прирост мышечных волокон сердца небольшой, их рост и дифференцировка усиливается с 5-6 лет. Однако и у младших школьников поперечник мышечных волокон сердца почти в 2 раза меньше, чем у взрослых.

Особенностью гистоархитектоники сердца детей дошкольного возраста является рыхлое строение сердца со слабым развитием соединительно-тканного остова миокарда.
До 7-8 лет эластические волокна сердца слабо развиты, с 7 лет они разрастаются и располагаются между мышечными волокнами и к 12-14 годам хорошо выражены.
В 7 лет уже имеет место хорошо развитый соединительно-тканный остов миокарда, а также мышечные слои. Вообще к 7 годам сердце ребенка приобретает основные морфологические черты сердца взрослого человека, хотя оно меньше по размерам.
4. Совершенствование гистоархитектоники сердца

Миокард детей раннего возраста представляет бо-гатый ядрами и обильно васкуляризованный симпласт. Сеть кровеносных сосудов тем обильнее, чем меньше возраст ребенка. Так, количество мелких сосудов на единицу площади в сердечной мышце у взрослых, приблизительно в 10 раз меньше, чем у детей 2-х лет.
С возрастом просвет венечных сосудов непрерывно увеличивается. Наиболее интенсивный рост коронарных сосудов происходит на первом году жизни ребенка и в пубертатном периоде.
По мере роста ребенка изменяется и тип кровоснаб-жения миокарда.
5. Изменение типа кровоснабжения сердечной мышцы

Рассыпной тип кровоснабжения
Магистральный тип кровоснабжения

Магистральные сосуды

Для новорожденного ребенка и ребенка раннего возраста характерен рассыпной тип кровоснабжения миокарда. С воз-растом тип кровоснабжения миокарда изменяется.
С 2 до 6 лет образуются магистральные артерии и к 6-7 годам рассыпной тип сосудистого питания миокарда сменяется магистральным типом.

Коронарные сосуды (сосуды сердца)
Магистральный тип кровоснабжения миокарда у взрослого человека

Проводящая система сердца

Проводящая система сердца выполняет несколько функций:
1. Вызывает возникновение возбуждения и сокрашение сердечной мышцы, задает ритм сердечных сокращений – водитель ритма (даже в отсутствии нервных влияний – автоматия сердца)

синоатриальный узел

2. Проводящая система сердца обеспечивает распространение возбуждения и одновременное доведение возбуждения до каждой мышечной клетки миокарда, что необходимо для развития мощного сокращения. Распространение возбуждения по сердечной мышце сопровождается биоэлектрическими явлениями, которые регистрируются в виде ЭКГ.

Биоэлектрическая активность сердца
(Проводящая система сердца)

3. Проводящая система сердца обеспечивает последователь-ность сокращения камер сердца, сердечный цикл.

Биоэлектрические явления в сердце (ЭКГ) плода при расположении отводящих электродов на животе матери можно записать уже с 3-4 месяцев внутриут-робного развития. Амплитуда зубцов ЭКГ плода очень мала. На ней, как правило, виден только желудочковый комплекс (QRS).
С возрастом продолжается дифференцировка воло-кон проводящей системы сердца. По мере развития проводящей системы сердца изменяются параметры электрокардиограммы у ребенка.
Формирование проводящей системы сердца у ребен-ка в основном заканчивается к 7 годам. В подростко-вом возрасте параметры детской ЭКГ приближаются к ЭКГ взрослых.
6. Формирование проводящей системы сердца

7. Рост сердца
Вес сердца непрерывно увеличивается почти в течение всей жизни человека. У новорожденных он равен 23-24 г, к 2-3 годам он утраивается, на 5-м году увеличивается в 4 раза и к 16 годам в 11-15 раз.
Растет и объем сердца, с момента рождения объем сердца увеличивается почти в 5 раз и достигает величин, характерных для взрослых лишь к 18-20 годам.
Отдельные части сердца растут неодинаково. Во внеутробном периоде довольно быстро нарастает масса левого желудочка, и во весь период детства она увеличивается почти в 17 раз, в то время как масса правого желудочка возрастает только в 10 раз

Динамика показателей массы и объема сердца в онтогенезе

Рост сердца в период детства происходит неравномерно. Интенсивный рост сердца наблюдается в первые 6-7 лет жизни и в подростковом периоде. Медленнее сердце в период от 7 до 12 лет. В периоды интенсивного роста сердце ребенка наиболее уязвимо. В связи с этим выде-ляют 2 критических периода в развитии сердца в постнатальном онтогенезе.
Критические периоды в постнатальном развитии сердца ребенка
1. Первые 2-3 года жизни и период дошкольного детства (3-7 лет), когда идет усиленный рост и формирование структуры сердца.
2. Период полового созревания, когда наблюдается резкое увеличение размеров сердца. В возрасте 11-16 лет про-исходит усиленный рост тела и нейрогормональная пере-стройка организма. Темп прироста массы и объема серд-ца вновь увеличивается и становится таким же, как впервые 2 года жизни.

Опасность подросткового периода в развитии сердца заключается в том, что ускоренный рост тела в этом возрасте часто сопровожда-ется неравномерным ростом органов и тка-ней, в том числе неодновременным ростом сердца и сосудов. Нередко емкость полостей сердца увеличивается быстрее, чем просвет клапанных отверстий и магистральных сосудов. Или наоборот, рост сердца отстает от роста и увеличения емкости сосудистого русла.

Варианты развития подросткового сердца
1. Митральная форма
2. Малое или капельное сердце
3. Гипертрофированное сердце

Нормальное сердце
Малое или капельное сердце
Дилатация
Гипертрофия

Митральная форма
(подросткового сердца)
Митральная форма определяется только при рентгенологическом ис-следовании. Проявляется в сглаживании левого контура сердечной тени. Увеличение размеров сердца и нарушение гемодинамики отсутству-ют. Чаще бывает у девочек.

Малое или капельное сердце
(как вариант развития подросткового сердца)
«Малое» или «капельное» сердце. Занимает в грудной полости срединное положение и как бы висит на сосудах. Наблюдается у детей с большим скачком роста в пубертатном периоде. Для «малого» сердца характерны низкий систолический объем, наклонность к учащению сердцебиений, пониженное артериальное давление. Имеется функциональный шум. Лицам с «малым» сердцем свойственны быстрая утомляемость, головокружения, одышка при физической работе. Могут возникать обмороки, особенно в положении стоя. «Малое сердце» также чаще встречается у девочек.

Гипертрофированное сердце
(как вариант развития подросткового сердца)
«Гипертрофированное» сердце. Чаще встреча-ется у мальчиков. Для него характерно увели-чение левого желудоч-ка, увеличение минутно-го объема крови, невы-сокая частота сердце-биений, небольшое повышение артериаль-ного давления (систоли-ческого до 130-140 мм.рт.ст.)- «юношеская гипертония». Почти всегда имеется функциональный шум.

Микропрепараты миокарда
норма
гипертрофия

Возрастная динамика функциональных показателей сердечно-сосудистой системы

Морфологические особенности развивающе-гося сердца находят свое отражение в функ-циональных особенностях сердечной деятельности в онтогенезе.
Частота сокращений сердца. Сокращения сердца возникают на 21-23-й день, сразу после образования сердечной трубки. В это время длина эмбриона около 3 мм. На 5-й нед. сокращения еще слабы и неритмичны. На 6-й неделе сокращения становятся более ритмичными, их частота достигает 110 в мин. В дальнейшем ЧСС увеличивается и достигает максимума (165-175 в мин.) к 8-12-й нед.
К концу внутриутробного периода ЧСС снижается и составляет 130 в мин. ЧСС плода отличается непостоянством.

Частота сердечных сокращений у новорож-денных намного выше, чем у взрослых людей и составляет в среднем ~ 140 в мин.
С возрастом ЧСС уменьшается. Наиболее быстро это происходит в течение первого года. Одной из причин уменьшения ЧСС является усиление тонического возбуждения парасимпатических волокон блуждающего нерва. После 1 года ЧСС снижается более постепенно.
В периоде второго детства появляются половые различия ЧСС – у девочек этого возраста она становится больше, чем у мальчиков.

Возрастные изменения основных показателей кровообращения

Нагнетательная функция сердца
Метод эхокардиограммы позволил определить систолический объем у плодов. С 6 до 8 мес. систолический объем (СО) увеличивается от 1 до 3 мл, минутный объем от 150 до 450 мл.
СО после рождения увеличивается приблизительно пропорционально массе тела, поэтому величина СО, приходящаяся на единицу массы тела с возрастом почти не изменяется. У грудных детей СО к 6 мес. в среднем удваивается. К 1 году – утраивается. У 8-летних детей СО в 10 раз, а у взрослых в 20 раз больше, чем у новорожденных.
Увеличивается и минутный объем крови (МОК). МОК нарастает медленнее, чем СО, вследствие уменьшения с возрастом ЧСС.
Поэтому с возрастом уменьшается средняя интенсивность кровотока(ИК) через ткани (МОК на 1 кг массы тела). Это соответствует снижению интенсивности обменных процессов в организме.

II. Сосудистая система
формирование в онтогенезе

Артерия и эритроциты

Типы
сосудов
1. Артерии
2. Артериолы
3. Капилляры
4. Венулы
5. Вены

Строение
стенки
артерий

Сосудистая система детей также обладает рядом особенностей. Диаметр крупных сосудов (аорты, легочной артерии, нижней и верхней полых вен) относительно велик.
С возрастом просвет и пропускная способность артерий увеличивается. Так просвет брюшной аорты, от рождения до 16 лет увеличивается почти в 6 раз, просвет общей сонной артерии в 4,4 раза.
До 12 лет наиболее интенсивно развиваются крупные артерии, а мелкие медленнее.
Артерии

Капиллярное русло
А, Б – капилляры обычного типа;
В – капилляры перфорированного типа

а
б
а – разрыв капилляра
б – свернувшаяся кровь

Капилляры детей раннего возраста имеют меньшую длину и извилистость, но несколько больший просвет, чем у взрослых, их число на единицу веса органа больше, а проницае-мость капиллярной стенки выше чем у взрослых.
С возрастом увеличивается длина капилля-ров, они приобретают петлеобразные изгибы, просвет их сужается, а проницаемость капиллярной стенки снижается.
Капилляры дифференцируются до 14-15.

Строение стенки
вен
Стенка артерии
Стенка вены
Вена с клапанами (микропрепарат)

вен

У детей первых лет жизни артерии развиты сильнее чем вены.
В первые годы жизни суммарные просветы артерий и вен большого круга кровообра-щения близки между собой их соотношение 1:1). Затем суммарный просвет вен увеличи-вается сильнее и это соотношение меняется в пользу вен. У детей школьного возраста оно равно ~ 1:3, у взрослых 1:5.
Увеличение просвета артериальной и венозной системы приходится на младший школьный возраст (7-10 лет).

Строение сосудистой стенки

Структурные изменения в сосудистой стенке
В раннем возрасте стенки сосудов тонки, они отличаются большой растяжимостью. Чем эластичнее артерии, тем меньше затрачивается мощность сердца на преодоление сопротивления сосудов току крови. Эластичность артерий у детей облегчает работу сердца.
С возрастом растяжимость сосудов снижается. Так у детей растяжимость стенки аорты достигает 217 %, а в пожилом возрасте - 60-70 %. С возрастом увеличивается толщина сосудистой стенки. Особенно быстро возрастает толщина сосудов до 10 лет , преимущественно за счет мышечной оболочки аорты и артерий, а также числа и толщины эластических волокон, что приводит к увеличению упругости артерий. С 7 до 18 лет упругость артерий, или их механическое сопротивление изменению объема, увеличивается.
К 12 г строение стенок артерий почти такое же, как у взрослых. С этого возраста их рост и дифференцировка замедляется. В конечном итоге развития сосудов в основном завершается к 12 годам.

Анатомические особенности строения сердца и особенно сосудов у детей обуславливают и более низкие величины артериального давления (АД) у детей.
Действительно величина давления определяется работой сердца – количеством крови поступающей в сосудистую систему, интенсивностью ее оттока на периферию, т.е. сопротивлением сосудистой системы току крови.
Больший калибр сосудов, большая капиллярная сеть, т.е. больший суммарный просвет сосудов, их малая упругость и высокая эластичность, а также малая суммарная длина – определяют чрезвычайно низкое сопротивление сосудистой системы току крови.
Малые величины АД определяются и низкой нагнетательной способностью сердца детей (низкий СО). Причем, чем меньше ребенок, тем более выражены все вышеперечисленные особенности его сердечно-сосудистой системы, тем меньше у него величина АД.

Возрастные изменения основных показателей кровообращения

Наименьшие показатели АД у новорожденных в среднем 66/36 мм.рт.ст. С возрастом вследствие относительного уменьшения просвета артерий, возрастания упругости сосудистой стенки и увеличения нагнетательной способности сердца (рост СО) уровень АД повышается. Наиболее значительное повышение АД происходит в течение 1-го года жизни. В последующие годы артериальное давление увеличивается более постепенно.
До 6-7 лет у детей рост сердца отстает от роста кровеносных сосудов, а в последующие периоды, особенно в период полового созревания, рост сердца может опережать рост кровеносных сосудов. Это приводит к повышению уровня кровяного давления, так называемой «юношеской гипертонии», поскольку нагнетательная сила выросшего сердца встречает сопротивление относительно узких сосудов. Такое повышение давления, как правило, носит временный характер.

Сердечно-сосудистая система у детей характеризуется относительно большой массой сердца, относительно большой шириной клапанных отверстий, более широким просветом сосудов и высокой их эластичностью, что значительно облегчает кровообращение .
Возрастные особенности системы кровообращения

1. размеры сердца у детей относительно больше,
2. артерии и капилляры относительно шире,
3. число сосудов на единицу веса органа больше
4. проницаемость сосудов выше,
5. длина кровеносных сосудов меньше,
6. круговорот крови быстрее.
Кровоснабжение органов у детей относи-тельно больше, чем у взрослых благодаря тому, что:

В покое скорость кругооборота крови у новорожденных – 12 сек, в 3 г – 15 сек, в 14 лет – 18,5 сек, у взрослого – 22-23 сек.
Большая скорость движения крови также обеспечивает лучшие условия кровоснаб-жения органов - 1 кг массы тела получает в минуту 380 г крови у новорожденных, 305 г – у детей 3-х лет, 245 г у подростков и 205 г – у взрослых.

III. Возрастные особенности кровообращения

Кровообращение в постнатальном периоде
(большой и малый круги кровообращения)

Кровообращение в периоде внутриутробного развития.
Первые кровеносные сосуды возникают после 2 недель внутриутробного развития. На 20-21 день после оплодотворения возникает периодическая деятельность сердца эмбриона обеспечивающая движение крови по сосудам тела эмбриона и желточном мешка, связанных между собой сосудами пупочного канатика (2 артерии и 1 вена). Это период желточного кровообращения.

Переход на плацентарное кровообращение завершается к концу 2-го – началу 3-го месяца развития организма. Плод соединяется с плацентой пупочным канатиком, длина которого к концу беременности достигает 50-60 см. В пупочном канатике объединяются 2 пупочные артерии и 1 вена. От плода к плаценте идут 2 пупочные артерии. Обмен веществ и газов осуществляется в плаценте.

а
а
в
а – пупочный канатик (пуповина)
в - плацента

плацента

Переход веществ через плацентарную мембрану осуществляется как пассивно (по градиенту концент-рации) (Пр.: О2, СО2, глюкоза, аминокислоты), так и активно (Пр.: ионы Na, Ca, К, витамины В1,В6,В12, С, γ-глобулины).
Через плацентарную мембрану не могут проходить большинство белков и многие другие вещества, не проникают бактерии и вирусы.

Избирательность плацентарного барьера зависит от состояния организма матери. При ряде заболеваний, под действием некоторых лекарственных веществ, спиртных напитков – проницаемость плацентарной мембраны может нарушаться. В этих случаях, через плацентарную мембрану в кровь плода могут проникать бактерии, вирусы и токсины, что приводит к тяжелым последствиям для плода.

Схема
плацентарного
кровообращения
(кровообращение во
внутриутробном периоде)

Артериальная кровь (обогащения О2 и питательными веществами), собираясь из капилляров ворсинок плаценты поступает в организм плода по непарной пупочной вене. Пупочная вена подходит к печени плода и делится на 2 ветви. По одной ветви кровь поступает в воротную систему печени, по другой в нижнюю полую вену, где смешива-ется с венозной кровью.
Таким образом, артериальная кровь течет у плода лишь в пупочной вене и венозном протоке. Печень через эти сосуды получает наиболее обогащенную кислородом арте-риальную кровь. Во всех других сосудах у плода циркулирует смешанная кровь.

Нижняя полая вена
Правое предсердие
Легочная артерия
Овальное окошечко
Верхняя полая вена
Баталлов проток
Аорта
Левое предсердие
Левый желудочек
Правый желудочек

При сокращении предсердий часть крови, находящей-ся в правом пред-сердии, минуя ма-лый круг крово-обращения попа-дает в левое пред-сердие (большой круг кровообраще-ния) через оваль-ное окошечко.

Овальное окошечко

Другой важной особенностью кровообра-щения плода является то, что сосуды легких плода находятся в суженном состоянии за счет сокращения их относительно хорошо развитой мускулатуры. Сопротивление сосудов малого круга кровообращения велико (примерно в 5 раз больше, чем в большом) поэтому через малый круг у плода протекает лишь небольшое (около 10 % ) количество крови.

Малый круг кровообращения у плода практически не функционирует, а основная часть крови из правого желудочка направляется (по пути меньшего сопротивления) через артериальный (Баталлов) проток из легочной артерии в начало нисходящей части аорты. Таким образом, и правый, и левый желудочки сердца плода нагнетают кровь в аорту, в большой круг кровообращения (они работают в “параллель”, а не “последовательно”, как после рождения).

Баталлов
проток
Боталлов
проток

Изменения кровообращения после рождения
С рождением ребенка плацентарное кровообра-щение прекращается. С первым вдохом ребенка происходит расширение легких и расслабление гладкой мускулатуры легочных сосудов, что приводит к резкому падению гидродинамического сопротивле-ния току крови в сосудах малого круга кровообраще-ния. Кровь по легочной артерии направляется в легкие, минуя Баталлов проток. Таким образом, после рождения начинает активно функционировать малый круг кровообращения. Баталлов проток запустевает и зарастает (на 6-8 неделе жизни). Овальное отверстие между предсердиями зарастает к концу первого полугодия жизни (6-7 месяцев) .
Таким образом к 6-7 месяцам происходит полное разделение большого и малого кругов кровообращения.

Боталлов проток

Пупочные артерии и вена после перерезки пуповины также постепенно зарастают. Венозный проток закрывается в первые 5 мин после рождения в результате сокращения гладкой мускулатуры его стенки. Он зарастает к 2 месяцам после рождения.
Таким образом, уже через несколько минут после рождения основная часть крови последовательно проходит большой и малый круги кровообращения.

Схема плацентарного кровообращения

На снимке 1 и 2 (кардиовизор) видно как ухудшается питание миокарда во время курения (2 – после нескольких сигарет)
Красно-розовые оттенки – зоны ишемии миокарда.
Снимок 3 (тепловизор) – видно нарушение кровоснабжения левой
ноги после курения (из за изначально плохого состояния сосудов).
Сердечная мышца испытывает слишком серьезные перегрузки,
чтобы поддержать кровоток в пораженном участке.
1
2
3

Благодаою за внимание

Домашнее задание:
Задание 1.
Строение сердца человека.
Клапанный аппарат сердца и его работа.
Строение и работа проводящей системы сердца, биоэлектрическая активность сердца.
Движение крови по сосудам. Основные типы сосудов.
Формирование сердца во внутриутробном периоде.
Морфологические и функциональные особенности сердца новорожденного и ребенка раннего возраста.

7. Морфо-функциональные особенности сердца ребенка дошкольного возраста.
8. Морфо-функциональные особенности сердца подростка.
9. Критические периоды в развитии сердца ребенка.
10. Динамика ЧСС и АД в онтогенезе.
11. Структурно-функциональные особенности сосудистой системы у детей.
12. Особенности функционирования системы кровообращения во внутриутробном периоде.
Задание 2. Заполните таблицу

Некоторые этапы становления системы кровообращения в онтогенезе

Задание + Найти и предложить однокурсникам учебный/научно-популярный фильм по теме.