Возрастные особенности сердечно сосудистой системы. Морфофункциональные особенности сердечно - сосудистой системы Особенности строения миокарда и анатомические особенности сердца плода

Характеристика кровообращения. В эмбриональный период (2-8 нед) имеет место желточное кровообращение. Сердце начинает формироваться на 4-й неделе, сначала в форме двухкамерного, к концу 5-й недели становится трехкамерным (два предсердия и один желудочек), а к 7-й неделе - четырехкамерным. Параллельно происходит закладка и формирование сосудов. ЧСС на 6-й неделе составляет 110 уд/мин, а на 8-12-й неделе - 170 уд/мин. К 3-му месяцу кровообращение обеспечивает движение крови в теле эмбриона и желточном мешке. После 3-го месяца кровообращение плода и материнского организма становится раздельным, контакт происходит через плаценту, которая выполняет функции легких, кишечника и почек. Через плаценту протекает примерно 800 мл/мин материнской крови, а к плоду доходит 130 мл/мин/кг массы тела, т.е. -50% крови плода. От плаценты наиболее оксигенированная кровь (НЮ 2 -80%) по пупочной вене оттекает к печени, затем она превращается в венозный проток, впадающий в нижнюю полую вену, в которую также поступает кровь от нижней части тела и печени (НЬ0 2 -25%). В этой связи смешанная венозная кровь полой вены имеет насыщение кислородом около 60%. Кровь из нижней полой вены попадает в правое предсердие. Сюда же поступает кровь из верхней полой вены (НЮ 2 -80%). Поэтому в правом желудочке высокое давление крови.

У плода большая часть крови из правого предсердия через овальное отверстие попадает в левое предсердие, часть крови - в правый желудочек и далее - в легочной ствол. Легочные сосуды в связи с отсутствием дыхания в значительной степени закрыты. Из-за создавшегося сопротивления основная часть крови (2/3) из легочного ствола через артериальный, или боталлов, проток направляется в аорту дистальнее отхождения сосудов сердца, головы и верхних конечностей. Это возможно по причине того, что давление в аорте у плода ниже, чем в легочном стволе. Поэтому указанные отделы тела снабжаются большим объемом крови и быстрее развиваются, чем нижняя часть тела. От подвздошных артерий отходят две пупочные артерии, по которым в составе пупочного канатика большая часть крови возвращается в плаценту (рис. 9.3, б).

Физиологические свойства сердца. Мембранный потенциал покоя в кардиомиоцитах имеет более низкую величину, что связано с малой проницаемостью мембраны для калия и высокой - для натрия.

Рис. 9.3: Изменение структуры системы кровообращения в онтогенезе: а - кровообращение плода; б - движение крови в плаценте; в - кровообращение после рождения;

• 1 - пупочные артерии; 1а - боковые пупочные связки (заросшие артерии); 2 - ворсинки; 3 - мельчайшая артерия, приносящая кровь в ворсинку; 4 - мельчайшая вена, уносящая кровь из ворсинки;
• 5 - промежутки между ворсинками, заполненные материнской кровью поступающей из артерий (6) и вытекающей в вены (7) материнского организма; 8 - пупочная вена; 8а - круговая связка печени (заросшая вена);
• 9 - пупочное кольцо; 10- воротная вена; 11 - печень; 12 - нижняя полая вена; 13 - отверстие между предсердиями; 13а - заросшее отверстие;
• 14 - легочная артерия; 15 - боталлов проток; 15а - заросший боталлов

проток; 76-легкое

(по А.Н. Кабанову, А.П. Чабовской, 1975)

К моменту рождения мембранный потенциал покоя достигает уровня взрослых. Фаза деполяризации потенциала действия имеет низкую скорость в связи с активацией медленных Са 2 /Ыа-каналов.

Активация быстрых Ыа -каналов начинается позже и совпадает по времени с появлением парасимпатической иннервации сердца (после 12-й недели). Кардиомиоциты плода содержат примерно в 2 раза меньше миофибрилл, чем у взрослого человека, поэтому сила сокращения миокарда на единицу поперечного сечения в 2-3 раза меньше. Сокращение кардиомиоцитов плода в большей степени, чем у взрослых, зависит от внеклеточного содержания Са 12 . В последней трети внутриутробного периода величина систолического объема составляет 1-3 мл, минутного объема - 150-450 мл, ЧСС - 130-140 уд/мин. Однако индекс сократимости сердца с учетом массы тела и низким периферическим сопротивлением сосудов не уступает или даже превышает величины взрослых людей. Это свидетельствует о том, что сердце плода работает почти с полным использованием резерва сократимости. На электрокардиограмме (ЭКГ) обычно регистрируется правограмма в связи с относительной гипертрофией правого желудочка. Тоны сердца начинают регистрироваться с 18-20-й недели, сначала систолические, позднее - диастолические.

Регуляция деятельности сердца. Уже у плода появляются внут-рисердечные механизмы регуляции, проявляющиеся в эффекте Старлинга: усиление сокращения сердечной мышцы в ответ на увеличение ее растяжения. Нервная регуляция появляется также довольно рано: сначала появляется парасимпатическая иннервация (с 12-13-й недели беременности), затем - симпатическая (с 20-й недели). С середины беременности активность симпатического отдела начинает превышать активность парасимпатического. В результате гуморальные адренергические механизмы быстрее модулируют сердечную активность плода. Но плотность симпатических нервов в ССС плода очень мала. Что касается парасимпатической системы, то функционально она оказывает очень малое влияние на сердце плода вплоть до самой последней стадии его фетального созревания.

Система кровообращения плода малореактивна, и в этом еще одна ее особенность. Низкая реактивность, возможно, более всего зависит от того, что пупочно-плацентарные сосуды находятся в расширенном состоянии, их тонус крайне низок, что уменьшает периферическое сопротивление сосудов. Это во многом и обеспечивает гашение сердечно-сосудистых реакций и уменьшает нагрузку на сердце.

Выраженная гипоксемия, гиперкапния или комбинация обоих факторов обычно вызывают повышение ЧСС и АД.

У плода, подобно тому, как это происходит и у взрослых, отмечается перераспределение кровообращения при изменении газового состава крови в соответствии с потребностью тканей в кислороде. Сердце рано начинает реагировать на стресс, вызванный гипоксией или кровопотерей (у человека реакции появляются после 10-й недели беременности), однако рефлексы с баро- и хеморецепторов сино-каротидной зоны и дуги аорты у плода выражены слабо.

Во время движений у плода происходит повышение АД, что обусловлено увеличением ЧСС, но не нарастанием сосудистого тонуса. Артериолы и капилляры полностью или почти полностью раскрыты и общее периферическое сопротивление в этой связи минимально.

В целом же к концу созревания плода в норме устанавливается значительная степень нервного контроля ССС. Системное кровообращение у зрелого плода (как и у новорожденного ребенка) характеризуется нейрогенной гипертензией.

Кровообращение плода. В процессе внутриутробного развития различают период лакунарного, а затем плацентарного кровообращения. На очень ранних стадиях развития эмбриона между ворсинками хориона образуются лакуны, в которые непрерывно поступает кровь из артерий стенки матки. Эта кровь не смешивается с кровью плода. Из нее через стенку сосудов плода происходит избирательное всасывание питательных веществ и кислорода. Также из крови плода в лакуны поступают продукты распада, образующиеся в результате обмена веществ, и углекислый газ. Из лакун кровь оттекает по венам в систему кровообращения матери.

Обмен веществ, осуществляющийся через лакуны, не может длительно удовлетворять потребности бурно развивающегося организма. На смену лакунарному приходит плацентарное кровообращение, которое устанавливается на втором месяце внутриутробного развития.

Венозная кровь от плода к плаценте поступает по пупочным артериям. В плаценте она обогащается питательными веществами и кислородом и становится артериальной. Артериальная кровь к плоду поступает по пупочной вене, которая, направляясь к печени плода, делится на две ветви. Одна из ветвей впадает в нижнюю полую вену, а другая идет через печень и в ее тканях делится на капилляры, в которых происходит обмен газами, после чего смешанная кровь поступает в нижнюю полую вену и затем в правое предсердие, куда попадает также венозная кровь из верхней полой вены.

Меньшая часть крови из правого предсердия идет в правый желудочек и из него – в легочную артерию. У плода легочный круг кровообращения не функционирует в связи с отсутствием легочного дыхания, и поэтому в него поступает незначительное количество крови. Основная часть крови, идущая по легочной артерии, встречает большое сопротивление в спавшихся легких, она поступает в аорту по боталлову протоку, который впадает в нее ниже места отхождения сосудов к голове и верхним конечностям. Поэтому эти органы получают менее смешанную кровь, содержащую больше кислорода, чем кровь, идущая к туловищу и нижним конечностям. Это обеспечивает лучшее питание мозга и более интенсивное его развитие.

Большая часть крови из правого предсердия поступает через овальное отверстие в левое предсердие. Сюда же попадает и небольшое количество венозной крови из легочных вен.

Из левого предсердия кровь поступает в левый желудочек, из него в аорту и идет по сосудам большого круга кровообращения, от артерий которого ответвляются две пупочные артерии, идущие к плаценте.

Изменения кровообращения у новорожденного. Акт рождения ребенка характеризуется переходом его к совершенно иным условиям существования. Изменения, наступающие в сердечно-сосудистой системе, связаны, прежде всего, с включением легочного дыхания. В момент рождения ребенка перевязывают и перерезают пупочный канатик (пуповину), в связи с чем прекращается обмен газов, осуществляющийся в плаценте. При этом в крови новорожденного увеличивается содержание углекислого газа и уменьшается количество кислорода. Эта кровь, с измененным газовым составом, приходит к дыхательному центру и возбуждает его – возникает первый вдох, при котором расправляются легкие и расширяются находящиеся в них сосуды. В легкие впервые входит воздух.

Расширенные, почти пустые сосуды легких обладают большой емкостью и имеют низкое давление крови. Поэтому вся кровь из правого желудочка по легочной артерии устремляется в легкие. Боталлов проток постепенно зарастает. В связи с изменившимся давлением крови овальное окошечко в сердце закрывается складкой эндокарда, которая постепенно прирастает, и создается сплошная перегородка между предсердиями. С этого момента разделяются большой и малый круги кровообращения, в правой половине сердца циркулирует только венозная кровь, а в левой – только артериальная.

В то же время перестают функционировать сосуды пупочного канатика, они зарастают и превращаются в связки. Так в момент рождения система кровообращения плода приобретает все черты ее строения у взрослого человека.

У новорожденного масса сердца равна в среднем 23,6 г (от 11,4 до 49,5 г) и составляет 0,89% от массы тела. К 5 годам масса сердца увеличивается в 4 раза, к 6 – в 11 раз. В период от 7 до 12 лет рост сердца замедляется и несколько отстает от роста тела. В 14 – 15 лет (период полового созревания) снова наступает усиленный рост сердца. Масса сердца мальчиков больше, чем у девочек. Но в 11 лет у девочек наступает период усиленного роста сердца (у мальчиков он начинается в 12 лет), и к 13 – 14 годам его масса становится больше, чем мальчиков. К 16 годам сердце мальчиков снова становится тяжелее, чем девочек.

У новорожденного сердце располагается очень высоко из-за высокого положения диафрагмы. К концу первого года жизни в связи с опусканием диафрагмы и переходом ребенка к вертикальному положению сердце занимает косое положение.

Изменения с возрастом частоты сердечных сокращений. У новорожденного частота сердечных сокращений близка к ее величине у плода и составляет 120 – 140 ударов в минуту. С возрастом частота сердечных сокращений уменьшается, и у подростков она приближается к величине взрослых. Уменьшение числа сердечных сокращений с возрастом связано с усилением влияния блуждающего нерва на сердце. Отмечены половые отличия в частоте сердечных сокращений: у мальчиков она меньше, чем у девочек того же возраста.

Характерная особенность деятельности сердца ребенка – наличие дыхательной аритмии: в момент вдоха наступает учащение ритма сердечных сокращений, а во время выдоха – замедление. В раннем детстве аритмия встречается редко и слабо выражена. Начиная с дошкольного возраста и до 14 лет, она значительна. В возрасте 15 – 16 лет встречаются лишь единичные случаи дыхательной аритмии.

Возрастные особенности систолического и минутного объемов сердца. Величина систолического объема сердца с возрастом увеличивается более значительно, чем величина минутного объема. На изменение минутного объема сказывается уменьшение числа сердечных сокращений с возрастом.

Величина систолического объема у новорожденных – 2,5 мл, у ребенка 1 года – 10,2 мл. Величина минутного объма у новорожденных и детей до 1 года в среднем равна 0,33 л, в возрасте 1 года – 1,2 л, у 5-ти летних детей – 1,8 л, у 10-летних – 2,5 л. У детей, более развитых физически, больше величина систолического и минутного объемов.

Особенности изменений кровяного давления с возрастом. У новорожденного ребенка средняя величина систолического давления составляет 60 – 66 мм рт. cт., диастолического – 36 – 40 мм рт. ст. У детей всех возрастов имеется общая тенденция к увеличению систолического, диастолического и пульсового давления с возрастом. В среднем максимальное кровяное давление к 1 году равно 100 мм рт. ст., к 5 – 8 годам – 104 мм рт. ст., к 11 – 13 годам – 127 мм рт. ст., к 15 – 16 годам – 134 мм рт. ст. Минимальное давление, соответственно, равно: 49, 68, 83 и 88 мм рт. cт. Пульсовое давление у новорожденных оно достигает 24 – 36 мм рт. ст., в последующие периоды, в том числе у взрослых, – 40 – 50 мм рт. ст.

Занятия в школе влияют на величину кровяного давления учащихся. В начале учебного дня отмечено понижение максимального и повышение минимального давления от урока к уроку (т. е. снижается пульсовое давление). К концу учебного дня кровяное давление повышается.

Во время мышечной работы у детей повышается величина максимального и несколько снижается величина минимального давления. Во время выполнения предельной мышечной нагрузки у подростков и юношей величина максимального кровяного давления может возрастать до 180–200 мм рт. ст. Поскольку в это время величина минимального давления изменяется незначительно, то пульсовое давление возрастает до 50–80 мм рт. ст. Интенсивность изменений величины кровяного давления во время физической нагрузки зависит от возраста: чем старше ребенок, тем значительнее эти изменения.

Возрастные изменения кровяного давления при физической нагрузке особенно ярко проявляются в восстановительном периоде. Восстановление величины систолического давления до исходной величины осуществляется тем быстрее, чем старше возраст ребенка.

В период полового созревания, когда развитие сердца происходит более интенсивно, чем сосудов, может наблюдаться, так называемая, юношеская гипертензия, т. е. повышение систолического давления до 130 – 140 мм рт. ст.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

1. Перечислите основные функции сердечно-сосудистой системы.

2. Какие органы образуют сердечно-сосудистую систему?

3. Чем отличаются по структуре и функциям артерии и вены?

4. Охарактеризуйте круги кровообращения.

5. Какую роль играет лимфатическая система в организме человека?

6. Перечислите оболочки сердца и назовите их функции.

7. Назовите фазы сердечного цикла.

8. Что такое автоматия сердца?

9. Какими элементами образована проводящая система сердца?

10. Какими факторами обусловлено движение крови по сосудам?

11. Охарактеризуйте основные методы определения кровяного давления.

12. Охарактеризуйте особенности кровообращения плода.

13. Назовите отличительные особенности строения сердца новорожденного.

14. Охарактеризуйте возрастные особенности ЧСС, СО, МОК детей и подростков.

Глава 3 ДЫХАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА

Организм человека имеет свое индивидуальное развитие с момента оплодотворения до естественного окончания жизни. Этот период называют онтогенезом. В нем выделяют два самостоятельных этапа: пренатальный (с момента зачатия до момента рождения) и постнатальный (с момента рождения до смерти человека). В каждом из этих этапах есть свои особенности в строении и функционировании системы кровообращения. Рассмотрю некоторые из них:

Возрастные особенности в пренатальном этапе. Формирование сердца эмбриона начинается со 2-ой недели пренатального развития, а его развитие в общих чертах заканчивается к концу 3-ей недели. Кровообращение плода имеет свои особенности, связанные, прежде всего с тем, что до рождения кислород поступает в организм плод через плаценту и так называемую пупочную вену.

Пупочная вена разветвляется на два сосуда, один питает печень, другой соединяется с нижней полой веной. В результате в нижней полой вене происходит смешение крови, богатой кислородом, с кровью, прошедшей через печень и содержащей продукты обмена. Через нижнюю полую вену кровь попадает в правое предсердие.

Далее кровь проходит в правый желудочек и затем выталкивается в легочную артерию; меньшая часть крови течет в легкие, а большая часть через боталлов проток попадает в аорту. Наличие боталлова протока, соединяющего артерию с аортой, является второй специфической особенностью в кровообращении плода. В результате соединения легочной артерии и аорты оба желудочка сердца нагнетают кровь в большой круг кровобращения. Кровь с продуктами обмена возвращается в материнский организм через пупочные артерии и плаценту.

Таким образом, циркуляция в организме плода смешанной крови, его связь через плаценту с системой кровообращения матери и наличие боталлова протока является основными особенностями кровобращения плода.

Возрастные особенности в постнатальном этапе. У новорожденного ребенка связь с материнским организмом прекращается и его собственная система кровообращения берет на себя все необходимые функции. Боталлов проток теряет свое функциональное значение и вскоре зарастает соединительной тканью. У детей относительная масса сердца и общий просвет сосудов больше, чем у взрослых, что в значительной степени облегчает процессы кровообращения.

Есть ли закономерности в росте сердца? Можно отметить, что рост сердца находится в тесной связи с общим ростом тела. Наиболее интенсивный рост сердца наблюдается в первые годы развития и в конце подросткового периода.

Также изменяется форма и положение сердца в грудной клетке. У новорожденных сердце шаровидной формы и расположено значительно выше, чем у взрослого. Эти различия ликвидируются только к 10-летнему возрасту.

Функциональные различия в сердечно-сосудистой системе детей и подростков сохраняются до 12 лет. Частота сердечного ритма у детей больше, чем у взрослых. ЧСС у детей более подвержена влиянию внешних воздействий: физических упражнений, эмоционального напряжения и т.д. Кровяное давление у детей ниже, чем у взрослых. Ударный объем у детей значительно меньше, чем у взрослых. С возрастом увеличивается минутный объем крови, что обеспечивает сердцу адаптационные возможности к физическим нагрузкам.

В периоды полового созревания, происходящие в организме бурные процессы роста и развития влияют, на внутренние органы и, особенно, на сердечно-сосудитстую систему. В этом возрасте отмечается несоответствие размера сердца диаметру кровеносных сосудов. При быстром росте сердца кровеносные сосуды растут медленнее, просвет их недостаточно широк, и в связи с этим сердце подростка несет дополнительную нагрузку, проталкивая кровь по узким сосудам. По этой же причине у подростка может быть временное нарушение питания сердечной мышцы, повышенная утомляемость, легкая отдышка, неприятные ощущения в области сердца.

Другой особенностью сердечно-сосудистой системы подростка является то, что сердце у подростка очень быстро растет, а развитие нервного аппарата, регулирующего работу сердца, не успевает за ним. В результате у подростков иногда наблюдаются сердцебиение, неправильный ритм сердца и т.п. Все перечисленные изменения временны и возникают в связи с особенностью роста и развития, а не в результате болезни.

Гигиена ССС. Для нормального развития сердца и его деятельности чрезвычайно существенно исключить чрезмерные физические и психические напряжения, нарушающие нормальный темп работы сердца, а также обеспечить его тренировку путем рациональных и доступных для детей физических упражнений.

Тренировка сердечно-сосудистой деятельности достигается повседневно проводимыми физическими упражнениями, спортивными занятиями и умеренным физическим трудом, особенно в тех случаях, когда они проводятся на свежем воздухе.

Гигиена органов кровобращения у детей предъявляет определенные требования к их одежде. Тесная одежда и узкие платья сдавливает грудную клетку. Узкие воротнички сдавливают кровеносные сосуды шеи, что отражается на кровообращении в мозге. Тугие пояса сдавливают кровеносные сосуды полости живота и тем самым затрудняют кровообращение в органах кровообращения. Тесная обувь неблагоприятно отражается на кровообращении в нижних конечностях.

сердце кровообращение гипертрофия

У ребенка 1 года средний вес сердца 60 г, 5 лет-100 г, 10 лет-185 г, 15 лет- 250 г.

До 4 лет прирост мышечных волокон сердца небольшой, их рост и дифференцировка усиливаются с 5-6 лет. У младших школьников поперечник мышечных волокон сердца почти в 2 раза меньше, чем у взрослых. До 7-8 лет эластические волокна сердца слабо развиты, с 8 лет они разрастаются и располагаются между мышечными волокнами и к 12-14 годам хорошо выражены. Мышца сердца развивается и дифференцируется до 18-20 лет, а рост сердца продолжается до 55-60 лет у мужчин, и до 65-70 у женщин. Сердце особенно быстро растет в первые два года жизни и в период полового созревания, с 7 до 12 лет его рост несколько замедляется. В 11 лет вес сердца у мальчиков больше, чем.у девочек. С И до 13-14 лет он больше у девочек, а после 14 лет - снова у мальчиков.

С возрастом вес сердца увеличивается неравномерно и отстает от темпа увеличения роста и веса организма. В 10-11 лет вес сердца по отношению к весу тела наименьший. С возрастом уве­личивается также объем сердца: к концу 1-го года он равен

в среднем 42 см 3 , 7-го года -90 см 3 , в 14 лет-130 см 3 , у взрос­лого - 280 см 3 .

С возрастом особенно увеличивается вес левого желудочка сердца, а правого - по сравнению с весом левого желудочка - уменьшается приблизительно до 10 лет, а затем несколько уве­личивается. В период полового созревания вес левого желудочка в 3,5 раза больше правого. Вес левого желудочка у взрослого в 17 раз больше, чем у новорожденного, а правого - в 10 раз. С возрастом увеличивается просвет венечных артерий, в 5 лет он почти в 3 раза больше, чем у новорожденных. Формирование нервного аппарата сердца полностью заканчи­вается к 14 годам.

Электрокардиограмма детей. Электрическая ось сердца с возра­стом смещается справа налево. У детей до 6 месяцев вследствие
преобладания толщины правого желудочка сердца над левым пра-
вограмма встречается в 33% случаев, а нормограмма -в 67%.
В результате возрастания толщины и веса левого желудочка
с возрастом уменьшается процент правограммы, появляется и воз­
растает процент левограммы. У дошкольников нормограмма отме­
чается в 55% случаев, правограмма - 30% и левограмма-15%.
У школьников нормограмма- 50%, правограмма- 32% и лево­
грамма- 18%.

В отличие от взрослых, у которых отношение высоты зубца Р к зубцу R 1:8, у детей до 3 лет оно равно 1:3. Предполагается, что высокий зубец Р у маленьких детей зависит от преобладания правого предсердия, а также от высокой возбудимости симпати­ческих нервов. У дошкольников и особенно школьников высота зубца Р снижается до уровня взрослых, что обусловлено возраста­нием тонуса блуждающих нервов и увеличением толщины и веса левого предсердия. Зубец Q выражен у детей в зависимости от способа отведения биотоков. В школьном возрасте он встречается в 50% случаев. С возрастом высота зубца R увеличивается, пре­вышая в каждом отведении 5-6 мм. Зубец S, наиболее выражен­ный у новорожденных, с возрастом уменьшается. Зубец Т повы­шается у детей до 6 месяцев, а затем он почти не изменяется до 7 лет; после 7 лет наблюдается небольшой его подъем.

Средняя продолжительность предсердно-желудочковой прово­димости, измеряемой по длительности интервала Р -Q с возра­стом увеличивается (у новорожденных - 0,11 сек, у дошкольников 0,13 сек, у школьников - 0,14 сек). Средняя продолжи­тельность внутрижелудочковой проводимости, измеряемой по длительности "интервала QRS, также увеличивается с возрастом (у новорожденных -0,04 сек, у дошкольников -0,05 сек, у школьников
0,06 сек). С возрастом увеличивается абсолютная и отно­
сительная" длительность интервала Q -Т, т. е. периода систолы
желудочков, а также длительность интервала Р - Q, т. е. периода
систолы предсердий.

Иннервация сердца детей. Блуждающие нервы сердца могут действовать уже при рождении. Сдавливание головы вызывает

у новорожденных замедление сердцебиений. Позднее появляется тонус блуждающих нервов. Он отчетливо проявляется после 3 лет и с возрастом усиливается, особенно у детей и подростков, зани­мающихся физическим трудом и физическими упражнениями.

После рождения раньше развивается симпатическая иннерва­ция сердца, что объясняет относительно большую частоту пульса в раннем детстве и младшем школьном возрасте и большее уча­щение сердцебиений при внешних воздействиях.

Относительно большая частота сердцебиений у новорожденных и детей до 12 лет зависит от преобладания тонуса симпатических нервов сердца.

Первые признаки дыхательной аритмии, свидетельствующие о возникновении регуляции сердца блуждающими нервами, появ­ляются у детей 2,5-3 лет. У детей 7-9 лет выражен неравномер­ный ритм сердцебиений в покое в положении сидя. У них как нормальное физиологическое явление отчетливо выступает дыха­тельная аритмия сердца. Она состоит в том, что после кратко­временных учащений сердцебиений происходят одиночные резкие замедления сердцебиений, совпадающие с выдохом. Дыхательная аритмия - результат рефлекторного усиления тонуса блуждающих нервов во время выдоха и последующего его снижения при вдохе. Она уменьшается к 13-15 годам и снова увеличивается в 16-18 лет, а затем постепенно уменьшается. Юношеской арит­мии, в отличие от аритмии в 7-9 лет, свойственно постепенное замедление и ускорение сердцебиений, .соответствующие выдоху и вдоху. В юношеском возрасте при вдохе продолжительность си­столы уменьшается, а при выдохе увеличивается. Замедления"и учащения сердцебиений являются результатом изменений ритма дыхания, которые вызывают колебания тонуса блуждающих нер­вов. Дыхательная аритмия особенно сильно выражена во время глубокого спокойного сна.

С возрастом уменьшаются рефлекторные изменения тонуса блуждающих нервов. Чем младше дети, тем скорее вызывается рефлекторное повышение тонуса блуждающих нервов, а чем они старше, тем меньше рефлекторное замедление сердцебиений и тем быстрее деятельность сердца возвращается к исходному уровню.

Развитие нервов сердца заканчивается в основном к 7-8 годам, но только в юношеском возрасте наблюдается такое же соотно­шение в действии блуждающих и симпатических нервов, как у взрослых. Изменения сердечной деятельности вызываются также образованием сердечных условных рефлексов.

Возрастные изменения сердечной деятельности. В раннем дет­стве сердце отличается повышенной жизнестойкостью. Оно долго продолжает сокращаться после полной остановки дыхания. С воз­растом жизнестойкость сердца снижается. До 6 месяцев можно оживить 71% остановившихся сердец, до 2 лет - 56%, до 5 лет-13%.

Частота сердцебиений с возрастом уменьшается. Наибольшая частота сердцебиений у новорожденных-120-140, в 1-2 года-

110-120, в 5 лет -95-100, в 10-14 - 75-90, в 15-18 лет - 65-75 в минуту (рис. 58). При одинаковой температуре воздуха частота пульса в покое у подростков 12-14 лет, проживающих на севере, меньше, чем у проживающих на юге. Наоборот, у юношей 15-18 лет, проживающих на юге, частота пульса несколько меньше. Дети одного возраста имеют индивидуальные колебания частоты сердцебиений. У девочек она, как правило, больше. Ритм сердцебиений детей отличается большой неустойчивостью. Благо­даря большей частоте сокращений сердца и более быстрому со­кращению сердечной мышцы продолжительность систолы у детей меньше, чем у взрослых (0,21 сек у новорожденных, 0,34 сек

Тахикардия

170 160 150

90 80 70 60

___ l_________ 1 i i

12

10

Возраст 10 JO 12 2 . дни. дни, месяцы годы

Рис. 58. Возрастные изменения частоты пульса. Верхняя кривая - максимальная частота; средняя - средняя часто­та; нижняя - минимальная частота

у школьников и 0,36 сек у взрослых). С возрастом увеличивается систолический объем сердца. Систолический объем у новорожден­ных равен (см 3) 2,5; детей 1 года -10; 5 лет - 20; 10 лет -30; 15 лет - 40-60. Существует параллелизм между увеличением си­столического объема у детей и потреблением ими кислорода.

Абсолютный минутный объем также возрастает. У новорож­денных он равен 350 см 3 ; детей 1 года- 1250; 5 лет- 1800-2400; 10 лет -2500-2700; 15 лет -3500-3800. Относительный минут­ный объем сердца на 1 кг веса тела равен (см 3) у детей 5 лет - 130; 10 лет-105; 15 лет - 80. Следовательно, чем младше ребенок, тем больше у него величина относительного минутного объема крови, выбрасываемой сердцем. Минутный объем, осо­бенно в раннем детстве, в большей степени зависит от частоты сердцебиений, чем от величины систолического объема. Отноше­ние минутного объема сердца к величине обмена веществ у детей постоянно, так как относительно большая, чем у взрослых, вели­чина минутного объема в связи с большим потреблением кисло-

рода и интенсивностью обмена веществ пропорциональна большей доставке крови в ткани.

У детей средняя продолжительность тонов сердца значительно меньше, чем у взрослых. У детей особенно часто выслушивается третий тон в фазе диастолы, совпадающий с периодом быстрого наполнения желудочков.

Диспропорция между ростом сердца и аорты и ростом всего тела приводит к появлению функциональных шумов. Частота функциональных шумов первого тона: у 10-12% дошкольников и "у 30% младших школьников. В период полового созревания она доходит до 44-51%. Затем чис­ло систолических шумов с воз­растом снижается.

Развитие строения и функций кровеносных сосудов. Аорта и артерии детей отличаются боль­шой эластичностью, или способ­ностью деформироваться без раз­рушения их стенок. С возрастом эластичность артерий умень­шается. Чем эластичнее артерии, тем меньше затрачивается мощ­ность сердца на передвижение по ним крови. Следовательно, эла­стичность артерий у детей облег­чает работу сердца.

Просвет аорты и артерий де­тей относительно шире, чем взрослых. С возрастом их про­свет абсолютно увеличивается, а относительно уменьшается. У новорожденного поперечное се­чение аорты по отношению к весу

тела почти в два раза больше, чем у взрослого. После 2-х лет по­перечное сечение артерий по отношению к длине тела до 16- 18 лет уменьшается, а затем несколько увеличивается. До 10 лет легочная артерия шире аорты, потом их поперечное сечение ста­новится одинаковым, а в период полового созревания аорта шире легочной артерии.

С возрастом увеличивается расхождение между более быстро растущим сердцем и относительно медленно возрастающим попе­речным сечением аорты и крупных артерий (рис. 59). В раннем детстве, вследствие более широкого поперечного сечения аорты и крупных артерий по отношению к объему сердца и длине тела, работа сердца облегчается. До 10 лет особенно быстро возрастает толщина сосудов, преимущественно мышечной оболочки аорты и артерий, а также число и толщина эластических волокон в аорте. До 12 лет наиболее интенсивно развиваются крупные артерии, а мелкие - медленнее. К 12 годам строение стенок артерий почти

такое же, как у взрослых. С этого возраста их рост и дифференцировка замедляются. После 16 лет толщина стенок артерий и вен возрастает постепенно.

С 7 до 18 лет упругость артерий, или их механическое сопро­тивление изменению объема, увеличивается. У девочек 10-14 лет она больше, чем у мальчиков, а после 14 лет она больше возра­стает у мальчиков и юношей.

Упругость артерий увеличивается при увеличении роста детей. Следует также учесть, что упругость артерий изменяет мышечная работа. Непосредственно после интенсивной мышечной работы

она возрастает значительно больше в неработавших руках или ногах и в меньшей степени в работавших. Это можно объяснить резким умень­шением количества крови в крове­носных сосудах работавших мышц непосредственно после работы и ее оттоком в кровеносные сосуды не работавших рук и ног.

Скорость распространения пуль­совой волны зависит от упругости артерий. Чем больше упругость ар­терий, тем эта скорость выше. С воз­растом скорость распространения пульсовой волны возрастает нерав­номерно. Особенно значительно она увеличивается с 13 лет. В артериях мышечного типа она больше, чем в артериях эластического типа. В артериях мышечного типа рук она увеличивается с 7 до 18 лет в среднем с 6,5 до 8 м/сек, а ног - с 7,5 до 9,5 м/сек. В артериях эла­стического типа (нисходящей аорте) скорость распространения пульсовой волны с 7 до 16 лет изменяется меньше: в среднем с 4 м/сек и более до 5, а иногда 6 м/сек (рис. 60). Увеличение артериального давления с возрастом также отражается на повы­шении скорости пульсовой волны.

У детей поперечное сечение вен примерно такое же, как у ар­терий. Емкость венозной системы у детей равна ёмкости артери­альной. С возрастом вены расширяются и к периоду половой зрелости ширина вен становится, как у взрослого, в 2 раза больше ширины артерий. Относительная ширина верхней полой вены с возрастом уменьшается, а нижней полой вены - увеличивается. По отношению к длине тела ширина артерий и вен с возра­стом уменьшается. У детей капилляры относительно шире, их число на единицу веса органа больше и проницаемость выше, чем у взрослых. Капилляры дифференцируются до 14- 16 лет.

Интенсивное развитие рецепторов и нервных образований в кровеносных сосудах происходит в течение первого года жизни. К двум годам различаются рецепторы разных типов. К 10-13 го­дам иннервация мозговых сосудов не отличается от взрослых.

Кровь у детей движется быстрее, чем у взрослых, так как ра­бота сердца относительно больше, а кровеносные сосуды короче. В покое скорость кругооборота крови у новорожденных 12 сек, в 3 года- 15 сек, в 14 лет- 18,5 сек, у взрослого - 22 сек; к ста­рости она уменьшается.

Большая скорость движения крови обеспечивает лучшие усло­вия кровоснабжения органов. 1 кг тела получает крови в ми­нуту (г): у новорожденных - 380, у детей 3 лет - 305, 14 лет - 245, у взрослых 205.

Кровоснабжение органов у детей относительно больше, чем у взрослых, благодаря тому, что размеры сердца у первых отно­сительно больше, артерии и капилляры шире, а вены уже. Крово­снабжение органов у детей больше также и благодаря относи­тельно меньшей длине кровеносных сосудов, так как чем короче путь к органу от сердца, тем лучше его кровоснабжение.

У детей до 1 года кровеносные сосуды чаще всего расширя­ются, с 7 лет - расширяются и суживаются, но у детей и подрост­ков расширяются чаще, чем у взрослых.

С возрастом при одних и тех же условиях интенсивность со­судистых рефлексов снижается и достигает уровня взрослых при воздействии тепла к 3-5 годам, а холода - к 5-7. С возрастом депрессорные и прессорные рефлексы совершенствуются. Сердечные и сосудистые рефлексы у детей появляются чаще и быстрее, чем у взрослых (учащение и урежение сердцебиений, побледнение и покраснение кожи).

Возрастные изменения кровяного давления. Артериальное кро­вяное давление детей значительно ниже, чем взрослых, кроме того, существуют половые и индивидуальные различия, но у одного и того же ребенка оно в покое относительно постоянно. Наимень­шее кровяное давление у новорожденных: максимальное, или си­столическое, давление - 60-75 мм рт. ст. Систолическое давле­ние к концу 1-го года становится 95-105 мм рт. ст. а диастолическое - 50 мм рт. ст. В раннем детстве пульсовое давление относительно велико - 50-60 мм рт. ст., а с возрастом оно умень­шается.

Максимальное артериальное кровяное давление до 5 лет у мальчиков и девочек почти одинаковое. С 5 до 9 лет у мальчи­ков оно на 1-5 мм выше, чем у девочек, а с 9 до. 13 лет, наобо­рот, кровяное давление у девочек на 1-5 мм выше. В период по­лового созревания у юношей оно снова выше, чем у девушек, и приближается к величине взрослых (рис. 61).

Во всех возрастных группах у уроженцев юга артериальное кровяное давление ниже, чем на севере. Венозное давление с воз­растом снижается с 105 мм вод. ст., у детей раннего возраста до 85 мм вод. ст. у подростков.

Иногда у подростков наблюдается так называемая «юношеская гипертония», при которой максимальное артериальное кровяное давление вместо 110-120 мм рт. ст., доходит до 140 мм рт. ст. и выше. Если отсутствует гипертрофия сердца, то эта гипертония вследствие возрастных преходящих изменений нервных и нервно-гуморальных механизмов является временной. Однако, если есть «юношеская гипертония», при стойком повышении кровяного дав­ления необходимо избегать физических перенапряжений, особенно во время уроков труда и физкультурных соревнований. Но необхо­дима и полезна рациональная физическая тренировка.

Изменения функций сердечно-сосудистой системы при мышеч­ной деятельности и эмоциях. Чем старше дети, тем меньше учаще-

150

130 120 110

i i \

4 10 15 22 28 34 40 46 52 58 6t 70 76 82 88 Возраст, ъоды

Рис. 61. Возрастные изменения максимального артериаль-, ного кровяного давления:

1 - мужчины, 2 - женщины

ние сердцебиений при мышечной деятельности. С возрастом ча­стота пульса в покое у дошкольников, систематически занимаю­щихся физическими упражнениями, значительно больше умень­шается, чем у нетренированных. Средняя максимальная частота пульса в 1 мин при максимальной мышечной работе у тренирован­ных дошкольников 6 лет больше, чем у нетренированных.

Функциональные возможности сердечно-сосудистой системы при интенсивной мышечной деятельности больше у подростков с более редким пульсом в покое, чем у подростков с более частым.

Повышение физической работоспособности с 8 до 18 лет дости­гается снижением уровня деятельности сердца в покое и более высоким диапазоном увеличения ее при мышечной работе.

С возрастом повышается экономизация кровообращения "в по­кое и при мышечной деятельности, особенно у тренированных, у которых частота пульса и минутный объем крови на 1 кг веса меньше, чем у нетренированных. Средняя максимальная частота пульса (в 1 мин), у мальчиков 7 лет- 180, 12-13 лет - 206, у де­вочек 7 лет-191, 14-15 лет - 206. Следовательно, максималь­ное учащение пульса с возрастом наступает у мальчиков раньше,

чем у девочек. В 16-18 лет максимальное учащение пульса не­сколько снижается: у юношей-196, у девушек - 201. Быстрее восстанавливается исходная частота пульса в 8 лет, медленнее - в 16-18 лет. Чем младше дети, тем меньше возрастает частота пульса во время статического усилия: в 7-9 лет - в среднем на 18%, в 10-15 лет-на 21%. При утомлении средняя частота пульса уменьшается. Учащение пульса у детей 7-8 лет после сочетания статического усилия и динамической работы больше, чем после обратного сочетания.

После 1,5-часовой ациклической мышечной деятельности, про­изводимой в одинаковых условиях, учащение пульса у подростков, проживающих на севере, меньше, а у юношей больше, чем у про­живающих на юге. Восстановление пульса до исходного уровня раньше происходит на севере.

Систематическая тренировка в интенсивной спортивной мышеч­ной деятельности вызывает у детей и подростков рабочую гипер­трофию сердца (увеличение его массы), которая однако никогда не доходит до степени взрослых. Чаще она наблюдается у юных спортсменов, занимающихся лыжным и велосипедным спортом, футболом и легкой атлетикой. В подавляющем большинстве слу­чаев гипертрофируется левый желудочек.

Физические упражнения изменяют электрокардиограмму до­школьников. У более тренированных детей 6-7 лет в покое зубцы R и Т выше, чем у мало тренированных. Зубец S у 1/3 де-тей в покое отсутствует. Во время физических упражнений у более тренированных величина зубцов R, S и Т больше, чем у мало тренированных, и зубец S появляется у всех детей. У тренирован­ных детей 6-7 лет зубец Р несколько ниже, чем у нетренирован­ных. Во время физических упражнений зубец Р, повышается у тренированных меньше, чем у нетренированных, у мальчиков больше, чем у девочек. Продолжительность электрической систолы (Q, R, S, Т) в покое у тренированных больше, чем у нетрениро­ванных.

Систолический объем сердца при мышечной деятельности воз­растает (в см 3): в 12 лет-104, в 13 лет-112, в 14 лет-116. Максимальная мышечная работа увеличивает минутный объем крови в 3-5 раз по сравнению с покоем. Наибольшее увеличе­ние минутного объема происходит у мальчиков. Среднее, артери­альное максимальное давление возрастает тем больше, чем старше дети: в 8-9 лет до 120 мм рт. ст., а в 16-18 лет до 165 мм рт. ст. у юношей и до 150 мм рт. ст. у девушек.

У детей различные эмоции (боль, страх, горе, радость и др.) значительно легче и более сильно, чем у взрослых, вызывают реф­лекторное побледнение или покраснение кожи, учащение или за­медление, усиление или ослабление сердечной деятельности, по­вышение или понижение артериального и венозного давления. Нервная и нервно-гуморальная регуляция сердечно-сосудистой системы у детей, при тяжелых переживаниях может значительно нарушиться на длительное время, особенно в период полового

созревания, характеризующегося неустойчивостью функций нерв­ной системы.

Гигиена сердечно-сосудистой системы детей. Интенсивность физического труда и физических упражнений должна соответство­вать возрасту, так как чрезмерная их интенсивность для детей определенного возраста и перенапряжение психики нарушают дея­тельность сердечно-сосудистой системы. Сильные отрицательные эмоции, часто повторяющиеся, особенно в период полового созре­вания, курение, потребление спиртных напитков, нарушают функ­ции сердечно-сосудистой системы детей. Однако соответствующая возрасту и увеличивающаяся с возрастом интенсивность труда и физических упражнений необходима для тренировки сердечно-со­судистой системы. Предъявляются определенные требования к одежде и обуви, обеспечивающие нормальное функционирование сердечно-сосудистой системы. Не допускаются узкие воротники, тесная одежда, тугие пояса, подвязки над коленями, тесная обувь, как нарушающие нормальное кровообращение и кровоснабжение органов.

Сердечно-сосудистая система- система кровообращения - состоит из сердца и кровеносных сосудов: артерий, вен и капилляров.

Сердце - полый мышечный орган, имеющий вид конуса: расширенная часть - основание сердца, узкая часть - верхушка. Расположено сердце в грудной полости позади грудины. Масса его зависит от возраста, пола, размеров тела и физического развития, у взрослого человека она составляет 250-300 г.

Сердце размещается в околосердечной сумке, которая имеет два листка: наружный (перикард ) - сращен с грудиной, ребрами, диафрагмой; внутренний (эпикард ) - покрывает сердце и срастается с его мышцей. Между листками есть щель, заполненная жидкостью, которая облегчает скольжение сердца при сокращении и снижает трение.

Сердце сплошной перегородкой разделено на две половины (рис. 9.1): правую и левую. Каждая половина состоит из двух камер: предсердия и желудочка, которые, в свою очередь, разделены между собой створчатыми клапанами.

В правое предсердие впадают верхняя и нижняя полые вены , а в левое - четыре легочные вены. Из правого желудочка выходит легочный ствол {легочная артерия), а из левого - аорта. В том месте, где выходят сосуды, располагаются полулунные клапаны.

Внутренний слой сердца - эндокард - состоит из плоского однослойного эпителия и образует клапаны, которые работают пассивно под действием тока крови.

Средний слой - миокард - представлен сердечной мышечной тканью. Самая тонкая толщина миокарда - в предсердиях, самая мощная - в левом желудочке. Миокард в желудочках образует выросты - сосочковые мышцы, к которым прикрепляются сухожильные нити, соединяющиеся со створчатыми клапанами. Сосочковые мышцы препятствуют выворачиванию клапанов под давлением крови при сокращении желудочков.

Наружный слой сердца - эпикард - образован слоем клеток эпителиального типа, представляет собой внутренний листок околосердечной сумки.

Рис. 9.1.

• 1 - аорта; 2 - левая легочная артерия; 3 - левое предсердие;
• 4 - левые легочные вены; 5 - двустворчатые клапаны; 6 - левый желудочек;
• 7 -полулунный клапан аорты; 8 - правый желудочек; 9 - полулунный

клапан легочного ствола; 10 - нижняя полая вена; 11- трехстворчатые клапаны; 12 - правое предсердие; 13 - правые легочные вены; 14 - правая

легочная артерия; 15 - верхняя полая вена (по М.Р. Сапину, З.Г. Брыксиной, 2000)

Сердце сокращается ритмично благодаря попеременным сокращениям предсердий и желудочков. Сокращение миокарда называется систолой, расслабление - диастолой. Во время сокращения предсердий происходит расслабление желудочков и наоборот. Различают три основные фазы сердечной деятельности:

• 1. Систола предсердий - 0,1 с.
• 2. Систола желудочков - 0,3 с.
• 3. Диастола предсердий и желудочков (общая пауза) - 0,4 с.

В целом один сердечный цикл у взрослого в покое длится 0,8 с, а ЧСС, или пульс, составляет 60-80 уд/мин.

Сердце обладает автоматизмом (способностью возбуждаться под влиянием импульсов, возникающих в нем самом) за счет имеющихся в миокарде особых мышечных волокон атипической ткани, которые образуют проводящую систему сердца.

Кровь движется по сосудам, образующим большой и малый круги кровообращения (рис. 9.2).

Рис. 9.2.

• 1 - капилляры головы; 2 - капилляры малого круга (легких);
• 3 - легочная артерия; 4 - легочная вена; 5 - дуга аорты; 6 - левое предсердие; 7 - левый желудочек; 8 - брюшная часть аорты; 9 - правое предсердие; 10 - правый желудочек; 11- печеночная вена; 12 - воротная вена; 13 - кишечная артерия; 14- капилляры большого круга (Н.Ф. Лысова, Р.И. Айзман и соавт., 2008)

Большой круг кровообращения начинается из левого желудочка аортой, от которой отходят артерии более мелкого диаметра, несущие артериальную (богатую кислородом) кровь к голове, шее, конечностям, органам брюшной и грудной полостей, таза. По мере удаления от аорты артерии разветвляются на более мелкие сосуды -артериолы, а затем капилляры, через стенку которых происходит обмен между кровью и тканевой жидкостью. Кровь отдает кислород и питательные вещества, а забирает углекислый газ и продукты метаболизма клеток. В результате кровь становится венозной (насыщенной углекислым газом). Капилляры соединяются в венулы, затем в вены. Венозная кровь от головы и шеи собирается в верхнюю полую вену, а от нижних конечностей, органов таза, грудной и брюшной полостей - в нижнюю полую вену. Вены впадают в правое предсердие. Таким образом, большой круг кровообращения начинается от левого желудочка и закачивается в правом предсердии.

Малый круг кровообращения начинается легочной артерией от правого желудочка, которая несет венозную (бедную кислородом) кровь. Разветвляясь на две ветви, идущие к правому и левому легким, артерия делится на более мелкие артерии, артериолы и капилляры, из которых в альвеолах удаляется углекислый газ и происходит обогащение кислородом, поступившим с воздухом при вдохе.

Легочные капилляры переходят в венулы, затем образуют вены. По четырем легочным венам богатая кислородом артериальная кровь поступает в левое предсердие. Таким образом, малый круг кровообращения начинается от правого желудочка и заканчивается в левом предсердии.

Внешними проявлениями работы сердца являются не только сердечный толчок и пульс, но и кровяное давление. Кровяное давление -давление, которое оказывает кровь на стенки кровеносных сосудов, по которым она движется. В артериальной части кровеносной системы это давление называется артериальным (АД).

Величина кровяного давления определяется силой сердечных сокращений, количеством крови и сопротивлением кровеносных сосудов.

Самое высокое давление наблюдается в момент выброса крови в аорту; минимальное - в момент, когда кровь достигает полых вен. Различают верхнее (систолическое) давление и нижнее (диастолическое) давление.

Величина АД определяется:

• работой сердца;
• количеством крови, поступающей в сосудистую систему;
• сопротивлением стенок сосудов;
• эластичностью сосудов;
• вязкостью крови.

Оно выше в период систолы (систолическое) и ниже в период диастолы (диастолическое). Систолическое давление в основном определяется работой сердца, диастолическое зависит от состояния сосудов, их сопротивления току жидкости. Разница между систолическим и диастолическим давлением - пульсовое давление. Чем меньше его величина, тем меньше поступает крови в аорту во время систолы. Кровяное давление может меняться в зависимости от влияния внешних и внутренних факторов. Так, оно повышается при мышечной деятельности, эмоциональном волнении, напряжении и др. У здорового человека давление поддерживается на постоянном уровне (120/70 мм рт. ст.) за счет функционирования регуляторных механизмов.

Регуляторные механизмы обеспечивают согласованную работу ССС в соответствии с изменениями во внутренней и внешней среде.

Нервная регуляция сердечной деятельности осуществляется вегетативной нервной системой. Парасимпатическая нервная система ослабляет и замедляет работу сердца, а симпатическая нервная система - наоборот, усиливает и ускоряет. Гуморальная регуляция осуществляется гормонами и ионами. Адреналин и ионы кальция усиливают работу сердца, ацетилхолин и ионы калия ослабляют и нормализуют сердечную деятельность. Эти механизмы функционируют взаимосвязано. Сердце получает нервные импульсы от всех отделов ЦНС.