Постнатальный онтогенез сердечно-сосудистой системы
Грудной возраст (до 1 года).
Сердценоворожденного имеет уплощенную, овальную или шаровидную форму, что связано с недостаточным развитием желудочков и сравнительно большими размерами предсердий. Для него характерно горизонтальное расположение вследствие высокого стояния диафрагмы. Масса сердца — 20-30 г, длина — 3 см, ширина — 3,8-4 см, а объем составляет около 18—20 мл.
В ранние стадии развития плода стенка эндокарда рыхлая и трабекулы едва заметны. К моменту рождения трабекулы приобретают явно выраженный сетчатый характер, при этом форма предсердно-желудочковых клапанов у новорожденных уже хорошо видна, но трехстворчатый клапан имеет по сравнению с двухстворчатым менее четкие контуры. Сухожильные нити, в отличие от плодов, где они относительно короткие и толстые, заметно удлиняются и становятся тоньше.
У новорожденных оба желудочка имеют одинаковую толщину. Мышечная масса правого и левого желудочков не имеет такой значительной разницы, как у взрослого. Эндокард тонкий, слои в нем неотчетливы, поскольку слабо представлен мышечно-эластический слой. Миокард состоит из мелких кардиомиоцитов, диаметром 7-8 мкм, образующих тонкие волокна, в них мало саркоплазмы и миофибрилл, а сами миофибриллы тонкие. Сердечная мышца содержит большое количество ядер на единицу площади. В связи с этим мышца сердца на первом году жизни имеет более бледный цвет и менее выраженную поперечную исчерченность, чем у взрослого человека.Соединительнотканная стромаи жировая ткань развиты слабо.
На первом году жизни соединительная ткань представлена густой сетью преколлагеновых волокон, коллагеновых и эластических волокон крайне мало. Содержание соединительной ткани и эластических волокон заметно увеличивается к 5 годам. Жировых клеток в соединительной ткани миокарда у новорожденного нет, но начиная со 2-го года жизни под эпикардом откладывается жир, более значительное его количество в миокарде отмечается с 10 лет.
После рождения проходит длительный период, пока структуры сердца не достигнут дефинитивного состояния. В это время увеличивается масса органа и сильно изменяется его внутренняя структура. Такие изменения сердца связаны с существенными изменениями гемодинамики после рождения:
• сначала происходит функциональное, а затем анатомическое закрытие овального отверстия и артериального протока;
• просветы ветвей легочной артерии значительно расширяются, что приводит к увеличению давления в большом круге кровообращения;
• сопротивление току крови и давление в малом круге кровообращения заметно падают, что ведет к резкому снижению интенсивности необходимой работы правого желудочка. В то же время новые условия требуют увеличения ударного объема левого желудочка примерно на 20 %.
Масса и толщина стенок желудочков очень скоро после рождения приходят в соответствие с этими изменениями. В их основе лежат процессы, протекающие прежде всего в миокарде.
Сердце ребенка грудного возраста (до 1 года)
СЕРДЦЕ. ЭНДОКАРДУ новорожденного эндокард состоит из эндотелия и слабо выраженного подэндотелиального (субэндотелиального) слоя. В эндокарде и клапанах родившегося ребенка очень мало эластических волокон, они развиваются позже. У новорожденных детей в эндокарде нет выраженного мышечного слоя, а содержатся лишь отдельные гладкомышечные клетки. Мышечно-эластический слой формируется к 5-6 годам. Постепенно эндокард из рыхлой оболочки превращается в сравнительно плотную.
СЕРДЦЕ. МИОКАРД
У новорожденного относительная масса сердца составляет примерно 0,8 % массы тела, но стенки его тонки. Имеется большое количество интертрабекулярных щелей. Мышечные волокна миокарда тонкие; эластические волокна слабо развиты. Стенка правого желудочка несколько толще левого. Симпатическая часть экстракардиальной нервной системы у новорожденных развита значительно лучше, чем парасимпатическая ее часть, поэтому у новорожденных наибольшая частота пульса — 130—140 ударов в мин.
Стенки аорты и других артерий очень тонки, почти не содержат мышечных волокон, но богаты эластическими волокнами. В толще миокарда артерии образуют многочисленные анастомозы, особенно сильно выраженные в области правого желудочка. Венозные анастомозы сердца развиты слабо. Количество мелких сердечных вен велико, и они хорошо развиты. Диаметр артерий, особенно крупных, относительно велик и мало отличается от диаметра соответствующих вен, а потому отмечается примерно одинаковая емкость артериального и венозного русел. Мелкие сосуды и капилляры относительно расположены очень густо. Поперечное сечение аорты по отношению к весу тела почти в два раза больше, чем у взрослого. Перечисленные особенности облегчают движение крови по сосудам. Поэтому сердце новорожденного работает с меньшим напряжением: систолическое давление — 60—75 мм рт. ст. При каждой систоле сердце выталкивает в аорту всего лишь 2,5 мл крови.
После рождения масса сердца начинает увеличиваться, изменяется его структура. Дифференцировка сердечной мышцы протекает медленно, нервная система сердца развивается быстрее. Утолщение миокарда с возрастом происходит за счет роста кардиомиоцитов, поскольку после рождения клетки теряют способность к делению.
Форма их к 4-му году из округлой становится полигональной. Утолщается, преимущественно, стенка левого желудочка, в то время как миокард правого сердца испытывает "физиологическую атрофию". Истинная потеря массы составляет около 30 %, средний диаметр волокон сердечной мышцы уменьшается на 10-16 %, толщина стенки сердца -на 30^40 %. Особенно редуцируется трабекулярный миокард. Общее количество слоев мышечных клеток миокарда уменьшается на 40 %. Подобного рода перестройка начинается, вероятно, еще во внутриутробном периоде и после рождения резко ускоряется.
Грудной возраст. Начальный этап постнатальной жизни ребенка в период от рождения до 2-х летсопровождается преобразованием эмбрионального типа сердца в более зрелый орган. Сердце детей грудного возраста имеет округлую форму, так как поперечник сердца относительно широк как и устья отходящих от сердца сосудов. Относительно велики предсердия, особенно правое. Интенсивный рост предсердий, в частности, левого, продолжается примерно до 1,5 лет. В последующие годы объем предсердий и желудочков увеличивается в равной мере. За первые 1,5 года жизни утолщаются также волокна миокарда. Отмечается быстрый рост кардиомиоцитов. Вначале тяжи кардиомиоцитов многоядерные, тонкие, поперечная исчерченность в них слабо выражена. Постепенно мышечные клетки утолщаются за счет возрастания количества саркоплазмы, а также числа и диаметра миофибрилл. Дифференцировка миофибриллярного аппарата приводит к четкому проявлению поперечной исчерченности кардиомиоцитов, увеличиваются размеры их ядер. Формирующийся функциональный синтиций миокарда содержит рыхло расположенные тяжи мышечных клеток.
Диаметр кардиомиоцитов увеличивается с 6 до 9 мкм. Небольшое увеличение толщины кардиомиоцитов наблюдается и в последующие годы.
Клапаны, особенно предсердно-желудочковые, с возрастом также изменяются. Ткань створок становится более плотной, изменяется расположение и количество эластических волокон и сухожильных нитей.
Различие в силе сокращений левого и правого желудочков ведет к постоянному увеличению толщины левого желудочка. Уже к 6 месяцам жизни младенца мышца левого желудочка толще мышцы правого в полтора раза, а к 4—6 годам — даже в 2 раза. Соответственно левый желудочек весит больше правого на 2-м месяце жизни на 60%, на 6-м — почти вдвое, в 6-7 лет — даже больше чем вдвое.
К концу первого года жизни систолический объем увеличивается по сравнению с новорожденными на 7,5 мл и составляет 10 мл. Это объясняется увеличением притока крови к сердцу и растяжением желудочков при поступлении в них крови из сокращающихся предсердий. Частота сердечных сокращений к концу 1-го года жизни составляет 100—120 ударов в минуту.
Характерная особенность детского сердца — неравномерность сердечных сокращений, т. е. отсутствие правильной ритмичности: на протяжении 2—3 минут при спокойном лежании ребенка его сердце несколько раз меняет частоту сокращений. Неравномерность частоты и силы сердечных сокращений особенно велика у детей первых двух лет жизни. В дошкольном возрасте она несколько снижается, а к 7—8 годам у некоторых детей сердечные сокращения становятся равномерными. У большинства же недостаточная равномерность сокращений остается до 14—15 лет.
В первые месяцы жизни минутный объем крови равняется в среднем 325 мл, что при пересчете на 1 кг массы тела составляет около 100 мл. У годовалого ребенка минутный объем равен 1200 мл (около 120 мл на 1 кг массы), в 5 лет — 2000 мл (около ПО мл на 1 кг массы). У взрослого человека в среднем минутный объем равен 4000 мл, или около 60 мл на 1 кг массы. Таким образом, минутный объем крови при пересчете на 1 кг массы тела очень высок у детей. Это связано с тем, что в период роста организм нуждается в повышенном количестве кислорода.
У детей грудного возраста и в раннем детстве сердце отличается повышенной жизнестойкостью. К концу первого года жизни вес сердца в среднем достигает 60 г.
Сосуды сердца интенсивно ветвятся с образованием густой сети капилляров. Проводящая система организована в виде интрамуральных стволов.
Объем мышечного слоя в этот период возрастает быстро, к концу первого года он удваивается, а объем всего сердца увеличивается в 3 раза по сравнению с новорожденным. Это связано с тем, что сразу после рождения к сердцу предъявляются повышенные требования, так как выключается плацентарное кровообращение, начинает функционировать малый круг кровообращения, идут рост и дифференцировка тканей и органов.
Со стороны стромы сердца отмечается нарастание соединительной ткани, жировых клеток в ней содержится мало.
Раннее детство. В период от 2 до 6 лет быстрый рост сердца сменяется плавным ростом. Отмечаются медленная дифференцировка и рост сердечной мышцы. Толщина миокарда увеличивается главным образом за счет развития циркулярного слоя.
В этом возрасте происходит септация миокарда и оформление клапанного аппарата. В стенке сердца появляются крупные сосуды, происходит дифференцировка нервного аппарата.
Первое детство Впервом детстве наблюдается выраженный рост сердца. Вес сердца в 5-летнем возрасте составляет 90 г, а диаметр — около 7 см.
К 5-6 годамзаметно увеличиваются толщина мышечных клеток и количество соединительной ткани, появляются эластические волокна между мышечными пучками, ускоряется формирование сосудистой системы сердца. Элементы проводящей системы дифференцируются быстрее сократительных кардиомиоцитов. В сердечной мышце несколько увеличиваются мышечные волокна, но они все еще многоядерные. Просвет кровеносных сосудов сердца становится больше, появляются крупные сосудистые ветви, но относительное число кровеносных сосудов уменьшается. Заканчивается развитие иннервационного аппарата сердца. Увеличивается толщина левого желудочка, развивается соединительная ткань. В дошкольном возрасте сердце отличается недостаточностью и рыхлостью мышечной и соединительной тканей, обилием лимфатических и кровеносных сосудов. К 7 годам образуется многослойная сетка мышечных трабекул.
До пятилетнего возраста происходит, главным образом, концентрический рост сердца, а после 5 лет возрастает емкость полостей. Усиливается влияние блуждающего нерва, несколько снижается интенсивность обмена веществ и замедляется ЧСС. В конце дошкольного возраста она понижается до 85—75 ударов в минуту, минутный объем крови достигает почти 2 л.
Первый школьный возраст (7-10 лет) отличается готовностью органов сердечно-сосудистой системы к дальнейшим перестройкам. У детей в возрасте 7 лет объем миокарда становится в 5 раз больше первоначального. В эндокарде формируется гладкомышечный слой. В последующие годы завершается дифференцировка сердца, с 10 лет оно по своим структурным показателям (кроме размеров) и по форме приближается к сердцу взрослого человека. Сердце детей второго детства все еще имеет некоторые особенности строения, отличающие его от сердца взрослого человека. Так, в эндокарде меньше эластических волокон имышечных клеток, и он имеет более рыхлое строение. Объем полостей детского сердца меньше, чем у взрослого, а поэтому ударный объем будет меньшим. Например, у 7—летнего — 23,0 мл, 12-.летнего — 41,0 и у взрослого — от 60 до 80 мл. Наибольшее увеличение ударного объема сердца наблюдается в период полового созревания.
Количество кислорода, потребляемого организмом в покое, отнесенное к одному килограмму веса, в течение всего детства постепенно снижается и приближается к нормам взрослого человека. Вот почему для ребенка необходимо более продолжительное пребывание на воздухе.
Объем сердца у младших школьников увеличивается более медленными темпами по сравнению с суммарным просветом сосудов. Артерии относительно широки и развиты сильнее, чем вены, а просвет сосудов микроциркуляторного русла относительно больше, чем у взрослых, что является одной из причин сравнительно низкого артериального давления (АД). У 6—8-летних детей АД равно 99/64 мм рт. ст.У мальчиков 5—9 лет артериальное давление несколько выше, чем у девочек, а в 9—14 лет оно выше у девочек. С наступлением периода полового созревания давление крови вновь становится у мальчиков несколько выше, чем у девочек.
Частота пульса замедляется в 7—8 лет до 80—92, в 9—10 лет — до 74—86, в 11 лет — до 72—80 ударов в минуту. У девочек, как правило, пульс чаще, чем у мальчиков, в среднем на 5—10 сокращений в минуту. В период же физической нагрузки (подвижные игры, гимнастика, бег) число сердечных сокращений значительно возрастает. В связи с высоким развитием нервного аппарата сердца оно довольно легко приспосабливается к посильной физической нагрузке и быстро восстанавливается во время отдыха. У детей второго детства иногда наблюдается аритмия как результат перетренировки при занятиях гимнастикой, во время ходьбы на лыжах, при плавании и т. д. В этом случае необходимо уменьшить тренировочные нагрузки.
В возрасте 7—10 лет встречаются также нарушения давления крови, например, при отсутствии правильного режима, после плохого отдыха, при нарушениях питания и от приема жидкостей.. Учащиеся со стойко повышенным давлением жалуются на головную боль, утомляемость, сонливость. Таким детям следует облегчить учебную и трудовую нагрузку, рекомендовать длительное пребывание на воздухе.
В подростковый периоднаблюдается усиление роста и дифференцировки сердца. Особенно высок темп изменений у девочек. В это время заметно усиливается рост кардиомиоцитов, диаметр их резко увеличивается, заканчивается развитие сосудов сердца, клапанов и нервных окончаний. Нарастание толщины стенок сердца идет за счет увеличения поперечных размеров кардиомиоцитов (до 20-25 мкм) и соединительнотканных прослоек, в частности в эндокарде. Уплотняются створки клапанов и эндокард.
. Сердцу на этом этапе развития свойственны наиболее выраженные и быстро нарастающие изменения. Особенно значительно увеличивается масса желудочков, причем больше левого. Еще быстрее, чем толщина стенок сердца, увеличивается его объем. Наибольшая прибавка объема сердца у девочек отмечается в возрасте 12—13 лет, а у мальчиков — в 13—14 лет. Масса сердца до 13 лет больше у девочек, а в 14—15 лет — у мальчиков. Заметные изменения происходят в микроструктуре миокарда: размеры кардиомиоцитов и ядер резко увеличиваются, при этом число ядер на единицу площади уменьшается. Кроме того, образуются так называемые двойные ядра. Эти изменения свидетельствуют об интенсификации обменных процессов в миокарде и его деятельности на высоком энергетическом уровне. В подростковом возрасте почти завершается дифференциация сердца, и оно по своим структурным показателям (кроме размеров) становится подобным сердцу взрослого человека. Рост миокарда и стромы сердца заканчивается к 27-30 годам. С этого времени организм готов к выполнению больших физических нагрузок.
В подростковом и юношеском периодах встречаются сердца различной формы, что. является свидетельством неравномерного роста отдельных его частей. У подростков при нормальном развитии сердца увеличивается абсолютная величина минутного объема крови. Относительная же величина его у них больше, чем у взрослых, но меньше, чем у младших школьников. Однако, в отличие от младших школьников, увеличение относительных показателей минутного объема крови происходит в большей степени за счет систолического выброса, а не за счет увеличения частоты сердечных сокращений. Наибольший прирост систолического объема крови отмечается между 13 и 14 годами. Все это говорит о повышении экономизации сердечной деятельности в покое и о расширении диапазона функциональных возможностей системы кровообращения у подростков.
Помимо диспропорции между массой тела и размерами сердца, у подростков может иметь место физиологическая диспропорция в развитии самого сердца. Несоответствие нередко наблюдается в степени дифференцированности нервной и мышечной ткани сердца. К 12—16 годам нервный аппарат сформирован достаточно, но усиленный рост кардиомиоцитов приводит к резкому изменению установившихся ранее отношений между миокардом и проводящей системой сердца. Так создаются морфологические предпосылки для возникновения нарушений различных функций сердца: экстрасистолии, замедления атриовентрикулярной и внутрижелудочковой проводимости, синусовой аритмии.
Юношеский период.
В то время как у подростков рост тела в длину преобладает над ростом в ширину, в юношеском периоде явно преобладает рост в ширину. В этом возрасте отчетливо формируется соматотип индивидуума.
Более четкими становятся половые различия в размерах, пропорциях тела, функциональных характеристиках и общей работоспособности юношей и девушек. К концу периода эти различия достигают своего максимума. Девушки старшей возрастной группы отстают от юношей в длине тела на 10—12 см, а в массе тела — на 5—8 кг.
Сердечно-сосудистая система.Вес сердца в 16-летнем возрасте в среднем составляет 292 г. Заметно увеличиваются размеры сердца. Так, ширина сердца к 16 годам достигает 9 см . У взрослых (16-40 лет) ширина сердца равна 10,5 см, а длина — 13 см.
К 18 годам объем сердца достигает величин, характерных для взрослых. К этому времени и соотношение толщины стенки левого и правого желудочков становится таким же, как у взрослого (2,5:1). В юношеском возрасте продолжается и структурная дифференцировка сердца. У 19-20-летних субъектов трабекулы эндокарда приобретают наиболее выраженное сетчатое строение. Число сосочковых мышц от рождения (4-8 в каждом желудочке) постепенно уменьшается за счет слияния между собой. В 19-20 лет сосочковые мышцы имеют удлиненную форму, эластичны и хорошо выражены. Приблизительно к 25-30 годам число сосочковых мышц достигает в правом желудочке трех, а в левом — двух. К 40-45 годам они достигают наибольшей мощности.
Развитие предсердно-желудочковых клапанов до периода полового созревания и иногда юношества проявляется относительным увеличением размеров передней створки двустворчатого клапана по сравнению с задней, большей их эластичностью. После 20 лет предсердно-желудочковые клапаны становятся более плотными и не имеют четко очерченных краев. К 30 годам края створчатых клапанов сердца нередко уплощаются. В развитии сердца в этот период различают три этапа: дифференцировки, стабилизации и инволюции.
Дифференцировка гистологических элементов сердца заканчивается к 16-20 годам. В ходе дифференцировки кардиомиоциты обогащаются саркоплазмой, в результате чего их ядерно-цитоплазменное отношение уменьшается. Количество миофибрилл прогрессивно увеличивается. Миоциты проводящей системы сердца при этом дифференцируются быстрее, чем сократительные.
При дифференцировке волокнистой стромы сердца наблюдается постепенное уменьшение ретикулярных волокон. Кривая роста волокон и ядер миокарда достигает наибольшей величины у юношей к 16—18 годам, у девушек усиленная дифференцировка сердечной мышцы происходит примерно двумя годами раньше.
Абсолютная и относительная величина минутного объема крови, а также величина систолического объема крови приближаются к характерным для взрослых.
ЧСС в покое вследствие продолжающегося повышения тонуса блуждающего нерва достигает показателей взрослых, при этом сердечный ритм у девушек заметно более учащен, чем у юношей, как, впрочем, и в предыдущих возрастных группах. Максимальное увеличение ЧСС у юношей достигается при большей мощности работы, нежели у подростков, что является показателем расширения диапазона адаптационных возможностей системы кровообращения.
В старшем школьном возрасте повышается артериальное давление. У юношей его повышение происходит постепенно, а у девушек — скачкообразно. Особенно резкий скачок отмечается в 15 лет, поэтому в таком возрасте как систолическое, так и диастолическое давление у девушек выше. В 16—17 лет эти различия сглаживаются. В 18-летнем возрасте уровень диастолического давления становится более высоким у юношей.
На величину артериального давления влияют тип телосложения и степень полового созревания. Оно выше у гиперстеников и лиц, половое созревание которых происходит быстрее, чем у их ровесников. Нередко в этом возрасте отмечается систолическое давление больше 140 мм рт. ст. — так называемая юношеская гипертония. Как и у подростков, она связана в первую очередь с повышением сосудистого тонуса, обусловленного гормональной гиперфункцией в сочетании с другими неблагоприятными факторами, и в большинстве случаев имеет преходящий характер.
Нервная регуляция деятельности сердечно-сосудистой системы у девушек и юношей становится совершенной, и поэтому их организм справляется с большими физическими нагрузками. Более экономной становится реакция системы кровообращения на физическую нагрузку. Однако и в юношеском возрасте может наблюдаться несоответствие вегетативных сдвигов интенсивности нагрузки.
Между 20 и 30 годами при обычной функциональной нагрузке сердце человека находится в периоде относительной стабилизации.
В возрасте старше 30—40 лет в миокарде сердца обычно начинается некоторое нарастание его соединительнотканной стромы, а позднее и очаговая пролиферация эластических и коллагеновых волокон. При этом в соединительнотканной строме сердца, особенно в эпикарде, появляются жировые клетки.
Кровеносные сосуды
У новорожденных в первые месяцы жизни особенно широки сосуды верхней половины тела, которая, следовательно, получает больше крови. К концу первого и началу второго года жизни в связи с усиленным ростом нижних конечностей и началом ходьбы диаметр сосудов нижней половины тела увеличивается. Появлением значительной подвижности, требующей доставки большого количества крови, объясняется ростом величины просвета сосудов и толщины их стенки у детей 2—3 лет. В частности, увеличивается количество гладких мышечных клеток в стенке артерий.
Изменения, происходящие в сосудистой системе, связаны с ростом, развитием и деятельностью отдельных органов. Сосуды не только растут в длину и ширину — появляются и новые мелкие кровеносные сосуды. Наряду с этим просветы некоторых сосудов зарастают, стенки их перерождаются. Таким образом происходит перераспределение сосудистой сети. Особенно легко разрушаются и заменяются новыми капилляры и мельчайшие артерии.
Сердце у детей выполняет работу относительно большую, чем у взрослых, а кровеносные сосуды у них короче, что создает благоприятные условия для обильного кровотока. Так, в покое скорость кругооборота крови у новорожденных — 12 с, в 3 года — 15 с, в 14 лет — 18,5 с, у взрослого — 22 с, к старости она уменьшается.
Большая скорость движения крови обеспечивает лучшие условия кровоснабжения органов. 1 кг тела у новорожденных получает 380 г крови в минуту, у детей 3 лет — 305 г, 14 лет — 245 г, у взрослых — 205 г.
Сосуды у новорожденного в отличие от сосудов у взрослого характеризуются большей емкостью по сравнению с массой тела. Стенки сосудов имеют слабо выраженный эластический каркас, небольшое развитие мышечной ткани. Во многих венах нет четкого разделения на три оболочки. Диаметры артерии и соответствующей вены у детей обычно одинаковы. Относительно большая масса сердца и более широкий просвет сосудов значительно облегчают кровообращение.
По мере развития ребенка вены растут интенсивнее артерий. Значительно увеличивается просвет вен, в них образуются клапаны, которые у новорожденных недоразвиты. Формирование сосудистой стенки наиболее интенсивно происходит в первые недели и месяцы после рождения и связано с условиями гемодинамики и физиологической нагрузкой.
У новорожденных детей в артериях мышечного типасодержится очень мало мышечных клеток, а в некоторых они даже отсутствуют и развиваются только после рождения. По мере роста ребенка количество гладкомышечных клеток увеличивается, формируется хорошо выраженная мышечная оболочка, характерная для артериальных сосудов этого типа.
К концу первого месяцапостнатальной жизни четко видна разница в сосудах мышечного и эластического типов. Формирование эластических мембран и средней оболочки в артериях происходит раньше, чем в венах.У детей первых лет жизни мышечная оболочка вен еще может отсутствовать как сплошной слой.
Формирование стенки всех кровеносных сосудов завершается к 12 годам. В подростковом возрасте существуют четкие различия всех типов вен.Полное развитие сосудов под влиянием функциональной нагрузки заканчивается к 30 годам.
Аорта- крупнейшая артерия эластического типа. Внутренняя оболочка аорты к рождению ребенка состоит только из эндотелия и эластических элементов с очень тонкой прослойкой соединительной ткани между ними.
Эндотелий аорты новорожденного заметно отличается от эндотелия этого сосуда у плода и взрослого человека. У плода эндотелий состоит из одинаковых узких, длинных, одноядерных клеток, мало отличающихся размерами. У детей после рождения кроме таких же клеток в небольшом количестве имеются и более крупные, полигональные, двухъядерные клетки, характерные для эндотелия аорты взрослого человека. Структура, свойственная внутренней оболочке аорты взрослых, формируется к 8-10 годам жизни. К этому времени в ней появляются выраженные соединительнотканный и мышечный слои. По мере роста и развития ребенка в средней оболочке аорты увеличивается количество эластических элементов и гладкомышечных клеток
Гемокапилляры
У новорожденных и детей грудного возраста сосудистые и капиллярные сети обычно развиты сильнее, чем у взрослых. Капилляры у маленького ребенка шире, особенно в легких, почках, кишках и в коже. По мере развития сосудистые сети становятся менее богатыми. Это связано с увеличением массы тела, прекращением функционирования и запустеванием части сосудов.
Эндотелий капилляров у новорожденного имеет большую толщину. В эндотелиоците хорошо развиты органеллы (гранулярная цитоплазматическая сеть, много свободных полисом и рибосом, хорошо развит пластинчатый комплекс). Перициты имеют выраженную цитоплазматическую сеть.
К концу первой недели жизни происходят истончение эндотелия, увеличение на его поверхности микроворсинок, активация процессов транскапиллярного обмена. В перицитах наблюдается некоторое уменьшение количества мембран цитоплазматической сети и пластинчатого комплекса.
В 2 недели просвет капилляров за счет изменений в эндотелиоцитах значительно увеличивается. Капилляры сильно истончаются, в некоторых из них появляются фенестры. В эндотелиоцитах значительно уменьшается количество органелл. Базальная мембрана становится более рыхлой. Перициты располагаются свободно, перикапиллярное пространство расширяется, увеличивается число волокнистых структур.
Наблюдаемая в этот период гетероморфность элементов стенки капилляра к концу первого месяца жизни снижается. Вместе с тем уже на этом этапе онтогенеза выявляется органная специфика капилляров, определяемая генетической программой и местными условиями гемодинамики.
Законом развития сосудов в пре- и постнатальном периодах является основанная на генетически закрепленном типе тенденция снабжать кровью все вновь образующиеся органы и ткани. Дифференцировка капилляров заканчивается в основном к 30-му дню.
Преддошкольный возраст. Степень кровоснабжения органов у детей относительно выше, чем у взрослых, еще и потому, что размеры сердца у первых относительно больше, артерии и капилляры шире, а вены уже. Кровоснабжение органов у детей больше также 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 расширяются, с 7 лет расширяются и сужаются, но у детей и подростков расширяются чаще, чем у взрослых.
У грудничков, как и у новорожденных, диаметр легочной артерии больше, чем у аорты. Их поперечное сечение становится одинаковым лишь к 10 годам, а в период полового созревания диаметр аорты больше диаметра легочного ствола.
С возрастом увеличивается расхождение между быстро растущим сердцем и относительно медленно возрастающим поперечным сечением аорты и крупных артерий. К концу года суммарный просвет аорты и крупных артерий (мм2) в 8,3 раза больше веса сердца (г), от 1 до 10 лет — в 3,5 раза. Поэтому в грудном возрасте вследствие более широкого поперечного сечения аорты и крупных артерий по отношению к объему сердца и длине тела работа сердца облегчается.
В первом детстве продолжается рост сосудов, но процесс этот отстает от роста сердца, что приводит к относительной узости сосудов и вызывает некоторое повышение артериального давления, более выраженного у мальчиков. Приблизительно в возрасте 2—4 лет появляются хорошо выраженные артериальные стволы. К 5—7 годам формируются отдельные более крупные вены, и венозная сеть по своему строению приближается к венозной сети взрослого человека.
В подростковом периоде происходят заметные изменения в сосудах. До 11-12 лет легочная артерия шире аорты, затем их сечения сравниваются, а после завершения полового созревания устанавливаются обратные взаимоотношения. В связи с увеличением размеров сердца и количества крови, выбрасываемой из левого желудочка, особенно возрастает площадь просвета восходящей аорты. Становятся больше диаметры и других крупных сосудов, однако темпы роста сосудов отстают от темпа роста объема сердца, что приводит после 12 лет к возникновению относительной узости сосудов. Более быстрое увеличение объема сердца по сравнению с ростом емкости сосудистой сети обусловливает предпосылку к повышению сосудистого тонуса и создает анатомические условия к повышению артериального давления. От темпов увеличения объема полостей сердца отстает и расширение отверстий предсердно-желудочковых клапанов. В результате этого увеличивается скорость кровотока через клапанные устья, что является одной из причин возникновения у подростков функциональных шумов.
Относительная узость сосудов и изменение их тонуса, а также повышенные требования к системе кровообращения, связанные с увеличением массы тела и усилением обменных процессов в организме, обусловливают более интенсивную работу сердца, что сопровождается увеличением его массы и размеров. Иногда темп роста миокарда настолько высок, что возникает гипертрофия левого желудочка и происходит изменение конфигурации сердца.
Встречающиеся в пубертатном возрасте различные отклонения со стороны сердечно-сосудистой системы должны учитываться при проведении уроков по физической культуре и при организации занятий спортом. Практика мирового спорта подтверждает, что при рациональном построении тренировочного цикла с учетом анатомо-физиологических особенностей подростков многие из них добиваются выдающихся спортивных результатов.
Но, несмотря на это, следует помнить, что у подростков на фоне морфологической и функциональной незрелости различных элементов сердца и сосудов, а также продолжающегося развития центральной нервной системы особенно заметно выступает незавершенность формирования механизмов, регулирующих и координирующих различные функции сердца и сосудов как внутри системы кровообращения, так и по отношению к деятельности других органов и систем организма. Поэтому адаптационные возможности системы кровообращения у подростков при мышечной деятельности значительно меньше, чем у старших школьников, а тем более у взрослых. Система кровообращения в подростковом периоде реагирует на нагрузки менее экономично и приходит в состояние максимального функционального напряжения при относительно небольших физических нагрузках.