Возрастная морфология сердечно -сосудистой системы Сердце

Возрастная морфология сердечно -сосудистой системы

Сердце и все типы сосудов закладываются в конце второй недели эмбрионального развития и также рано начинают функционировать. Это связано с их жизненно важной интегративной функцией. Первые кровеносные сосуды появляются в мезодерме желточного мешка. Закладка представляет собой кровяные островки, образованные двумя типами механобластов. Клетки, занимающие периферию островков, вытягиваются, уплощаются и превращаются в эндотелиоциты первичных кровеносных сосудов. Оставшиеся в центре островка клетки – являются стволовыми кроветворными клетками. Таким образом, одновременно происходит процесс, получивший название гемангиогенез - образование, как первичных сосудов, так и клеток крови. На первых порах, стенка сосудов – тонкая эндотелиальная трубочка - не сплошная, с большими щелями. Постепенно, мезодермальные клетки, окружающие первичные сосуды дифференцируются в гладкомышечные, адвентициальные клетки, фибробласты, что и приводит к формированию оболочек сосуда.

Кровеносные сосуды в теле зародыша образуются сходным путем, но без клеток крови в просвете – ангиогенез. В конце третьей недели, сосуды тела зародыша и кровеносные сосуды стенки желточного мешка объединяются – образуется единая сосудистая сеть. Дальнейшее развитие стенки кровеносных сосудов происходит под влиянием различных гемодинамических условий, характерных для отдельных органов и разных топографических областей тела. Большая роль в этом принадлежит объему и давлению крови, скорости кровотока и т. д. Воздействие этих факторов приводит к дифференцировке компонентов сосудистой стенки и созданию отличительных черт, в строении, как магистральных сосудов, так и своеобразно устроенного в каждом органе сосудистого русла, обеспечивающего специфику его функций.

В более поздние сроки внутриутробного развития, а также после рождения новые кровеносные сосуды образуются путем роста из уже существующих сосудистых структур. Под действием факторов ангиогенеза: фактор роста сосудов, трансформирующий фактор, фактор роста фибробластов и другие нейроэндокринные факторы, у существующего кровеносного сосуда образуется капиллярный отросток. В течение 24 – 48 часов из стенки сосуда выходят эндотелиоциты, образующие активные псевдоподии и формирующие верхушку капиллярного отростка (Ι). За ней располагается зона активно делящихся клеток эндотелия, формирующих базальную мембрану (ΙΙ). На 3 – 4 сутки, дифференцировка эндотелиоцитов проксимального отдела капиллярного отростка приводит к формированию эндотелиальной оболочки кровеносного сосуда. I - верхушка капиллярного отростка; II - зона активно делящихся клеток эндотелия, формирующих базальную мембрану; III - формирование эндотелиальной оболочки кровеносного сосуда.

Особенности строения сосудов у новорожденных 1. 2. 3. 4. К моменту рождения все сосуды, особенно микроциркуляторное русло уже имеют морфологическую органоспецифичность. Для ребенка первых месяцев жизни, характерны широкие капилляры с более толстой, чем у взрослых эндотелиальной выстилкой и активными процессами транскапиллярного обмена. Из-за слабо развитой средней оболочки артерии и вены у новорожденных тонкостенные, диаметр их одинаков, что, безусловно, способствует облегчению кровотока. У ребенка рост и дифференцировка морфологических структур венозной стенки происходит быстрее артериальной, поэтому к 16 годам соотношение просвета вен и артерий становится как у взрослых – 2: 1. С возрастом и ростом сосудов отмечается значительное увеличение количества ГМК и эластических волокон, при этом толщина средней оболочки нарастает. А вот в сосудах малого круга кровообращения, наоборот, мышечная оболочка истончается, а их просвет увеличивается. В целом, процесс дифференцировки структур сосудистой стенки протекает вплоть до 16 - 20 летнего возраста, что связано с неравномерностью развития различных систем организма.

Особенности строения сосудов в старческом возрасте Строение сосудов постоянно меняется в течении всей жизни человека. Развитее сосудов под влиянием функциональной нагрузки заканчивается примерно к 30 годам. В дальнейшем в стенках артерий происходит разрастание соединительной ткани, что ведет к снижению эластичности и уплотнению стенки. Этот процесс в артериях эластического типа выражен сильнее. В основном веществе внутренней и средней оболочек сосудов накапливаются кислые сульфатированные мукополисахариды, от которых зависит волокнообразование. После 60 -70 лет во внутренней оболочке всех артерий отмечаются очаговые утолщения коллагеновых волокон, в результате чего в крупных артериях внутренняя оболочка по размерам приближается к средним. В мелких и средних артериях внутренняя оболочка разрастается меньше. Внутренняя эластическая мембрана с возрастом истончается и может расщепляться на островки. Мышечные клетки средней оболочки атрофируются. Эластические волокна подвергаются зернистому распаду и фрагментации, а коллагеновые волокна наоборот разрастаются. Одновременно с этим во внутренней и средней оболочке артерий появляются кальциевые отложения, которые с возрастом прогрессируют. В наружной оболочке после 60 лет отмечаются продольно лежащие пучки ГМК. Возрастные изменения в венах сходны с таковыми в артериях. Сосуды сосудов до 50 -60 лет умеренно спазмированны, а после 60 лет расширяются.

Лимфатические сосуды в старческом возрасте покрываются многочисленными мелкими варикозными вздутиями и выпячиваниями из-за уменьшения количества гладкомышечных клеток в средней оболочке и снижением их тонуса. В стенках крупных лимфатических стволов и грудного протока начиная с 35 лет увеличивается содержание коллагеновых волокон во внутренней оболочке, а количество мышечных клеток и эластических волокон снижается. К 60 годам этот процесс значительно прогрессирует.

Органные особенности сосудов Сосуды различных органов имеют отличия в строении: артерии черепа отличаются малым содержанием эластических волокон в средней и наружной оболочках, а наружная эластическая мембрана в них отсутствует, внутренняя эластическая мембрана в них наоборот выражена хорошо. Такие же особенности имеют артерии головного мозга. В пупочной артерии отсутствует внутренняя эластическая мембрана. В затылочной артерии сильно развиты гладкомышечные клетки внутренней оболочки В почечной, брыжеечной, селезеночной и венечной артериях гладкомышечные клетки хорошо выражены в наружной оболочке. В артериях половых органов, мышц сердца и пупочного канатика пучки ГМК в основном находятся в во внутренней и наружной оболочках. У легочной и пупочной артерий хорошо развит циркулярный мышечный слой средней оболочки. Вены сердца содержат в средней оболочке продольные пучки ГМК. Средняя оболочка воротной вены состоит из 2 слоев: внутреннего – кольцевого и наружного – продольного. Глубокие вены желудочков сердца не имеют ни мышечных ни эластических мембран. Они построены по типу синусоидов, и имеют на дистальном конце вместо клапанов запирательные приспособления. В венах наружной оболочки сердца находятся продольные пучки ГМК. Вены надпочечников имеют продольные пучки ГМК во внутренней оболочке, которые выступают в просвет вены, особенно в устьях. Вены печени, подслизистого слоя кишечника, слизистой оболочки носа и некоторые другие имеют гладкомышечные сфинктеры, регулирующие отток крови.

Сердце Развитие начинается на третьей недели эмбриогенеза из двух эмбриональных закладок. Клетки, производные мезодермы, формируют внутреннюю оболочку сердца – эндокард; клетки миоэпикардиальной пластинки (утолщенная часть висцерального листка спланхнотома) дифференцируются в двух направлениях: внутренние образуют миокард, наружные эпикард. Первоначально, сердце представляет собой прямую трубку, но вследствие неравномерного развития и роста ее частей в узком пространстве средостения, происходят изгибы сердца, приводящие на 4 неделе к формированию двухкамерного сердца. Трехкамерное сердце появляется на 4 неделе внутриутробного развития при образовании складки, делящей общее предсердие (венозное русло) на два правое и левое. При этом в перегородке остается отверстие (овальное окно), через которое кровь из правого предсердия переходит в левое. 1 - закладка эпикарда, 2 закладка эндокарда, 3 закладка миокарда.

Четырехкамерное сердце формируется на 5 неделе внутриутробного развития. В общем желудочке образуется растущая вверх перегородка, разделяющая его на правый и левый. Общий артериальный ствол также делится на два отдела: аорта и легочный ствол, сообщающиеся соответственно с левым и правым желудочками. В перегородках некоторое время сохраняются отверстия, межжелудочковое закрывается в эмбриональном периоде, а овальное окно - в первые дни после рождения. Для внутриутробного периода характерно мощное развитие правых отделов сердца, преимущественно миокарда, т. к. сосуды легочного круга создают большое гемодинамическое сопротивление. Кардиомиобласты интенсивно делятся, устанавливают контакты друг с другом, формируя трабекулы. Клетки увеличиваются в размерах, в цитоплазме возрастает количество митохондрий, а. ЭПС, происходит дифференцировка сократительного аппарата. а – эмбрион; б – плод; в – новорожденный; г – взрослый

Соединительной ткани и кровеносных сосудов при этом практически нет - питание «трабекулярного» миокарда осуществляется из полостей сердца. К 6 месяцу внутриутробного развития миокард приобретает компактную структуру и имеет значительное количество капилляров в соединительно-тканных прослойках. Увеличение массы сердца во внутриутробном развитии идет за счет энергичного размножения кардиомиоцитов и увеличения их размеров. Проводящие кардиомиоциты появляются на самых ранних этапах развития сердца, и имеют четко выраженное клеточное строение. На 5 месяце эмбриогенеза они формируют проводящую систему сердца, напоминающую в общих чертах таковую у взрослых. У новорожденного форма сердца округлая, с большим поперечным диаметром, стенка органа тонкая, легко растяжимая, вес 18 – 20 г. После рождения происходит длительный период, пока структуры сердца не достигнут дефинитивного состояния.

Эндокард новорожденного практически не содержит слоя ГМК и эластических волокон. Их формирование заканчивается к 5 – 6 годам жизни. В этот же период происходит усложнение клапанного аппарата сердца. Для миокарда новорожденного характерны тонкие, состоящие из мелких клеток мышечные волокна. В конце первого месяца стенка левого желудочка становится толще стенки правого желудочка, так как на него теперь приходится большая нагрузка. Переход от плодного к взрослому типу кровообращения продолжается несколько недель. Хотя артериальный проток и сжимается при рождении (спустя 10 – 15 часов после родов), он остается проходимым в течение первых 2 -3 -х месяцев. Анатомическое закрытие плодных сосудов и овального отверстия происходит в результате пролиферации эндотелия и фиброзной оболочки. В период после рождения до 2 -х лет отмечается быстрое увеличение толщины мышечных волокон за счет роста кардиомиоцитов, возрастания количества ядер и сократительных миофибрилл, объема саркоплазмы. Отчетливой становится поперечная исчерченность. Волокна миокарда лежат рыхло, соединительной ткани и жировых клеток мало. а – миокард новорожденного; б – миокард взрослого человека

От 2 -х до 10 лет происходит дальнейшая дифференцировка миокарда, главным образом его проводящей системы и соединительно-тканных компонентов. К 7 годам толщина миокарда возрастает в 5 раз, по сравнению с новорожденным. В период полового созревания темп изменений, особенно у девочек, нарастает. Увеличивается диаметр волокон, завершается дифференцировка коронарных сосудов, нервного аппарата и клапанов. Около 2% новорожденных имеет те или иные формы врожденных пороков сердца, вызванных нарушениями процессов внутриутробного развития. В 30 – 40% случаев встречаются дефект межжелудочковой перегородки, дефект межпредсердной перегородки отмечается в 7% случаев. В участках ветвления коронарных артерий у новорожденных существуют особые утолщения интимы – мышечно – эластические подушки. Их образуют недифференцированные ГМК средней оболочки сосуда, которые мигрируют в подэндотелиальный слой через фенестры внутренней эластической мембраны. Здесь они продуцируют основное вещество, эластические и частично коллагеновые волокна. В эти участки проникают макрофаги. В первые десятилетия жизни эти утолщения становятся повсеместными в коронарных артериях. Именно в этих участках артериальной стенки в зрелом возрасте отмечается развитие атеросклеротического процесса. Строение коронарных артерий новорожденного. Утолщения интимы (выделены черным) закономерно обнаруживаются в областях ветвления сосудов. 1 – эндотелий; 2 – подэндотелий слой с макрофагами; 3 – гладкие миоциты; 4 – внутренняя эластическая мембрана с мигрирующими миоцитами. Точками показана внеклеточная и внутриклеточная локализация липидов.

Возрастные особенности строения сердца в онтогенезе 1. 2. 3. В течении онтогенеза различают 3 периода изменения гистоструктуры сердца: период дифференцировки; период стабилизации структуры; период инволюции. Дифференцировка гистологических структур сердца в постэмбриональном периоде заканчивается к 16 -20 годам. В ходе дифференцировки кардиомиоциты обогащаются саркоплазмой, в результате чего их ядерно-плазматическое отношение уменьшается. Количество миофибрилл прогрессивно увеличивается. Мышечные клетки проводящей системы при этом дифференцируются быстрее, чем сократительные. При дифференцировке волокнистой стромы сердца наблюдается постепенное уменьшение ретикулярных волокон. В период от 20 до 30 лет при обычной функциональной нагрузке сердце человека находится в периоде относительной стабилизации гистологических структур. Период инволюции. В возрасте старше 30 -40 лет в миокарде 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 адипоциты. Далее с увеличением возраста процессы дистрофии миокарда, разрастания стромы и увеличения адипоцитов продолжаются. В атипичных кардиомиоцитах так же отмечаются явления дистрофии: снижаются размеры клеток, за счет уменьшением цитоплазмы, а так же содержания клеточных органелл.