Развитие артериальной системы

Кровеносная система закладывается у зародыша человека очень рано - на 12-й день внутриутробной жизни. О начале развития сосудистой системы свидетельствует появление в окружающей желточный пузырь внеэмбриональной мезенхиме так называемых кровяных островков. Позднее они закладываются в стебле тела и в самом теле зародыша, окружая его эпителиальную энтодермальную пищеварительную трубку. Кровяные островки - это скопления возникающих при дифференцировке мезенхимы клеток ангиобластов. На следующей стадии развития в этих островках дифференцируются, с одной стороны, краевые клетки, образующие однослойную эндотелиальную стенку кровеносного сосуда, с другой - центральные клетки, которые дают начало красным и белым форменным элементам крови.

Вначале в теле эмбриона появляется первичная капиллярная сеть, состоящая из мелких, ветвящихся и анастомозирующих между собой трубочек, выстланных эндотелием. Более крупные сосуды образуются путем расширения отдельных капилляров и слияния их с соседними. В то же время капилляры, в которые прекращается приток крови, подвергаются атрофии. Развивающиеся сосуды обеспечивают кровоснабжение закладывающихся и растущих органов зародыша. Наиболее крупные сосуды образуются в центрах повышенной метаболической активности, в быстро развивающихся органах, таких как печень, головной мозг, пищеварительная трубка. Кровеносная система эмбриона характеризуется симметричным расположением основных сосудов (phasis bilateralis), но вскоре их симметрия нарушается, и путем сложных перестроек формируются непарные сосудистые стволы (phasis inequalis).

Наиболее существенными особенностями кровеносной системы плода являются выключенность легочного кровообращения и наличие пупочных сосудов, связывающих тело плода с плацентой, где происходит обмен веществ с организмом матери. Плацента выполняет те же функции, которые после рождения выполняют кишечник, легкие и почки. Развитие сосудов играет первостепенную роль в эмбриогенезе всех органов и систем. Местные нарушения кровообращения приводят к атрофии органов или аномальному их развитию, а выключение одного из крупных сосудов может повлечь за собой гибель эмбриона или плода.

Артериальная система эмбриона человека во многом повторяет особенности строения сосудистой системы низших позвоночных. На 3-й неделе развития зародыша закладываются парные вентральные и дорсальные аорты. Их связывают 6 пар аортальных дуг, каждая из которых проходит в соответствующей жаберной дуге. Аорты и аортальные дуги дают начало главным артериальным сосудам головы, шеи и грудной полости. Две первые аортальные дуги быстро атрофируются, оставляя после себя сплетения мелких сосудов. Третья дуга вместе с продолжением дорсальной аорты дает начало внутренней сонной артерии. Продолжение вентральной аорты в краниальном направлении дает начало наружной сонной артерии. У эмбриона этот сосуд снабжает ткани первой и второй жаберных дуг, из которых в дальнейшем формируются челюсти и лицо. Участок вентральной аорты, расположенный между III и IV аортальными дугами, образует общую сонную артерию. IV аортальная дуга слева преобразуется в дугу аорты, справа из нее развиваются плечеголовной ствол и начальная часть правой подключичной артерии. V аортальная дуга является непостоянной и быстро исчезает. VI дуга справа соединяется с выходящим из сердца артериальным стволом и образует легочный ствол, слева эта дуга сохраняет свое соединение с дорсальной аортой, образуя артериальный проток, который сохраняется до рождения в виде канала между легочным стволом и аортой. Перестройка аортальных дуг происходит в течение 5-7-й недель эмбрионального развития.

Дорсальные аорты на 4-й неделе сливаются между собой в непарный ствол. У эмбриона дорсальная аорта дает 3 группы артерий: дорсальные межсегментарные, латеральные сегментарные и вентральные сегментарные. Первые пары дорсальных межсегментарных артерий дают начало позвоночным и базилярной артериям. Шестая пара расширяется, справа она образует дистальный участок подключичной артерии, а слева - всю подключичную артерию и продолжается с обеих сторон в подмышечные артерии. Латеральные сегментарные артерии развиваются в связи выделительными и половыми органами, из них образуются диафрагмальные, надпочечниковые, почечные артерии и гонадные артерии. Вентральные сегментарные артерии вначале представлены желточными артериями, которые частично подвергаются редукции, а из оставшихся сосудов образуются чревный ствол и брыжеечные артерии. К вентральным ветвям аорты относится артерия аллантоиса, из которой развивается пупочная артерия. В результате соединения пупочной артерии с одной из дорсальных межсегментарных артерий формируется общая подвздошная артерия. Часть ствола пупочной артерии дает начало внутренней подвздошной артерии. Выростом пупочной артерии является наружная подвздошная артерия, идущая на нижнюю конечность.

Артерии конечностей формируются из первичной капиллярной сети, образующейся в почках конечностей. В каждой конечности зародыша имеется осевая артерия, которая сопровождает главные нервные стволы. Осевая артерия верхней конечности является продолжением подмышечной артерии, она идет сначала как плечевая артерия и продолжается в межкостную артерию. Ветвями осевой артерии являются локтевая и лучевая артерии и срединная артерия, которая сопровождает одноименный нерв и переходит в сосудистое сплетение кисти. Осевая артерия нижней конечности берет начало от пупочной артерии и идет по ходу седалищного нерва. В дальнейшем она редуцируется, а дистальный ее участок сохраняется в виде малоберцовой артерии. Главная артериальная магистраль нижней конечности является продолжением наружной подвздошной артерии, ее составляют бедренная и задняя большеберцовая артерии. Передняя большеберцовая артерия образуется в результате слияния ветвей осевой артерии.

К моменту рождения артериальная система представляется в основном сформированной. Ее постнатальные изменения связаны в первую очередь с прекращением плацентарного кровообращения и редукцией пупочных артерий, которые оказываются теперь небольшими ветвями внутренних подвздошных артерий. С другой стороны, быстро расширяются ветви легочных артерий, обеспечивая резко возрастающий кровоток через легкие. Развитие артерий после рождения происходит пропорционально росту органов и частей тела. Отмечаются изменения хода и длины некоторых артерий, связанные с изменением топографии органов. Например, опускание яичек сопровождается удлинением яичковых артерий. При инволюции отдельных органов, например вилочковой железы, редуцируется часть снабжающих его сосудов.