Изменение направления потока крови у новорожденного млекопитающего

Ткани развивающегося плода так же нуждаются в кислороде и питательных веществах, как и ткани взрослого организма. Однако физиология плода чрезвычайно резко отличается от физиологии взрослого. Главное из этих отличий отсутствие функционирующих легких и кишечника. Весь кислород и все питательные вещества должны поступать к плоду через плаценту. Это обстоятельство ставит перед нами два вопроса: первый как плод получает кислород из материнской крови, и второй — каким образом меняется направление тока крови

Рис. 6.27. Перенос кислорода от матери кплоду у человека. Субъединицы белка в молекулах гемоглобина взрослого организма и плода отличаются друг от друга (А). γ-Цепь гемоглобина плода связывает дифосфоглицерат менее интенсивно, чем ß-цепь гемоглобина взрослого. Следовательно, гемоглобин плода может связывать кислород более эффективно, чем гемоглобин взрослого (Б). В плаценте, где давление кислорода невелико, происходит перенос кислорода из материнской крови (которая при таком низком давлении отдает кислород тканям) в кровь плода, которая еще может его захватывать. (Б —по Stryer, 1981.)

Гилберт С. Биология развития: В 3-х т. Т. I: Пер. с англ. — М.: Мир, 1993. — 228 с.

208 ГЛАВА 6

Рис. 6.28. Изменение тока крови при рождении. Заполнение легких воздухом вызывает в них увеличение давления крови и обусловливает изменение направления тока крови у новорожденного младенца. Артериальный проток сжимается, и сообщение аорты с легочными артериями прекращается: закрывается также овальное отверстие — проход между левым и правым предсердиями. Таким образом, легочное кровообращение отделяется от всей системы кровообращения. (По Baker. Alien. 1982.)

так, что она после перерезки пупочного канатика (когда становится необходимым легочное дыхание) начинает поступать в легкие?

В решении проблемы снабжения плода кислородом из материнской крови участвует гемоглобинплода (фетальный гемоглобин). Гемоглобин в эритроцитах плода несколько отличается от гемоглобина взрослого организма. Цепи гемоглобина плода имеют несколько иную последовательность аминокислот. Два из четырех пептидов в цепях гемоглобина плода и взрослого идентичны (α-цепи), но две βцепи гемоглобина взрослого замещены у плода двумя γ-цепями (рис. 6.27, А). Нормальные ß-цепи связывают естественный регулятор процесса, способствующий высвобождению кислорода,— дифосфоглицерат. Изоформы γ-цепи не обладают способностью связывать дифосфоглицерат и поэтому имеют более высокое сродство к кислороду.

Гилберт С. Биология развития: В 3-х т. Т. I: Пер. с англ. — М.: Мир, 1993. — 228 с.

_____ РАННЕЕ РАЗВИТИЕ ПОЗВОНОЧНЫХ. МЕЗОДЕРМА И ЭНТОДЕРМА 209

В плаценте — среде с низким содержанием кислорода — он высвобождается из гемоглобина взрослого. В той же среде гемоглобин плода будет не отдавать, а, напротив, связывать кислород. Это небольшое различие в сродстве к кислороду обусловливает возможность переноса кислорода от матери к плоду (рис. 6.27.5). Миоглобин мышц плода имеет еще более высокое сродство к кислороду, поэтому молекулы кислорода будут переходить из гемоглобина плода в его миоглобин, накапливаться в мышцах и использоваться ими. Гемоглобин плода не вреден для новорожденного, и замещение эритроцитов, содержащих этот гемоглобин, эритроцитами, содержащими гемоглобин взрослого, у человека завершается примерно через полгода после рождения ребенка.

Однако, когда плод уже не получает кислорода от матери, как перестраивается его кровообращение, для того чтобы он смог получить кислород из своих легких? Во время развития плода отверстие (артериальный проток) направляет ток крови из легочной артерии в аорту (и, следовательно, в плаценту). Поскольку кровь из легочной вены не возвращается в плод, развивающийся плод млекопитающих должен иметь какой-то иной способ получения крови, которую следует перекачать в левый желудочек. Это осуществляется с помощью овального отверстия в перегородке, разделяющей левое и правое предсердия. Кровь может поступить в правое предсердие, пройти через овальное отверстие в левое предсердие, а затем перейти в левый желудочек (рис. 6.28). После первого вдоха новорожденного кислород в крови вызывает сокращение мышц, которые окружают артериальный проток; в результате это отверстие закрывается. Как только возрастает давление крови в левой половине сердца, оно заставляет захлопнуться створку над овальным отверстием, и тем самым происходит разделение двух потоков крови: легочного и общего. Так, когда начинается дыхание, осуществляется переключение потока крови с плаценты на легкие.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: