АНАТОМИЧЕСКИЕ, ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ КОЖИ НОВОРОЖДЁННОГО
Кожа — самый большой орган в организме; она составляет двенадцатую часть всей массы тела. Кожа развивается из двух зачатков — эктодермального и мезодермального зародышевых листков. В строении кожи различают эпидермис и дерму, между которыми расположена базальная мембрана.
Эпидермис и его придатки (волосы, ногти, потовые и сальные железы) развиваются из наружного зародышевого листка (эктодермы), а дерма (собственно кожа) и подкожная жировая клетчатка (гиподерма) — из среднего зародышевого листка (мезодермы).
У новорождённых роговой слой эпидермиса очень тонкий, рыхлый, состоит из 2-3 рядов ороговевших, слабо связанных между собой клеток, что определяет его лёгкую ранимость.
Дерма состоит из двух слоев: сосочкового, расположенного сверху, и сетчатого, расположенного снизу. У новорождённых слабо развиты эластические, коллагеновые, аргирофильные и мышечные волокна; дерма содержит много недифференцированных соединительнотканных клеток.
Кожа новорождённого богата кровеносными сосудами, пронизана густой сетью широких капилляров. Стенки сосудов представлены одним рядом эндотелиальных клеток, им свойственна повышенная проницаемость.
Базальная мембрана новорождённого очень нежная, рыхлая, почти не содержит соединительной и эластической ткани, что определяет слабую связь между эпидермисом и дермой. Потовые экк-ринные железы малоактивны функционально, имеют недоразвитые выводящие протоки. Сальные железы, большие и функционально активные сразу после рождения, резко уменьшаются в течение нескольких последующих недель. Часто на коже крыльев носа, прилегающих участков щёк есть желтовато-белые точки (milia), обусловленные избыточным скоплением секрета в поверхностно расположенных сальных железах.
Волосы на голове у новорождённого пушковые, не имеют сердцевины, растут замедленно. Брови и ресницы развиты сравнительно слабо.
Функция защиты кожи от неблагоприятных внешних воздействий у новорождённого имеет ряд особенностей. Отмечается лёгкая ранимость кожи в связи с тонкостью рогового слоя эпидермиса, незрелостью местного иммунитета, очень нежной и рыхлой базальной мембраной, что определяет слабую связь между эпидермисом и дермой. pH кожи новорождённого составляет 6,7 — близко к нейтральной среде. Бактерицидные свойства кожи снижаются при её обезжиривании и охлаждении организма.
Тонкий роговой слой и развитая сосудистая сеть обусловливают повышенную резорбционную функцию кожи, что ограничивает применение мазей, кремов, паст, содержащих токсические вещества, уменьшает способность противостоять инфекции.
Пигментообразующая и еитаминообразующая функция кожи заключены в образовании пигмента меланина и витамина D3 под воздействием ультрафиолетового облучения. Низкий уровень образования пигмента в меланоцитах базального слоя эпидермиса делает кожу ребёнка чувствительной к повреждающему действию солнечных лучей.
Терморегулирующая функция кожи у новорождённых развита слабо, что связано с незрелостью центров терморегуляции, слабым функционированием потовых желёз.
В коже представлено обширное поле экстерорецепторов, обеспечивающих осязательную, температурную и поверхностную болевую чувствительность. К моменту рождения многие рецепторные окончания ещё не полностью развиты.
Дыхательная функция кожи выражена во много раз сильнее, чем у взрослых. Г азообмен через кожу у детей составляет 1% всего газообмена организма. Дыхательную функцию обеспечивает тонкий роговой слой эпидермиса и своеобразное строение сосудистой стенки, что позволяет газам легко диффундировать через стенку сосуда. Загрязнение кожи выключает её из процесса дыхания, что отрицательно сказывается на состоянии здоровья ребёнка.
Подкожная жировая клетчатка
Жировая ткань формируется на 4-5-м месяце внутриутробного периода. У доношенного новорождённого общее количество жировой ткани составляет 14-16% массы тела. У новорождённых хорошо развита бурая жировая ткань, основная функция которой — несократительный термогенез, т.е. теплопродукция, не связанная с мышечным сокращением. Особенность подкожной клетчатки у новорождённых — большое содержание твёрдых жирных кислот (пальмитиновой и стеариновой) и жидкой олеиновой кислоты. Это обеспечивает значительный тургор тканей, наклонность к образованию локальных уплотнений и отёка кожи и подкожной жировой клетчатки. Жировая ткань у новорождённого играет энергетическую, пластическую роль, обеспечивает механическую защиту, участвует в
поддержании стабильной температуры тела.
ОПОРНО-ДВИГАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА
Закладка и образование костной ткани плода происходит с 1-2 мес внутриутробного развития. У новорождённого кости черепа и диафизы трубчатых костей состоят из костной ткани; эпифизы бедренной и большеберцовой костей, таранная, пяточная, кубовидная кости, тела и дуги позвонков имеют только точки окостенения. Большинство эпифизов, все губчатые кости кистей, часть губчатых костей стоп представлены хрящевой тканью. Точки окостенения в них после рождения возникают в определённой последовательности. Совокупность имеющихся у ребёнка точек окостенения называют «костным возрастом»; он характеризует уровень биологического развития.
Череп новорождённого имеет свои особенности. Боковые роднички у доношенных детей закрыты. Стреловидный, венечный, затылочный швы закрываются с 3-4-месячного возраста. Задний (малый) родничок расположен на уровне затылочных швов теменных костей. Он бывает открытым до 4-8 нед после рождения у 25% новорождённых. Передний (большой) родничок, расположенный в месте соединения венечного и стреловидного швов в виде ромба, может иметь различные размеры; закрытие происходит к 12-18 мес.
ДЫХАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА
Перинатальные изменения в легких
В своем развитии лёгкие проходят несколько стадий: эмбриональную (3-7-я неделя после зачатия), псевдогландулярную (5-17-я неделя), каналикулярную (16-26-я неделя), саккулярную (24-36-я неделя), альвеолярную (с 36-й недели беременности до 2 лет жизни). В каналикулярной стадии возникает множество васкулярных каналов, формируется альвеолокапиллярная мембрана — поверхность будущего газообмена. Эпителий тонкий, в конце этой стадии уже возможен газообмен. В саккулярной стадии происходит расширение терминальных респираторных единиц до альвеолярных мешочков (саккулы) и каналов, редуцирование интерстициальной ткани. Альвеолярную стадию характеризует формирование вторичных альвеолярных перегородок, разделяющих терминальные каналы и саккулы на зрелые альвеолы. Эти перегородки постепенно истончаются. В этой стадии значительно возрастает «дыхательная» площадь поверхности лёгких. Формирование большей части альвеол (80%) происходит после рождения.
Расправление легких
У плода лёгкие заполнены жидкостью. Наличие необходимого количества жидкости — главный фактор нормального роста лёгких. Лёгочную жидкость секретируют эпителиальные клетки; объём секреции уменьшается в течение беременности, При рождении продукция жидкости резко прекращается, происходит её абсорбция из лёгочного пространства в кровеносное русло. В течение 2 ч после рождения в лёгких не должно остаться жидкости. Всасыванием жидкости из лёгочного пространства управляет адреналин, индуцирующий перенос ионов натрия из лёгких Натриевые каналы — важные регуляторы клиренса лёгочной жидкости. В течение нескольких минут после рождения лёгкие наполняет воздух. Первый вдох должен быть достаточно сильным, чтобы преодолеть значительное сопротивление поверхностного натяжения лёгочной жидкости. Сурфактант снижает поверхностное натяжение, способствуя таким образом раскрытию лёгких. При отсутствии сурфактанта для предупреждения ателектазирования лёгких и обеспечения адекватной остаточной ёмкости необходимо положительное давление в конце выдоха (PEEP) около 28 см вод.ст. Полное расправление лёгких у здорового новорождённого обычно происходит при первом вдохе достаточной силы. Внутригрудное давление, которое может развивать новорождённый, зависит от особенностей грудное клетки и силы дыхательных мышц. Расправление лёгких происходит чрезвычайно быстро, и уже через треть секунды они полностью открыты.
Растяжимость лёгких (лёгочный комплайнс) прогрессивно возрастает в течение первой недели жизни. Сопротивление в дыхательных путях уменьшается. Холод свет, шум, сила тяжести, падение напряжения кислорода и КОС крови — все пере численные факторы вносят свой вклад в инициацию и дальнейшее поддержание дыхания.
Газообмен
В пупочной вене здоровых доношенных новорождённых pH крови в средней составляет 7,33. В пуповинной артерии минимальные значения pH (7,20-7,25) регистрируют спустя минуты после рождения, к возрасту 20 мин pH достигает значений 7,33-7,36. Средние значения напряжения углекислого газа в пуповинной вене — 5,7 кПа (43 мм рт.ст.), пик концентрации углекислого газа — 8-9,3 кПа (60-70 мм рт.ст.) — наблюдают сразу после рождения; через 2060 мин жизни показатель достигает 5,3 кПа (40 мм рт.ст.), затем постепенно возрастает до уровня взрослых (сроки зависят от быстроты закрытия овального окна и артериального протока).
Сурфактант
Активный синтез сурфактанта начинается во II триместре беременности, а раскрытие лёгких его многократно усиливает. Созревание сурфактанта у мальчиков по сравнению с девочками отстаёт на 1-2 нед, причём разница не только в количестве продуцируемого сурфактанта, но и в его составе. По мере созревания плода состав сурфактанта значительно меняется. Происходит увеличение концентрации фосфатидилхолина и дипальмитоил-фосфатидилхолина, параллельно уменьшается содержание фосфатидил-этаноламина. Данные изменения находят отражение в увеличении соотношения «лецитин-сфингомиелин» в амниотической жидкости по мере созревания плода — при величине показателя более 2,0 можно судить о достаточной зрелости сурфактантной системы и лёгких в целом. Процент насыщения лецитином постепенно возрастает, достигая примерно 50% к сроку 34 нед. Елюкокортикоиды увеличивают продукцию сурфактантных протеинов А, В, С, D. Еидрофильные белки А и D выполняют защитные функции, а гидрофобные белки В и С важны для стабилизации альвеол и равномерного распределения сурфактанта.
Концентрация различных фосфолипидов различна в разные периоды беременности. На сроке 34-35 нед появляется фосфатидилглицерол, затем его количество постепенно возрастает. На этот же срок приходится пик фосфатидилинозитола, затем его концентрация снижается.
Дефицит белка В — редкий дефект, наследуемый по аутосомно-рецессивному типу, приводящий к расстройству дыхания со смертельным исходом даже у доношенных новорождённых. Недавно обнаружены мутации генов, ответственных за транспорт протеина В из места синтеза к мембране альвеолоцитов II типа, при этом клиническая картина
соответствует дефициту сурфактантного протеина В. Дефицит протеина С — аутосомно-рецессивное заболевание, проявления которого приводят к интерстициальному воспалению и лёгочному фиброзу.
Постнатальные изменения в легких
Сразу после рождения прекращается поступление крови от плаценты к плоду. Регуляцию потока крови через пуповину обеспечивают преимущественно вазоактивные факторы. Уже через 1 мин после рождения кровоток через пупочные сосуды составляет менее 1/5 от фетального уровня, через 2 мин происходит значительное уменьшение диаметра пупочных сосудов. Механизм, лежащий в основе описанного явления, до сих пор не вполне ясен, но не исключено воздействие таких факторов, как охлаждение, увеличение напряжения кислорода и механическое воздействие (натяжение пуповины).
Продуцируемые местно медиаторы (серотонин) — мощные констрикторы пупочных сосудов. Вследствие прекращения плацентарной циркуляции уменьшается венозный возврат через нижнюю полую вену. Кровоток через венозный проток сокращается, пассивное закрытие этого сосуда происходит на 3-7-й день после рождения. Вентиляция лёгких кислородом приводит к увеличению лёгочного кровотока в 4-10 раз, что связано с относительно быстрым падением лёгочного сосудистого сопротивления. Эти эффекты опосредованы как механическими изменениями в лёгких, так и снижением напряжения углекислого газа и увеличением напряжения кислорода, что приводит к расширению лёгочных сосудов вскоре после рождения.
Эндотелий лёгочных сосудов играет центральную роль в регуляции сосудистого тонуса. При стимуляции эндотелиальных клеток высвобождаются вазоактивные вещества, например оксид азота, расслабляющий гладкомышечные клетки сосудистой стенки. По сравнению со взрослыми у плода продукция оксида азота повышена. Напряжение кислорода влияет на высвобождение оксида азота, который, в свою очередь, увеличивает кровоснабжение лёгких, а также регулирует их растяжение.
Для обеспечения нормального дыхания новорождённого как интерстициальная, так и альвеолярная жидкости должны быстро исчезнуть из лёгких. Известны два механизма, позволяющие этого достигнуть:
при прохождении через естественные родовые пути грудная клетка плода сжимается, выдавливая из лёгких часть жидкости, после освобождения грудной клетки эластичное распрямление рёбер затягивает в воздухоносные пути некоторое количество воздуха, а первый активный вдох дополнительно заполняет альвеолы;
вследствие родового стресса в крови плода повышено содержание адреналина и норадреналина, что увеличивает поглощение натрия и воды эпителием дыхательных путей.
На дыхание новорождённых влияют анатомические и физиологические особенности различных отделов дыхательной системы:
мягкость рёбер и податливость грудной клетки облегчает прохождение по родовым путям, но определяет склонность к парадоксальному дыханию;
расположение рёбер почти под прямым углом к позвоночнику ограничивает возможности увеличения дыхательного объёма;
меньшая выраженность дыхательной мускулатуры ограничивает возможности увеличения дыхательного объёма;
высокое стояние диафрагмы определяет диафрагмальный тип дыхания, уменьшение дыхательного объёма при вздутии кишечника;
узкие (до 1 мм) и короткие носовые ходы способствуют затруднению сосания при рините, ухудшению противоинфекционной защиты и механической очистки воздуха при дыхании через рот;
бронхиолы новорождённого имеют 0,1мм в диаметре (у взрослых 0,5 мм), отёк стенки бронхов на 1 мм увеличивает сопротивление в воздухоносных путях новорождённого в 16 раз (у взрослого в 2-3 раза), что определяет склонность к острой и рецидивирующей обструкции бронхов, ателектазам;
правый бронх более широкий и отходит почти под прямым углом, поэтому частота попадания инородного тела в правый бронх выше;
малая растяжимость лёгких обусловливает большие энергетические затраты на дыхание, особенно при тахипноэ и одышке;
новорождённые устойчивы к гипоксии, так как у них снижена интенсивность окислительных процессов;
плевра тонкая и нежная, эластическая сеть не сформирована, клетчатка, окружающая средостение, рыхлая и податливая, что способствует смещению органов средостения при гидротораксе.
Дыхание у новорождённых грудобрюшное. Частота дыхания у здоровых доношенных детей составляет в среднем 30/мин, дыхательный объём — 20 мл, минутный объём дыхания — 36 мл/мин, функциональная остаточная ёмкость лёгких —100-150 мл.
СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТАЯ СИСТЕМА
Формирование сердца происходит с 3-й недели внутриутробного развития. Существуют экстракардиальные шунты: венозный (аранциев) проток, через который происходит сброс крови из пуповинной вены в нижнюю полую вену, артериальный (боталлов) проток, через который кровь попадает из лёгочного ствола в аорту. Интракардиальный шунт — открытое овальное отверстие (сброс крови из правого в левое предсердие).
В тканях плода течёт смешанная кровь. Максимально обогащенная кислородом кровь поступает в печень и верхние сегменты тела, а менее обогащенная — в нижние сегменты.
После рождения ребёнка происходит смена внутриутробного (фетального) кровообращения на внеутробное кровообращение. Происходит закрытие овального отверстия вследствие повышения давления в левых отделах сердца и закрытия заслонки овального отверстия. Незаращение овального отверстия обнаруживают почти у 50% детей в возрасте младше 5 лет. В первые часы жизни ребёнка происходит спазм артериального протока вследствие повышения концентрации кислорода в крови, изменения градиента давления в артериальном протоке и снижения синтеза простагландина Е2, обладающего свойствами дилататора. В течение 1-2 дней можно наблюдать «переходное кровообращение» (одновременное наличие лево-правого шунта через артериальный проток и право-левого шунта через овальное отверстие). Венозный проток, запустевший после перевязки пуповины, постепенно облитерируется.
В последующие периоды внеутробного развития происходит дифференцировка сердечно-сосудистой системы ребёнка. Увеличиваются абсолютные показатели массы сердца, миокарда желудочков. Уменьшаются относительные
размеры предсердий и магистральных сосудов по отношению к желудочкам.
Сократительная функция кардиомиоцитов у новорождённых и взрослых различна. Около 30% фетальной сердечной мышцы состоит из сократительных элементов (у взрослых — 60%). Скорость сокращения кардиомиоцита меньше, чем у взрослого. Толерантность новорождённого к увеличению постнагрузки снижена, особенно это касается недоношенных детей.
У новорождённых сердце расположено высоко (из-за высокого стояния диафрагмы), а его продольная ось направлена почти горизонтально. Впоследствии положение сердца в грудной клетке неоднократно меняется. Увеличиваются размеры кровеносных сосудов большого круга кровообращения; в их стенке происходит развитие мышечных и эластических волокон. В сосудах малого круга кровообращения происходят инволюция мышечного слоя и значительное увеличение просвета сосудов.
С возрастом возрастает ударный (систолический) объём крови благодаря увеличению мощности миокарда левого желудочка. Увеличение минутного объёма крови происходит менее интенсивно вследствие замедления ЧСС. Систолический объём у новорождённого составляет 3,0 мл (0,8 мл/кг), минутный — 420 мл (120 мл/кг).
Скорость кровотока у новорождённого в 2 раза выше, чем у взрослого, а вязкость крови — в 10 раз выше. Объём циркулирующей крови (ОЦК) составляет приблизительно 90 мл/кг (у взрослого — 50 мл/кг). ЧСС в течение 1-й недели жизни колеблется в пределах 100-175/мин. Следует отметить значительную вариабельность ЧСС у новорождённого — от 100/мин во время сна, зевания и акта дефекации до 180-200/мин при крике, пеленании, сосании. Отсутствие лабильности сердечного ритма у новорождённого обозначают как «фиксированный» или «ригидный» ритм. С возрастом ЧСС уменьшается, что связано с увеличением ударного объёма крови и формированием вагусной иннервации сердца, возрастает АД (преимущественно систолическое). В первые дни жизни АД составляет 75/20 мм рт.ст., затем повышается до 85/40 мм рт.ст.
Происходит формирование «ювенильного» типа регуляции функции сердца и сосудов, особенность которого — преобладание влияния парасимпатических импульсов.
НЕРВНАЯ СИСТЕМА
Центральная нервная система
Закладка основных элементов нервной системы происходит на 2-3-й неделе эмбрионального развития. Процесс формирования нервной системы ребёнка продолжается в течение всего срока внутриутробного развития, а также после рождения.
У новорождённого сформированы полушария головного мозга, основные борозды и крупные извилины, имеющие малую высоту и глубину. Височная доля после рождения развита лучше, чем другие доли мозга, затылочная доля относительно мала, но содержит все борозды и извилины. У новорождённых слабо разделены серое и белое вещество, некоторые клетки головного мозга сохраняют эмбриональный характер. Мозжечок развит слабо; боковые желудочки головного мозга относительно большие и растянутые. Твёрдая мозговая оболочка по толщине и площади значительно меньше, чем у взрослого. Паутинная оболочка имеет два листка, между которыми есть промежуток; субарахноидальное пространство сравнительно широкое.
Оформление системы кровеносных сосудов головного мозга происходит на 3-м месяце внутриутробного периода. Существует большое количество анастомозов в области мембранных соединений незаращённых швов, которые обеспечивают резервные возможности церебральной гемодинамики. Коллатеральное кровоснабжение способствует значительной компенсации местных расстройств кровообращения.
Спинной мозг новорождённого имеет более завершённое строение (наиболее зрелая часть ЦНС в этом возрастном периоде), поэтому в функциональном отношении он более зрелый. Спинной мозг новорождённого относительно длиннее, чем у взрослого, поэтому достигает нижнего края III поясничного позвонка.
Вегетативная нервная система
Вегетативная нервная система регулирует все внутренние процессы организма, обеспечивая гомеостаз организма. В вегетативной нервной системе различают центральный и периферический отделы, симпатическую и парасимпатическую части. Медиатор симпатической нервной системы — норадреналин, парасимпатической — ацетилхолин. Тормозящее влияние на симпатическую часть оказывает эрготамин, на парасимпатическую — атропин. Все органы находятся под влиянием как симпатической, так и парасимпатической частей вегетативной нервной системы. Обе части функционируют в тесном взаимодействии. Преобладание тонуса симпатической части называют симпатикотонией, парасимпатической — ваготонией. У новорождённых физиологической считают симпатикотонию. Волокна вегетативной нервной системы у новорождённого недостаточно миелинизированы.
Органы чувств
Органами чувств называют периферические отделы анализаторов. К моменту рождения они структурно сформированы, но функционируют не полностью из-за незрелости корковых центров.
Чувствительность кожи обеспечивают свободные нервные окончания. Болевая чувствительность у ребёнка возникает в конце I триместра внутриутробной жизни. Порог болевой чувствительности у новорождённых ниже, чем у взрослых. Реакция ребёнка на болевое раздражение носит общий характер.
Тактильная чувствительность. По срокам своего возникновения тактильная чувствительность опережает все остальные анализаторы плода и новорожденного.
Осязание возникает на 5-6-й неделе внутриутробного развития. Особо высокой чувствительностью обладают зона носогубного треугольника, кожа половых органов и внутренней поверхности бёдер, ладони, стопы.
Терморецепция. В первые часы после рождения происходит физиологическое снижение температуры тела («транзиторная гипотермия»). Чувствительность ребёнка к охлаждению выше, чем к перегреванию, так как холодовых рецепторов почти в 10 раз больше, чем тепловых.
Слуховой анализатор. Формирование слуха происходит с 5-й недели внутриутробной жизни, к 20-й неделе внутреннее ухо достигает того же размера, что и внутреннее ухо взрослого человека. В это время плод начинает различать частоту и интенсивность звука. Зафиксировать функционирование слухового рецептора можно сразу после рождения. Созревание височной области коры, обеспечивающей тонкое дифференцирование слуховых раздражителей, продолжается
до 5-6 лет.
Зрение. Закладка глаз происходит на 3-й неделе внутриутробного развития. У новорождённого глаза почти всё время закрыты, зрачки сужены, фиксации взгляда не происходит. Глаза у здорового ребёнка ясные, роговица прозрачная, зрачки круглые, реакция на свет живая. В первые дни жизни детям свойственна дальнозоркость (гиперметропия) до 7 диоптрий, уменьшающаяся с возрастом.
Вкусовая рецепция. Формирование ощущения вкуса происходит в последние месяцы внутриутробной жизни, функционирует при рождении и оканчивается к 4-5 мес. Порог вкусового ощущения у новорождённого выше, чем у взрослого.
Обоняние. Орган обоняния развивается на 2-7-й месяц внутриутробного развития. Ребёнок различает резкие запахи с рождения, узнает запах молока своей матери. Ольфакторная система играет важную роль в формировании привязанности ребёнка к матери.
Кинестетическое чувство и моторная деятельность развиваются во внутриутробном периоде, составляя основу нормального внутриутробного развития плода и родов. Особенности моторной деятельности новорождённого: рефлекторный гипертонус сгибателей конечностей, хаотические спонтанные движения, безусловные рефлексы (автоматизмы).
ЭНДОКРИННАЯ СИСТЕМА
Гормональный статус новорождённого обеспечивают функции многих эндокринных желёз. Важнейшие органы адаптации — щитовидная железа и надпочечники.
Щитовидная железа плода формируется с 3-4-й недели гестации. Первые признаки гормональной активности щитовидной железы у плода определяют на 6-8-й неделе. Гормоны щитовидной железы появляются в крови плода с lift недели внутриутробного развития. Щитовидная железа вырабатывает и секретирует в кровь тиреоидные гормоны — трийодтиронин (ТЗ) и тироксин (Т4), стимулирующие белковый и энергетический обмен, процессы роста и дифференцировки тканей. Щитовидная железа у новорождённых в перинатальном периоде вполне зрелая и функционально активная. Новорождённый в первые часы внеутробной жизни переживает состояние гипертиреоза.
Гипофизарно-адреналовая система начинает работать ещё до рождения: гипофиз плода синтезирует адренокортикотропный гормон (АКТГ) с 7-10 нед внутриутробного развития, кора надпочечников активно функционирует с 8-недельного возраста плода. Особенности биосинтеза гормонов в период новорождённости связаны с фетальной зоной коры надпочечников. Биосинтез глюкокортикоидов плода осуществляет единая нейроэндокринная система «мать—плацента—плод». Значительное увеличение активности кортизола связано со стимуляцией коры надпочечников плода и матери, что необходимо для запуска спонтанной родовой деятельности. Новорождённый перегружен материнскими гормонами, что объясняет повышенное содержание глюкокортикоидных гормонов в плазме крови новорождённого в первые часы жизни. Механизмы взаимодействия между нейрогормонами гипоталамуса, «тройными» гормонами гипофиза и гормонами периферических желёз весьма надёжны, однако поломка любого звена этой цепи приводит к развитию различных эндокринных заболеваний.
ИММУННАЯ СИСТЕМА
Факторы иммунитета развиваются у плода в разные сроки. Закладка тимуса происходит на 6-й неделе беременности, к 12 нед эта железа принимает участие в иммунном ответе. Наибольшую активность тимуса наблюдают в раннем послеродовом периоде, затем происходит постепенная возрастная инволюция.
Первичный иммунологический статус здорового новорождённого расценивают как транзиторное иммунодефицитное состояние. Данный период имеет ряд особенностей.
Высокое абсолютное содержание Т-лимфоцитов и Т-супрессоров при низкой активности NK-клеток (естественных киллеров), что отражает потребность плода в поддержании иммуносупрессии и предотвращении преждевременных родов на фоне потенциальной готовности к ответу на антигенную стимуляцию в виде дифференцировки в направлении хелперов типа 2.
Отмечают несоответствие маркёров CD-лимфоцитов и их хелперской или суп-рессорной функции. Все Т- клетки несут маркёр незрелости CD45-RA, исчезающий в зрелых клетках. Есть клетки с двойными маркёрами CD4 и CD8.
Снижен хемотаксис, бактерицидность фагоцитов уменьшена. Содержание пропердина, СЗ-компонента комплемента, Т-хелперов снижено. Функция NK-клеток подавлена, концентрация IgM, IgA уменьшена. Продукция интерлейкинов (ИЛ), ответственных за продукцию ИЛ-2, а также фактора некроза опухоли, гранулоцитарно- макрофагального колониестимулирующего фактора, макрофагального колонистимулирующего фактора снижена. Всё это объясняет повышенную чувствительность новорождённых к инфекциям. IgG почти полностью поступает к плоду от матери через плаценту. Катаболизм материнского трансплацентарного IgG (период полужизни 25 дней) приводит к «физиологической гипогаммаглобулинемии новорождённых». В сыворотке пуповинной крови регистрируют небольшие концентрации IgE и IgD.
Новорождённый способен к реакциям гиперчувствительности замедленного типа. На этом основана возможность вакцинации против туберкулёза и гепатита В.
После рождения кожные покровы и слизистые оболочки новорождённого заселяет микрофлора. Материнские трансплацентарные IgG и секреторный IgA молозива и материнского молока — важнейшие факторы защиты новорождённого от инфекций.
ГЕМОПОЭЗ И ОСОБЕННОСТИ КЛЕТОЧНОГО СОСТАВА КРОВИ
Кроветворение у эмбриона происходит с 3-й недели гестации в желточном мешке. Переход к костномозговому кроветворению происходит к 4 мес беременности.
К рождению HbF составляет 60-85% (взрослый 15-40%), имеются следы Hb Bavt's (0,5%) и HbF2 (0,3%). После рождения количество HbF в циркулирующей крови снижается примерно на 3% в неделю, к 4 мес его содержание составляет 10-15%.
Для красной крови новорождённых характерны: относительная полицитемия, высокое содержание гемоглобина (в среднем 193 г/л) и эритроцитов (5,9х1012/л), гематокрит (61% в первые часы жизни).
На 4-7-е сутки концентрация гемоглобина составляет 170 г/л. Цветовой показатель в период новорожденности 1,0-1,1; ретикулоцитоз, составляющий 15-40% быстро понижается со 2-х суток.
Эритропоэз у новорождённых протекает в 5 раз интенсивнее, чем у более старших детей и взрослых. В крови плода и новорождённого первых часов жизни много стволовых клеток. Особенность новорождённых — лёгкость возврата к экстрамедуллярному кроветворению. В первые дни жизни в лейкоцитарной формуле наблюдают сдвиг влево, преобладание нейтрофилов, функция которых у новорождённых снижена вследствие уменьшения активности опсонинов плазмы. На 5-й день жизни число нейтрофилов и лимфоцитов примерно одинаковое (так называемый «первый перекрест»). Затем происходит дальнейшее возрастание числа лимфоцитов.
В системе гемостаза к моменту рождения отмечают относительно низкую активность факторов свёртывания, зависящих от витамина К (II, VII, IX, X). Их низкая активность может быть причиной развития геморрагической болезни новорождённых. Количество тромбоцитов практически не отличается от такового у взрослых, однако их функциональная активность в первые дни жизни низкая.
ЖЕЛУДОЧНО-КИШЕЧНЫЙ ТРАКТ
Анатомические структуры ЖКТ формируются между 2-й и 12-й неделями внутриутробного развития. С 16-20-й недели начинается функционирование системы как органа пищеварения: плод заглатывает и переваривает большое количество амниотической жидкости (в конце внутриутробного периода — до 450 мл в сутки), которая по составу близка к внеклеточной жидкости и служит для плода дополнительным источником питания.
Пищеварительная система у доношенного новорождённого характеризуется относительной функциональной незрелостью. Характерна малая ёмкость ротовой полости и желудка, незначительное содержание в слюне специфических ферментов (амилаза, мальтоза), слабая переваривающая способность желудка. Желудок находится в состоянии физиологического гипертонуса. Кардиальный отдел желудка развит слабо, а пилорический — хорошо, что создаёт предпосылки к возникновению срыгивания при перекармливании и заглатывании ребёнком воздуха. Моторика желудка у новорождённых замедлена, перистальтика вялая. Срок эвакуации пищи из желудка зависит от вида питания. Женское молоко находится в желудке ребёнка 2-3 ч, а адаптированные смеси — 3-4 ч, что свидетельствует о трудностях переваривания последних и необходимости перехода на более редкие кормления.
Кислотообразование в желудке новорождённого низкое. Сразу после рождения происходит кратковременное «закисление» (за счёт молочной кислоты) среды желудка (рН=2,0), выполняющее барьерную роль при становлении биоценоза ЖКТ с последующим установлением pH на уровне 4-6. В желудке функционируют лишь две фракции пепсинов: химозин и гастраксин, а также желудочная липаза, которые адаптированы к низкому уровню интрагастральной кислотности.
Функциональные возможности поджелудочной железы ограничены. Липолитическая активность пищеварительных соков обеспечивает липолиз жира грудного молока. Отмечают низкие показатели активности панкреатической амилазы и липазы.
Длина тонкой кишки относительно роста у новорождённых на треть больше, чем у взрослых. Тонкий кишечник — основной орган, принимающий участие в переваривании и всасывании пищи. Активность лактазы в 10 раз выше, чем у взрослых.
Наряду с полостным, мембранным и симбиотическим (бактериальным) пищеварением у новорождённых важную роль играет пиноцитоз — форма внутриклеточного пищеварения и везикулярного всасывания, характерная для неонатального периода. У новорождённых проксимальный отдел тонкой кишки в осуществлении переваривания и всасывания функционально более активен, чем дистальный.
Ребёнок рождается со стерильным ЖКТ. Асептическая фаза длится 10-20 ч, затем наступает фаза «заселения» микроорганизмами. Лактобактерии преобладают в верхних отделах ЖКТ. Бифидофлора заселяет кишечник к концу 1-й недели жизни и достигает содержания 108-109 КОЕ/г.
Нормальный биоценоз и барьерную функцию кишечника поддерживают иммуноглобулины, лизоцим и ряд других защитных факторов материнского молока. В случае перевода ребёнка на искусственное или смешанное вскармливание возрастает представительство кишечной палочки и энтерококков, а количество бифидобактерий снижается. Раннее прикладывание ребёнка к груди делает менее вероятной патологическую колонизацию микробами.
ВОДНО-ЭЛЕКТРОЛИТНЫЙ ОБМЕН И МОЧЕВЫДЕЛИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА
Почечный кровоток и скорость клубочковой фильтрации (СКФ) у плода невелики. Почки способны разводить и подкислять мочу, абсорбировать фосфаты и транспортировать органические вещества, однако основным выделительным органом во внутриутробный период остаётся плацента.
В раннем фетальном периоде вода составляет примерно 95% массы тела плода, к 8 мес гестации — 80%, к рождению —75%. Метод родоразрешения не влияет на содержание воды в организме новорождённого. Параллельно с уменьшением общего содержания воды в организме происходит интенсивное снижение количества внеклеточной и увеличение внутриклеточной воды. Доношенные дети теряют 5-10% массы тела после рождения, а недоношенные — ещё больше. Снижение массы тела главным образом вызвано потерей воды, однако до сих пор неясно, за счёт внеклеточной или внутриклеточной жидкости это происходит.
Известно, что особенные водные каналы — аквапорины — играют важную роль в транспорте воды и поддержании водного баланса. Аквапорины типов 1 и 4 найдены в мозге, типа 9 — в коже, типа 2 — в почках и т.д. Почки новорождённого обладают сниженной способностью к концентрированию мочи, в том числе и из-за недостатка аквапоринов. Аквапорины активны также и в перинатальный период; возможно, они важны для удаления жидкости из лёгких и связаны с возникновением тахипноэ у новорождённых.
Дифференцировка и функциональное становление почек продолжаются во внеутробном периоде. У новорождённых наиболее выражены следующие анатомические и физиологические особенности:
почки относительно большие, имеют округлую форму, расположены низко (нижний полюс на уровне IV поясничного позвонка), смещаются на 1 см;
почки имеют дольчатое строение и относительно тонкий корковый слой. У новорождённых преобладают медуллярные и среднекортикальные нефроны, тогда как у взрослых — корковые;
канальцы и петля Генле относительно короче, просвет их уже, чем у детей более старшего возраста;
лоханки расположены внутрипочечно;
существует тесная связь лимфатических сосудов почек и кишечника, что создаёт предпосылки для распространения инфекции из кишечника;
диаметр мочеточников относительно велик, они изогнуты, мышечные и эластические элементы в стенках мочеточников развиты слабо, часто возникает пузырно-мочеточниковый рефлюкс;
мочевой пузырь расположен в надлобковой области;
мочеиспускательный канал относительно короток (особенно у девочек);
концентрационная функция почек низкая (канальцевая система нефрона развивается позднее), характерна высокая частота мочеиспускания;
почки не в состоянии экскретировать избыток солей при введении их чрезмерных количеств, что объясняет склонность новорождённых к отёкам;
ёмкость мочевого пузыря составляет 30 мл, частота мочеиспусканий -20-25/сут, суточный диурез - 250 мл, относительная плотность мочи — 1,005-1,010.
У новорождённых экскреция почками воды ограничена величиной клубочковой фильтрации. СКФ в расчёте на стандартную поверхность тела у новорождённых определяют по клиренсу эндогенного креатинина. Натрий у младенцев выводится чрезвычайно медленно по причине почти полной его реабсорбции. У новорождённых определяют довольно низкое выведение мочевины и высокое - мочевой кислоты. Функциональная недостаточность систем транспорта глюкозы предопределяет лёгкое возникновение глюкозурии. Способность почек выводить избыток ионов водорода у новорождённых также ограничена, что приводит к частому возникновению метаболического ацидоза.
Кожа — самый большой орган в организме; она составляет двенадцатую часть всей массы тела. Кожа развивается из двух зачатков — эктодермального и мезодермального зародышевых листков. В строении кожи различают эпидермис и дерму, между которыми расположена базальная мембрана.
Эпидермис и его придатки (волосы, ногти, потовые и сальные железы) развиваются из наружного зародышевого листка (эктодермы), а дерма (собственно кожа) и подкожная жировая клетчатка (гиподерма) — из среднего зародышевого листка (мезодермы).
У новорождённых роговой слой эпидермиса очень тонкий, рыхлый, состоит из 2-3 рядов ороговевших, слабо связанных между собой клеток, что определяет его лёгкую ранимость.
Дерма состоит из двух слоев: сосочкового, расположенного сверху, и сетчатого, расположенного снизу. У новорождённых слабо развиты эластические, коллагеновые, аргирофильные и мышечные волокна; дерма содержит много недифференцированных соединительнотканных клеток.
Кожа новорождённого богата кровеносными сосудами, пронизана густой сетью широких капилляров. Стенки сосудов представлены одним рядом эндотелиальных клеток, им свойственна повышенная проницаемость.
Базальная мембрана новорождённого очень нежная, рыхлая, почти не содержит соединительной и эластической ткани, что определяет слабую связь между эпидермисом и дермой. Потовые экк-ринные железы малоактивны функционально, имеют недоразвитые выводящие протоки. Сальные железы, большие и функционально активные сразу после рождения, резко уменьшаются в течение нескольких последующих недель. Часто на коже крыльев носа, прилегающих участков щёк есть желтовато-белые точки (milia), обусловленные избыточным скоплением секрета в поверхностно расположенных сальных железах.
Волосы на голове у новорождённого пушковые, не имеют сердцевины, растут замедленно. Брови и ресницы развиты сравнительно слабо.
Функция защиты кожи от неблагоприятных внешних воздействий у новорождённого имеет ряд особенностей. Отмечается лёгкая ранимость кожи в связи с тонкостью рогового слоя эпидермиса, незрелостью местного иммунитета, очень нежной и рыхлой базальной мембраной, что определяет слабую связь между эпидермисом и дермой. pH кожи новорождённого составляет 6,7 — близко к нейтральной среде. Бактерицидные свойства кожи снижаются при её обезжиривании и охлаждении организма.
Тонкий роговой слой и развитая сосудистая сеть обусловливают повышенную резорбционную функцию кожи, что ограничивает применение мазей, кремов, паст, содержащих токсические вещества, уменьшает способность противостоять инфекции.
Пигментообразующая и еитаминообразующая функция кожи заключены в образовании пигмента меланина и витамина D3 под воздействием ультрафиолетового облучения. Низкий уровень образования пигмента в меланоцитах базального слоя эпидермиса делает кожу ребёнка чувствительной к повреждающему действию солнечных лучей.
Терморегулирующая функция кожи у новорождённых развита слабо, что связано с незрелостью центров терморегуляции, слабым функционированием потовых желёз.
В коже представлено обширное поле экстерорецепторов, обеспечивающих осязательную, температурную и поверхностную болевую чувствительность. К моменту рождения многие рецепторные окончания ещё не полностью развиты.
Дыхательная функция кожи выражена во много раз сильнее, чем у взрослых. Г азообмен через кожу у детей составляет 1% всего газообмена организма. Дыхательную функцию обеспечивает тонкий роговой слой эпидермиса и своеобразное строение сосудистой стенки, что позволяет газам легко диффундировать через стенку сосуда. Загрязнение кожи выключает её из процесса дыхания, что отрицательно сказывается на состоянии здоровья ребёнка.
Подкожная жировая клетчатка
Жировая ткань формируется на 4-5-м месяце внутриутробного периода. У доношенного новорождённого общее количество жировой ткани составляет 14-16% массы тела. У новорождённых хорошо развита бурая жировая ткань, основная функция которой — несократительный термогенез, т.е. теплопродукция, не связанная с мышечным сокращением. Особенность подкожной клетчатки у новорождённых — большое содержание твёрдых жирных кислот (пальмитиновой и стеариновой) и жидкой олеиновой кислоты. Это обеспечивает значительный тургор тканей, наклонность к образованию локальных уплотнений и отёка кожи и подкожной жировой клетчатки. Жировая ткань у новорождённого играет энергетическую, пластическую роль, обеспечивает механическую защиту, участвует в
поддержании стабильной температуры тела.
ОПОРНО-ДВИГАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА
Закладка и образование костной ткани плода происходит с 1-2 мес внутриутробного развития. У новорождённого кости черепа и диафизы трубчатых костей состоят из костной ткани; эпифизы бедренной и большеберцовой костей, таранная, пяточная, кубовидная кости, тела и дуги позвонков имеют только точки окостенения. Большинство эпифизов, все губчатые кости кистей, часть губчатых костей стоп представлены хрящевой тканью. Точки окостенения в них после рождения возникают в определённой последовательности. Совокупность имеющихся у ребёнка точек окостенения называют «костным возрастом»; он характеризует уровень биологического развития.
Череп новорождённого имеет свои особенности. Боковые роднички у доношенных детей закрыты. Стреловидный, венечный, затылочный швы закрываются с 3-4-месячного возраста. Задний (малый) родничок расположен на уровне затылочных швов теменных костей. Он бывает открытым до 4-8 нед после рождения у 25% новорождённых. Передний (большой) родничок, расположенный в месте соединения венечного и стреловидного швов в виде ромба, может иметь различные размеры; закрытие происходит к 12-18 мес.
ДЫХАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА
Перинатальные изменения в легких
В своем развитии лёгкие проходят несколько стадий: эмбриональную (3-7-я неделя после зачатия), псевдогландулярную (5-17-я неделя), каналикулярную (16-26-я неделя), саккулярную (24-36-я неделя), альвеолярную (с 36-й недели беременности до 2 лет жизни). В каналикулярной стадии возникает множество васкулярных каналов, формируется альвеолокапиллярная мембрана — поверхность будущего газообмена. Эпителий тонкий, в конце этой стадии уже возможен газообмен. В саккулярной стадии происходит расширение терминальных респираторных единиц до альвеолярных мешочков (саккулы) и каналов, редуцирование интерстициальной ткани. Альвеолярную стадию характеризует формирование вторичных альвеолярных перегородок, разделяющих терминальные каналы и саккулы на зрелые альвеолы. Эти перегородки постепенно истончаются. В этой стадии значительно возрастает «дыхательная» площадь поверхности лёгких. Формирование большей части альвеол (80%) происходит после рождения.
Расправление легких
У плода лёгкие заполнены жидкостью. Наличие необходимого количества жидкости — главный фактор нормального роста лёгких. Лёгочную жидкость секретируют эпителиальные клетки; объём секреции уменьшается в течение беременности, При рождении продукция жидкости резко прекращается, происходит её абсорбция из лёгочного пространства в кровеносное русло. В течение 2 ч после рождения в лёгких не должно остаться жидкости. Всасыванием жидкости из лёгочного пространства управляет адреналин, индуцирующий перенос ионов натрия из лёгких Натриевые каналы — важные регуляторы клиренса лёгочной жидкости. В течение нескольких минут после рождения лёгкие наполняет воздух. Первый вдох должен быть достаточно сильным, чтобы преодолеть значительное сопротивление поверхностного натяжения лёгочной жидкости. Сурфактант снижает поверхностное натяжение, способствуя таким образом раскрытию лёгких. При отсутствии сурфактанта для предупреждения ателектазирования лёгких и обеспечения адекватной остаточной ёмкости необходимо положительное давление в конце выдоха (PEEP) около 28 см вод.ст. Полное расправление лёгких у здорового новорождённого обычно происходит при первом вдохе достаточной силы. Внутригрудное давление, которое может развивать новорождённый, зависит от особенностей грудное клетки и силы дыхательных мышц. Расправление лёгких происходит чрезвычайно быстро, и уже через треть секунды они полностью открыты.
Растяжимость лёгких (лёгочный комплайнс) прогрессивно возрастает в течение первой недели жизни. Сопротивление в дыхательных путях уменьшается. Холод свет, шум, сила тяжести, падение напряжения кислорода и КОС крови — все пере численные факторы вносят свой вклад в инициацию и дальнейшее поддержание дыхания.
Газообмен
В пупочной вене здоровых доношенных новорождённых pH крови в средней составляет 7,33. В пуповинной артерии минимальные значения pH (7,20-7,25) регистрируют спустя минуты после рождения, к возрасту 20 мин pH достигает значений 7,33-7,36. Средние значения напряжения углекислого газа в пуповинной вене — 5,7 кПа (43 мм рт.ст.), пик концентрации углекислого газа — 8-9,3 кПа (60-70 мм рт.ст.) — наблюдают сразу после рождения; через 2060 мин жизни показатель достигает 5,3 кПа (40 мм рт.ст.), затем постепенно возрастает до уровня взрослых (сроки зависят от быстроты закрытия овального окна и артериального протока).
Сурфактант
Лёгочный сурфактант — сложная смесь фосфолипидов (фосфатидилхолин, фосфатидилглицерол,
фосфатидилинозитол и липопротеины), которую синтезируют, хранят и секретируют альвеолоциты II типа.
фосфатидилинозитол и липопротеины), которую синтезируют, хранят и секретируют альвеолоциты II типа.
Активный синтез сурфактанта начинается во II триместре беременности, а раскрытие лёгких его многократно усиливает. Созревание сурфактанта у мальчиков по сравнению с девочками отстаёт на 1-2 нед, причём разница не только в количестве продуцируемого сурфактанта, но и в его составе. По мере созревания плода состав сурфактанта значительно меняется. Происходит увеличение концентрации фосфатидилхолина и дипальмитоил-фосфатидилхолина, параллельно уменьшается содержание фосфатидил-этаноламина. Данные изменения находят отражение в увеличении соотношения «лецитин-сфингомиелин» в амниотической жидкости по мере созревания плода — при величине показателя более 2,0 можно судить о достаточной зрелости сурфактантной системы и лёгких в целом. Процент насыщения лецитином постепенно возрастает, достигая примерно 50% к сроку 34 нед. Елюкокортикоиды увеличивают продукцию сурфактантных протеинов А, В, С, D. Еидрофильные белки А и D выполняют защитные функции, а гидрофобные белки В и С важны для стабилизации альвеол и равномерного распределения сурфактанта.
Концентрация различных фосфолипидов различна в разные периоды беременности. На сроке 34-35 нед появляется фосфатидилглицерол, затем его количество постепенно возрастает. На этот же срок приходится пик фосфатидилинозитола, затем его концентрация снижается.
Дефицит белка В — редкий дефект, наследуемый по аутосомно-рецессивному типу, приводящий к расстройству дыхания со смертельным исходом даже у доношенных новорождённых. Недавно обнаружены мутации генов, ответственных за транспорт протеина В из места синтеза к мембране альвеолоцитов II типа, при этом клиническая картина
соответствует дефициту сурфактантного протеина В. Дефицит протеина С — аутосомно-рецессивное заболевание, проявления которого приводят к интерстициальному воспалению и лёгочному фиброзу.
Постнатальные изменения в легких
Сразу после рождения прекращается поступление крови от плаценты к плоду. Регуляцию потока крови через пуповину обеспечивают преимущественно вазоактивные факторы. Уже через 1 мин после рождения кровоток через пупочные сосуды составляет менее 1/5 от фетального уровня, через 2 мин происходит значительное уменьшение диаметра пупочных сосудов. Механизм, лежащий в основе описанного явления, до сих пор не вполне ясен, но не исключено воздействие таких факторов, как охлаждение, увеличение напряжения кислорода и механическое воздействие (натяжение пуповины).
Продуцируемые местно медиаторы (серотонин) — мощные констрикторы пупочных сосудов. Вследствие прекращения плацентарной циркуляции уменьшается венозный возврат через нижнюю полую вену. Кровоток через венозный проток сокращается, пассивное закрытие этого сосуда происходит на 3-7-й день после рождения. Вентиляция лёгких кислородом приводит к увеличению лёгочного кровотока в 4-10 раз, что связано с относительно быстрым падением лёгочного сосудистого сопротивления. Эти эффекты опосредованы как механическими изменениями в лёгких, так и снижением напряжения углекислого газа и увеличением напряжения кислорода, что приводит к расширению лёгочных сосудов вскоре после рождения.
Эндотелий лёгочных сосудов играет центральную роль в регуляции сосудистого тонуса. При стимуляции эндотелиальных клеток высвобождаются вазоактивные вещества, например оксид азота, расслабляющий гладкомышечные клетки сосудистой стенки. По сравнению со взрослыми у плода продукция оксида азота повышена. Напряжение кислорода влияет на высвобождение оксида азота, который, в свою очередь, увеличивает кровоснабжение лёгких, а также регулирует их растяжение.
Для обеспечения нормального дыхания новорождённого как интерстициальная, так и альвеолярная жидкости должны быстро исчезнуть из лёгких. Известны два механизма, позволяющие этого достигнуть:
при прохождении через естественные родовые пути грудная клетка плода сжимается, выдавливая из лёгких часть жидкости, после освобождения грудной клетки эластичное распрямление рёбер затягивает в воздухоносные пути некоторое количество воздуха, а первый активный вдох дополнительно заполняет альвеолы;
вследствие родового стресса в крови плода повышено содержание адреналина и норадреналина, что увеличивает поглощение натрия и воды эпителием дыхательных путей.
На дыхание новорождённых влияют анатомические и физиологические особенности различных отделов дыхательной системы:
мягкость рёбер и податливость грудной клетки облегчает прохождение по родовым путям, но определяет склонность к парадоксальному дыханию;
расположение рёбер почти под прямым углом к позвоночнику ограничивает возможности увеличения дыхательного объёма;
меньшая выраженность дыхательной мускулатуры ограничивает возможности увеличения дыхательного объёма;
высокое стояние диафрагмы определяет диафрагмальный тип дыхания, уменьшение дыхательного объёма при вздутии кишечника;
узкие (до 1 мм) и короткие носовые ходы способствуют затруднению сосания при рините, ухудшению противоинфекционной защиты и механической очистки воздуха при дыхании через рот;
бронхиолы новорождённого имеют 0,1мм в диаметре (у взрослых 0,5 мм), отёк стенки бронхов на 1 мм увеличивает сопротивление в воздухоносных путях новорождённого в 16 раз (у взрослого в 2-3 раза), что определяет склонность к острой и рецидивирующей обструкции бронхов, ателектазам;
правый бронх более широкий и отходит почти под прямым углом, поэтому частота попадания инородного тела в правый бронх выше;
малая растяжимость лёгких обусловливает большие энергетические затраты на дыхание, особенно при тахипноэ и одышке;
новорождённые устойчивы к гипоксии, так как у них снижена интенсивность окислительных процессов;
плевра тонкая и нежная, эластическая сеть не сформирована, клетчатка, окружающая средостение, рыхлая и податливая, что способствует смещению органов средостения при гидротораксе.
Дыхание у новорождённых грудобрюшное. Частота дыхания у здоровых доношенных детей составляет в среднем 30/мин, дыхательный объём — 20 мл, минутный объём дыхания — 36 мл/мин, функциональная остаточная ёмкость лёгких —100-150 мл.
СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТАЯ СИСТЕМА
Формирование сердца происходит с 3-й недели внутриутробного развития. Существуют экстракардиальные шунты: венозный (аранциев) проток, через который происходит сброс крови из пуповинной вены в нижнюю полую вену, артериальный (боталлов) проток, через который кровь попадает из лёгочного ствола в аорту. Интракардиальный шунт — открытое овальное отверстие (сброс крови из правого в левое предсердие).
В тканях плода течёт смешанная кровь. Максимально обогащенная кислородом кровь поступает в печень и верхние сегменты тела, а менее обогащенная — в нижние сегменты.
После рождения ребёнка происходит смена внутриутробного (фетального) кровообращения на внеутробное кровообращение. Происходит закрытие овального отверстия вследствие повышения давления в левых отделах сердца и закрытия заслонки овального отверстия. Незаращение овального отверстия обнаруживают почти у 50% детей в возрасте младше 5 лет. В первые часы жизни ребёнка происходит спазм артериального протока вследствие повышения концентрации кислорода в крови, изменения градиента давления в артериальном протоке и снижения синтеза простагландина Е2, обладающего свойствами дилататора. В течение 1-2 дней можно наблюдать «переходное кровообращение» (одновременное наличие лево-правого шунта через артериальный проток и право-левого шунта через овальное отверстие). Венозный проток, запустевший после перевязки пуповины, постепенно облитерируется.
В последующие периоды внеутробного развития происходит дифференцировка сердечно-сосудистой системы ребёнка. Увеличиваются абсолютные показатели массы сердца, миокарда желудочков. Уменьшаются относительные
размеры предсердий и магистральных сосудов по отношению к желудочкам.
Сократительная функция кардиомиоцитов у новорождённых и взрослых различна. Около 30% фетальной сердечной мышцы состоит из сократительных элементов (у взрослых — 60%). Скорость сокращения кардиомиоцита меньше, чем у взрослого. Толерантность новорождённого к увеличению постнагрузки снижена, особенно это касается недоношенных детей.
У новорождённых сердце расположено высоко (из-за высокого стояния диафрагмы), а его продольная ось направлена почти горизонтально. Впоследствии положение сердца в грудной клетке неоднократно меняется. Увеличиваются размеры кровеносных сосудов большого круга кровообращения; в их стенке происходит развитие мышечных и эластических волокон. В сосудах малого круга кровообращения происходят инволюция мышечного слоя и значительное увеличение просвета сосудов.
С возрастом возрастает ударный (систолический) объём крови благодаря увеличению мощности миокарда левого желудочка. Увеличение минутного объёма крови происходит менее интенсивно вследствие замедления ЧСС. Систолический объём у новорождённого составляет 3,0 мл (0,8 мл/кг), минутный — 420 мл (120 мл/кг).
Скорость кровотока у новорождённого в 2 раза выше, чем у взрослого, а вязкость крови — в 10 раз выше. Объём циркулирующей крови (ОЦК) составляет приблизительно 90 мл/кг (у взрослого — 50 мл/кг). ЧСС в течение 1-й недели жизни колеблется в пределах 100-175/мин. Следует отметить значительную вариабельность ЧСС у новорождённого — от 100/мин во время сна, зевания и акта дефекации до 180-200/мин при крике, пеленании, сосании. Отсутствие лабильности сердечного ритма у новорождённого обозначают как «фиксированный» или «ригидный» ритм. С возрастом ЧСС уменьшается, что связано с увеличением ударного объёма крови и формированием вагусной иннервации сердца, возрастает АД (преимущественно систолическое). В первые дни жизни АД составляет 75/20 мм рт.ст., затем повышается до 85/40 мм рт.ст.
Происходит формирование «ювенильного» типа регуляции функции сердца и сосудов, особенность которого — преобладание влияния парасимпатических импульсов.
НЕРВНАЯ СИСТЕМА
Центральная нервная система
Закладка основных элементов нервной системы происходит на 2-3-й неделе эмбрионального развития. Процесс формирования нервной системы ребёнка продолжается в течение всего срока внутриутробного развития, а также после рождения.
У новорождённого сформированы полушария головного мозга, основные борозды и крупные извилины, имеющие малую высоту и глубину. Височная доля после рождения развита лучше, чем другие доли мозга, затылочная доля относительно мала, но содержит все борозды и извилины. У новорождённых слабо разделены серое и белое вещество, некоторые клетки головного мозга сохраняют эмбриональный характер. Мозжечок развит слабо; боковые желудочки головного мозга относительно большие и растянутые. Твёрдая мозговая оболочка по толщине и площади значительно меньше, чем у взрослого. Паутинная оболочка имеет два листка, между которыми есть промежуток; субарахноидальное пространство сравнительно широкое.
Оформление системы кровеносных сосудов головного мозга происходит на 3-м месяце внутриутробного периода. Существует большое количество анастомозов в области мембранных соединений незаращённых швов, которые обеспечивают резервные возможности церебральной гемодинамики. Коллатеральное кровоснабжение способствует значительной компенсации местных расстройств кровообращения.
Спинной мозг новорождённого имеет более завершённое строение (наиболее зрелая часть ЦНС в этом возрастном периоде), поэтому в функциональном отношении он более зрелый. Спинной мозг новорождённого относительно длиннее, чем у взрослого, поэтому достигает нижнего края III поясничного позвонка.
Вегетативная нервная система
Вегетативная нервная система регулирует все внутренние процессы организма, обеспечивая гомеостаз организма. В вегетативной нервной системе различают центральный и периферический отделы, симпатическую и парасимпатическую части. Медиатор симпатической нервной системы — норадреналин, парасимпатической — ацетилхолин. Тормозящее влияние на симпатическую часть оказывает эрготамин, на парасимпатическую — атропин. Все органы находятся под влиянием как симпатической, так и парасимпатической частей вегетативной нервной системы. Обе части функционируют в тесном взаимодействии. Преобладание тонуса симпатической части называют симпатикотонией, парасимпатической — ваготонией. У новорождённых физиологической считают симпатикотонию. Волокна вегетативной нервной системы у новорождённого недостаточно миелинизированы.
Органы чувств
Органами чувств называют периферические отделы анализаторов. К моменту рождения они структурно сформированы, но функционируют не полностью из-за незрелости корковых центров.
Чувствительность кожи обеспечивают свободные нервные окончания. Болевая чувствительность у ребёнка возникает в конце I триместра внутриутробной жизни. Порог болевой чувствительности у новорождённых ниже, чем у взрослых. Реакция ребёнка на болевое раздражение носит общий характер.
Тактильная чувствительность. По срокам своего возникновения тактильная чувствительность опережает все остальные анализаторы плода и новорожденного.
Осязание возникает на 5-6-й неделе внутриутробного развития. Особо высокой чувствительностью обладают зона носогубного треугольника, кожа половых органов и внутренней поверхности бёдер, ладони, стопы.
Терморецепция. В первые часы после рождения происходит физиологическое снижение температуры тела («транзиторная гипотермия»). Чувствительность ребёнка к охлаждению выше, чем к перегреванию, так как холодовых рецепторов почти в 10 раз больше, чем тепловых.
Слуховой анализатор. Формирование слуха происходит с 5-й недели внутриутробной жизни, к 20-й неделе внутреннее ухо достигает того же размера, что и внутреннее ухо взрослого человека. В это время плод начинает различать частоту и интенсивность звука. Зафиксировать функционирование слухового рецептора можно сразу после рождения. Созревание височной области коры, обеспечивающей тонкое дифференцирование слуховых раздражителей, продолжается
до 5-6 лет.
Зрение. Закладка глаз происходит на 3-й неделе внутриутробного развития. У новорождённого глаза почти всё время закрыты, зрачки сужены, фиксации взгляда не происходит. Глаза у здорового ребёнка ясные, роговица прозрачная, зрачки круглые, реакция на свет живая. В первые дни жизни детям свойственна дальнозоркость (гиперметропия) до 7 диоптрий, уменьшающаяся с возрастом.
Вкусовая рецепция. Формирование ощущения вкуса происходит в последние месяцы внутриутробной жизни, функционирует при рождении и оканчивается к 4-5 мес. Порог вкусового ощущения у новорождённого выше, чем у взрослого.
Обоняние. Орган обоняния развивается на 2-7-й месяц внутриутробного развития. Ребёнок различает резкие запахи с рождения, узнает запах молока своей матери. Ольфакторная система играет важную роль в формировании привязанности ребёнка к матери.
Кинестетическое чувство и моторная деятельность развиваются во внутриутробном периоде, составляя основу нормального внутриутробного развития плода и родов. Особенности моторной деятельности новорождённого: рефлекторный гипертонус сгибателей конечностей, хаотические спонтанные движения, безусловные рефлексы (автоматизмы).
ЭНДОКРИННАЯ СИСТЕМА
Гормональный статус новорождённого обеспечивают функции многих эндокринных желёз. Важнейшие органы адаптации — щитовидная железа и надпочечники.
Щитовидная железа плода формируется с 3-4-й недели гестации. Первые признаки гормональной активности щитовидной железы у плода определяют на 6-8-й неделе. Гормоны щитовидной железы появляются в крови плода с lift недели внутриутробного развития. Щитовидная железа вырабатывает и секретирует в кровь тиреоидные гормоны — трийодтиронин (ТЗ) и тироксин (Т4), стимулирующие белковый и энергетический обмен, процессы роста и дифференцировки тканей. Щитовидная железа у новорождённых в перинатальном периоде вполне зрелая и функционально активная. Новорождённый в первые часы внеутробной жизни переживает состояние гипертиреоза.
Гипофизарно-адреналовая система начинает работать ещё до рождения: гипофиз плода синтезирует адренокортикотропный гормон (АКТГ) с 7-10 нед внутриутробного развития, кора надпочечников активно функционирует с 8-недельного возраста плода. Особенности биосинтеза гормонов в период новорождённости связаны с фетальной зоной коры надпочечников. Биосинтез глюкокортикоидов плода осуществляет единая нейроэндокринная система «мать—плацента—плод». Значительное увеличение активности кортизола связано со стимуляцией коры надпочечников плода и матери, что необходимо для запуска спонтанной родовой деятельности. Новорождённый перегружен материнскими гормонами, что объясняет повышенное содержание глюкокортикоидных гормонов в плазме крови новорождённого в первые часы жизни. Механизмы взаимодействия между нейрогормонами гипоталамуса, «тройными» гормонами гипофиза и гормонами периферических желёз весьма надёжны, однако поломка любого звена этой цепи приводит к развитию различных эндокринных заболеваний.
ИММУННАЯ СИСТЕМА
Факторы иммунитета развиваются у плода в разные сроки. Закладка тимуса происходит на 6-й неделе беременности, к 12 нед эта железа принимает участие в иммунном ответе. Наибольшую активность тимуса наблюдают в раннем послеродовом периоде, затем происходит постепенная возрастная инволюция.
Первичный иммунологический статус здорового новорождённого расценивают как транзиторное иммунодефицитное состояние. Данный период имеет ряд особенностей.
Высокое абсолютное содержание Т-лимфоцитов и Т-супрессоров при низкой активности NK-клеток (естественных киллеров), что отражает потребность плода в поддержании иммуносупрессии и предотвращении преждевременных родов на фоне потенциальной готовности к ответу на антигенную стимуляцию в виде дифференцировки в направлении хелперов типа 2.
Отмечают несоответствие маркёров CD-лимфоцитов и их хелперской или суп-рессорной функции. Все Т- клетки несут маркёр незрелости CD45-RA, исчезающий в зрелых клетках. Есть клетки с двойными маркёрами CD4 и CD8.
Снижен хемотаксис, бактерицидность фагоцитов уменьшена. Содержание пропердина, СЗ-компонента комплемента, Т-хелперов снижено. Функция NK-клеток подавлена, концентрация IgM, IgA уменьшена. Продукция интерлейкинов (ИЛ), ответственных за продукцию ИЛ-2, а также фактора некроза опухоли, гранулоцитарно- макрофагального колониестимулирующего фактора, макрофагального колонистимулирующего фактора снижена. Всё это объясняет повышенную чувствительность новорождённых к инфекциям. IgG почти полностью поступает к плоду от матери через плаценту. Катаболизм материнского трансплацентарного IgG (период полужизни 25 дней) приводит к «физиологической гипогаммаглобулинемии новорождённых». В сыворотке пуповинной крови регистрируют небольшие концентрации IgE и IgD.
Новорождённый способен к реакциям гиперчувствительности замедленного типа. На этом основана возможность вакцинации против туберкулёза и гепатита В.
После рождения кожные покровы и слизистые оболочки новорождённого заселяет микрофлора. Материнские трансплацентарные IgG и секреторный IgA молозива и материнского молока — важнейшие факторы защиты новорождённого от инфекций.
ГЕМОПОЭЗ И ОСОБЕННОСТИ КЛЕТОЧНОГО СОСТАВА КРОВИ
Кроветворение у эмбриона происходит с 3-й недели гестации в желточном мешке. Переход к костномозговому кроветворению происходит к 4 мес беременности.
К рождению HbF составляет 60-85% (взрослый 15-40%), имеются следы Hb Bavt's (0,5%) и HbF2 (0,3%). После рождения количество HbF в циркулирующей крови снижается примерно на 3% в неделю, к 4 мес его содержание составляет 10-15%.
Для красной крови новорождённых характерны: относительная полицитемия, высокое содержание гемоглобина (в среднем 193 г/л) и эритроцитов (5,9х1012/л), гематокрит (61% в первые часы жизни).
На 4-7-е сутки концентрация гемоглобина составляет 170 г/л. Цветовой показатель в период новорожденности 1,0-1,1; ретикулоцитоз, составляющий 15-40% быстро понижается со 2-х суток.
Эритропоэз у новорождённых протекает в 5 раз интенсивнее, чем у более старших детей и взрослых. В крови плода и новорождённого первых часов жизни много стволовых клеток. Особенность новорождённых — лёгкость возврата к экстрамедуллярному кроветворению. В первые дни жизни в лейкоцитарной формуле наблюдают сдвиг влево, преобладание нейтрофилов, функция которых у новорождённых снижена вследствие уменьшения активности опсонинов плазмы. На 5-й день жизни число нейтрофилов и лимфоцитов примерно одинаковое (так называемый «первый перекрест»). Затем происходит дальнейшее возрастание числа лимфоцитов.
В системе гемостаза к моменту рождения отмечают относительно низкую активность факторов свёртывания, зависящих от витамина К (II, VII, IX, X). Их низкая активность может быть причиной развития геморрагической болезни новорождённых. Количество тромбоцитов практически не отличается от такового у взрослых, однако их функциональная активность в первые дни жизни низкая.
ЖЕЛУДОЧНО-КИШЕЧНЫЙ ТРАКТ
Анатомические структуры ЖКТ формируются между 2-й и 12-й неделями внутриутробного развития. С 16-20-й недели начинается функционирование системы как органа пищеварения: плод заглатывает и переваривает большое количество амниотической жидкости (в конце внутриутробного периода — до 450 мл в сутки), которая по составу близка к внеклеточной жидкости и служит для плода дополнительным источником питания.
Пищеварительная система у доношенного новорождённого характеризуется относительной функциональной незрелостью. Характерна малая ёмкость ротовой полости и желудка, незначительное содержание в слюне специфических ферментов (амилаза, мальтоза), слабая переваривающая способность желудка. Желудок находится в состоянии физиологического гипертонуса. Кардиальный отдел желудка развит слабо, а пилорический — хорошо, что создаёт предпосылки к возникновению срыгивания при перекармливании и заглатывании ребёнком воздуха. Моторика желудка у новорождённых замедлена, перистальтика вялая. Срок эвакуации пищи из желудка зависит от вида питания. Женское молоко находится в желудке ребёнка 2-3 ч, а адаптированные смеси — 3-4 ч, что свидетельствует о трудностях переваривания последних и необходимости перехода на более редкие кормления.
Кислотообразование в желудке новорождённого низкое. Сразу после рождения происходит кратковременное «закисление» (за счёт молочной кислоты) среды желудка (рН=2,0), выполняющее барьерную роль при становлении биоценоза ЖКТ с последующим установлением pH на уровне 4-6. В желудке функционируют лишь две фракции пепсинов: химозин и гастраксин, а также желудочная липаза, которые адаптированы к низкому уровню интрагастральной кислотности.
Функциональные возможности поджелудочной железы ограничены. Липолитическая активность пищеварительных соков обеспечивает липолиз жира грудного молока. Отмечают низкие показатели активности панкреатической амилазы и липазы.
Длина тонкой кишки относительно роста у новорождённых на треть больше, чем у взрослых. Тонкий кишечник — основной орган, принимающий участие в переваривании и всасывании пищи. Активность лактазы в 10 раз выше, чем у взрослых.
Наряду с полостным, мембранным и симбиотическим (бактериальным) пищеварением у новорождённых важную роль играет пиноцитоз — форма внутриклеточного пищеварения и везикулярного всасывания, характерная для неонатального периода. У новорождённых проксимальный отдел тонкой кишки в осуществлении переваривания и всасывания функционально более активен, чем дистальный.
Ребёнок рождается со стерильным ЖКТ. Асептическая фаза длится 10-20 ч, затем наступает фаза «заселения» микроорганизмами. Лактобактерии преобладают в верхних отделах ЖКТ. Бифидофлора заселяет кишечник к концу 1-й недели жизни и достигает содержания 108-109 КОЕ/г.
Нормальный биоценоз и барьерную функцию кишечника поддерживают иммуноглобулины, лизоцим и ряд других защитных факторов материнского молока. В случае перевода ребёнка на искусственное или смешанное вскармливание возрастает представительство кишечной палочки и энтерококков, а количество бифидобактерий снижается. Раннее прикладывание ребёнка к груди делает менее вероятной патологическую колонизацию микробами.
ВОДНО-ЭЛЕКТРОЛИТНЫЙ ОБМЕН И МОЧЕВЫДЕЛИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА
Почечный кровоток и скорость клубочковой фильтрации (СКФ) у плода невелики. Почки способны разводить и подкислять мочу, абсорбировать фосфаты и транспортировать органические вещества, однако основным выделительным органом во внутриутробный период остаётся плацента.
В раннем фетальном периоде вода составляет примерно 95% массы тела плода, к 8 мес гестации — 80%, к рождению —75%. Метод родоразрешения не влияет на содержание воды в организме новорождённого. Параллельно с уменьшением общего содержания воды в организме происходит интенсивное снижение количества внеклеточной и увеличение внутриклеточной воды. Доношенные дети теряют 5-10% массы тела после рождения, а недоношенные — ещё больше. Снижение массы тела главным образом вызвано потерей воды, однако до сих пор неясно, за счёт внеклеточной или внутриклеточной жидкости это происходит.
Известно, что особенные водные каналы — аквапорины — играют важную роль в транспорте воды и поддержании водного баланса. Аквапорины типов 1 и 4 найдены в мозге, типа 9 — в коже, типа 2 — в почках и т.д. Почки новорождённого обладают сниженной способностью к концентрированию мочи, в том числе и из-за недостатка аквапоринов. Аквапорины активны также и в перинатальный период; возможно, они важны для удаления жидкости из лёгких и связаны с возникновением тахипноэ у новорождённых.
Дифференцировка и функциональное становление почек продолжаются во внеутробном периоде. У новорождённых наиболее выражены следующие анатомические и физиологические особенности:
почки относительно большие, имеют округлую форму, расположены низко (нижний полюс на уровне IV поясничного позвонка), смещаются на 1 см;
почки имеют дольчатое строение и относительно тонкий корковый слой. У новорождённых преобладают медуллярные и среднекортикальные нефроны, тогда как у взрослых — корковые;
канальцы и петля Генле относительно короче, просвет их уже, чем у детей более старшего возраста;
лоханки расположены внутрипочечно;
существует тесная связь лимфатических сосудов почек и кишечника, что создаёт предпосылки для распространения инфекции из кишечника;
диаметр мочеточников относительно велик, они изогнуты, мышечные и эластические элементы в стенках мочеточников развиты слабо, часто возникает пузырно-мочеточниковый рефлюкс;
мочевой пузырь расположен в надлобковой области;
мочеиспускательный канал относительно короток (особенно у девочек);
концентрационная функция почек низкая (канальцевая система нефрона развивается позднее), характерна высокая частота мочеиспускания;
почки не в состоянии экскретировать избыток солей при введении их чрезмерных количеств, что объясняет склонность новорождённых к отёкам;
ёмкость мочевого пузыря составляет 30 мл, частота мочеиспусканий -20-25/сут, суточный диурез - 250 мл, относительная плотность мочи — 1,005-1,010.
У новорождённых экскреция почками воды ограничена величиной клубочковой фильтрации. СКФ в расчёте на стандартную поверхность тела у новорождённых определяют по клиренсу эндогенного креатинина. Натрий у младенцев выводится чрезвычайно медленно по причине почти полной его реабсорбции. У новорождённых определяют довольно низкое выведение мочевины и высокое - мочевой кислоты. Функциональная недостаточность систем транспорта глюкозы предопределяет лёгкое возникновение глюкозурии. Способность почек выводить избыток ионов водорода у новорождённых также ограничена, что приводит к частому возникновению метаболического ацидоза.