Введение

Актуальной проблемой на сегодняшний день является высокий уровень заболеваемости гиперплазией кровеносных сосудов (ГКС) — так называемыми детскими гемангиомами. В области головы локализуется 60—80% из них [1, 2]. Распространенность ГКС составляет от 1:10 (у недоношенных детей) и до 1:100 в популяции [1—3]. Девочки страдают в 2,3—2,9 раз чаще, чем мальчики. Риск развития заболевания у недоношенных детей возрастает по сравнению с рожденными в срок на 29% на каждые 500 г дефицита массы; у недоношенных детей массой менее 1000 г эта доля возрастает до 20—22% [1, 2, 4].

Важно знать основные этапы и периоды формирования кровеносной системы человека во внутриутробном периоде, чтобы иметь возможность проводить профилактику патологии.

Развитие всех сосудов происходит из 2 источников: мезодермы и ангиобласта [1, 5—12].

Процессы появления и развития сосудистой системы начинаются в конце 2-й — начале 3-й недели жизни эмбриона [8, 13].

Кровеносные сосуды образуются за счет двух механизмов: васкуло- и ангиогенеза. За счет первого сосуды появляются в месте, где из мезодермальных клеток (ангиобластов) дифференцируются эндотелиоциты. Из них образуются однослойные первичные капилляры [1, 8, 10, 13—19].

Существует несколько точек зрения относительно происхождения интимы сосудов. Одни ученые считают, что циркулирующие стволовые клетки и эндотелиальные прогениторные клетки являются незрелыми, участвуют в сосудистой регенерации и связаны со многими аспектами макро- и микрососудистых заболеваний [15, 20, 21]. Прогениторным клеткам отводится ключевая роль в развитии организма; кроме того, они служат необходимым источником всех видов сосудистых клеток, которые обеспечивают создание, поддержание, регенерацию и ремоделирование кровеносных сосудов. Выделяют четыре типа прогениторных сосудистых клеток: эндотелиальные, гладкие мышечные, перициты и мезенхимальные стволовые клетки [15, 22].

Другие исследователи опровергают роль перицитов как стволовых клеток, так как экспериментально доказано, что они способны ингибировать ангиогенез, а кроме того существует их и функциональное разнообразие [10, 15, 23, 24].

Первые кровеносные сосуды капиллярного типа у эмбриона появляются и начинают свой рост в мезодерме, находящейся по обе стороны нервной трубки и параллельно ей. Часть клеток мезодермы дифференцируется, образуя гемангиобласты или ангиобласты. Плотные скопления ангиобластов называются кровяными островками. От них отходят множественные столбики из эритроцитов, окаймленные вытянутыми мезенхимальными клетками — предшественниками эндотелиальных клеток. С течением времени островки отсоединятся от окружающей их мезенхимы. Клетки последней в данном месте уплотняются и становятся эндотелиальными клетками первичного кровеносного сосуда. Так выглядит формирование превазоидов, которые с течением времени сливаются между собой, и внутри них закладывается полый канал. Просвет первичного сосуда формируется в результате расширения межклеточного пространства. Такие структурные элементы называются «вазоиды» [7, 8, 16, 21, 25].

Во время ангиогенеза активированные эндотелиоциты образуют новые сосуды из существующих за счет их роста путем прогрессивной инвазии и прорастания эндотелиальных клеток. Они распространяются вдоль существующих сосудов в новом направлении или прорастают внутрь существующих сосудов, образуя развилки [1, 8, 10, 13—19]. Микрососуды от разных кровяных островков начинают образовывать анастомозы друг с другом, что приводит к формированию первичного капиллярного сплетения эмбриона (стадия недифференцированного первичного капиллярного сплетения), т.е. происходит процесс «полимеризации». Сосудистая система эмбриона выглядит как сплетение однотипных недифференцированных сосудов и кавернозных структур. Стенка сосудов однослойная, представлена только эндотелиоцитами с высокой митотической активностью. Движение крови по сосудам имеет колебательный характер, без магистральной направленности [8, 9].

В дальнейшем в ходе ангиогенеза возникают сердце и главные кровеносные магистрали: аорта, легочный ствол, пупочные и желточные кровеносные сосуды. Следствием развития полноценной кровеносной системы является развитие и рост ветвей и притоков кровеносных сосудов [10, 16, 17, 26]. Основным стимулом к ангиогенезу при физиологических и патологических состояниях служит недостаток кислорода (гипоксия или ишемия) [1, 4, 14, 16, 19].

В течение первых 21—25 дней внутриутробного развития эмбрион полностью васкуляризирован — каждая его ткань имеет кровоснабжение. Эти сосуды выглядят как примитивное капиллярное сплетение [7, 8, 17].

На 3—4-й неделе внутриутробной жизни активный органогенез происходит одновременно с васкуло- и ангиогенезом при образовании как внеэмбриональных (желточного мешка, хориона), так и внутри расположенных кровеносных сосудов, в просвете которых располагаются многочисленные мегалобласты [7, 8, 15]. Развитие органов обязательно включает этап врастания или первичного образования кровеносных сосудов [16, 17]. Отмечается, что основную роль в процессах межтканевых взаимодействий, обусловливающих региональный гисто- и органогенез, играют мезенхима и ее производные: сосудистый эндотелий, кровь и соединительная ткань [15, 27]. Органы всех систем объединяются между собой посредством обособления их кровеносными сосудами с циркулирующей кровью внутри. Последние способны самостоятельно и независимо контролировать процессы метаболизма в формирующемся теле эмбриона, с координацией функционирования и размещения органов путем выделения гуморальных факторов. Сосуды как бы конструируют тело человека [11, 12, 28].

В конце 3-й — начале 4-й недели стадия васкулогенеза окончательно завершена, и все дальнейшие изменения сосудистой системы происходят только за счет ангиогенеза [9, 10]. Начинается ретиформная стадия. Она характеризуется началом разделения первичных сосудов на артериальные и венозные [8, 29]. Стенки капилляров и мелких сосудов представляют собой один слой клеток (перицитов). Периваскулярные клетки окружают зарождающиеся сосуды. Они располагают свои первичные цитоплазматические отростки вдоль поверхности эндотелиальной трубки. Эти отростки обычно охватывают несколько эндотелиоцитов и соединяются с соседними капиллярными ветвями. В точках ветвления капилляров первичные отростки часто распространяются вдоль каждой ветви, придавая клетке Y-образную форму. Тонкие вторичные отростки отходят от первичных отростков. Они перпендикулярны по своей ориентации относительно основных ветвей, тем самым частично окружая сосуд [17, 29, 30].

Стенки артерий и будущих вен будут состоять из нескольких слоев гладких мышечных клеток [10, 17]. Первой начинается дифференциация артериальной системы. Целенаправленный ток крови по сосудам заменяет хаотичное движение за счет начала работы сердца. Кровоток становится магистральным, т.е. направленным от сердца. Первичный капилляр и его эндотелиальные клетки становятся артерией. Эндотелиоциты выделяют гуморальные факторы, обеспечивающие появление в стенке новых перицитов, гладких мышечных клеток и фибробластов [8, 10, 16, 31, 32].

Сначала развивается артериальная система, так как артерии единственные способны управлять интеграцией сердечно-сосудистой системы в развивающийся организм [11, 33, 34]. Повышение внутрисосудистого давления может привести к росту новых капилляров [17, 35, 36]. Изменения калибра сосудов в скором времени становятся независимыми от гладкомышечного слоя и зависят только от изменений числа клеток интимы, что приводит к постоянной перестройке артериальной стенки [18, 37].

Первичное формирование артерий раньше вен обусловлено тем, что артериальная система занимает центральное положение в структурно-функциональной организации развивающегося эмбриона человека [7, 11].

Венозная система выглядит как сеть синусоидальных каналов. Они выстланы эндотелием и единичными коллагеновыми волокнами. Каналы соединяются между собой на всем протяжении, образуя разветвленную систему, которая оплетает магистральные артерии. Последняя, выделяя различные гуморальные факторы, инициирует образование рядом магистральной вены. Один из ранее сформированных венозных каналов в ответ на выделившиеся из артериальной стенки вещества увеличивает просвет. Так образуются изолированные венозные стволы. Происходит постепенный раздел первичного сосудистого сплетения на артериальную и венозную составляющие с одномоментной инволюцией первичных венозных синусоидов [8, 10, 31].

В дистальном отделе вен появляются анастомозы с соответствующей магистральной артерией — так образуются сосудистые петли артерия—вена. На верхушке петли находится островок из мезенхимальных клеток. Он является центром сосудистого размножения, который увеличивает свою площадь за счет веерообразного расхождения сосудистых «новообразований». Таким образом обеспечиваются удлинение и пролиферация сосудов и происходит васкуляризация ранее бессосудистых участков тела эмбриона [8, 10].

Образуется густая сеть капилляров, которая дифференцируется на специализированные сосуды микроциркуляции, разделяясь на 2 типа: венулярный и артериолярный. Одновременно с этим идет стыковка их с артериальной и венозной системами.

Капиллярная система может также формироваться на базе артериовенозных петель, когда они анастомозируют друг с другом в области верхушек. Происходит образование сосудов капиллярного типа — соединительных и магистральных капилляров. Магистральные в ходе развития становятся «настоящими» капиллярами и формируют капиллярную сеть [8, 16].

В течение всего периода эмбрионального развития кровеносной системы одномоментно с процессами возникновения, роста и дифференцировки кровеносных сосудов происходят регресс и деструкция избыточного количества первичных капилляров. Данные механизмы важны в ходе развития потому, что эмбриональная система кровоснабжения организма разительно отличается от сердечно-сосудистой системы в ее полностью сформированном виде, готовой к полноценному функционированию после рождения [8, 19].

Процесс закладки и роста кровеносных сосудов зависит от анатомо-топографического положения органа у эмбриона, а затем и плода, следовательно, важно знать основные этапы изменений микроциркуляторного русла органа. Сначала отмечают возникновение и становление первичного внутриорганного протокапиллярного русла. Вторым шагом является формирование на его основе вторичного органоспецифического гемомикроциркуляторного русла. Оно обеспечивает включение органа в общую систему кровоснабжения на уровне кровь—рабочие элементы органа. Все это обеспечивает бесперебойную работу для каждого органа с учетом его специфических функций. Структурные перестройки для адаптации сформировавшейся к этому моменту микроциркуляторной системы и повышение его функциональной активности в соответствии с метаболическими потребностями развивающегося органа являются завершающей стадией [16, 37].

Эмбриогенез основных магистралей кровеносных сосудов челюстно-лицевой области (ЧЛО) тесно связан с формированием лица и других органов и систем области головы и шеи. Артерии идут к органам по самому короткому расстоянию, а значит закладка органа определяет место отхождения артериальной ветви к нему от магистрального сосуда. И то место, откуда будет отходить артерия, зависит от окончательного положения органа в процессе антенатального развития. Окончательное место отхождения артерий к органу от магистрального сосуда как бы смещается от первоначальной точки образования, а вена, как указано выше, будет формироваться параллельно существующей магистральной артерии [8, 18].

На 3-й неделе формируется артериальный ствол, который, выходя из сердца, дает начало двум коротким вентральным аортам — правой и левой. Они в свою очередь достигают уровня глотки [3, 31]. Затем эти аорты изгибаются латерально и дорсально вокруг стенок глотки, образуя шесть пар первичных аортальных дуг — жаберных, или примитивных, артерий, но все они никогда не присутствуют одновременно [19, 38]. Примитивные артерии идут попарно как дорзальный и вентральный корни артерий. Латерально от дорсальных корней артерий проходят 6 межсегментарных артерий [38, 39].

Две первые пары артериальных дуг дегенерируют на сроке до 6 нед, но при этом 1-я регрессирует при завершении развития 4-й, а 2-я — до полного закрытия 6-й; 5-я рудиментарна или вовсе отсутствует. Из 1-й жаберной артерии, которая почти регрессировала к 30-му дню, закладывается верхнечелюстная артерия и ее ветви, а также нижнечелюстная артерия, которая подвергнется инволюции. Из 2-й жаберной артерии (начала свой регресс на сроке 30 дней) — лицевая артерия и ее ветви [19, 31, 38, 40].

К концу 3-й — началу 4-й недели примитивная верхнечелюстная артерия развивается в основании кармана Ратке, далее направляется кпереди и проходит вдоль стенки переднего мозга по направлению к зрительному пузырьку [19, 41, 42].

К 31-му дню корни брюшной аорты до 3-й жаберной дуги становятся вентральной (брюшной) глоточной артерией. Одновременно с этим дорсальная дуга 2-й жаберной артерии развивается в подъязычную и стременную артерии [19, 38]. Когда 1-я и 2-я аортальные дуги исчезают, корни дорзальных аорт, в которые они впадали, еще сохраняются и вместе с 3-ей жаберной артерией дают начало внутренней сонной артерии (ВСА), которая к 31-му дню становится хорошо контурирована [9, 19, 38, 39, 40, 41].

Наружная сонная артерия (НСА) является основным питающим источником для тканей головы и области шеи через 8 ветвей, которые от нее отходят [38, 43]. Формирование происходит из слияния вентральной глоточной артерии (из корней вентральных аорт в том месте, где ранее были 1-я и 2-я аортальные дуги) и стременной артерии на 31—32-й день внутриутробной жизни [19, 38, 43, 44]. НСА через мелкие сосуды (оставшиеся после дегенерации 1-й и 2-й жаберных артерий) и через новые веточки, кровоснабжают покровные ткани ЧЛО, органы полости рта и шеи [19, 43].

Уже через 2 сут определяется, что подъязычная артерия направляется к уровню между 2-й и 3-й жаберными дугами, а заложенная ранее из дегенерировавшей первой жаберной дуги нижнечелюстная артерия практический инволютировала [19, 37].

К 5-й неделе внутриутробного развития происходит образование дефинитивной кровеносной системы [7, 19]. На 35—36-й день определяются все ветви переднего отдела НСА, но имеют «сетевидное» строение (плексиформное) [19, 39, 45, 46]. Щитовидная, язычная, небная и верхнечелюстная ветви наружной сонной артерии будут кровоснабжать структуры, находящиеся в областях мандибулярной и гиоидной дуг эмбриона, с которыми связана первичная НСА. Щитовидная и язычная артерии отходят от вентральной глоточной артерии и закладываются у большинства эмбрионов на 5—6-й неделе [19, 43].

На сроке 36 дней беременности сформирована стапедиальная артерия. Она представляет собой эмбриональную артерию, которая у человека исчезает на 10-й неделе внутриутробного развития. Формирование этой ветви начинается от подъязычной артерии, которая дает боковую ветвь, идущую через примитивное стремечко, между первым глоточным мешком и лицевым нервом, далее идет вниз и погружается в область формирования нижней челюсти [19, 47]. В это же время происходит почти полное закрытие просвета обеих вентральных аорт, расположенных между 3-й и 4-й артеральными дугами. В области их слияния с вентральной 3-й дугой аорты появляется возможность начала развития общей сонной артерии (ОСА). Уже к 40 дням отмечается ее практически окончательное вытянутое положение в теле эмбриона [19, 38, 40, 47].

На 5—6-й неделе внутриутробной жизни ранее заложенная и полностью сформированная стапедиальная артерия отдает две основные ветви: челюстно-нижнечелюстную ветвь (вентральную) и супраорбитальную (дорсальную). Первая имеет 2 ветви: нижнечелюстную и верхнечелюстную (или подглазничную) артерии. Вторая отдает супраорбитальную ветвь (дорсальную), которая располагается латеральнее тройничного узла и доходит до формирующейся глазницы [19, 48].

Дорсальная часть нижнечелюстной артерии располагается вдоль отсутствующего еще в это время большого каменистого нерва в крыловидном канале, достигая крылонебной ямки. Этот эмбриональный сосуд у взрослого человека становится артерией крыловидного канала [19, 48].

Вместе с появлением примитивной ОСА начинают свое развитие несколько ветвей НСА: щитовидная, язычная, затылочная, наружная и внутренняя верхнечелюстные артерии. Внутренняя верхнечелюстная артерия анастомозирует с нижнечелюстной ветвью стапедиальной артерии [47, 48]. Существует 4 типа отхождения передних ветвей от наружной сонной артерии: 1-й тип представляет собой отдельное отхождение верхней щитовидной, язычной и лицевой артерий; 2-й тип предполагает, что язычная и лицевая артерии являются ветвями их общего лингво-фациального ствола; 3-й тип — верхняя щитовидная и язычная артерии берут начало вместе из общего ствола; 4-й тип — верхняя щитовидная, язычная и лицевая артерии происходят из единого общего ствола [49, 50]. Положение затылочной и височной ветвей, мигрировавших вместе с мышцами, свидетельствует о вторичном их распространении по периферии территории первоначальной НСА [40, 41].

На 6—7-й неделе внутриутробной жизни голова начинает отделяться от груди, приобретая более человеческие черты.

Внутренняя верхнечелюстная артерия анастомозирует с челюстно-нижнечелюстной ветвью. При этом подглазничный отдел стапедиальной артерии находится рядом с ушно-височным нервом, когда остальная часть, расположенная над анастомозом с внутренней верхнечелюстной артерией, становится стволом средней менингеальной артерии. Супраорбитальный отдел стапедиальной артерии представляет собой продолжение средней менингеальной артерии. В этот момент начинается регрессия проксимального сегмента стапедиальной артерии (медиальнее стремени), таким образом, челюстно-нижнечелюстная ветвь становится ветвью НСА [40, 41].

На 7-й неделе гестации стапедиальная артерия соединяет брюшную глоточную артерию и отделяется от подъязычной артерии [19, 38]. В стенке сосудов формируется более плотная базальная мембрана и истончается слой эндотелиальных клеток [16, 25].

На 7—8-й неделе у эмбрионов определяются окончательное местоположение и строение основных артериальных ветвей [19, 44].

К окончанию 1-го месяца внутриутробной жизни у эмбриона отмечается наличие передних (парных) и задних кардинальных вен, которые формируются параллельно с аортой. Они расположены симметрично с обеих сторон тела на задней целомической стенке [8, 40, 51]. К 32—40-му дню передняя кардинальная вена дает начало внутренней яремной вене (ВЯВ) [51, 52]. Она начитается от яремного отверстия, образуя верхнюю луковицу, спускается дистально, находясь кнаружи от ВСА, и затем латеральнее НСА впадает в подключичную вену [40, 41].

ВЯВ и задние кардинальные вены сливаются и образуют основные магистрали для оттока крови от головы и шеи — общие кардинальные вены, или кювьеровы протоки [40, 49, 50, 52, 53].

Венозная система, начиная с 4-й недели, подвергается онтогенетическим изменениям. К 1-му месяцу внутриутробной жизни кювьеровы протоки впадают с боков в венозный синус простого трубчатого сердца, который расположен в толще поперечной перегородки [8, 49, 50, 51].

На 5—6-й неделе внутриутробной жизни правая общая кардинальная вена сливается с частью передней кардинальной вены, дает начало верхней полой вене (ВПВ) [8, 51, 53]. При этом прекардинальные вены дают начало внутренним яремным венам, а их латеральные притоки — подключичным венам [40, 41]. Левая общая кардинальная вена подвергается обратному развитию практически на всем протяжении, кроме нижней части, которая становится в процессе развития венечным синусом сердца [8, 51, 53]. Кроме того, на 6-й неделе внутриутробной жизни у эмбриона в проксимальной части тела определяются первые крупные сосуды (особенно в краниальной области), где они сливаются с двух сторон головы и дают начало так называемым головным венам. Кровь по ним оттекает через трансформирующиеся передние кардинальные вены и попадает в сердце. Там, где передняя кардинальная вена впадает в общую кардинальную, закладывается приток, отводящий кровь от нижнечелюстной области. Он дает начало наружной яремной вене (НЯВ) [40, 41].

К 7—8-й неделе развития эмбриона задние кардинальные вены заменяются на субкардинальные вены, которые располагаются кзади и медиально от задних кардинальных вен, кзади и латерально от аорты [8, 51]. Субкардинальные вены соединяются друг с другом через субкардинальный (медиальный) синус, который является сетью венозных анастомозов [8, 51].

Таким образом, знание сроков и нормального развития процессов закладки и формирования кровеносных сосудов головы и шеи, а также понимания критических сроков эмбрионального развития может помочь в проведении ранних профилактических мероприятий против развития гиперплазии кровеносных сосудов, или так называемых младенческих (врожденных) гемангиом, путем рекомендаций беременным в эти сроки ограничивать себя от различных стрессовых и негативных факторов среды.

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования — Х.А. Абдувосидов.

Сбор и обработка материала — И.Ю. Бычкова

Написание текста — И.Ю. Бычкова

Редактирование — Х.А. Абдувосидов, В.В. Рогинский

Participation of authors:

The concept and design of the study — K.A. Abduvosidov.

Collection and processing of material — I.Yu. Bychkova

Text writing — I.Yu. Bychkova

Editing — K.A. Abduvosidov, V.V. Roginskiy

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.