У плацентарных млекопитающих пуповина (также называемая пупочной нитью , [1] родовым канатиком или funiculus umbilicalis ) является каналом между развивающимся эмбрионом или плодом и плацентой . Во время внутриутробного развития пуповина физиологически и генетически является частью плода и (у человека) обычно содержит две артерии ( пупочные артерии ) и одну вену ( пупочную вену ), скрытые в вартоновом желе . Пупочная вена снабжает плод насыщенной кислородом и питательными веществами кровью из плаценты . И наоборот, сердце плода перекачивает кровь с низким содержанием кислорода и питательных веществ через пупочные артерии обратно в плаценту.
Пуповина развивается из желточного мешка и аллантоиса и содержит их остатки . Он формируется к пятой неделе развития , заменяя желточный мешок как источник питательных веществ для зародыша. [2] Пуповина не связана напрямую с системой кровообращения матери, а вместо этого соединяется с плацентой , которая переносит материалы в материнскую кровь и обратно, не допуская прямого смешивания. Длина пуповины примерно равна длине темени и крестца плода на протяжении всей беременности . Пуповина у доношенного новорожденного обычно имеет длину около 50 сантиметров (20 дюймов ) и диаметр около 2 сантиметров (0,75 дюйма). Этот диаметр быстро уменьшается в плаценте. Полностью открытая пупочная артерия имеет два основных слоя: внешний слой, состоящий из циркулярно расположенных гладкомышечных клеток, и внутренний слой, в котором представлены довольно неравномерно и рыхло расположенные клетки, погруженные в обильное основное вещество, окрашивающееся метахроматически . [3] Гладкостмышечные клетки этого слоя довольно плохо дифференцированы, содержат лишь несколько крошечных миофиламентов и поэтому вряд ли будут активно участвовать в процессе постнатального закрытия. [3]
Пуповина может быть обнаружена на УЗИ к 6 неделе беременности и хорошо визуализирована к 8–9 неделе беременности. [4]
Слизистая оболочка пуповины является хорошим источником мезенхимальных и эпителиальных стволовых клеток. Мезенхимальные стволовые клетки пуповины (UC-MSC) используются в клинических целях для лечения остеоартрита, аутоиммунных заболеваний и множества других состояний. К их преимуществам относятся лучший сбор и размножение, а также иммунодепрессивные свойства, которые определяют их потенциал для использования при трансплантации. Их использование также позволило бы преодолеть этические возражения, возникающие в связи с использованием эмбриональных стволовых клеток . [5]
Пуповина содержит вартонов желе — студенистое вещество, состоящее в основном из мукополисахаридов , которое защищает внутренние кровеносные сосуды. Он содержит одну вену, несущую насыщенную кислородом, богатую питательными веществами кровь к плоду, и две артерии, по которым отводится дезоксигенированная, обедненная питательными веществами кровь. [6] Иногда в пуповине присутствуют только два сосуда (одна вена и одна артерия). Иногда это связано с аномалиями развития плода, но может возникнуть и без сопутствующих проблем.
Вены необычно переносят насыщенную кислородом кровь, а артерии – дезоксигенированную кровь (единственными примерами являются легочные вены и артерии , соединяющие легкие с сердцем). Однако это соглашение об именах отражает тот факт, что пупочная вена несет кровь к сердцу плода, а пупочные артерии уносят кровь.
Скорость кровотока через пуповину составляет примерно 35 мл/мин на 20 неделе беременности и 240 мл/мин на 40 неделе беременности . [7] С учетом веса плода это соответствует 115 мл/мин/кг в 20 недель и 64 мл/мин/кг в 40 недель. [7]
С точки зрения локализации под проксимальной частью пуповины понимают сегмент, ближайший к эмбриону или плоду в эмбриологии и медицине плода, ближайший к плаценте при патологии плаценты и противоположный для дистальной части соответственно. [8]
Пуповина входит в плод через брюшную полость , в том месте, которое (после отделения) станет пупком (пупок или пупок). Внутри плода пупочная вена продолжается к поперечной щели печени , где разделяется на две части. Одна из этих ветвей соединяется с печеночной воротной веной (соединяющейся с ее левой ветвью), по которой кровь поступает в печень. Вторая ветвь (известная как венозный проток ) обходит печень и впадает в нижнюю полую вену , которая несет кровь к сердцу. Две пупочные артерии отходят от внутренних подвздошных артерий и переходят по обе стороны от мочевого пузыря в пуповину, завершая обратный путь к плаценте. [9]
После рождения культя пуповины высохнет и отпадет к тому времени, когда ребенку исполнится три недели. [10] Если культя все еще не отделилась через три недели, это может быть признаком основной проблемы, такой как инфекция или нарушение иммунной системы. [10]
При отсутствии внешних вмешательств пуповина физиологически окклюзируется вскоре после рождения, что объясняется как набуханием и коллапсом Уортонова студня в ответ на снижение температуры, так и вазоконстрикцией кровеносных сосудов за счет сокращения гладких мышц. По сути, создается естественный зажим, останавливающий поток крови. На воздухе при температуре 18 °C это физиологическое зажимание займет три минуты или меньше. [11] При водных родах , где температура воды близка к температуре тела, нормальная пульсация может составлять 5 минут и дольше.
Закрытие пупочной артерии вследствие вазоконстрикции представляет собой множественные сужения, количество и степень которых со временем увеличиваются. Между сужениями до полной окклюзии имеются участки расширений с захваченной несвернувшейся кровью. [12] Как частичные сужения, так и окончательное закрытие в основном производятся мышечными клетками наружного циркулярного слоя. [3] Напротив, внутренний слой, по-видимому, служит в основном пластиковой тканью, которую можно легко сместить в осевом направлении, а затем сложить в сужающийся просвет для завершения закрытия. [3] Вазоконстрикторная окклюзия, по-видимому, в основном опосредована серотонином [13] [14] и тромбоксаном А 2 . [13] Артерия в пуповине недоношенных детей сильнее сокращается к ангиотензину II и арахидоновой кислоте и более чувствительна к окситоцину , чем у доношенных. [14] В отличие от Вартонова студня, охлаждение вызывает лишь временную вазоконстрикцию. [14]
У ребенка пупочная вена и венозный проток закрываются и дегенерируют в фиброзные остатки, известные как круглая связка печени и венозная связка соответственно. Часть каждой пупочной артерии закрывается (перерождается в так называемые медиальные пупочные связки ), а остальные участки сохраняются как часть системы кровообращения.
Ряд аномалий может повлиять на пуповину, что может вызвать проблемы, затрагивающие как мать, так и ребенка: [15]
Шнур можно зажимать в разное время; однако отсрочка пережатия пуповины хотя бы на одну минуту после рождения улучшает результаты, если существует возможность лечения небольшого риска желтухи в случае ее возникновения. [18] За пережатием следует перерезание пуповины, которое безболезненно из-за отсутствия нервов . Шнур чрезвычайно жесткий, как толстое сухожилие , поэтому для его разрезания требуется достаточно острый инструмент. Хотя отсечение пуповины может быть отложено до тех пор, пока пуповина не перестанет пульсировать (через 1–3 минуты после рождения), при перерезании пуповины обычно не происходит значительной потери венозной или артериальной крови. Согласно рекомендациям Американского конгресса акушеров и гинекологов (ACOG) , текущие данные не подтверждают и не опровергают отсроченное перерезание пуповины .
Существуют зажимы для пуповины с ножом. Эти зажимы безопаснее и быстрее, позволяя сначала наложить зажим на пуповину, а затем перерезать пуповину. После того, как пуповина пережата и перерезана, новорожденный носит пластиковый зажим в области пупка до тех пор, пока сжатая область пуповины не высохнет и не загерметизируется достаточно.
Длина пупка, прикрепленного к новорожденному, варьируется в зависимости от практики; в большинстве больниц длина пуповины, остающейся прикрепленной после пережатия и перерезания, минимальна. Однако в США, когда роды произошли за пределами больницы и техник скорой медицинской помощи (ЕМТ) зажимает и перерезает пуповину, остается более длинный сегмент длиной до 18 см (7 дюймов) [19] [20] прикреплена к новорожденному.
Оставшийся корень пуповины сохраняется до 10 дней, поскольку он высыхает, а затем отпадает.
Кокрейновский обзор 2013 года пришел к выводу, что отсроченное пережатие пуповины (от одной до трех минут после рождения) «вероятно, будет полезным, пока доступен доступ к лечению желтухи, требующему фототерапии». [21] В этом обзоре отсроченное пережатие, в отличие от раннего, не привело к разнице в риске тяжелого послеродового кровотечения у матери или неонатальной смертности, а также к низкой оценке по шкале Апгар . С другой стороны, отсроченное пережатие привело к увеличению массы тела при рождении в среднем примерно на 100 г и повышению концентрации гемоглобина в среднем на 1,5 г/дл, что вдвое снижает риск дефицита железа в три и шесть месяцев, но увеличивает риск желтухи, требующей фототерапии . [21]
В 2012 году Американский колледж акушеров и гинекологов официально одобрил отсрочку пережатия пуповины на 30–60 секунд при удержании новорожденного ниже уровня плаценты во всех случаях преждевременных родов, основываясь главным образом на доказательствах того, что это снижает риск внутрижелудочковых осложнений. кровоизлияний у этих детей на 50%. [22] [ устаревший источник ] В том же заявлении комитета ACOG также признает несколько других вероятных преимуществ для недоношенных детей, в том числе «улучшение переходного кровообращения, лучшее установление объема эритроцитов и снижение потребности в переливании крови». В январе 2017 года пересмотренное заключение Комитета распространило эту рекомендацию на доношенных детей, сославшись на данные о том, что доношенным детям полезно повышение уровня гемоглобина в период новорожденности и улучшение запасов железа в первые месяцы жизни, что может привести к улучшению результатов развития. ACOG отметила небольшое увеличение заболеваемости желтухой у доношенных новорожденных с отсроченным пережатием пуповины и рекомендовала разработать политику мониторинга и лечения неонатальной желтухи. ACOG также отметила, что отсроченное пережатие пуповины не связано с повышенным риском послеродового кровотечения. [23]
Несколько исследований показали преимущества отсроченного пережатия пуповины: метаанализ [24] показал, что отсрочка пережатия пуповины у доношенных новорожденных минимум на 2 минуты после рождения полезна для новорожденного, улучшая гематокрит и статус железа. по измерению концентрации ферритина и запасенного железа, а также снижение риска развития анемии ( относительный риск 0,53; 95% ДИ 0,40–0,70). [24] Снижение было также обнаружено в исследовании 2008 года. [25] Несмотря на более высокий уровень гемоглобина в возрасте 2 месяцев, этот эффект не сохраняется после 6-месячного возраста. [26] Отсутствие пережатия пуповины в течение трех минут после рождения ребенка улучшило результаты в возрасте четырех лет. [27] Задержка пережатия пуповины на три и более минут после рождения снижает распространенность анемии у младенцев. [28]
Отрицательные последствия отсроченного пережатия пуповины включают повышенный риск полицитемии . Тем не менее, в исследованиях это состояние оказалось благоприятным. [24] Младенцы, у которых пережатие пуповины произошло позднее, чем через 60 секунд после рождения, имели более высокий уровень неонатальной желтухи , требующей фототерапии . [26]
Отсроченное пережатие не рекомендуется в случае, если новорожденный плохо дышит и нуждается в реанимации. Вместо этого рекомендуется немедленно пережать и перерезать пуповину и провести сердечно-легочную реанимацию . [29] Пульсация пуповины не является гарантией того, что ребенок получает достаточно кислорода. [30]
Некоторые родители предпочитают полностью отказаться от разрыва пуповины. Эта практика называется « рождением лотоса » или неразрывом пуповины. Целой неповрежденной пуповине дают высохнуть и она отделяется сама (обычно на 3-й день после рождения), отпадая и оставляя заживший пупок. [31] Королевский колледж акушеров и гинекологов предупредил о риске заражения, поскольку разлагающаяся ткань плаценты становится гнездом для инфекционных бактерий, таких как стафилококк . [32] В одном из таких случаев 20-часовой ребенок, родители которого выбрали UCNS, был доставлен в больницу в агональном состоянии, ему был поставлен диагноз сепсис , и ему потребовалось лечение антибиотиками в течение 6 недель. [33] [34]
Поскольку пупочная вена напрямую связана с центральным кровообращением, ее можно использовать в качестве пути для установки венозного катетера для инфузий и приема лекарств. Катетер пупочной вены является надежной альтернативой чрескожным периферическим или центральным венозным катетерам или внутрикостным канюлям и может быть использован в реанимации или интенсивной терапии новорожденных.
С 24 по 34 неделю беременности, когда плод обычно жизнеспособен, можно взять кровь из пуповины для проверки на наличие отклонений (особенно на наследственные заболевания). Эта диагностическая процедура генетического тестирования известна как чрескожный забор пуповинной крови . [35]
Кровь внутри пуповины, известная как пуповинная кровь , является богатым и легкодоступным источником примитивных, недифференцированных стволовых клеток (типа CD34 -положительных и CD38 -отрицательных). Эти клетки пуповинной крови можно использовать для трансплантации костного мозга .
Некоторые родители предпочитают отводить эту кровь от пуповинной крови ребенка путем раннего пережатия и перерезания пуповины, чтобы заморозить ее для длительного хранения в банке пуповинной крови , если ребенку когда-либо потребуются стволовые клетки пуповинной крови (например, для замены костной ткани ). костный мозг разрушается при лечении лейкемии ). Эта практика противоречива: критики утверждают, что раннее изъятие пуповинной крови во время рождения на самом деле увеличивает вероятность детских заболеваний из-за большого объема взятой крови (в среднем 108 мл) по сравнению с общим запасом пуповинной крови ребенка (обычно 300 мл). ). [25] Королевский колледж акушеров и гинекологов заявил в 2006 году, что «до сих пор недостаточно доказательств, чтобы рекомендовать целевой коммерческий сбор пуповинной крови и хранение стволовых клеток в семьях с низким уровнем риска». [36]
Американская академия педиатрии заявила, что следует не поощрять хранение пуповинной крови для самостоятельного использования (поскольку большинство состояний, требующих использования стволовых клеток, уже существуют в пуповинной крови), в то время как следует поощрять хранение пуповинной крови для общего использования. [37] В будущем полученные из пуповинной крови эмбриональноподобные стволовые клетки (CBE) можно будет хранить и сопоставлять с другими пациентами, так же, как кровь и трансплантированные ткани. Использование CBE потенциально может устранить этические трудности, связанные с эмбриональными стволовыми клетками (ЭСК). [38]
Хотя Американская академия педиатрии не одобряет частное банковское обслуживание, за исключением случаев существующей медицинской необходимости, она также заявляет, что необходимо предоставлять информацию о потенциальных преимуществах и ограничениях банка пуповинной крови и ее трансплантации, чтобы родители могли принять обоснованное решение.
В Соединенных Штатах обучение пуповинной крови было поддержано законодателями на федеральном уровне и уровне штата. В 2005 году Национальная академия наук опубликовала отчет Института медицины (IoM), в котором рекомендовалось дать будущим родителям сбалансированный взгляд на варианты хранения пуповинной крови. В ответ на запросы своих избирателей законодатели штатов по всей стране принимают законы, призванные помочь информировать врачей и будущих родителей о вариантах донорства, выбрасывания или хранения жизненно важных стволовых клеток новорожденных. В настоящее время 17 штатов, на которые приходится две трети рождаемости в США, приняли законы, рекомендованные руководящими принципами МОМ.
Использование стволовых клеток пуповинной крови при лечении таких заболеваний, как черепно-мозговая травма [39] и диабет 1 типа [40] уже изучается на людях, а на более ранних стадиях проводятся исследования по лечению инсульта, [41] [42] и потеря слуха. [43]
Пуповинная кровь, хранящаяся в частных банках, обычно предназначена только для использования ребенком-донором. Напротив, пуповинная кровь, хранящаяся в государственных банках, доступна любому человеку с близким типом ткани и подтвержденной потребностью. [44] Использование пуповинной крови государственных банков растет. В настоящее время она используется вместо трансплантации костного мозга при лечении заболеваний крови, таких как лейкемия, при этом пожертвования для трансплантации производятся через один реестр Netcord.org [45] , по состоянию на январь 2013 года количество пожертвований для трансплантации превысило 1 000 000. Пуповинная кровь используется при пациент не может найти подходящего донора костного мозга; такое «расширение» пула доноров привело к расширению государственных банков.
Пуповина у некоторых млекопитающих, включая крупный рогатый скот и овцу, содержит две отдельные пупочные вены. В пуповине человека имеется только одна пупочная вена. [46]
У некоторых животных мать перегрызает пуповину, отделяя таким образом плаценту от потомства. Мать часто съедает пуповину вместе с плацентой, чтобы обеспечить питание и избавиться от тканей, которые в противном случае привлекли бы падальщиков или хищников. [ нужна цитата ] У шимпанзе мать оставляет пуповину на месте и кормит своих детенышей с прикрепленной пуповиной и плацентой до тех пор, пока пуповина не высохнет и не отделится естественным путем, в течение дня после рождения, после чего пуповина выбрасывается. (Впервые это было задокументировано зоологами в дикой природе в 1974 году. [47] ).
Некоторые виды акул — акулы-молоты , реквиемы и гончие — являются живородящими и имеют пуповину, прикрепленную к плаценте. [48]
Термин «пуповина» или просто «пуповина» также стал использоваться для других шнуров с аналогичными функциями, таких как шланг, соединяющий водолазов с надводным питанием с наземным источником воздуха и / или отопления, или космонавтов в скафандрах с их космический корабль. Инженеры иногда используют этот термин для описания сложного или ответственного кабеля, соединяющего компонент, особенно если он состоит из пучков проводников разного цвета, толщины и типа, заканчивающихся одним многоконтактным разъединителем.
В ходе многочисленных американских и международных исследований в крови пуповины были обнаружены вызывающие рак химические вещества. Они происходят, среди прочего, из некоторых пластмасс, компьютерных плат, паров и синтетических ароматизаторов. Было обнаружено более 300 химических токсикантов , в том числе бисфенол А (БФА), тетрабромбисфенол А (ТББПА), родственная тефлону перфтороктановая кислота , галаксолид и синтетические мускусы . [49] Исследования, проведенные в Америке, показали более высокие уровни загрязнения у афроамериканцев , латиноамериканцев и американцев азиатского происхождения, что, как полагают, связано с проживанием в районах с более высоким уровнем загрязнения. [50]
{{cite web}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ){{cite web}}
: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка )