В течение недели после имплантации у эмбриона вырастают пальцевидные тканевые выступы, известные как ворсинки хориона, которые внедряются в эндометрий матки в месте имплантации эмбриона. Они значительно увеличиваются и разветвляются, все глубже внедряясь в ткань матки по мере своего роста. Каждый из тканевых выступов состоит из наружного слоя эпителиальных клеток и соединительнотканной сердцевины, которая содержит капилляры плода. Ворсинки хориона, расправляя сосуды и окружающие ткани матки, оказываются погруженными в лакупы (несимметричные межворсиичатые пространства), наполненные материнской кровью. В них и происходит обмен веществ между материнской кровью и кровью плода. Таким образом, все вещества из крови матери в кровь плода последовательно проходят через наружный эпителиальный слой хориона, соединительную ткань и эндотелиальную стенку капилляра.
По мере увеличения срока беременности размеры ворсинок уменьшаются, но их количество значительно возрастает. Это обеспечивает прогрессирующее увеличение площади плодной поверхности плаценты, что необходимо для удовлетворения увеличивающихся потребностей растущего плода. Поверхность ворсинок к моменту окончания срока беременности исчисляется в 13—14 м2, что в 10 раз превышает поверхность кожи взрослого человека. Обмен между матерью и плодом еще более возрастает благодаря истончению тканевого слоя в ворсинках, в результате чего уменьшается расстояние между капиллярами плода и межворсинчатым пространством. Материнская кровь из маточных артерий проникает в основание межворсинчатых пространств через спиральные артериолы, К моменту окончания беремепности существует приблизительно 100 артерий, питающих плаценту. Струи оксигеиированной крови под давлением распространяются вверх и в стороны, окружая ворсинки, выходят из межворсипчатого пространства, отдав кислород, через венозные устья, расположенные в основании межворсинчатого пространства рядом со спиральными артериями. Направление тока крови обычно обеспечивается наличием градиента артериове-нозного давления, а именно — от более высокого артериального давления к более низкому венозному давлению. Давление в спиральных артериях составляет около 70—80 мм рт. ст., в дренирующих венах — 8 мм рт. ст. Кровь плода оттекает к плаценте через две пупочные артерии, заложенные в пуповине. После соприкосновения с плодной поверхностью плаценты, артерии разветвляются на веточки, снабжающие кровью каждую дольку плаценты. В результате непрерывного разветвления и уменьшения размеров сосудов они в конечном счете оканчиваются капиллярными петлями, расположенными впутри каждой ворсинки хориона. Кровь плода через ворсинки, получив кислород и обогатившись питательными веществами из системы материнского кровообращения, возвращается по венозным капиллярам в более крупные вены, отходящие от каждой дольки плаценты. Дольковые вены, сливаясь, образуют пупочную вену, которая отходит от плаценты и через пуповину прикрепляется к телу плода. На поперечном срезе пуповины видны две толстостепные мышечные артерии и одна вена. Размер вены заметно превышает размер артерий, но вена имеет значительно более тонкую стенку. Пупочные сосуды окружены белым желатинообразным веществом, называемым вартоновым студнем.