Kardiopulmonale Umstellung bei der Geburt

Die kardiopulmonale Umstellung ist die schnelle Reorganisation des Kreislaufs bei der Geburt, bei der das fetale Muster von zwei parallelen Kreisläufen, die durch Shunts verbunden sind, dem neonatalen Muster von Lungen- und Systemkreisläufen weicht, die in Reihe geschaltet sind. Die Belüftung der Lunge und die Entfernung der Plazenta leiten gemeinsam den Blutfluss durch die Lunge um und initiieren den funktionellen Verschluss der fetalen Shunts.

Definition

Die kardiopulmonale Umstellung ist die Abfolge hämodynamischer Veränderungen, durch die die Lungenbelüftung und der Verlust des plazentaren Kreislaufs den parallelen, shunt-abhängigen fetalen Kreislauf in den seriellen neonatalen Kreislauf umwandeln.

Scope

Dieses Thema behandelt die hämodynamischen Ereignisse, die die Lungenbelüftung, den Abfall des pulmonalen Gefäßwiderstands, den Anstieg des pulmonalen Blutflusses und den funktionellen Verschluss des Ductus arteriosus, Foramen ovale und Ductus venosus miteinander verbinden. Es befasst sich mit der physiologischen Abfolge der Umstellung und der zeitlichen Beziehung zwischen Atmung und Abnabelung; es handelt sich um eine physiologische Referenz und nicht um ein Wiederbelebungs- oder Managementprotokoll.

Core questions

• Wie senkt die Lungenbelüftung den pulmonalen Gefäßwiderstand und erhöht den pulmonalen Blutfluss?
• Was kehrt die Druckgradienten um, die das Foramen ovale und den Ductus arteriosus im Fötus offen halten?
• Wie beeinflusst der Zeitpunkt des Abklemmens der Nabelschnur im Verhältnis zu den ersten Atemzügen die kardiovaskuläre Stabilität?

Key concepts

• Paralleler fetaler Kreislauf versus serieller neonataler Kreislauf
• Abfall des pulmonalen Gefäßwiderstands bei Belüftung
• Zunahme des pulmonalen Blutflusses
• Funktioneller Verschluss des Ductus arteriosus
• Funktioneller Verschluss des Foramen ovale
• Verschluss des Ductus venosus
• Pulmonaler Blutfluss als Vorlast für das linke Herz

Mechanisms

Im Fötus lenkt ein hoher pulmonaler Gefäßwiderstand den größten Teil des rechtsventrikulären Auswurfs von der Lunge weg und über den Ductus arteriosus, während oxygeniertes Plazentablut das linke Herz durch das Foramen ovale erreicht, sodass die beiden Ventrikel weitgehend parallel arbeiten. Wenn die Lunge nach der Geburt belüftet wird, fällt der pulmonale Gefäßwiderstand und der pulmonale Blutfluss steigt stark an; dieser erhöhte pulmonale venöse Rückfluss wird zur Hauptquelle der Vorlast für den linken Ventrikel. Der Verlust des niederohmigen Plazentabettes erhöht den systemischen Widerstand. Zusammen kehren diese Veränderungen die atrialen und duktalen Druckverhältnisse um, sodass sich das Foramen ovale und der Ductus arteriosus funktionell schließen und die Kreisläufe in Reihe arbeiten. Experimentelle Arbeiten an Frühgeborenenlämmern zeigen, dass die Etablierung der Beatmung vor dem Abklemmen der Nabelschnur den Transfer der Vorlast von der Plazenta zur Lunge glättet und die kardiovaskuläre Funktion während der Umstellung stabilisiert.

Clinical relevance

Die normale Abfolge dieser Umstellung ist die Referenz für die Erkennung von Zuständen, bei denen der pulmonale Gefäßwiderstand nicht abfällt oder Shunts persistieren, und sie erklärt, warum die relative zeitliche Abstimmung von Atmung und Abnabelung untersucht wird. Dieser Eintrag ist eine deskriptive Physiologie zu Bildungszwecken und keine Anleitung für die Behandlung eines einzelnen Neugeborenen.

Evidence & guidelines

Die physiologische Abfolge wird aus integrativen Übersichten und aus kontrollierten Tierexperimenten, wie den Studien an Frühgeborenenlämmern, die den Beginn der Beatmung mit dem Abklemmen der Nabelschnur in Beziehung setzen, synthetisiert; spezifische Praktiken im Kreißsaal leiten sich aus Wiederbelebungsrichtlinien ab, die außerhalb dieses physiologischen Eintrags liegen.

History

Das grundlegende Verständnis des fetalen und Übergangskreislaufs basierte auf Studien zur fetalen Hämodynamik aus dem 20. Jahrhundert, die in Rudolphs Arbeit über das sich entwickelnde Herz zusammengefasst sind. Spätere integrative Übersichten fassten die Umstellung als eine geordnete physiologische Abfolge neu, bei der die Lungenbelüftung die Umverteilung des Blutflusses antreibt, und experimentelle Studien an Frühgeborenenlämmern klärten, wie die zeitliche Abstimmung des Abklemmens der Nabelschnur mit dem Beginn der Beatmung interagiert.

Debates

Sollte die Nabelschnur vor oder nach der Belüftung der Lunge abgeklemmt werden?

Experimentelle Evidenz deutet darauf hin, dass die Belüftung der Lunge vor dem Abklemmen der Nabelschnur es dem pulmonalen Blutfluss ermöglicht, die Vorlast des linken Ventrikels zu übernehmen, bevor die plazentare Versorgung verloren geht, was den Übergang stabilisiert; der optimale Zeitpunkt in der menschlichen Praxis bleibt eine offene Frage.

Key figures

• Stuart Hooper
• Abraham Rudolph
• Graeme Polglase

Seminal works

• hooper-2015-cv
• bhatt-2013
• hillman-2012

Frequently asked questions

Warum nimmt der pulmonale Blutfluss bei der Geburt so plötzlich zu?

Die Belüftung der Lunge führt zu einem Abfall des pulmonalen Gefäßwiderstands, was einen starken Anstieg des pulmonalen Blutflusses ermöglicht; dieser Fluss liefert dann die Vorlast, die der linke Ventrikel zuvor über das Foramen ovale von der Plazenta erhielt.

Was ist der Unterschied zwischen dem fetalen und dem neonatalen Kreislauf?

Der fetale Kreislauf verläuft als zwei parallele Kreisläufe, die durch den Ductus arteriosus und das Foramen ovale verbunden sind, während nach der Umstellung der Lungen- und Systemkreislauf in Reihe angeordnet sind, wobei das gesamte systemische Venenblut die Lunge passiert.