Фетальное и неонатальное кровообращение

Фетальное и неонатальное кровообращение описывает, как кровь циркулирует до рождения и как эта схема реорганизуется в первые часы самостоятельной жизни. У плода плацента, а не легкие, осуществляет газообмен, поэтому в кровообращении используются три шунта — венозный проток (ductus venosus), овальное окно (foramen ovale) и артериальный проток (ductus arteriosus) — для обхода печени и нефункционирующих легких. При рождении эти шунты закрываются, и кровообращение переключается на взрослую последовательную схему раздельных легочного и системного кругов.

Definition

Фетальное и неонатальное кровообращение — это плацентарно-зависимая, основанная на шунтах схема кровотока до рождения — использующая венозный проток, овальное окно и артериальный проток для обхода печени и легких — вместе с ее переходом при рождении к разделенным легочному и системному кровообращениям постнатальной жизни.

Scope

Статья охватывает отличительные особенности фетального кровообращения, функцию его шунтов, направленное движение оксигенированной плацентарной крови к мозгу и сердцу, а также переходные события при рождении — расправление легких, снижение легочного сосудистого сопротивления и закрытие шунтов — которые устанавливают неонатальное кровообращение. Это рассматривается как физиология развития и не содержит рекомендаций по клиническому ведению.

Core questions

• Почему фетальное кровообращение полагается на шунты, а не на легкие?
• Как наиболее оксигенированная кровь направляется к мозгу и сердцу плода?
• Что происходит с легочным сосудистым сопротивлением при рождении?
• Как и почему фетальные шунты закрываются после рождения?

Key concepts

• Плацентарный газообмен
• Венозный проток (ductus venosus)
• Овальное окно (foramen ovale)
• Артериальный проток (ductus arteriosus)
• Предпочтительное направление оксигенированной крови
• Параллельное фетальное против последовательного постнатального кровообращения
• Снижение легочного сосудистого сопротивления при рождении
• Постнатальное закрытие шунтов

Mechanisms

У плода оксигенированная кровь возвращается из плаценты по пупочной вене; большая ее часть минует печень через венозный проток, достигая нижней полой вены. Предпочтительное направление потока направляет эту относительно хорошо оксигенированную кровь через овальное окно в левое предсердие, так что наиболее богатая кислородом кровь снабжает мозг и сердце, в то время как менее оксигенированная кровь из верхней полой вены проходит через правое сердце и шунтируется через артериальный проток в нисходящую аорту, минуя сосудистое русло легких с высоким сопротивлением. Таким образом, фетальное кровообращение работает параллельно, а не последовательно. При рождении расправление легких и повышение парциального давления кислорода резко снижают легочное сосудистое сопротивление, увеличивая легочный кровоток и давление в левом предсердии; это функционально закрывает овальное окно, в то время как потеря плаценты и повышение уровня кислорода вызывают сужение и закрытие артериального протока и венозного протока. Затем кровообращение становится взрослой последовательной схемой раздельных системного и легочного кругов.

Clinical relevance

Фетальные шунты и переход при рождении обеспечивают физиологическую основу для понимания неонатального кровообращения и состояний, при которых нормальный переход не происходит должным образом. Эта статья описывает нормальную физиологию развития как справочную основу и не является руководством для диагностики или лечения какого-либо конкретного новорожденного.

Evidence & guidelines

Описание основано на классической физиологии развития: синтез фетального и неонатального кровообращения Рудольфа и Хейманна, а также работы Рудольфа по фетальному и неонатальному легочному кровообращению устанавливают анатомию шунтов и переход при рождении, в то время как Сангхави и Резерфорд помещают это в контекст материнской сердечно-сосудистой физиологии беременности. Это обзорные синтезы, а не клинические рекомендации.

History

Современное понимание фетального кровообращения в значительной степени сформировалось на основе экспериментальной физиологии середины XX века, в которой Рудольф, Хейманн и их коллеги картировали кровоток через фетальные шунты и характеризовали драматические циркуляторные изменения при рождении. Их обзоры 1970-х годов остаются основополагающими описаниями перехода от фетального к неонатальному кровообращению.

Debates

Насколько точно оксигенированная кровь направляется внутри сердца плода?

Фетальное кровообращение преимущественно направляет наиболее оксигенированную кровь к мозгу и сердцу, но точная степень направленного потока через овальное окно и происходящее смешивание были уточнены в ходе последовательных экспериментальных работ.

Key figures

• Abraham Rudolph
• Michael Heymann

Seminal works

• rudolph-heymann-1974
• rudolph-1979

Frequently asked questions

Почему плоду необходимы циркуляторные шунты?

До рождения легкие заполнены жидкостью и не осуществляют газообмен; эту функцию выполняет плацента. Шунты — венозный проток, овальное окно и артериальный проток — позволяют крови обходить печень и нефункционирующие легкие и доставлять плацентарный кислород к телу.

Какие изменения происходят в кровообращении при рождении?

Когда легкие расправляются и уровень кислорода повышается, легочное сосудистое сопротивление падает, а легочный кровоток увеличивается. Это приводит к закрытию овального окна, а потеря плаценты с повышением уровня кислорода вызывает закрытие артериального протока и венозного протока, превращая параллельное фетальное кровообращение в отдельные системный и легочный круги.