การปรับตัวของระบบหัวใจและปอดเมื่อแรกเกิด

การปรับตัวของระบบหัวใจและปอดคือการจัดระเบียบระบบไหลเวียนโลหิตใหม่อย่างรวดเร็วเมื่อแรกเกิด ซึ่งรูปแบบการไหลเวียนของทารกในครรภ์ที่เป็นวงจรคู่ขนานสองวงจรที่เชื่อมต่อกันด้วยทางลัด (shunts) จะเปลี่ยนไปเป็นรูปแบบของทารกแรกเกิดที่มีการไหลเวียนของปอดและระบบไหลเวียนโลหิตหลักเรียงตามลำดับ การขยายตัวของปอดและการแยกตัวของรกจะช่วยเปลี่ยนทิศทางการไหลเวียนของเลือดผ่านปอด และเริ่มการปิดตัวของทางลัดในทารกในครรภ์

Definition

การปรับตัวของระบบหัวใจและปอดคือลำดับของการเปลี่ยนแปลงทางโลหิตพลศาสตร์ที่การขยายตัวของปอดและการสูญเสียการไหลเวียนโลหิตจากรกเปลี่ยนการไหลเวียนของทารกในครรภ์ที่เป็นแบบขนานและพึ่งพาทางลัดไปเป็นการไหลเวียนของทารกแรกเกิดที่เป็นแบบอนุกรม

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมเหตุการณ์ทางโลหิตพลศาสตร์ที่เชื่อมโยงการขยายตัวของปอด การลดลงของความต้านทานหลอดเลือดปอด การเพิ่มขึ้นของการไหลเวียนเลือดในปอด และการปิดตัวของ ductus arteriosus, foramen ovale และ ductus venosus ในเชิงหน้าที่ โดยจะกล่าวถึงลำดับทางสรีรวิทยาของการเปลี่ยนแปลงและความสัมพันธ์ด้านเวลาของการหายใจและการหนีบสายสะดือ ซึ่งเป็นข้อมูลอ้างอิงทางสรีรวิทยามากกว่าจะเป็นแนวทางการช่วยชีวิตหรือการจัดการ

Core questions

• การขยายตัวของปอดลดความต้านทานหลอดเลือดปอดและเพิ่มการไหลเวียนเลือดในปอดได้อย่างไร?
• อะไรที่ทำให้ความแตกต่างของความดันที่ทำให้ foramen ovale และ ductus arteriosus เปิดอยู่ในทารกในครรภ์กลับกัน?
• เวลาของการหนีบสายสะดือสัมพันธ์กับการหายใจครั้งแรกส่งผลต่อความเสถียรของระบบหัวใจและหลอดเลือดอย่างไร?

Key concepts

• การไหลเวียนของทารกในครรภ์แบบขนานเทียบกับการไหลเวียนของทารกแรกเกิดแบบอนุกรม
• การลดลงของความต้านทานหลอดเลือดปอดเมื่อมีการขยายตัว
• การเพิ่มขึ้นของการไหลเวียนเลือดในปอด
• การปิดตัวของ ductus arteriosus ในเชิงหน้าที่
• การปิดตัวของ foramen ovale ในเชิงหน้าที่
• การปิดตัวของ ductus venosus
• การไหลเวียนเลือดในปอดเป็นปริมาตรเลือดก่อนการบีบตัวสำหรับหัวใจซีกซ้าย

Mechanisms

ในทารกในครรภ์ ความต้านทานหลอดเลือดปอดที่สูงจะนำเลือดส่วนใหญ่ที่ออกจากหัวใจห้องล่างขวาให้ห่างจากปอดและผ่าน ductus arteriosus ในขณะที่เลือดที่มีออกซิเจนจากรกจะไปถึงหัวใจห้องซ้ายผ่าน foramen ovale ดังนั้นหัวใจห้องล่างทั้งสองจึงทำงานขนานกันเป็นส่วนใหญ่ เมื่อปอดขยายตัวหลังคลอด ความต้านทานหลอดเลือดปอดจะลดลงและการไหลเวียนเลือดในปอดจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว เลือดที่กลับจากปอดที่เพิ่มขึ้นนี้จะกลายเป็นแหล่งหลักของปริมาตรเลือดก่อนการบีบตัว (preload) สำหรับหัวใจห้องล่างซ้าย การสูญเสียรกที่มีความต้านทานต่ำจะเพิ่มความต้านทานของระบบไหลเวียนโลหิตหลัก การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ร่วมกันจะกลับความสัมพันธ์ของความดันในหัวใจห้องบนและท่อ ดังนั้น foramen ovale และ ductus arteriosus จึงปิดตัวลงในเชิงหน้าที่ และระบบไหลเวียนโลหิตจะเริ่มทำงานแบบอนุกรม งานวิจัยเชิงทดลองในลูกแกะคลอดก่อนกำหนดบ่งชี้ว่าการเริ่มการระบายอากาศก่อนการหนีบสายสะดือจะช่วยให้การถ่ายโอนปริมาตรเลือดก่อนการบีบตัวจากรกไปยังปอดเป็นไปอย่างราบรื่น และทำให้การทำงานของระบบหัวใจและหลอดเลือดมีเสถียรภาพในระหว่างการเปลี่ยนแปลง

Clinical relevance

ลำดับปกติของการเปลี่ยนแปลงนี้เป็นข้อมูลอ้างอิงสำหรับการรับรู้ภาวะที่ความต้านทานหลอดเลือดปอดไม่ลดลงหรือทางลัดยังคงอยู่ และเป็นข้อมูลที่อธิบายว่าเหตุใดจึงมีการศึกษาความสัมพันธ์ด้านเวลาของการหายใจและการหนีบสายสะดือ ข้อมูลนี้เป็นสรีรวิทยาเชิงพรรณนาเพื่อวัตถุประสงค์ทางการศึกษา และไม่ใช่แนวทางสำหรับการจัดการทารกแรกเกิดแต่ละราย

Evidence & guidelines

ลำดับทางสรีรวิทยาได้มาจากการทบทวนแบบบูรณาการและการทดลองในสัตว์ควบคุม เช่น การศึกษาในลูกแกะคลอดก่อนกำหนดที่เชื่อมโยงการเริ่มการระบายอากาศกับการหนีบสายสะดือ การปฏิบัติในห้องคลอดเฉพาะมาจากแนวทางการช่วยชีวิตซึ่งอยู่นอกเหนือขอบเขตของข้อมูลสรีรวิทยานี้

History

ความเข้าใจพื้นฐานเกี่ยวกับการไหลเวียนของทารกในครรภ์และการไหลเวียนในช่วงเปลี่ยนผ่านสร้างขึ้นจากการศึกษาโลหิตพลศาสตร์ของทารกในครรภ์ในศตวรรษที่ 20 ซึ่งสรุปไว้ในงานของ Rudolph เกี่ยวกับการพัฒนาของหัวใจ การทบทวนแบบบูรณาการในภายหลังได้ปรับกรอบการเปลี่ยนแปลงให้เป็นลำดับทางสรีรวิทยาที่เป็นระเบียบซึ่งการขยายตัวของปอดเป็นตัวขับเคลื่อนการกระจายตัวของเลือด และการศึกษาในลูกแกะคลอดก่อนกำหนดเชิงทดลองได้ชี้แจงว่าเวลาของการหนีบสายสะดือมีปฏิสัมพันธ์กับการเริ่มการระบายอากาศอย่างไร

Debates

ควรรัดสายสะดือก่อนหรือหลังปอดขยายตัว?

หลักฐานเชิงทดลองบ่งชี้ว่าการขยายตัวของปอดก่อนการรัดสายสะดือช่วยให้การไหลเวียนเลือดในปอดเข้ามาทำหน้าที่เป็นปริมาตรเลือดก่อนการบีบตัวของหัวใจห้องล่างซ้ายก่อนที่จะสูญเสียการไหลเวียนจากรก ซึ่งทำให้การเปลี่ยนผ่านมีเสถียรภาพ อย่างไรก็ตาม เวลาที่เหมาะสมในการปฏิบัติกับมนุษย์ยังคงเป็นคำถามที่กำลังศึกษาอยู่

Key figures

• Stuart Hooper
• Abraham Rudolph
• Graeme Polglase

Seminal works

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

Frequently asked questions

ทำไมการไหลเวียนเลือดในปอดจึงเพิ่มขึ้นอย่างกะทันหันเมื่อแรกเกิด?

การขยายตัวของปอดทำให้ความต้านทานหลอดเลือดปอดลดลง ซึ่งทำให้การไหลเวียนเลือดในปอดเพิ่มขึ้นอย่างมาก จากนั้นการไหลเวียนนี้จะส่งปริมาตรเลือดก่อนการบีบตัวที่หัวใจห้องล่างซ้ายเคยได้รับผ่าน foramen ovale จากรก

ความแตกต่างระหว่างการไหลเวียนของทารกในครรภ์และการไหลเวียนของทารกแรกเกิดคืออะไร?

การไหลเวียนของทารกในครรภ์ทำงานเป็นวงจรคู่ขนานสองวงจรที่เชื่อมต่อกันด้วย ductus arteriosus และ foramen ovale ในขณะที่หลังการเปลี่ยนผ่าน การไหลเวียนของปอดและระบบไหลเวียนโลหิตหลักจะจัดเรียงเป็นอนุกรม โดยเลือดดำจากระบบไหลเวียนโลหิตหลักทั้งหมดจะผ่านปอด