Lab Transmisji Układu Krążenia Płodnego do Noworodka

Dlaczego krążenie płodne działa w paralelu

Przed urodzeniem płuca płodnego nie wykonywają żadnej wymiany gazów. Są one pełne płynu, ich naczyenia są mocno zastępione i opor krwi płucom jest wysoki. Wysłanie pełnej wydajności serca przez płuca tak jak to robi serce dorosłego byłoby bezcelowe i odpadliwe, ponieważ plazma jest organem przeprowadzającym wymianę tlenu i dwutlenku węgla z krwią matki. Anatomia płodna rozwiązuje to poprzez wiązanie serca i głównych naczyń w cyrkui paralelnym zamiast cyrku sercowego szeregowego, jak u dorosłych. Krwiew rodnika, która jest bogata w tloksowy, powracająca z plazmy przez tętnicę rodnikową, dotyka regionu żuchwy, gdzie ductus venosus pozwala na duży udział tej krwi bawić się całkowicie obok ściółki żuchwy i płynie prawie bezpośrednio do tętnicy cieniowej. Ta krew wtrąca się już częściowo wymieszana z niższodoksową krwią powracającą z ciała płodnego, ale jest preferencyjnie przeprowadzona w stronę foramina ovalis, otworu valvularnego na ścianie między prawym a lewym atrium. Duża część krwi przechodzi bezpośrednio do lewego atrium, lewej ventrykulu i wydobywa się do mózgu i górnej części ciała, pomijając płuca wcale. Krwiew, który wtrąca się prawym ventrykulom, jest pompowany do tętnicy płucomy, ale ponieważ naczyenia płuca są tak mocno zastępione, większość tej krwi nie wprowadza się w płuca. Zamiast tego przechodzi przez ductus arteriosus do aorty opadającej, dołączając do krwi przepływającej ku dolnej części ciała i powrotem do plazmy. Efekt netto jest taki, że oba ventrykuly pracują razem, w paralelu, aby naciskować krew ku plazmie i reszcie ciała, zamiast jednego ventrykułu opiekować się płuca a drugi ciało, jak to dzieje się po urodzeniu. Ta konfiguracja wyjaśnia również dlaczego płodne serce może tolerować niefunkcjonujące płuca przez miesiące bez żadnego problemu: plazma wykonuje pracę, którą płuca zastąpią w końcu.

Ductus venosus: ujście przez płuco

Ductus venosus jest krótkim, szerszym naczyniem krwionośnym, które łączy tętnicę płodową bezpośrednio z tętnicą podboczną, umożliwiając nowoczesnemu i tlenu bogiej krwi z pliczki ujście przez skrót pomijający sieć kapillarną płuca. Przez właściwie tylko część krwi z tętnicy płodowej, w przeciętnej sytuacji około trzeciej części, przechodzi poprzez płuconośną krojenie; reszta krwi przepływa przez ductus venosus i dociera do serca z dużą większością tlenu. To ważne, ponieważ sieć kapillarna płuca jest szersza i oporu daje więcej, a przepuszczanie pełnej ilości krwi z pliczki poprzez nią by powolniło przepływ i obniżyło dostawę tlenu do serca i mózgu. Naczynie to ma również ujemny stopień spazmu, który pomaga regulować, ile krwi jest skierowane przez płuca, a ile bezpośrednio do serca, balans, który może się zmieniać podczas stresu płodowego. Po porodzie ductus venosus straci swoje zapłynięcie krwionośne po przeklepaniu łańcucha płodowego i zaniknięciu tętnicy płodowej, a w ciągu pierwszych do dwóch tygodni życia fibrozuje się on w szpiczak nazywany ligamentum venosum, który trwało zamknie to skrót. Jego zamknięcie jest passywnym konsekwencją przeklepania łańcucha płodowego zamiast aktywnego, tlenu wyzwalanego reakcji, więc nie odgrywa dramatycznej roli w minutowym drama przejścia. Nadal jest jednak warto uwzględnić w pełnym obrazie krążenia płodowego, ponieważ pokazuje on szerszy temat: układ krwionośny płodu jest zbudowany z celowo wybranych deturów wokół organów, które albo nie wykonują jeszcze swojej dorosłej funkcji, takich jak płuca, lub nie potrzebują pełnej ilości nowoczesnie tlenu bogiej krwi przepływającej przez nich przy prędkości krążenia płodowego. Zrozumienie ductus venosus wraz z innymi dwojgiem ujieścinnia daje kompletny plan, jak krzyżuje się krwa od pliczki do ciała płodu i powrót z minimalną ekspozycją na tkaniny oporowe.

Forament owoce: jednokierunkowa przelotna między atriami

Forament owoce jest otworem w septum atriale pokrytym elastyczną przelotną warstwą tkaniny zwanej septum primum, która działa na stronie prawego atryum jak drzwi jednokierunkowe. W czasie płodności ciśnienie w prawym atryum jest nieco wyższe niż w lewym atryum, ponieważ strona prawy otrzymuje duży objętościowy przepływ krwi z pliczkowego i systemicznego naczynia tętniczego, podczas gdy strona lewa otrzymuje znacznie mniejszy przepływ, ponieważ płuca wypychają nieliczne komórki tkaniny tętnicznej. To różnica ciśnienia utrzymuje otwarte przelotę, co pozwala na silny przepływ krwi z prawego atryum do lewego atryum, dostarczając względnie bogate w tloksie krwiew do lewego ventrikału i dalej do koronarycznych naczyń tętniczych, mózgu i górnej części ciała bez przechodzenia przez płuca. Momentem, gdy noworodek po raz pierwszy oddycha, odwraca się ta relacja ciśnienia. Inflatacja płuca i towarzyszący jej zwiększenie tloksu powodują drastyczne rozszerzenie naczyń tętniczych w płuca, spadek oporu tkanicy tętnicznej w płuć i znaczny wzrost przepływu krwi do i przez płuca. To zwiększa objętość krwi powracającej do lewego atryum, co podnosi ciśnienie w lewym atryum. W tym samym czasie ucięcie łańcucha krwiowoodzącego oznacza usunięcie niskorozporzadkowanej pliczkowej ścieżki z strony systemicznej, co sprowadza do spadku ciśnienia w prawym atryum ze zniknięciem przepływu krwi z pliczek. Z powodu teraz wyższego ciśnienia w lewym atryum niż w prawym, septum primum przelotnie zamknie się na septum secundum, tworząc to, co nazywa się funkcjonalną zamknięciem, w pierwszych minutach lub godzinach życia. Jest to passywny, plynny mechaniczny zdarzenie wywołane przekroczeniem ciśnienia, a nie jakakolwiek aktywna odpowiedź tkaniny. Przelotnie nie fuzuje się on natychmiast; w wielu ludziach pozostaje tylko zamknięty i mógłby ponownie otworzyć się, jeśli ciśnienie w prawym atryum wzrosne, co jest przyczyną tego, że septum owoce pusty jest znaczną częścią zdrowych dorosłych. Plynne anatomiczne zamknięcie przez fuzję tkaniny, nazywane anatomicznym zamknięciem, zazwyczaj następuje w ciągu miesięcy lub lat.

Ductus arteriosus: od przepustnika do więzienia krwionośnego

Ductus arteriosus łączy główną tętnicę płuca z desenckim aortem, dając wyjściowi prawego serca bezpośrednią ścieżkę przez pominięcie płuc. Dlatego, że opór krwionośny piersiowców jest wysoki przed urodzeniem, większość krwi wyrzuconej z prawego serca bierze ścieżkę najmniejszego oporu poprzez tę tętnicę, a nie nacza piersiowe, które są skomprimowane. Zamiast tego krwina dołączona jest do aorty i rozprowadzana do dolnego ciała, a następnie powraca do płodnicy dla ponownej oksydacji. Tętnica pozostaje otwarta całe życie płodne thanks largely to lokalnie produkowane prostaglandyn E2 oraz niższa tlenowa napędzona krew płodu, które utrzymują wrelaksowany status muzowego ścianka tej tętnicy. Na urodzeniu dość rzadko zdarzają się jednocześnie dwa zmiany: pierwsze oddechy podnoszą poziom tlenu krwi odrębny, a szepczenie łańcucha nukleacyjnego usuwa płodnica, która była głównym źródłem krwionośnych prostaglandyn. Podwyższone napędzające tlenowe bezpośrednio wywołują kontrakcję muzowego ścianki tętnicy ductus arteriosus, podczas gdy spadek krwi z krążenia prostaglandyn usuwa chemiczną sygnały utrzymujące ją otwartą. Funkcyjne zamknięcie, czyli zmniejszenie ścieżki do wystarczającego stopnia, aby przepustnica stanęła, obwieszcza się normale w ciągu pierwszych jednego do trzech dni życia zdrowego płodu pełnopowłochnego, choć proces ten zaczyna się już w ciągu kilku godzin od urodzenia. Długotrwałe zamknięcie następuje dwa do trzy tygodnie później, gdy tkanina tętnicy remodluje się i przekształca na ligamentum arteriosum - łańcuch skórzany z całkowitym brakiem krwi. Ta przejście nie jest zawsze automatyczne dla każdego płodu. Dla prematurów, których tkanina ductus jest mniej reagująca na tlen i często ma ciągłe choroby piersiowe, ductus arteriosus może nie zamknąć się samodzielnie, co nazywa się patent ductus arteriosus (PDA), a czasami wymaga leczenia lub procedury do zamknięcia. Na odwrotnie niektóre powstające zaburzenia sercowe zależą od tego, by ductus arteriosus pozostał otwarty po urodzeniu i utrzymywał przepływ krwi, a w takim przypadku te same prostaglandyny, które utrzymują go otwartym podczas ciąży, są podawane jako leki do opóźnienia zamknięcia aż do wykonania operacji.

Wspólne podsumowanie: przekroczenie ciśnienia przy porodzie

Elegancja przejścia od fazowego do neonatalnego jest taka, że jedna, około-tymczasowa grupa zdarzeń powoduje wszystkie trzy zamknięcia poprzez różne mechanizmy. Seria wyzwalaczy zaczyna się pierwszym oddechem: powietrze wtrącające się do płuc zastępuje płyn, tlen rozpraszany jest w kapilary płucaiowe, a mięsień liscie tenkowy wokół tych kapilarów relaksuje się znacząco, co przyczynia się do spadku oporów krwionośnych pulmonarnych do małej części swojej wartości fazowej w ciągu kilku minut. To jedno samodzielnie zwiększa przepływ krwi przez płuca wielokrotnie i podnosi ciśnienie naczyń lewej atrasy. Praktycznie jednocześnie, zamknięcie łańcucha ubielskiego usuwa układ niskorozporzadkowy płodu z strony systemu krwionośnego, co przyczynia się do odwrotnej zmiany oporów krwionośnych i ciśnienia naczyń prawej atrasy. Wspólne działanie tych czynników jest pełnym odwrotnieciem ciśnienia na sercu: ciśnienie prawe strony spada, podczas gdy lewe wzrasta, obracając gradient ciśnienia, który prowadził do przepływu z prawej na lewo przez otwor zębowy w całości trwaniu ciąży. To odwrót jest mechanicznie odpowiedzialny za zamknięcie luku atralnego, osiągając funkcjonalne zamknięcie otworu zębowego w ciągu kilku minut u większości noworodków. Ductus arteriosus odpowiada na inny sygnał – wzrost tlenku krwi – i zamyka się w rozszerzonym czasie trwania godzin do kilku dni, podczas gdy ductus venosus po prostu straci jego suplimentację krwionośną, jak tylko łańcuch ubielski zostanie zamknięty, a pasywna fibrosisacja przebiega w ciągu jednego do dwóch tygodni. Ogólnie rzecz biorąc, wynik jest taki, że dwie atrasy, które przez całe gestację pompowały równolegle do tej samej docelowej strony, zostają oddzielone i ułożone w układzie dorosłego: prawy sercowy pompuje teraz wyłącznie do płuć, a lewy – do ciała, z płuca jako intermedialnej kropek między nimi. Kontrolki symulacji pozwalają ci rozdzielić czas pierwszego oddechu od czasu zamknięcia łańcucha ubielskiego, umożliwiając obserwację zmian w krzywych ciśnienia oraz porządku reakcji każdego przepływu, odpowiadając na rzeczywiste kliniczne pytania takie jak praktyka opóźnionego zamknięcia łańcucha ubielskiego w modernizowanych pomieszczeniach porodowych.

Często zadawane pytania

Wypróbuj na żywo

Wszystko powyżej działa bezpośrednio w Twojej przeglądarce — otwórz Fetal-to-Neonatal Circulatory Transition Lab i zmieniaj parametry podczas działania. Nic nie jest instalowane ani przesyłane na serwer, cały model działa w jednej karcie.