Sinh lý và tuần hoàn bào thai

Hệ thống tuần hoàn của thai nhi khác biệt rõ rệt với tuần hoàn của người lớn. Đồng thời, khi mang thai, hoạt động của hệ tuần hoàn thai nhi cũng khác so với sau khi sinh.

Tuần hoàn của thai nhi trải qua một quá trình chuyển đổi nhanh chóng sau khi sinh để phù hợp với cuộc sống ngoài tử cung.Thai nhi được nối với nhau thai bằng dây rốn. Đây là cơ quan phát triển và cấy vào tử cung của người mẹ khi mang thai.

Hệ thống tuần hoàn có chức năng cung cấp cho thai nhi các chất dinh dưỡng và oxy, đồng thời loại bỏ chất thải và carbon dioxide khỏi tuần hoàn. Các sản phẩm thải và carbon dioxide từ thai nhi được gửi trở lại qua dây rốn và nhau thai để lưu thông của người mẹ loại bỏ.

Hệ thống tuần hoàn bao gồm các mạch máu trong nhau thai và dây rốn, chứa hai động mạch rốn và một tĩnh mạch rốn. Thông qua các mạch máu trong dây rốn cho phép thai nhi nhận được tất cả dinh dưỡng và oxy cần thiết.

Tuần hoàn của thai nhi đi qua phổi thông qua một ống động mạch; gan cũng được bỏ qua ống thông tĩnh mạch và máu có thể đi từ tâm nhĩ phải đến tâm nhĩ trái thông qua buồng trứng. Nhịp tim thai bình thường là từ 110 đến 160 nhịp mỗi phút. Khi so sánh với người lớn, thai nhi đã giảm khả năng làm đầy thất và giảm khả năng co bóp.

Tim thai bắt đầu xuất hiện khi thai được 22 ngày tuổi; điều này cho thấy sự bắt đầu của tuần hoàn thai nhi. Trao đổi khí ban đầu diễn ra trong túi noãn hoàng cho đến khi nhau thai hoàn toàn tiếp quản hoạt động này. Quá trình chuyển đổi trên xảy ra khi thai được khoảng 10 tuần tuổi. Máu chứa oxy của mẹ trộn với máu nhau thai ít oxy trước khi truyền ra ngoài cho thai nhi. Do sự pha trộn này, thai nhi tương đối thiếu oxy khi so sánh với máu mẹ hay động mạch.

Khi em bé chào đời, hệ thống tim mạch trải qua một sự thay đổi nhanh chóng, quyết liệt. Với hơi thở đầu tiên, sức cản mạch máu phổi của em bé giảm đáng kể, phản ứng với oxy hiện có trong phổi và hoạt động thể chất của hơi thở. Việc kẹp dây rốn sau khi sinh và sức cản mạch máu toàn thân tăng lên sẽ giúp máu lưu thông về phổi. Các ống động mạch có dòng chảy từ trái sang phải trong vòng 10 phút. Các cơ trơn trong ống động mạch phản ứng với oxy bằng cách tăng hoạt động kênh canxi gây co thắt và cuối cùng là đóng cửa ống động mạch. Sức đề kháng toàn thân tăng lên cũng làm tăng áp lực ở tâm nhĩ trái cao hơn tâm nhĩ phải, và điều này làm cho buồng trứng bị đóng lại.

Tử cung của người mẹ nuôi dưỡng môi trường phát triển của thai nhi và sức sống của nhau thai. Mọi hệ thống cơ quan đều tham gia vào quá trình lưu thông của thai nhi vì khi thai nhi lớn lên và phát triển, nó cần oxy và chất dinh dưỡng mà máu cung cấp. Máu của thai nhi sẽ đến mọi bộ phận của thai nhi đang phát triển, ngoại trừ gan và phổi. Tuy nhiên, hệ thống động mạch của thai nhi sẽ nhận được các chất thải có nguồn gốc từ các cơ quan đó.

Máu đi vào tâm nhĩ phải, đây là buồng ở phía trên bên phải của trái tim. Khi máu đi vào tâm nhĩ phải, phần lớn nó chảy qua buồng trứng rồi được đưa vào tâm nhĩ trái. Máu sau đó đi vào tâm thất trái - là khoang dưới của tim, rồi truyền đến động mạch chủ. Đây là động mạch lớn đến từ trái tim.

Từ động mạch chủ, máu được gửi đến chính cơ tim, não và cánh tay. Sau khi lưu thông ở đó, máu trở về tâm nhĩ phải của tim thông qua tĩnh mạch chủ trên. Thay vì quay trở lại qua buồng trứng, nó đi vào tâm thất phải.

Máu ít oxy này được bơm từ tâm thất phải vào động mạch phổi. Một lượng nhỏ máu tiếp tục đến phổi. Hầu hết máu này được đưa qua ống động mạch đến động mạch chủ giảm dần; sau đó đi vào động mạch rốn và chảy vào nhau thai. Trong nhau thai, carbon dioxide và chất thải được thải vào hệ thống tuần hoàn của người mẹ. Oxy và chất dinh dưỡng từ máu của người mẹ được giải phóng vào máu của thai nhi.

Khi sinh ra, dây rốn được kẹp lại và em bé không còn nhận được oxy và chất dinh dưỡng từ người mẹ. Với những hơi thở đầu tiên của cuộc sống, phổi bắt đầu mở rộng. Khi phổi mở rộng, phế nang trong phổi làm sạch chất lỏng. Huyết áp của em bé tăng lên và giảm đáng kể áp lực phổi, làm giảm nhu cầu ống động mạch đến máu shunt, giúp các shunt đóng. Những thay đổi này làm tăng áp lực trong tâm nhĩ trái của tim và giảm áp lực trong tâm nhĩ phải. Sự thay đổi áp suất kích thích buồng trứng bị đóng lại.

Sau khi sinh, tuần hoàn máu sẽ có sự thay đổi. Việc đóng ống động mạch và buồng trứng đã hoàn thành việc thay đổi tuần hoàn của thai nhi sang tuần hoàn ở trẻ sơ sinh.

Trong tuần hoàn của thai nhi, bên phải của tim có áp lực cao hơn bên trái. Sự chênh lệch áp suất này cho phép các ống động mạch vẫn mở. Trong tuần hoàn sau sinh, khi em bé thở hơi thở đầu tiên, sức cản của phổi giảm. Máu bắt đầu chảy qua phổi, và áp lực ở bên trái trở nên cao hơn bên phải.

Dị tật tim bẩm sinh phát sinh khi ống động mạch không đóng sau khi sinh. Những bất thường trong giải phẫu của tim cũng có thể làm thay đổi lưu lượng máu thích hợp.

Các khuyết tật tim Cyanotic thường xuất phát ống động mạch từ phải sang trái trong máu sau khi sinh. Với máu khử oxy đi qua phổi và đi vào hệ thống tuần hoàn, cơ thể em bé có thể xuất hiện màu xanh khi sinh.

Sự phát triển của đệm nội tâm là cần thiết để giải thích sự xuất hiện của một số khiếm khuyết tim. Các đệm nội tâm góp phần vào sự xuất hiện của vách liên nhĩ và tâm thất, van hai lá và van ba lá, vách ngăn conotruncal và vách ngăn nhĩ thất. Khi có khiếm khuyết đệm nội tâm mạc, nó có thể gây dị tật tim như ASD và VSD. Những khiếm khuyết này cũng phổ biến ở bệnh nhân trisomy 21 và hội chứng rượu bào thai. ASDs phát sinh khi có một lỗ trên vách liên nhĩ sau khi sinh. Một ASD dẫn đến giao tiếp giữa tâm nhĩ phải và trái. Loại ASD tối ưu là do sự phát triển không đầy đủ của đệm nội tâm và được nhìn thấy ít thường xuyên hơn so với loại secundum. VSD phát sinh khi có một lỗ trên vách liên thất sau khi sinh. Một VSD dẫn đến giao tiếp giữa tâm thất phải và trái.