I feti vivono nel liquido (liquido amniotico) all'interno dell'utero. Non respirano e i loro polmoni sono collassati e non svolgono alcuna funzione. L'ossigeno necessario viene fornito dalla madre attraverso la placenta e la circolazione fetale è adattata a questo scopo. La circolazione fetale fornisce sangue ossigenato (e sostanze nutritive) ai tessuti e agli organi del feto in crescita. Inoltre, rimuove l'anidride carbonica e i prodotti di scarto trasferendoli alla placenta. La circolazione cardiaca fetale utilizza gli stessi vasi sanguigni e le stesse camere cardiache che saranno utilizzati dopo la nascita, ma il flusso è diverso in diversi punti.
Che cos'è la circolazione fetale?
La circolazione è il flusso di sangue attraverso le arterie e le vene del corpo. Il sangue trasporta ossigeno, aminoacidi, carboidrati, ormoni e altri materiali essenziali a tutte le cellule e ai tessuti del corpo. Dopo la nascita, il sistema circolatorio riceve ossigeno dai polmoni e sostanze nutritive dall'intestino. I prodotti di scarto vengono eliminati attraverso i polmoni, i reni, il fegato e l'intestino.
Per il feto, la placenta è la fonte di ossigeno e di sostanze nutritive. È anche la via di smaltimento dei rifiuti. Il sistema circolatorio del bambino si sta sviluppando per vivere nel mondo esterno, ma durante il suo sviluppo deve affidarsi alla placenta per tutte le sue necessità.
La circolazione fetale è un complesso insieme di modifiche apportate alla direzione del flusso sanguigno in diversi punti del cuore e dei vasi sanguigni principali. Questi adattamenti e derivazioni consentono al feto di distribuire ossigeno e nutrimento per la crescita e lo sviluppo.
La circolazione fetale è una manovra estremamente abile della natura. Lo stesso cuore e gli stessi vasi sanguigni sono utilizzati per gestire le esigenze completamente diverse del feto, e cambiano pochi istanti dopo che il bambino è nato e ha iniziato a respirare.
In cosa differisce la circolazione fetale da quella dopo la nascita?
Per spiegare la circolazione fetale sono necessari due fatti:
I polmoni non funzionano. Il feto vive nel liquido amniotico dell'utero e non respira. Dopo la nascita, il lato destro del cuore pompa sangue deossigenato ai polmoni per ottenere ossigeno. Questa funzione è impossibile durante la vita fetale, per cui il lato destro del cuore viene reimpiegato per fornire sangue all'aorta.
La placenta è la fonte di ossigeno. La vena che ne deriva trasporta ossigeno e nutrimento, mentre l'arteria ombelicale trasporta anidride carbonica e rifiuti alla placenta. La circolazione cardiaca fetale deve quindi deviare il sangue proveniente dalla placenta verso i tessuti e le cellule anziché verso i polmoni.
La circolazione dopo la nascita presenta una pressione sanguigna più elevata sul lato sistemico (rifornito di sangue ossigenato dal lato sinistro del cuore) rispetto al lato polmonare (sangue pompato ai polmoni dal lato destro del cuore). Al contrario, la circolazione fetale presenta una pressione elevata nella circolazione polmonare, che favorisce il flusso di sangue attraverso gli shunt verso il corpo del feto e la placenta. Dopo la nascita, la pressione della circolazione polmonare diminuisce, gli shunt si chiudono e si stabilisce una circolazione normale.
Passi della circolazione fetale
La circolazione fetale utilizza gli stessi vasi sanguigni e le stesse camere cardiache per svolgere funzioni molto diverse. Ciò si ottiene smistando il sangue attraverso varie aperture e passaggi che si chiudono dopo la nascita:
Il sangue ricco di ossigeno proveniente dalla placenta ritorna al feto attraverso la vena ombelicale. Questa vena attraversa il cordone ombelicale che collega la placenta al feto.
Il sangue ossigenato scorre in questa vena e passa attraverso uno shunt chiamato dotto venoso. Il sangue proveniente da tutto il corpo ritorna al cuore attraverso la vena cava superiore e inferiore.
La vena cava superiore e quella inferiore si aprono nell'atrio destro del cuore. Durante la vita fetale, tra l'atrio destro e quello sinistro c'è un'apertura chiamata forame ovale. Il sangue ricco di ossigeno passa attraverso questo secondo shunt nell'atrio sinistro e quindi nel ventricolo sinistro.
Il ventricolo sinistro pompa il sangue nell'aorta, attraverso la quale raggiunge la testa e le braccia. In questo modo il sangue più ricco di ossigeno raggiunge il cervello.
Una parte del sangue presente nell'atrio destro passa nel ventricolo destro. Viene poi pompato nell'arteria polmonare.
L'alta pressione nei polmoni spinge gran parte di questo sangue nell'aorta attraverso un terzo shunt chiamato dotto arterioso. Il sangue viene pompato verso la metà inferiore del corpo del feto e nelle arterie ombelicali.
Le due arterie ombelicali attraversano il cordone ombelicale e portano il sangue alla placenta. L'anidride carbonica e le scorie vengono trasferite alla circolazione della madre, mentre l'ossigeno e le sostanze nutritive vengono assorbite.
Ruolo degli shunt nella circolazione fetale
Dotto venoso. Questo shunt consente al sangue ossigenato di bypassare il fegato. Il dotto venoso si chiude subito dopo la nascita a causa dell'aumento della pressione sanguigna sistemica e di sostanze chimiche chiamate prostaglandine.
Forame ovale. Questa apertura nel cuore del feto consente il flusso dall'atrio destro a quello sinistro. In questo modo il sangue ossigenato viene pompato alle varie parti del corpo in via di sviluppo. Se non si chiude alla nascita, è considerato un tipo di cardiopatia congenita.
Dotto arterioso. Questo vaso tra l'arteria polmonare e l'aorta permette al sangue proveniente dal ventricolo destro di entrare nell'aorta invece di andare ai polmoni non funzionanti. Se non si chiude alla nascita, è considerato un tipo di cardiopatia congenita.
Questi shunt sono necessari durante la vita fetale per evitare gli organi non ancora funzionanti. Dopo la nascita, il fegato filtra il sangue dall'intestino per estrarre e utilizzare i nutrienti. Inoltre, rimuove sostanze chimiche, tossine e altre molecole pericolose. Ma questa filtrazione del sangue è necessaria solo dopo che il bambino assume il nutrimento per bocca e lo assorbe dall'intestino. Allo stesso modo, anche i polmoni non hanno bisogno di ricevere sangue per l'ossigenazione finché il bambino non inizia a respirare aria.
Queste vie di bypass rendono possibile la sopravvivenza anche in caso di alcune malformazioni cardiache che altrimenti sarebbero fatali. Questi bambini vengono colpiti dopo la nascita, quando questi passaggi iniziano a chiudersi.
Chiusura della circolazione fetale
Alla nascita, il cordone ombelicale viene clampato o legato e tagliato. Il neonato non riceve più ossigeno attraverso di esso. I polmoni si espandono quando il bambino inizia a respirare. Il sangue proveniente dall'arteria polmonare non passa più attraverso il dotto arterioso, che si chiude in poche ore o giorni. Quando la pressione nell'atrio sinistro aumenta, si chiude anche il forame ovale. Anche il dotto venoso si chiude. A questo punto il passaggio dalla circolazione fetale è completo.
Il forame ovale e il dotto arterioso sono normali (e previsti) quando vengono osservati con l'ecografia o l'ecocardiografia fetale. Sono considerati anormali se rimangono aperti dopo la nascita.
