Fostret är beroende av moder och moderkaka, inte enbart för gasutbyte och näringstillförsel, utan även för hormoner och ett flertal andra substanser. När barnet föds sker därför stora förändringar i såväl fysiologiska som immunologiska, biokemiska och hormonella funktioner. Följande framställning fokuserar på de för barnets överlevnad nödvändiga förändringar i blodcirkulation och andning som sker omedelbart vid födseln.
Fostrets cirkulation och andning skiljer sig bland annat genom:
- att gasutbytet sker över moderkakan
- att lungorna är vätskefyllda och inte används för gasutbyte
- att motståndet – och därigenom blodtrycket – i lungans blodkärl är högt
- att motståndet – och blodtrycket – i systemkretsloppet (med moderkakan) är lägre än i lungkretsloppet
- fetala shuntar – foramen ovale, ductus arteriosus, samt moderkakans cirkulation med ductus venosus – som möjliggör det fetala blodomloppet (se bilder nedan)
- fysiologisk hypoxi med lägre syrehalter i blodkärl och vävnad jämfört med senare i livet
Cirkulation före födseln
Fostrets gasutbyte sker i moderkakan, där det fetala blodet tar upp syre och avger koldioxid. Eftersom fostrets röda blodkroppar innehåller fetalt hemoglobin, som har ökad förmåga att binda syre, uppnår fosterblodet en högre syrehalt än i moderkakans maternella blod, med omkring 85% saturation i navelvenen (pO2 ca 5 kPa). Drygt hälften av blodet i navelvenen avges till främst vänster leverlob innan resten (ca 40%) via ductus venosus passerar in i nedre hålvenen.
I nedre hålvenen strömmar det syrerika blodet från ductus venosus bredvid det lägre syresatta returblodet från kroppens nedre delar utan att blandas mer än marginellt, för att sedan fortsätta genom höger förmak och foramen ovale till vänster förmak. Den mindre syresatta delen av blodet från nedre hålvenen går i stället, tillsammans med returflödet från övre hålvenen, ner i höger kammare. Härigenom uppnås en relativt hög syresättning (ca 65%) i det blod som via vänster förmak och vänster kammare går via aortabågen till hjärta och hjärna.
Eftersom flödesmotståndet i lungartärgrenarna är högt går större delen (ca 90%) av utflödet från höger kammare genom ductus arteriosus till kroppspulsådern och därifrån till inre organ, nedre kroppshalvan samt via de två navelartärerna (som avgår från femoralartärerna) till moderkakan.
Omställningen
Under de första minuterna efter födseln förändras barnets blodomlopp och andning så att förhållandena väsentligen blir som senare i livet. Förändringarna innefattar:
- barnet tar sitt första andetag och etablerar en stabil egenandning
- lungan fylls med luft och övertar gasutbytet från moderkakan
- barnets syresättning ökar, inom ett tiotal minuter efter födseln, till den nivå som därefter bibehålls under resten av livet
- motståndet i lungans kärlbädd, och därigenom även blodtrycket, sjunker till en lägre nivå än trycket i systemkretsloppet
- vid sen avnavling förs blod från moderkakan via navelsträngen över till barnet och bidrar till en ökad blodvolym
- blodtrycket i systemkretsloppet ökar momentant när navelsträngen knyts av
- barnets blodomlopp förändras till ett seriekopplat system- och lungkretslopp när de fetala shuntarna stängs
När lungan fylls med luft öppnas lungkärlbädden, kärlmotstånd och blodtryck sjunker, och blodflödet i lungkretsloppet ökar. Under en period efter födseln föreligger även ett flöde från kroppspulsådern till lungartärerna via ductus arteriosus (d.v.s. omvänd flödesriktning mot under fostertiden) till lungans blodflöde.
Cirkulation efter födseln
Inom de första levnadsdygnen utlöser den ökade syrehalten och de förändrade flödesförhållandena en aktiv kontraktion av den glatta muskulaturen i ductus arteriosus. Initialt är kontraktionen dock reversibel, så att ductus arteriosus åter kan öppna sig vid dålig syrsättning eller acidos. Eftersom även det minskade kärlmotståndet i lungans blodkärl är reversibelt under de första levnadsdygnen kan ett sjukt nyfött barn reagera med ökat kärlmotstånd i lungkretsloppet och kvarstående shunt över ductus arteriosus – persisterande pulmonell hypertension (PPHN). Barnet blir då snabbt uttalat cyanotiskt och acidotiskt, och kräver ett snabbt omhändertagande av kompetent personal. I normalfallet fibrotiseras den stängda ductus arteriosus, och förblir stängd så att barnets omställning från fosterlivets cirkulation har fullbordats.
Foramen ovale
1. Under fosterlivet passerar det mest syrerika blodet från moderkakan via navelvenen och höger förmak genom ett hål i väggen mellan förmaken – foramen ovale.
2. På den vänstra sidan av foramen ovale finns en flik, som efter födseln täcker över hålet så snart trycket i vänster förmak överstiger det i höger, vilket sker då återflödet av blod från lungan ökar när lungkärlbädden vidgats sedan lungan fyllts med luft, samtidigt som återflödet till höger förmak minskar när förbindelsen med moderkakan bryts.
3. Därefter täcker klaffen visserligen foramen ovale, men växer inte fast förrän betydligt senare (hos omkring 20% av alla människor aldrig).
Ductus arteriosus
1. Under fostertiden är ductus arteriosus ett stort kärl, som för över 90% av utflödet från höger kammare till kroppspulsåderns nedåtstigande del.
2. När systemtrycket ökar och trycket i lungkretsloppet sjunker i samband med födseln vänder först flödet genom ductus arteriosus, så att blodet strömmar från kroppspulsådern till lungartärerna.
3. De förändrade förhållandena utlöser sedan ductus arteriosus stängningsmekanism, som inleds med att kärlväggens glatta muskulatur drar ihop kärlet. Initialt är denna kontraktion reversibel, så att ductus arteriosus åter kan öppnas vid bristfällig syresättning eller acidos, men senare blir slutningen permanent.
Den fetala lungan och de första andetagen
Den fetala lungan deltar inte i kroppens gasutbyte. Genom att lungans kärlbädd är kraftigt sammandragen är flödesmotståndet i lungartärerna högre än i systemkretsloppet, så att merparten av utflödet från höger kammare går via ductus arteriosus ut i kroppspulsåderns nedåtgående del och endast omkring 10 procent går till lungorna.
Under fostertiden utsöndrar lungan vätska, som via bronker, de övre luftvägarna och munnen passerar ut och bidrar till fostervattnet. Detta flöde är – liksom fostrets periodiska andningsrörelser – väsentligt för lungans utveckling.
Vad som utlöser barnets första andetag efter födseln är inte helt klarlagt, men sannolikt är de utlösande faktorerna många – bland annat stress och adrenalinpåslag vid förlossningen; den lägre omgivningstemperaturen; proprioceptiva signaler när kroppen inte längre omges av fostervatten; samt sensorisk stimuli när barnet hanteras av förlossningspersonal och föräldrar.
Sannolikt samverkar två mekanismer till att fosterlivets lungvätska byts mot luft, dels ett upptag genom att Na-joner aktivt förs över alveolens vägg och därvid drar med sig vatten, dels de tryckgradienter som uppstår under barnets andetag. Under de första 3-5 andetagen etableras en allt mer luftfylld lunga, som inte töms vid utandning – en kvarstående luftvolym (funktionell residual kapacitet, FRC) upprättas. Detta sker genom att gränsen mellan luft och lungvätska successivt förflyttas allt längre ut i luftvägarna, något som kräver ett betydande andningsarbete eftersom vätska utövar ett betydligt större motstånd mot förflyttning än vad luft gör. Förloppet underlättas av att surfaktant – som är ytspänningsreducerande – fördelas längs ytan mellan luft och vatten, vilket minskar energiåtgången. När alveolerna fylls med luft vidgas även lungans blodkärl, motstånd och tryck i lungkretsloppet sjunker, och blodflödet till lungan ökar.
Under de följande timmarna transporteras den ökade vätskemängden i lungan – som i praktiken utgör ett övergående ödem – bort via blod och lymfa. Under dessa timmar har barnet ett ökat andningsarbete med snabbare andningsfrekvens och ibland kliniska symptom (indragningar, näsvingespel, grunting, mer sällan även låg syrsättning). Att barnet börjar andas och blodflödet genom lungan ökar när den fylls med luft utgör de mest kritiska momentet i omställningen till livet utanför livmodern.
Nu är det här avsnittet slut. Klicka på länken nedan eller använd menyn för att fortsätta: