胎儿与成人循环

介绍

成人和胎儿的循环系统存在多种差异。

作为成人系统的简要概述，循环中平均有大约5 升血液，相当于体重的 8% 左右。心输出量约为5升/分钟，80%的循环量在体静脉、心脏右侧和肺循环中。

在成人中，脱氧的血液通过腔静脉返回右心房，经过右心室后，全部心输出量通过肺动脉到达肺部以进行气体交换。然后含氧血液通过肺静脉返回左心室，穿过左心室并使全部心输出量通过主动脉进入体循环。

本文的其余部分将讨论出生前和出生后的胎儿循环。

出生前胎儿循环

胎儿循环与成人循环显着 不同，因为肺部还不够成熟，无法进行气体交换，因此气体交换发生在胎盘中。此外，胎儿心血管系统能够确保将含氧量最高的血液输送到心肌和大脑；这是通过含氧血液的优先流动以及心内 和心外分流的存在来实现的。

因此，胎儿循环通常被定义为“导管依赖性”。胎儿循环中有四种关键的适应性：(1)脐动脉和静脉、(2)静脉导管、(3)卵圆孔和 (4)动脉导管（图 1）

在肝脏

来自胎盘的含氧血液通过脐静脉流动，脐静脉在肝脏处分支成左、右脐静脉。

右脐静脉通过门静脉向肝脏 提供含氧血液，而左脐静脉分支进入静脉导管，绕过肝脏将含氧血液直接输送到下腔静脉（IVC）。

然后，含氧（来自静脉导管）和脱氧（来自肝脏和身体其他部位）血液的混合物通过 IVC进入右心房，同时与 SVC 混合（从 SVC 和 IVC 进入心脏的血液按 50:50 分流） ）。

在心脏和肺部

由于肺部没有气体交换作用，肺小动脉处于缺氧状态。缺氧会导致肺血管收缩，进而增加肺血管阻力和肺循环内的压力。这意味着在胎儿循环中，与成人不同，心脏右侧的压力更高。

结果，右心室后负荷增加，导致血液优先通过动脉导管（肺动脉和主动脉之间）和卵圆孔（右心房和左心房之间）从右心室流出道分流。因此，大部分血液完全绕过右心室和肺部，进入左心房或直接进入主动脉，然后被泵入体循环。这使得相对富氧的血液能够被泵送到身体。

主动脉分叉为左右髂总动脉，进一步分为髂内动脉和髂外动脉。每条髂内动脉都会产生一条脐动脉，它沿着脐静脉行进，将脱氧的血液带回胎盘。这个循环一直持续到出生。

OpenStax 学院，CC BY 3.0，来自维基共享资源

图 1 – 出生前胎儿循环摘要

出生后胎儿循环

出生后，空气流入肺部取代肺泡中的水分，导致肺部含氧量显着上升。由于缺氧性肺血管收缩减少，肺血管阻力下降，这意味着肺阻力降低，右侧心脏后负荷减少。

心脏左右两侧压力梯度的变化导致卵圆孔闭合（图 2）。肺动脉压下降意味着穿过动脉导管的血流也会发生逆转，血液最初从主动脉分流到肺动脉。随着氧气水平升高，动脉导管壁中的平滑肌收缩，最终完全闭合*（在成人中形成动脉韧带）。

出生后，脐血管收缩，形成肝圆韧带（脐静脉）、肝静脉韧带（静脉导管）和膀胱上动脉（脐动脉）。

*胎盘产生的高水平前列腺素也有助于在子宫内保持动脉导管开放；出生后，由于胎盘分离，前列腺素水平也会下降，进一步促进胎盘闭合

布鲁斯布劳斯，CC BY-SA 4.0，来自维基共享资源

图 2 – 出生后心脏发生的变化

胎儿血红蛋白

与母体血红蛋白相比，胎儿血红蛋白对氧具有更高的亲和力。这意味着胎儿血红蛋白与氧气的结合更加牢固，并且能够在产前将氧气从母亲转移到胎儿。

与成人血红蛋白相比，胎儿血红蛋白的氧解离曲线向左移动（图 3）。因此，对于给定的氧分压 (pO 2 )，血红蛋白比成人血红蛋白更饱和。

出生时，80% 的血红蛋白仍处于胎儿状态，但到四个月大时，血红蛋白会降至10%。婴儿在6 个月大的时间内持续产生胎儿血红蛋白，这将减少全身脉管系统和组织之间的氧气交换。

Diberri（演讲）（上传），CC BY-SA 3.0，来自维基共享资源

图 3 – 胎儿和成人血红蛋白的氧解离曲线