Circulação fetal

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O sistema cardiovascular fetal é engenhosamente planejado para atender às necessidades pré-natais e permitir, ao nascimento, modificações que estabelecem o padrão circulatório pós-natal. Uma boa respiração do recém-nascido depende das alterações circulatórias normais que ocorrem no nascimento. 
Circulação fetal
O feto não respira e, portanto, o sangue fetal não pode ser oxigenado nos pulmões. Um outro órgão deve substituir os pulmões para que o feto receba adequado suprimento de sangue oxigenado; este órgão é a placenta. O sangue oxigenado retorna da placenta pela veia umbilical. Cerca da metade do sangue proveniente da placenta passa através dos sinusóides hepáticos, enquanto o restante é desviado do fígado e segue pelo ducto venoso para a veia cava inferior.
O fluxo sangüíneo que passa pelo ducto venoso é regulado por um esfíncter próximo da veia umbilical, o qual impede a sobrecarga do coração quando o fluxo venoso é alto na veia umbilical.
Após um curto percurso na veia cava inferior, o sangue penetra no átrio direito do coração. Como a veia cava inferior também contém sangue desoxigenado oriundo dos membros inferiores, do abdome e da pelve, o sangue que entra no átrio direito não é tão oxigenado quanto o da veia umbilical, mas ainda é um sangue bem oxigenado.
A maior parte do sangue proveniente da veia cava inferior é dirigida pela borda inferior do septum secundum (um esporão, que mais tarde será o limbo da fossa oval), chamada crista dividens, para o orifício oval, penetrando no átrio esquerdo. O restante do sangue da veia cava inferior, cerca de 5 a 10%, o que é adequado, já que os pulmões não estão funcionando, mistura-se, no átrio direito, ao sangue proveniente da veia cava superior e torna-se, portanto, menos oxigenado. Este sangue é levado aos pulmões pelas artérias pulmonares e deles volta, sem ser oxigenado, ao átrio esquerdo. Uma parte do sangue, entretanto, é desviado para a aorta, antes de alcançar os pulmões através do ducto arterioso, que une artéria pulmonar esquerda à aorta. No átrio, o sangue proveniente do pulmão e do átrio esquerdo se misturam. Do átrio esquerdo, o sangue passa para o ventrículo 
esquerdo e, deste, para a aorta ascendente. As artérias do coração, cabeça, pescoço e membros superiores recebem sangue bem oxigenado. O fígado também recebe sangue bem oxigenado, oriundo da veia umbilical.
De 40 a 50% do sangue da aorta descendente passam pelas artérias umbilicais e retornam à placenta para reoxigenação. O resto do sangue vai suprir as vísceras e a metade inferior do corpo.
Observe o seguinte:
(1) O sangue que circula no feto é, no seu maior volume, uma mistura de sangue oxigenado e não oxigenado.
(2)O único sangue exclusivamente oxigenado que circula no feto o faz pela veia umbilical, da placenta até o ponto em que desemboca na cava inferior através do ducto venoso.
(3)A mistura de sangue oxigenado e não oxigenado é suficiente para o feto porque suas necessidades metabólicas são reduzidas.
(4)Como não há respiração pulmonar no feto, os pulmões não estão expandidos e oferecem considerável resistência ao fluxo sangüíneo. O ventrículo direito trabalha contra esta resistência e contra a pressão da aorta, em virtude da comunicação entre a pulmonar e aorta, através do ducto arterioso. Deste modo a parede do ventrículo direito é tão espessa quanto a do esquerdo, ou mais espesso, antes do nascimento.
Circulação neonatal
Ajustes circulatórios importantes ocorrem no nascimento, quando cessa a circulação do sangue fetal pela placenta, e os pulmões do bebê começam a funcionar. O orifício oval, o ducto arterioso e o ducto venoso, que permitiam que a maior parte do sangue fosse desviada do fígado e dos pulmões, param de funcionar. Tão logo a criança nasce, os vasos umbilicais também não são mais necessários. O esfíncter no ducto venoso contrai-se, fazendo com que todo o sangue que penetra no fígado seja obrigado a passar pelos sinusóides hepáticos. A oclusão da circulação placentária provoca uma queda imediata da pressão sangüínea na veia cava inferior e no átrio direito.
A aeração dos pulmões está associada à dramática queda da resistência vascular pulmonar, a acentuado aumento do fluxo sangüíneo pulmonar e a um progressivo adelgaçamento das paredes das artérias pulmonares. Este adelgaçamento das paredes das artérias decorre principalmente da sua distensão com a expansão dos pulmões, que, por sua vez, ocorre com os primeiros movimentos respiratórios. Devido ao fluxo sangüíneo pulmonar aumentado a pressão no interior do átrio esquerdo fica maior que do átrio direito. Essa pressão atrial esquerda maior fecha o orifício oval ao pressionar a valva deste orifício contra o septum secundum. 
A parede ventricular direita é mais espessa do que a parede do ventrículo esquerdo nos fetos e nos recém-nascidos, porque o ventrículo direito vinha trabalhando com mais intensidade. Ao final do primeiro mês, a parede do ventrículo esquerdo fica mais espessa do que a parede do ventrículo direito, pois agora é o ventrículo esquerdo que trabalha mais. Posteriormente, a parede do ventrículo direito torna-se mais fina, devido à atrofia associada a uma carga de trabalho mais leve.
O ducto arterioso contrai-se ao nascimento, mas há, com freqüência, uma pequena ligação sangüínea entre a aorta e a artéria pulmonar esquerda, que persiste por alguns dias. O ducto arterioso geralmente deixa de ser funcional nas primeiras dez a quinze horas após o parto, mas nos bebês prematuros e naqueles com hipoxia persistente, pode permanecer aberto por muito mais tempo. O oxigênio constitui o fator mais importante do controle do fechamento do ducto arterioso. Tal fechamento parece ser mediado pela bradicinina, substância liberada pelos pulmões durante sua inflação inicial. Aparentemente, a ação desta substância depende de um conteúdo elevado de oxigênio do sangue aórtico, que resulta da ventilação dos pulmões ao nascimento. Quando o PO2 do sangue que passa pelo ducto arterioso atinge 50mmHg, a parede do ducto se constringe. Os mecanismos através dos quais o oxigênio causa a constrição ductal ainda não são bem compreendidos. Os efeitos do oxigênio sobre a musculatura lisa do ducto podem ser diretos ou mediados pelos seus efeitos sobre a secreção de prostaglandinas. O ducto do bebê prematuro responde menos ao oxigênio. 
Durante a vida fetal, a abertura do ducto arterioso é controlada pelo baixo nível de oxigênio no sangue que passa pelo ducto e pela produção endógena de prostaglandinas, que atuam sobre as células musculares do ducto, mantendo-as relaxadas. A hipoxia e outras influências mal definidas dão origem à produção das prostaglandinas E1 e E2, que mantêm o ducto aberto. Inibidores da síntese de prostaglandina, como a indometacina, podem provocar a constrição do ducto arterioso aberto em bebês prematuros.
A mudança da circulação sangüínea do padrão fetal para o do adulto não é uma ocorrência súbita. Algumas mudanças ocorrem com o primeiro movimento respiratório, enquanto outras levam horas ou dias. Durante o estágio de transição, pode haver um fluxo da direita para a esquerda pelo orifício oval. Embora o ducto arterioso se contraia ao nascimento, via de regra ele permanece patente por dois ou três meses. O fechamento dos vasos fetais e do orifício oval é, inicialmente, uma alteração funcional; mais tarde há o fechamento anatômico resultante da proliferação dos tecidos endotelial e fibroso. 
Modificações ocorridas no nascimento
Logo após o nascimento, ou melhor, após a primeira respiração, as artérias umbilicais contraem-se para evitar que o sangue escape do corpo da criança. Gradualmente elas se transformam em estruturas fibrosas, os ligamentos umbilicais mediais. Por sua vez, a porção infra-abdominal da veia umbilical transforma-se no ligamento redondo do fígado, e o ducto venoso no ligamento venoso.
Estabelecida a respiração pulmonar, o sangue venoso é dirigido para os pulmões, para oxigenação, em substituição à placenta. À medida que os pulmõesse expandem, reduz-se a resistência que opõem ao fluxo sangüíneo e aumenta a pressão na aorta. Assim, no ducto arterioso, o sangue passa a circular da aorta para a pulmonar esquerda, isto é, ocorre um fechamento funcional do ducto. Em algumas semanas ou meses, processa-se o fechamento anatômico: ele se oblitera e passa a constituir o ligamento arterioso, fibroso. Com o funcionamento pulmonar, aumenta o fluxo sangüíneo do pulmão para o átrio esquerdo, e assim, igualam-se as pressões dos átrios, direito e esquerdo. Mesmo que o forame oval não esteja fechado, a igualdade de pressões nos átrios impede qualquer fluxo significativo de sangue entre eles. Em algumas semanas ocorre o fechamento anatômico do forame oval: forma-se a fossa oval e o limbo da fossa oval.
Finalmente, a pressão da circulação pulmonar cai para 1/5 da pressão da circulação sistêmica. Ocorre então a preponderância do ventrículo esquerdo: sua parede torna-se duas ou mais vezes mais espessa que a do direito.
O conhecimento da circulação fetal, do desenvolvimento do coração e dos vasos sangüíneos, das modificações circulatórias no nascimento e da fisiologia circulatória e respiratória, está na base da compreensão das malformações congênitas do coração.