La fisiología fetal y neonatal es la rama de la fisiología enfocada al estudio del funcionamiento del cuerpo del feto y del neonato. Conocer el funcionamiento del cuerpo del recién nacido es de vital importancia para comprender la patogenia de las enfermedades que pueden afectarle. En este sentido, el estudio de los cambios que se suceden en el sistema circulatorio y el aparato respiratorio en el momento del parto permite entender las diferentes manifestaciones patológicas que se puedan presentar en el período perinatal. En definitiva, el alumbramiento constituye un punto de inflexión drástico que permite la adaptación a la vida en un medio terrestre. Desarrollo fetal y adaptación materna

Desarrollo del aparato respiratorio y del sistema circulatorio El aparato respiratorio se desarrolla a partir de la 4.ª semana del desarrollo embriológico.Moore Persaud: Embriología clínica, 7ª edición, Elsevier España S.A., 2004 ISBN 84-8174-725-4 Hasta el 7.º mes el pulmón se encuentra en la fase canalicular de su desarrollo, en el cual los bronquiolos se desarrollan en conductos cada vez más pequeños (sacos alveolares o alvéolos primitivos). Posteriormente a esta fase tenemos la etapa alveolar. En esta fase, el pulmón sufre una serie de transformaciones que harán posible la respiración: las células cúbicas de los bronquiolos respiratorios pasan a ser planas y, además, se forma una densa red de capilares que hace posible el intercambio de gases. A partir de entonces, el número de alvéolos aumenta progresivamente, de forma que en el momento del nacimiento solo se han formado el 20% de los alvéolos definitivos (el resto se forman en los 8-10 primeros años de vida). Las células productoras de surfactante (neumocitos tipo II) aparecen al final del sexto mes y su correcto funcionamiento es indispensable para permitir la respiración. El surfactante pulmonar o surfactina es un agente tensoactivo encargado de reducir la tensión superficial en la interfase ventilatoria aire-sangre. Este agente mantiene la distensión alveolar y evita el deterioro del revestimiento epitelial producido por el roce del aire y las células. Es un compuesto con alto contenido en fosfolípidos (lecitina y esfingomielina). En el 7.º mes de vida ya hay suficientes capilares como para poder permitir un intercambio gaseoso eficiente y mantener la vida del neonato en caso de parto prematuro.

En el feto, los pulmones están llenos de fluido integrado por: líquido amniótico (debido a que los movimientos respiratorios comienzan antes del nacimiento, en torno a la 10.ª semana), secreciones bronquiales y algo del ya mencionado surfactante (la cantidad de surfactante aumenta durante las dos últimas semanas de gestación).

El sistema circulatorio comienza a desarrollarse en la 3.ª semana.T. W. Sadler, Langman (10ª Edición, marzo 2007). Embriología Médica con orientación clínica. Editorial Médica Panamericana, Madrid. ISBN 84-7903-865-9 Se origina a partir de células cardiogénicas que migran al mesodermo, se revisten de endotelio y se rodean de mioblastos para formar el tubo cardíaco (primordio del corazón). En la cuarta semana de desarrollo, este tubo se pliega, dando lugar al asa cardíaca, en la que las cavidades que forman el corazón están dispuestas igual que en el adulto. Posteriormente se forman los tabiques que separan las cavidades.

thumb|right|350px|Esquema de la circulación fetal

La sangre oxigenada que sale de la placenta pasa por la vena umbilical al feto. Al aproximarse al hígado pasa a través del conducto venoso de Arancio para evitar entrar en los sinusoides hepáticos (tiene un mecanismo de esfínter cerca de la desembocadura de la vena umbilical, se cierra cuando debido a contracciones uterinas el retorno venoso es excesivo, de esta manera se impide la sobrecarga brusca del corazón). A través de este conducto llega a la vena cava inferior (CVI) donde se mezcla con sangre desoxigenada (de los miembros inferiores) de camino a la aurícula derecha.

En la aurícula derecha, la mayor parte de la sangre pasa a través del foramen oval (comunicación interauricular de los neonatos). No toda la sangre que llega a la aurícula derecha es capaz de atravesar a la izquierda, ya que una parte choca contra el borde inferior del “septum secundum”, la “crista dividens”, y se mezcla con la sangre proveniente de la vena cava superior (VCS) pasando al ventrículo derecho.

La sangre que llega al ventrículo derecho sale en dirección a las arterias pulmonares. En este punto nos encontramos con el conducto arterioso de Botal que desvía una gran cantidad de sangre a la arteria aorta descendente evitando que pase por los pulmones (inactivos, por lo que no realizan el intercambio gaseoso y no necesitan por tanto tanta cantidad de volumen sanguíneo). La sangre que pasa a la aurícula izquierda, proveniente de la aurícula derecha, recibe la sangre que no ha pasado por el conducto arterioso de botal, que ha perfundido los pulmones y regresa al corazón por las venas pulmonares. Esto quiere decir que la sangre proveniente de los pulmones también se mezcla con la proveniente de la aurícula derecha. Esta sangre sale ahora por la arteria aorta.

Las primeras ramas de la aorta son las arterias coronarias y las carótidas. Esto quiere decir que la sangre más oxigenada va a llegar a la cabeza (cerebro) y corazón, que necesitan mucho aporte energético, O2 y nutrientes para su desarrollo.

Posteriormente la sangre se va a ir desoxigenado. Como ya hemos comentado, tras hacer el cayado aórtico, la aorta descendente recibe la sangre del conducto arterioso de Botal, que hace volver a descender la oxigenación sanguínea.

En resumen, la sangre de la placenta se mezcla con sangre desoxigenada en: Hígado (con la sangre que retorna hacia el sistema porta). Vena Cava Inferior (VCI), debido al conducto venoso de Arancio. Aurícula Derecha (con la sangre que baja de la VCI). Aurícula Izquierda (con la sangre de las venas pulmonares). Aorta descendente (con la sangre que le llega a través del conducto arterioso de Botal.

Eritropoyesis La eritropoyesis, o el proceso de formación de eritrocitos, tiene lugar en distintos lugares a lo largo del desarrollo: 3ª semana de desarrollo: los eritrocitos son formados a través del sistema vitelino y capas mesoteliales de la placenta. 4ª-5ª semana: son el mesénquima fetal y el endotelio de los vasos sanguíneos fetales los encargados de producir los hematíes. 6ª semana: el hígado comienza a ejercer esta función y cesa a finales del segundo trimestre de embarazo. En caso de complicación en la vida adulta, el hígado puede volver a desarrollar esta función. 3ª mes: comienza a realizar esta función el bazo y los tejidos linfoides del organismo. A partir del tercer mes la médula ósea se va a ir convirtiendo poco a poco en el principal productor de células sanguíneas del organismo hasta llegar a ser el único órgano encargado de esta función.

Adaptaciones circulatorias y respiratorias de la madre gestante

El embarazo supone unas exigencias extraordinarias al cuerpo de la madre, que reacciona adaptando de forma transitoria sus diferentes sistemas orgánicos.

El gasto cardíaco materno se incrementa un 30-50%,Pocock,G: Fisiología humana. La base de la medicina, editorial Masson, 2005, ISBN 978-84-458-1479-6. con el objetivo de garantizar una buena perfusión de la placenta a través de la arteria uterina. Este aumento se produce por un incremento, tanto de la frecuencia cardíaca, como del volumen sistólico de eyección. Hacia el final del embarazo, la presión ejercida por el gran desarrollo del útero sobre la vena cava inferior produce una disminución del flujo a su través, lo que conlleva una bajada de la precarga con disminución subsiguiente del volumen sanguíneo eyectado y un consecuente descenso del gasto cardíaco materno. Tras el aumento del gasto cardíaco en el momento del parto, su valor se normaliza pasados uno o dos meses.

Durante la gestación, el volumen de plasma sanguíneo aumenta mucho más de lo que lo hace la cantidad de hematíes (50% frente a un 30%). Este hecho desencadena la denominada “anemia por dilución”, típica de embarazadas.

La adaptación del aparato respiratorio materno se caracteriza por un notable incremento del Volumen Corriente (hasta un 40% hacia término) debido a las mayores exigencias metabólicas. Así mismo, el gran aumento del útero resta recorrido vertical al diafragma, el cual realiza contracciones menos eficaces y, por ello, más numerosas. Este hecho puede producir la disminución de los Volúmenes de Reserva Espiratoria y Residual, así como de las Capacidades Residual Funcional y Pulmonar Total.

El hito del parto

Fisiología de la respiración y circulación en el feto Durante el desarrollo embrionario, la placenta se encarga de garantizar la oxigenación y depuración de la sangre fetal. Para ello, el intercambio gaseoso y de nutrientes se ha de realizar difundiendo a través de una barrera de 3'5 μm de espesor (frente a los 0'5 μm de la barrera hematogaseosa pulmonar). Para solucionar este problema existen diferentes mecanismos:

La hemoglobina del feto (HbF) tiene una mayor afinidad por el oxígeno que la hemoglobina materna (HbA), debido a su menor capacidad de unión al 2,3 Bifosfoglicerato. Esto garantiza la buena oxigenación de la sangre fetal en la placenta. La sangre fetal llega a la placenta y cede una gran cantidad de CO2 a la sangre materna. De esta forma, el aumento de la concentración de CO2 en la sangre materna determina una disminución de su afinidad por el oxígeno, favoreciendo su difusión hacia la sangre fetal. Así mismo, la pérdida de CO2 por la sangre fetal determina un aumento de su afinidad por el oxígeno. Este mecanismo se denomina por ello “doble efecto Bohr”.

A pesar de la actuación de los mecanismos anteriores, la saturación de oxígeno en la hemoglobina fetal ronda el 80%Mario A. Dvorkin , Daniel P. Cardinali , Roberto Iermoli Best &Taylor. Bases Fisiológicas de la Práctica Médica. 10ª edición. Editorial Médica Panamericana. 2010. EAN: 9789500602532 (frente 98% de la hemoglobina adulta), determinando una situación de hipoxia. Concretamente, la PO2 de la sangre que abandona la placenta es de 30 mmHg y la PO2 que regresa a la placenta tras circular por el feto es de 14 mmHg.

Este hecho, aunado al estado de semicolapso alveolar, determina una respuesta vasoconstrictora hipóxica pulmonar local (desencadenada con el objetivo de derivar la mayor cantidad de flujo sanguíneo hacia aquellos alvéolos que pudieran estar mejor ventilados). Así, la resistencia del lecho vascular pulmonar aumenta sobremanera y excede notablemente la resistencia del resto de vasos corporales (en los que la hipoxia determina una vasodilatación notable). En la etapa fetal, los pulmones reciben un 15% del gasto del ventrículo derecho.

Durante el tercer mes de desarrollo intrauterino comienzan a producirse los primeros movimientos respiratorios, desencadenados en respuesta a la situación de hipoxemia crónica que sufre el feto (ya comienzan a funcionar los quimiorreceptores y el centro de control respiratorio).

Cambios circulatorios y respiratorios en el momento del parto

Primera respiración

Como ya se mencionó, las primeras respiraciones tras el nacimiento no llegan a un órgano totalmente colapsado, sino relleno de líquido amniótico y secreciones. La mezcla de líquido que encontramos en el pulmón tiene una concentración alta de Cloro, escasas proteínas, moco de las glándulas bronquiales y surfactante, además de un pH ácido. Este líquido será gradualmente remplazado por el elemento gaseoso. Se elimina mediante dos procesos: parte se elimina durante el proceso del parto, debida a la comprensión que sufre el tórax; y otra parte debido a la absorción de líquido por los capilares sanguíneos y vasos linfáticos.JOHN B. WEST. FISIOLOGIA RESPIRATORIA (7ª ED.). EDITORIAL PANAMERICANA, 2005. ISBN 978-84-7903-493-1.