Domenico Arduini Dipartimento di Chirurgia Università di Tor Vergata

1. Fisiopatologia della circolazione fetale Domenico Arduini Dipartimento di Chirurgia Università di Tor Vergata U.Org di Medicina Prenatale Osp. Fatebenefratelli Isola Tiberina

2. Circolazione fetale • Caratteristiche: • in parallelo • differenze tra LCO e RCO • presenza di shunt • dotto arterioso • dotto venoso • organo di scambio: placenta • alto output cardiaco • bassa pressione (70/30 mmHg)

3. CERV VCS AD AS VCI VD VS F DV PO DA VO PL SPL AO

4. Scambi gassosi materno-fetali • differenza di pressione parziale di O2 e CO2 • diversa affinità dell’ HbF rispetto all’ Hb adulta per l’O2 • doppio effetto Bohr • consumo della placenta!

5. Pressione parziale di O2 100 90 Atmosfera Alveoli Circolo materno 10 50 80 Feto Placenta 10 30

6. Materno Fetale PA 70 mmHg 30 mmHg

7. Cordone ombelicale • “Difficoltà” nel trasporto legata al gradiente pressorio • pompa cardiaca • elasticità del cordone

8. Placenta Cordone 30 mmHg 70 mmHg

9. Vena ombelicale • sangue ossigenato • scarsa presenza di chemocettori • scarsa struttura muscolare • buona compliance (dalla 16° settimana) • importanza della gelatina di Wharton • pulsazioni in telediastole fino alla 15° settimana • flusso costante dalla 15° settimana in poi

10. Cordone

11. Sonographic findings

12. Artery Vein The pulsometer Placenta Fetus

14. Arterial Doppler indices • umbilical artery and vein s s s d d d

15. VCI DV

16. Dotto venoso • shunt del 50% del sangue ossigenato nel dotto • controllo dell’ entità dello shunt attraverso uno sfintere adrenergico • sbocco del dotto venoso nella Vena Cava Inferiore

17. Doppler indices Fetal Echocardiography : pulsed Doppler ductus venosus S/A a a s a s

18. VCI AS AD VD VS DV

19. Vena Cava Inferiore • flusso retrogrado durante la contrazione atriale (15-5%) • sangue ossigenato (saturazione >80%) • Valvola di Eustachio come deflettore del flusso di sangue ossigenato verso il forame ovale • Crista Dividens a carico del forame ovale • passaggio del sangue più ossigenato nel ventricolo sinistro

20. Doppler indices Fetal Echocardiography : pulsed Doppler IVC • % reverse flow= TV(a)/TVI(s)+TVI(d))*100 s d a d a s

21. Vena Cava Superiore • sangue proveniente da cervello, arti superiori, coronarie (elevata estrazione di O2) • sangue poco ossigenato (saturazione 22%) • flusso diretto verso il ventricolo destro

22. VCS CERV AD VD

23. Atrio Destro • ingresso nell’ Atrio Destro di due flussi virtualmente separati • sangue più ossigenato diretto verso il cuore sinistro • sangue meno ossigenato diretto verso il cuore destro

24. Saturazione di O2 (%) 43 AD 40-83 70 60 53 60 53 55 Heymann, 1989

25. Circolazione intracardiaca Fattori in gioco: • compliance atriale • compliance ventricolare • pressioni a valle del ventricolo (afterload) • circolazione parallela

26. Circolazione intracardiaca L’ età gestazionale influenza: • compliance atriale • compliance ventricolare (rapporto E/A) • contrattilità miocardica (PV) • afterload (TPV) • gittata cardiaca

27. Valutazione funzionale Valvole AV

28. Doppler indices Fetal Echocardiography : pulsed Doppler AV valves • E wave = early ventricular filling • A wave = atrial ventricular filling • Index of ventricular diastolic function • Expression of cardiac copliance and preload conditions A E A E diastole systole

29. Distribuzione del flusso ematico • Cuore destro (sangue meno ossigenato) • tributario della circolazione splancnica • arteria polmonare - dotto arterioso - aorta discendente • Cuore sinistro (sangue più ossigenato) • tributario di: arti superiori, cervello, coronarie • aorta ascendente - tronco brachiocefalico

30. Saturazione di O2 (%) Heymann, 1989 60 53 60 53 55

31. Gittata ventricolare combinata (%) 22 27 67 65 35 22 10 8 57 67 Teitel, 1987

32. anterior cerebral mean cerebral WILLIS CIRCLE posterior cerebral a. superior cerebellar a. internal carotid a. basilar a. inferior anterior cerebellar a. inferior posterior cerebellar a. vertebral a. external carotid a. caotid a. AORTA

33. posterior cerebral mean cerebral superior cerebellar anterior cerebral transverse sinus internal caotid

34. anterior cerebral a.

35. AORTA

36. Aorta discendente • irrora i distretti renale, addominale, arti inferiori e placenta • flusso telediastolico sempre presente dal secondo trimestre • PI costante nella gravidanza •  resistenze placentari e renali •  resistenze addominali e femorali

37. Arteria renale • flusso telediastolico assente fino alla 34° settimana • PI diminuisce con la gestazione • la perfusione ematica renale (e la produzione di urina) aumentano con la gestazione

39. Vascolarizzazione intraparenchimatosa

40. UA

41. Arterie Ombelicali •  resistenze placentari nel corso della gravidanza • progressiva dilatazione delle arteriole nel villo terziario • diminuzione progressiva del PI, dovuta ad un aumento della componente diastolica • velocità telediastolica sempre presente dalla 16° settimana • passaggio del 50% della gittata cardiaca combinata nella placenta

42. Insufficenza placentare • la placenta ha un ruolo di primaria importanza nello sviluppo del feto • una disfunzione placentare (“insufficienza placentare”) interferisce con il normale flusso di sostanze nutritive al feto • “adattamento” emodinamico del feto alle condizioni sfavorevoli

43. Insufficienza placentare Cause: • materne • aumentata resistenza delle arterie uterine secondaria a insufficienza dell’ invasione trofoblastica • uterine • malformazioni • fibromi • placentari • aumentata resistenza vascolare dovuta a riduzione del numero di arteriole nel villo terziario • fetali • aumentata viscosità ematica • riduzione della pressione sanguigna

44. Fisiopatologia L’ insufficienza uteroplacentare comporta la riduzione dell’ apporto di O2 e substrati nutritivi dalla madre al feto. Ciò comporta dei fenomeni adattativi a livello dell’ emodinamica fetale

45. Adattamento fetale • aumento della proporzione di flusso attraverso il dotto venoso • aumento dell’ O2 e substrati nella VCI • vasodilatazione del circolo cerebrale e miocardico • vasocostrizione del distretto splancnico e muscolare BRAIN SPARING EFFECT

46. Placenta • Aumento delle resistenze placentari • Aumento della viscosità ematica fetale • Riduzione pressione arteriosa • riduzione, assenza od inversione del flusso telediastolico in UA • conseguente aumento del PI in UA

47. Placenta • Solo con un’occlusione del 50% del distretto placentare si ha un aumento delle resistenze vascolari in UA misurabile con il Doppler • L’alterata emodinamica uterina induce come primo effetto il Brain Sparing e solo successivamente un danno placentare significativo le alterazioni in UA possono essere tardive

48. Vena ombelicale • possono comparire pulsazioni telediastoliche quando la % di flusso retrogrado in VCI è notevole • sono espressione di una severa compromissione cardiaca • la mortalità è cinque volte più alta rispetto allo IUGR con flusso costante in vena ombelicale

49. CERV VCS AD AS VCI VD VS F DV PO DA VO PL SPL AO

50. Dotto venoso • aumento della frazione di flusso ematico attraverso il dotto, a scapito del flusso attraverso il fegato • aumento della concentrazione relativa di O2 e substrati in VCI • Doppler: riduzione, assenza o inversione del flusso durante la contrazione atriale