星期四, 13 10月 2022 02:00

从子宫启航的奇妙旅行

本文摘自《创造》杂志中文版第41卷第2期

原文章名:Fantastic voyage from the womb

凌晨三点,传呼机将我从 15分钟的小睡中震醒,上面闪烁着“棕色代码——分娩 4 号房”。

我的脚触到又冷又硬的油毡地毯,我急忙穿上鞋。进入4 号房,明亮的灯光照得我瞳孔收缩。我从准爸爸的脸上看到激动、担心和变化不定的表情,他正握着在疼痛挣扎中的妻子的手。产科医生正鼓励母亲再次使劲,他没功夫看我,但提醒到,产妇胎膜破裂时(破水)羊水发绿。这种情况表示宫缩期间,婴儿在子宫内已经排便(称为胎粪)。如果婴儿吸入了这种像沥青一般的粘稠物质,就会损害呼吸功能,从子宫出来的转变将变得更加呼吸困难。

我拿起一条无菌毛巾,做好准备接收婴儿。作为儿科医生,我已经参与了无数次分娩;但仍然会因生命诞生的惊人奇迹而落泪。这种新鲜感永远不过时;上帝的设计让我心生敬畏。

胎盘是婴儿的生命支持。

胎儿从温暖舒适的子宫进入这个喧闹的大世界,其中的转变简直惊人。成人的血液循环,始于婴儿第一次呼吸,它与胎儿的血液循环有很大不同。在子宫里,胎儿通过胎盘依附于母亲,居住在充满液体的环境中。

胎盘支撑着胎儿的生命。胎儿在子宫时,他的肾脏和肺(以及消化和免疫系统)没有完全投入工作。胎盘承担这些器官的大部分工作,直到它们出了子宫发育成熟。胎盘为成长中的胎儿提供营养和氧气,运走废物。

关于母婴复杂的生理关系,有太多可以说的,例如,胎盘如何在胎儿和母亲血液中的化学物质之间形成某种屏障,同时允许氧气和二氧化碳穿过;以及受精后出现的早期细胞如何植入形成胎盘,等等。每一项本身都是了不起的工程。本文将侧重于婴儿如何从胎儿血液循环过渡到成人血液循环,也只能是泛泛而谈。

作为人类,我们喜欢建造东西。但是任何建筑师或工程师都可以告诉你,仅在脑海里想象或甚至在纸上画草图并不意味着你真的可以建造出有用的东西。建造一栋房子或一台电脑远不止是把一堆材料一次性放在正确的位置就可以了。它还需要正确的顺序、特定的时间、受控的环境、用于临时支架或功能的附加部件、定向能量以及都明白如何阅读并遵循设计蓝图的一大群工人。没有人会否认这样复杂的创作源于一位精湛的设计师。正如我们将看到的,胎儿血液循环的本质呼应着非凡的设计。

胎儿血液循环

 

发育中的胎儿

让我们从胎儿的血液循环开始我们的旅程——参考图 1。富含营养物质和氧的血液通过脐静脉离开胎盘。这条静脉血液流向胎儿的肝脏。小量的血液被送去滋养肝脏,但大部分血液通过一个管道绕过肝脏,这个管道叫做静脉导管(DV)——上帝在关键位置设计的一个主要的临时“旁路分流”。静脉导管的血液流到一个叫做下腔静脉(IVC)的大静脉。这条血管在出生后负责将含氧量低的血液从下肢运到心脏。下腔静脉进入心脏的两个上腔的右边——右心房(RA),也可以理解为“入口门厅”。另一条大静脉,上腔静脉SVC),携带头部和上肢的血液进入右心房。

胎儿的一部分血液通过一个叫做卵圆孔(FO)的临时开口,从右心房分流到另一侧的左心房(LA)。这个孔所在的心房壁把心脏上部两个腔分隔开来。(大多数人都听说过“先天性心脏病心脏上的孔”,指这个理应在出生后就闭合的开口不能完全关闭。)左右心房混合着含氧和脱氧的血液。

留在右心房的血液大部分流向右心室(或“泵室”),就像成人一样。血液从那里通过肺动脉干(分为左肺动脉和右肺动脉),被泵到肺部。未出生胎儿的肺泡壁(我们肺中的小囊)被压在一起,紧缩着,而不是像婴儿呼吸空气需要进行气体交换时那样膨胀开来。

和肝脏一样,肺在这种水环境中只低限度发挥功能。它接受少量的血液来维持基本功能,大多数血液“绕过”肺,从肺动脉干直接分流到主动脉——大动脉,从左心室(LV)流出,为身体提供含氧血液。这个旁路是通过另一个重要的(但也是暂时的)分流,称为动脉导管(DA)。

其余的血液通过肺静脉回流到左心房,再流到左心室,左心室通过主动脉将血液泵送到身体的其他部位。在最后一段,血液回流到脐动脉,返回胎盘以吸收更多的氧气并释放二氧化碳和其他废物。

 

新生儿

与我们建造房屋的类比,这种新的、设计好的人类形态必须能够以一种与在子宫完全不同的方式独立运作,必须有自己的电力、制热和冷却、废物管理、维护和维修、安全、通信和控制系统,这些都要到位并正常工作。

我期待着新生儿的到来,母亲使大劲用力一推,婴儿的头出来了。产科医生迅速用手持式球形注射器吸婴儿的口鼻。婴儿的眼睛眨得很快,因为刚从黑暗温暖的环境中出来,眼睛被光照得睁不开。孩子出生了。

产科医生夹紧并切断脐带。这是标志着从胎儿循环到成人循环的惊人变化的事件之一

产科医生把脐带夹起来剪断。这象征着从胎儿血液循环过渡到成人血液循环的惊人变化开始了。随着脐带被夹紧,胎盘的血流立刻停止。脐动脉和脐静脉被断开了。空气进入新生儿肺部扩张肺泡,呼吸开始。伴随肺部血管阻力降低,所有这些过程都会使肺部的血液流量增加。左心房的压力升高,而右心房的压力降低。两个心房之间的压力变化导致卵圆孔(它们之间起分流作用的孔)周围的肌肉瓣折叠,从而在功能上关闭。

胎儿血液循环的分流管,静脉导管、动脉导管和卵圆孔,随着第一次呼吸开始就功能性关闭了。在生命的最初几个月,静脉导管和动脉导管的内部大部分被生长的纤维组织堵住,变成韧带结构。肺部迅速全面运作,胎盘功能停止。婴儿开始独立于维持生命的母亲孵化器范围之外的生活。

我接到了贵重的生命,立即送入暖箱。我开始深入抽吸婴儿的肺部,以排除任何可能吸入的胎粪。婴儿喘息、咳嗽,开始哭。我使劲把她擦干。干燥的刺激使婴儿大哭。她灰白的肤色开始变为自然健康的肤色。瞧,一个精心设计的惊人杰作刚刚诞生。 

 

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