Einführung
Kurzschlüsse oder auf englisch Shunts von Blut im sich entwickelnden Herzen dienen einem ganz praktischen Bedürfnis. Alles Blut gelangt zuerst ins rechte Atrium. Weil sich aber die Lungen sehr spät entwickeln, die Lungengefässe eine kleine Kapazität aufweisen und der Widerstand demzufolge sehr gross ist, kann der Lungenkreislauf nicht alles Blut aufnehmen.
Damit der Kreislauf aber trotzdem ausbalanciert ist, gibt es zwei Shunts, die das meiste Blut des Lungenkreislaufes kurzschliessen.
Erstens besteht eine direkte Verbindung zwischen rechtem und linkem Atrium, indem das Blut vom rechten Atrium durch das Foramen ovale direkt in das linke fliesst und so den Lungenkreislauf umgeht. Dieser Shunt erlaubt eine normale Entwicklung von linkem Atrium und linkem Ventrikel, indem die Herzmuskulatur dieser Seite trainiert wird. Sie wäre aber überfordert, wenn alles Blut durch diesen Shunt fliessen würde.
Andererseits könnte sich die rechte Seite auch nicht richtig entwickeln, wenn kein Blut über die rechte Seite fliessen würde, ja diese würde hypoplastisch werden. Somit fliesst beim fetalen Herzen auch Blut in kleinerer Menge vom rechte Atrium durch die Trikuspidalklappe in den rechten Ventrikel, wird aber von dort die Lunge vom Truncus pulmonalis aus über den Ductus arteriosus in die Aorta kurzschliessen.
Der fetale Kreislauf
Die zwei kardialen Kurzschlüsse (Shunts):
- Verbindung zwischen rechtem und linkem Atrium über Foramen ovale
- Verbindung zwischen Truncus pulmonalis und Aorta über Ductus arteriosus
Für den Fetus ergibt sich durch die Parallelführung des Blutstromes durch das Herz und die zwei Shunts folgender Blutkreislauf. Das mit Sauerstoff und Nährstoffen angereicherte Blut aus der Plazenta gelangt über die V. umbilicalis zur Leber, durchströmt sie teilweise oder umgeht sie über den Ductus venosus und gelangt über die V. cava inferior in den rechten Vorhof.
Es gibt Hinweise, dass ein funktioneller Sphincter den Blutstrom des Ductus venosus reguliert. Die Vena umbilicalis mit nähstoffreichem Blut der Plazenta, welche durch periodische Uteruskontraktionen zeitweise einen höheren Druck aufweist, wird zu grösserem Teil durch das Kapillarbeet der Leber geleitet, sodass unter anderem der Druck aus der V. umbilicalis reduziert wird. Durch diese wechselnden Druckverhältnisse der V. umbilicalis gelangt bei niederem Druck, hervorgerufen durch die Entspannung der Uterusmuskulatur, vermehrt Blut aus dem Körperkreislauf des Feten und aus der V. hepatica in die V. cava inferior in das rechte Atrium. Bei höherem Druck durch Kontraktion der Uterusmuskulatur gelangt mehr nähstoffreiches Blut direkt über den Ductus venosus in die V. cava inferior und in das rechte Atrium.
Der grösste Teil des Blutes fliesst durch das Foramen ovale in den linken Vorhof und über die Mitralklappe in den linken Ventrikel. Von dort wird es in die Aorta ausgeworfen, welche sich von hinten rechts um den Truncus pulmonalis schlingt (Aorta ascendens) und als Arcus aortae über der Aufgabelung in rechte und linke A. pulmonalis nach hinten in den Pars descendens der Aorta übergeht.
Parallel fliesst CO2 reiches, nährstoffarmes Blut aus der V. cava superior in den rechten Vorhof, vermischt sich teilweise mit dem O2 reichen Blut der V. cava inferior bzw. der Plazenta und gelangt über die Trikuspidalklappe in den rechten Ventrikel. Über den Truncus pulmonalis und die Aa. pulmonales gelangt ein kleiner Teil des Blutes in die Lungen, über die Vv. pulmonales in das linke Atrium und wiederum in den grossen Kreislauf. Wegen der grossen Druckes in der Lunge gelangt aber ein bedeutend grösserer Teil über den Ductus arteriosus in die Aorta descendens und somit direkt in den grossen Kreislauf unter Umgehung der Lunge.
Das Blut wird in der Plazenta mit Nährstoffen und Sauerstoff angereichert und gelangt über die unpaare V. umbilicalis in den fetalen Kreislauf.
Durch den hohen Druck des Blutes in der V. cava inferior gelangt mehr Blut der V. cava inferior über das Foramen ovale direkt in das linke Atrium. Unterstürzt wird dies auch durch die anatomischen Gegebenheiten, nämlich dass das Foramen ovale gegen unten offen ist und dadurch den von unten kommende Blutstrom mit erhöhtem Druck direkt in das linke Atrium leiten kann. Nun ist aber der Durchmesser der V. cava inferior und superior grösser als das Foramen ovale und ein kleinerer Teil des Blutes gelangt über die Trikuspidalklappe in den rechten Ventrikel. Im ganzen Herzen hat es nur Mischblut (O2-Sättigung im Herzen)