Warum wird die Lunge beim Fötus weitgehend vom zirkulierenden Blut umgangen?

Im fötalen Kreislaufsystem wird die Lunge weitgehend vom zirkulierenden Blut umgangen, da der Fötus Sauerstoff und Nährstoffe aus dem Kreislauf der Mutter erhält. Die fetale Lunge ist noch nicht vollständig entwickelt und nicht für den Gasaustausch verantwortlich. Stattdessen dient die Plazenta, ein Organ, das das Kreislaufsystem der Mutter und des Fötus verbindet, als primäre Atmungs- und Nährstoffaustauschstelle.

Hier ist eine detaillierte Erklärung, warum die Lunge beim Fötus weitgehend umgangen wird:

1. Plazentazirkulation: Das sauerstoffreiche Blut der Mutter gelangt über die Gebärmutterarterien in die Plazenta. In der Plazenta gelangt dieses sauerstoffreiche mütterliche Blut in unmittelbare Nähe zu den fetalen Blutgefäßen, die beiden Kreisläufe vermischen sich jedoch nicht. Das fetale Blut absorbiert Sauerstoff und Nährstoffe aus dem mütterlichen Kreislauf durch einen Prozess, der Diffusion genannt wird.

2. Ductus Venosus: Über die Nabelvene gelangt sauerstoffreiches Blut aus der Plazenta zum Fötus. Anstatt wie nach der Geburt direkt zur Leber zu fließen, umgeht der Großteil dieses sauerstoffreichen Blutes die Leber des Fötus. Dies geschieht über ein spezielles Blutgefäß namens Ductus venosus.

3. Foramen ovale: Der Ductus venosus mündet in die Vena cava inferior, die normalerweise sauerstoffarmes Blut zurück zum Herzen transportiert. Beim Fötus ist jedoch das Foramen ovale, eine Öffnung zwischen dem rechten und linken Vorhof des Herzens, offen. Dadurch kann der Großteil des sauerstoffreichen Blutes aus der unteren Hohlvene unter Umgehung der Lunge direkt in den linken Vorhof gelangen.

4. Ductus arteriosus: Das sauerstoffreiche Blut aus dem linken Vorhof wird durch den linken Ventrikel und die Aorta in den Körperkreislauf gepumpt. Ein Teil dieses Blutes wird jedoch durch ein Gefäß namens Ductus arteriosus von der Lunge weg und in die absteigende Aorta umgeleitet. Der Ductus arteriosus verbindet die Lungenarterie, die das Blut zur Lunge transportiert, mit der absteigenden Aorta. Dadurch wird sichergestellt, dass der Großteil des sauerstoffreichen Bluts die Gewebe und Organe des Körpers erreicht und nicht in die nicht funktionsfähige fetale Lunge geleitet wird.

5. Lungenkreislauf: Über den Lungenkreislauf gelangt nur eine geringe Menge Blut in die fetale Lunge. Dieses Blut versorgt die sich entwickelnde Lunge mit etwas Sauerstoff und Nährstoffen, reicht jedoch nicht für den Gasaustausch aus. Während der Entwicklung des Fötus ist die Lunge hauptsächlich mit der Flüssigkeitsproduktion und -reifung beschäftigt.

Nach der Geburt, mit dem ersten Atemzug, dehnen sich die Lungen des Babys aus und die Plazentazirkulation hört auf. Das Foramen ovale und der Ductus arteriosus schließen sich und der Lungenkreislauf ist wieder voll funktionsfähig. Dadurch kann die Lunge die primäre Rolle des Gasaustauschs übernehmen und der Fötus geht zur unabhängigen Atmung über.