Este documento describe la fisiología de la circulación fetal. Explica que la circulación fetal difiere de la circulación extrauterina en su anatomía y función. Describe que la placenta funciona como un órgano multifuncional que sustituye los pulmones, riñones e intestinos del feto. También explica que aproximadamente la mitad de la sangre proveniente de la placenta pasa directamente a la vena cava inferior a través del ducto venoso, mientras que la otra mitad pasa al hígado a través de la vena porta hep

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Fisiología de la circulación fetal
Renato Frajndlich
IntrODuCCIón Ya que la única conexión entre el feto y el medio
externo es la placenta, un órgano multifuncional,
Varios aspectos de la vida intrauterina permanecerán
que hace las veces de aparato digestivo (transporte de
por mucho tiempo prácticamente como un misterio
nutrientes), aparato urinario (retiro de los productos
para la comprensión de los estudiosos. Con la intro-
de degradación) y aparato respiratorio (intercambio
ducción del ultrasonido en tiempo real, superando en
gaseoso).1
la inaccesibilidad el feto humano, haciendo posible
El feto no respira, pues los pulmones contienen
su estudio en condiciones fisiológicas. El estudio de
líquido amniótico y, por tanto, la pequeña cantidad
la fisiología es complejo. Ahora, cuando nos damos
de sangre circulante no tiene las condiciones de ser
cuenta de que este conocimiento es un prerrequisito
oxigenada, es por esto la placenta el órgano que debe
para un mejor entendimiento del comportamiento
sustituirla para que el feto reciba así un adecuado su-
y del desarrollo fetal y que las etapas del comporta-
ministro de sangre saturada.1
miento son caracterizadas por la concomitancia de
Esta sangre, rica en oxígeno, retorna de la placen-
muchas variables fisiológicas, pasamos a profundizar
en este tema de forma mucho más concreta. ta por la vena umbilical que penetra en el abdomen
a través del ombligo y se dirige hacia el hígado. En
el hilo hepático, esta vena se divide en dos ramos:
sIstEMA CArDIOVAsCuLAr FEtAL el mayor es alcanzado por la vena porta y penetra
La circulación fetal difiere de la extrauterina tanto en el lóbulo derecho, donde se divide en dos o tres
por su anatomía, como por su función. El sistema ramos, uno para el lóbulo izquierdo y otro para el
cardiovascular fetal está ingeniosamente planeado lóbulo cuadrado y caudado, y otro menor que conti-
para atender las necesidades prenatales y permitir, núa cefálicamente con el nombre de ducto venoso,
en el nacimiento, las modificaciones que establezcan uniéndose a la vena cava inferior. Cerca de la mitad
un patrón circulatorio postnatal.1 Su función se ase- de la sangre proveniente de la placenta se dirige al
meja a la del aparato circulatorio del adulto; es, por sistema venoso porta-hepático; la mitad restante se
ende, más compleja, ya que debe suplir las necesida- dirige directamente a la vena cava inferior por el duc-
des de un organismo en crecimiento rápido en un to venoso.2,3 En la entrada del ducto venoso existen
ambiente de hipoxia relativa (bajas concentraciones unas fibras musculares que pueden funcionar como
arteriales de oxígeno), aunque con altas tasas de flu- esfínter, regulando la distribución del flujo de la vena
jo sanguíneo. umbilical entre la circulación hepática y la vena cava
Los pulmones fetales presentan un bajo flujo, inferior. Este mecanismo protege la circulación fetal
mantenido a costa de una elevada resistencia vascular de variaciones de presión por la contractilidad uteri-
pulmonar debida principalmente a un importante na, además de contribuir a la aparición funcional del
estado de hipoxia. En estas condiciones, la placenta ducto, con ocasión del nacimiento.4
funciona como una fístula arteriovenosa con baja re- Después de un corto recorrido en la vena cava in-
sistencia al flujo sanguíneo sistémico.1 ferior, la sangre penetra en el atrio derecho, ya mez-
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2. 14 Cardiología Fetal – Ciencia y Práctica
clada con la sangre menos saturada que viene de los
miembros inferiores, del abdomen y de la pelvis.
Las venas cava superior e inferior desembocan en
Ducto
el atrio derecho en puntos no alineados.5 La sangre arterial
proveniente de la vena cava superior pasa al atrio de-
recho de modo que la crista interveniens, situada en la Vena cava
superior
pared postero-lateral del atrio derecho, direcciona el
Foramen
flujo hacia el ventrículo derecho, a través de la válvu-
oval
la tricúspide.6 El seno coronario, que drena la sangre
del miocardio, desemboca en el atrio derecho entre
la crista dividens, y la válvula tricúspide, hacia la cual
es redireccionado el flujo. El flujo proveniente de la
vena cava inferior es dividido por la crista dividens, de
tal modo que el volumen mayor es direccionado al
foramen oval y la porción menor alcanza el atrio de- Ducto
venoso
recho, pasando de ahí al ventrículo derecho, junto
con el flujo sanguíneo de la vena cava superior. El
foramen oval permanece patente en la vida fetal, más
por la energía cinética del flujo sanguíneo que pro-
Vena
viene de la vena cava inferior, que por las diferencias
umbilical
en las presiones entre los atrios, que son mínimas.7
El volumen que pasa al atrio izquierdo se combina
con un pequeño flujo de sangre poco oxigenado pro- Arterias
umbilicales
veniente de los pulmones. Este volumen de sangre se
dirige al ventrículo izquierdo, de donde es expulsado
hacia la aorta, irrigando el cerebro y el miocardio,
tejidos que exigen mayor aporte de oxígeno.
El débito del ventrículo derecho, cuya inflamación Fig. 2.1 Circulación fetal.
se realiza a costa del retorno venoso de la vena cava
superior, seno coronario y parte del retorno de la vena
cava inferior que no pasa por el foramen oval, es ex-
pulsado al tronco pulmonar. La alta resistencia flujo
sanguíneo pulmonar determina que apenas una pe- pulmones que en los fetos de las ovejas. Existen im-
queña cantidad de sangre circula a través de las venas portantes variaciones individuales y el patrón varía de
pulmonares en los pulmones; el resto es dirigido por acuerdo con la edad gestacional. El flujo sanguíneo
el canal arterial, hacia la aorta descendente, donde se normal disminuye con la edad gestacional, y entre las
irá a mezclar con la sangre proveniente del ventrículo semanas 28 y 32, un nuevo nivel de desarrollo pare-
izquierdo. ce ser alcanzado. En este estadio, el flujo a través del
En el pulmón fetal no hay intercambio gaseoso, ducto venoso y el foramen oval alcanza su mínimo, y
pero los alvéolos presentan otras funciones, como la el flujo a través de los pulmones, su máximo. El ducto
producción de surfactante que impedirá el colapso de venoso y el foramen oval son funcionalmente muy pa-
los alvéolos en el recién nacido.8 recidos y representan una importante unidad de dis-
Cerca del 40 - 50% de la sangre de la aorta des- tribución para el retorno de sangre venosa. El ramo
cendente pasa por las arterias umbilicales y retorna a portal izquierdo representa una línea divisoria venosa
la placenta para su oxigenación. El resto de la sangre y, de forma similar, el istmo aórtico representa una lí-
va a irrigar las vísceras y la mitad inferior del cuerpo nea divisoria arterial. Entonces, la circulación central
(Fig. 2.1). Varios estudios sobre la circulación fetal en del feto es mucho más flexible y adaptada a la circula-
los humanos demuestran la similitud con la fisiología ción sistémica.
experimental en animales, aunque tiene importan- Las respuestas al aumento de postcarga, de hipoxe-
tes diferencias.2 En los fetos humanos parece circular mia y de acidemia en el feto humano son equivalentes
menos sangre a través de la placenta, ducto venoso y a aquellas encontradas en los estudios con animales:
foramen oval, aunque hay más sangre a través de los aumento de flujo a través del ducto venoso y el fora-

3. Fisiología de la circulación fetal 15
men oval, aumento en la impedancia de los pulmo- parte del sistema vascular de salida del ventrículo
nes, reducción de impedancia en el cerebro y el flujo derecho formando el “arco pulmonar” con la arteria
sanguíneo coronario más prominente. Estudios expe- pulmonar principal y la aorta torácica descendente,
rimentales en fetos de ovejas, utilizando técnicas de ul- éste no se reconoce como un shunt vascular. En la
trasonido, también demostraron que un aumento en vida postnatal, donde los ventrículos son dispuestos
la resistencia al flujo sanguíneo placentario disminuye en serie, un ducto arterial patente desviaría la sangre
significativamente el flujo a través del istmo aórtico tanto para la circulación sistémica, como para la cir-
fetal.9 culación pulmonar, dependiendo de la resistencia de
Además de eso, se demostró que el perfil de flujo los dos sistemas circulatorios. En la vida fetal, el flujo
diastólico del istmo está alterado antes que cualquier sanguíneo se disloca a través del arco pulmonar por
modificación en las ondas de velocidad de flujo de el ducto arterial, lo que debería considerarse como
la arteria umbilical. Con base en estos datos, parece un shunt derecho-izquierdo, llevando la sangre lejos
correcto suponer que el monitoreo del perfil de ve- de los pulmones, y entonces los dos ventrículos ten-
locidad del flujo a través del istmo aórtico podría ser drían que ser considerados como dispuestos en serie,
útil para una rápida y eficiente determinación del ba- como en la vida postnatal.
lance dinámico de resistencia vascular entre la parte Por tanto, el concepto de circulación fetal basado
superior e inferior del organismo del feto.9 A través en dos sistemas circulatorios establecidos de forma
del curso de la gestación, las variaciones en los ele- paralela es incompatible con la identificación del
mentos dinámicos como el predominio del ventrículo ducto arterial como un shunt. En el útero, el segmen-
derecho o izquierdo, así como la influencia relativa de to vascular arterial actúa de esta forma y confirma
la impedancia vascular de la placenta o del cerebro, que esta teoría es el shunt istmo-aórtico. Realmente,
podrían teóricamente ser responsables por las varia- el istmo, localizado entre el origen de la arteria sub-
ciones fisiológicas del perfil del flujo de la sangre en el clavia izquierda y la parte final de la aorta en el ducto
istmo. Obviamente, las interpretaciones de cualquier arterioso, establece una comunicación entre esas dos
alteración patológica en el flujo sanguíneo a través del arterias para, paralelamente, irrigar la parte superior
istmo deben tener en cuenta esas alteraciones fisioló- e inferior del cuerpo del feto (Fig. 2.3). Esta forma
gicas. de ver la circulación fetal nos trae nuevos y signifi-
El patrón de velocidad de la sangre en las arterias cativos paradigmas fisiológicos, nuevas implicaciones
periféricas depende de sus características hemodiná- clínicas, especialmente con la llegada del ultrasonido
micas. La Dopplervelocímetría en las arterias umbili- Doppler para el monitoreo fetal (Fig. 2.4).
cales indirectamente depende de la resistencia vascu-
lar placentaria y, además de eso, los flujos anormales
Patrón de flujo en el istmo normal
pueden servir como índice de insuficiencia placen-
taria asociada a la elevada resistencia de la misma.10 Debido a la disposición de los dos circuitos arteriales
Estudios experimentales en fetos de ovejas mostraron en cada lado del istmo aórtico, la sangre expulsada
que durante un aumento en la resistencia del flujo por los ventrículos derecho e izquierdo tiene efectos
placentario la oferta de oxígeno hacia el cerebro esta- opuestos en la dirección del flujo a través del istmo.
ba preservada mientras que el flujo a través del istmo El volumen de sangre expulsado en la contracción
aórtico estaba intacto11. Durante un aumento agudo del ventrículo izquierdo llevará la sangre hacia ade-
en la resistencia vascular placentaria, la oferta de oxí- lante, mientras que la expulsión del ventrículo dere-
geno para el cerebro está preservada a pesar de que cho determinará el efecto opuesto (Fig. 2.5). El pa-
una falta significativa de oxígeno arterial en el flujo a trón sistólico final del flujo ístmico se determinará
través del istmo aórtico es anterógrada.12 por las contribuciones relativas de las expulsiones del
ventrículo izquierdo y derecho, así como por el ba-
lance entre la resistencia vascular de la parte superior
IstMO AórtICO
e inferior del cuerpo.
En el corazón fetal, los ventrículos trabajan parale- En la diástole, cuando las dos válvulas semiluna-
lamente y no en serie, como ocurre con el adulto res están cerradas, la dirección del flujo sanguíneo
(Fig. 2.2). El concepto establecido es que existen en del istmo estará influenciada solamente por las dos
la circulación fetal shunts intra y extracardíacos, sien- resistencias vasculares, especialmente en el cerebro,
do el principal representante de este último el ducto en la parte superior del cuerpo y en la placenta, por
arterial.18 Aunque el ducto arterial sea, en realidad, el sistema vascular sub-diafragmático (Fig. 2.6). Estu-