第一呼吸で回路が切り替わる―胎児循環の「近道」と出生後の大転換

正解はc, eです

選択肢考察

1. ×a.  臍帯静脈血は臍帯動脈血より酸素分圧が低い。

   誤り。臍帯静脈は胎盤で酸素化された血液を胎児へ運ぶ血管であり、胎児の体内では最も酸素に富む血液が流れている。一方、臍帯動脈は胎児の体を巡った後の血液を胎盤へ戻す血管である。したがって酸素分圧は臍帯静脈血の方が高い（おおよそ臍帯静脈血が30 mmHg前後、臍帯動脈血が20 mmHg前後とされる）。「静脈＝酸素が少ない」「動脈＝酸素が多い」という成人の感覚とは逆になる点に注意する。血管の名称は心臓から出るか（動脈）、心臓へ戻るか（静脈）で決まり、酸素量では決まらない。

2. ×b.  胎児期の静脈管の血流は左心房に流入する。

   誤り。静脈管（アランチウス管）は臍帯静脈と下大静脈を結ぶ短絡路で、臍帯静脈血の一部に肝臓を通過させずに直接下大静脈へ流入させる。下大静脈の血液は右心房へ入るので、静脈管の血流が直接左心房に流入することはない。右心房に入った後、その多くが卵円孔を通って左心房へ向かう。出生後、臍帯血流が途絶えると静脈管は閉鎖し、静脈管索となる。

3. ○c.  胎児期の卵円孔の血流は右心房から左心房に流入する。

   正しい。胎児期は肺がまだ膨らんでおらず肺血管抵抗が高いため、肺から左心房へ戻る血液は少なく、左房圧は低い。一方、右心房には下大静脈と上大静脈から大量の血液が戻るため右房圧が高い。この圧較差により、卵円孔では右心房から左心房への血流が生じる。特に下大静脈から流入する酸素に富む血液は、下大静脈弁（Eustachio弁）や心房中隔の構造に導かれて卵円孔へ優先的に向かい、左心室から上行大動脈を経て脳や心筋に送られる。出生後は左房圧が右房圧を上回るため卵円孔は機能的に閉鎖し、やがて癒着して卵円窩となる（成人の約2〜3割では癒着が不完全で卵円孔開存〈PFO〉として残る）。

4. ×d.  出生後に肺血管抵抗は急速に上昇する。

   誤り。出生後、肺血管抵抗は急速に低下する。第一呼吸で肺胞が空気で膨らむと、物理的に肺血管が引き伸ばされて開くこと、肺胞内および血中の酸素分圧が上昇して低酸素性肺血管収縮が解除されること、一酸化窒素（NO）などの血管拡張物質が増えることにより、肺血流は出生直後に大きく増加する。なお、仮死や胎便吸引症候群などで低酸素・アシドーシスが続くと肺血管抵抗が下がらず、卵円孔や動脈管を介した右→左短絡が残る新生児遷延性肺高血圧症（PPHN）となる。

5. ○e.  出生後に動脈管の収縮は血中酸素分圧の上昇に反応して起こる。

   正しい。動脈管の平滑筋は酸素分圧の上昇に反応して収縮する性質をもつ。出生後、肺呼吸の開始で動脈血酸素分圧が上がると動脈管が収縮する。加えて、胎児期に動脈管を拡張させていたプロスタグランジンE2（PGE2）は、主な産生源である胎盤がなくなり、肺血流増加により肺での分解が進むことで急速に減少し、収縮が促進される。正期産児では通常生後1〜2日以内に機能的に閉鎖し、その後数週で線維化して動脈管索となる。臨床的には、動脈管依存性の先天性心疾患ではPGE1製剤で動脈管を開存させ、未熟児動脈管開存症ではインドメタシンやイブプロフェン（シクロオキシゲナーゼ阻害薬）で閉鎖を促す。早産児では平滑筋の酸素反応性が未熟なため動脈管が閉じにくい。