作者单位：浙江大学医院
胎儿为了适应在子宫内低氧环境的生长发育，其血液循环、血液生理及其心脏等方面都有不同于成人的生理特性。了解胎儿的心电生理学、心率调节机制，以及胎儿对宫内缺氧的反应等知识，对正确判读胎心监护图，客观地反映胎儿宫内状况和胎盘功能，对改善围产儿结局有很好的指导意义。
胎儿生理是胎儿医学的基础，亦是进行胎儿监测及胎儿疾病研究的依据，了解胎儿的心电生理学及心率调节机制，对正确判读胎心监护图，精准评估胎儿储备力和胎盘功能，改善妊娠结局，提高产科医疗质量，降低围产儿的发病率和死亡率以及远期致残率具有很好的指导意义。
一、胎儿心血管系统的发育
心血管系统是人类胚胎发生最早发育的系统，出现于胚胎第3周中期，由中胚层发育形成，胎儿心脏于受精后第18~19天在生心区开始发育，由左右二条心索，逐渐融合成一个心管，分为心球、心室及心房，心房和心室之间以狭窄的房室管联通。约在第5周末左右房室间隔形成，留一卵圆孔，是右向左分流通道之一，这对胎儿期循环十分重要。卵圆孔在胎儿出生后形成生理性关闭，左右心室间的室间孔约在生后第7周封闭。生后第8周房室中隔完全长成，这样完成了心脏四腔的形成。
二、胎儿心血管系统的生理特点
(一)血液循环生理特点
胎儿为了适应在子宫内低氧环境的生长需要，其营养摄取和废物排泄都由脐带血管经胎盘来完成。解剖上，由于卵圆孔、动脉导管、静脉导管以及胎盘的存在，使得胎儿心脏功能在很多方面不同于成人，其特点为：①存在胎盘循环，在胎盘循环内进行气体交换，经脐静脉回到胎儿体内的血含氧量高，二氧化碳浓度低。②存在右向左分流，通路为卵圆孔，使右心房血直接流向左心房，动脉导管使肺动脉血流入降主动脉，因此含氧较高的血分布在左心及升主动脉，而含氧较低的血分布在右心室和肺动脉。③重要生命器官如心、脑、胎盘均可灌注含氧高的血。④肝脏是重要的血库，肝内血液的不同分布也是提高下腔静脉内血流含氧量的重要环节。
(二)血液生理特点
胎儿红细胞的生成，胚胎的早期源于卵黄囊，后移至肝脏，最后90%依赖于骨髓完成。网织红细胞在胎儿早期占很大比例，足月时降至总红细胞数量的5%。妊娠32周后红细胞生成素明显增加，此后出生的新生儿的红细胞数均增多，约为6.0*/L，同时，胎儿的红细胞寿命仅为成人的2/3，需要不断地更新。在结构和代谢上，胎儿的红细胞与成人红细胞有较大差异，它带有几种活性程度不同的酶，并具有很大的变形性，以平衡这些细胞的高粘滞性，有更好的氧合作用。随着妊娠月份的增加，血红蛋白的量也不断增加，胎儿血中的血红蛋白水平在孕期可达到正常成人男子的水平，大约为15g/dl，足月时更高，约为18g/dl[1]。因此，在足月或近足月时，胎儿的血红蛋白浓度具有高于母体水平的特征，而且与母血中成人型血红蛋白相比，胎儿型血红蛋白对氧有更高的亲和力，有利于胎盘-胎儿循环中血氧由母方转向胎儿。
(三)胎儿心脏生理特点
心脏功能在胚胎发育中逐渐形成，人类原始心管在胚胎22天出现收缩，然后形成心攀，接着心肌形态学分化开始，发育形成心房和心室。心室几何学在整个孕期不断发展。心肌经历进行性发育过程，当冠状循环形成后，心肌组织血供不再是通过血流弥散的方式供给，心室组织构筑发育同时的电激动序列也逐渐发育形成。左、右心房发育时形态结构存在明显不同，右心房由广泛分布的梳状肌构成，而左心房内几乎没有梳状肌。右心室肌小梁丰富，分布在近心尖三分之一处的调节束是超声声像图上识别右心室的解剖标志。右心室肌呈“马鞍型”和“香蕉型”，两端为肺动脉口和三尖瓣口。左心室呈“圆锥型”和“芭蕾舞演员脚型”，左心室内肌小梁低平，在超声声像图上表现为心内膜较为光滑[2]。胎儿心肌细胞成分不同于成人，非收缩成分约占60%（成人约占30%），相对来说，胎儿心肌比较坚硬。因此，在生长发育过程中，其收缩功能已达最大负荷，当缺氧时只能靠加快心率作为代偿。胎儿心肌细胞的肌质网功能低下，主要依靠钠一钙交换排出细胞浆内的钙，造成胎儿心肌细胞的舒张特性亦与成人不同。按体重计算，胎儿心输出量远大于成年人，随着妊娠的进展，胎儿各器官系统的发育成熟，心室顺应性及外周阻力的改变，胎儿心脏功能的发育亦趋于成熟[3,4]。
三、胎儿心率调节
(一)胎儿心率的发育
胎心率的调控是一个多因素参与的复杂而协调的过程。一方面，胎儿心脏有自身的活动和传导系统，例如窦房结的起搏点使心率加快和调节正常心脏的速率，心率加快的起搏点在心房，而房室结有使心率减慢的作用，在完全性心脏传导阻滞时产生心室的节律，可慢至60-80次/分。另一方面，胎心率的控制还受中枢神经系统的影响，大脑皮质和皮质下的调节都是非随意的，心脏调节中枢位于脑干，起着重要作用，同时受其他调节心率的生理因素影响，其包括血中儿茶酚胺水平、化学感受器、压力感受器以及它们和自主神经系统之间的互相影响等等。早在年Robinson等的研究发现，胎儿心搏于孕妇末次月经后第35天可观察到，妊娠7周为bpm，9周为bpm，以后逐渐减慢，11~12周为bpm，15周为bpm，34周为bpm，40周为bpm[5]。近期研究结果表明，随着妊娠进展胎心率下降，从16周开始有加速，大约每周下降1bpm，在35周左右胎心率基本稳定下来。
(二)大脑及自主神经的发育
大脑的胚胎发育在妊娠6~7月开始趋向成熟，这是脑细胞数量的增加和结构分化的结果。据研究表明，约在胚胎发育的第10～18周是脑细胞数量增加的第一个峰。到第23周时，脑皮质的六层细胞结构即分子层、外颗粒层、小锥体细胞层，内粒层、大锥体细胞层和丛状细胞层均已定型。而大部分脑细胞都在出生前分裂而成。脑细胞数量和结构分化是否完善，对婴儿将来的智力发展有很大影响，而它们又直接和所供给的蛋白质、核酸及一些辅助营养素是否充分有关，尤其与氧气供应关系更为密切。成人脑的耗氧量占全身耗氧量的25%，而新生儿、胎儿脑的耗氧量却占全身耗氧量的一半以上，大约是50～60%。
自主神经包括交感和副交感神经，前者使心率加快，后者使心率减慢，两者处于动态平衡状态。由儿茶酚胺荧光组织化学方法所得资料证实：妊娠10~16周时证明有交感神经系统存在，因为妊娠13～23周时心房有比心室强得多的荧光，在妊娠早期，交感神经紧张性比迷走神经要高，表现为小胎龄的胎儿心率较大胎龄的胎儿心率基线高。胎儿的迷走神经发生于后脑，成神经母细胞渐渐发育下降，形成心脏神经丛，这种成神经母细胞的下降过程，从妊娠8周开始，12周达心房，13周达心室，16～26周到达心脏周围，34周完成神经节分布。
(三)胎心率的调节机制
胎儿从孕24周出现胎心变异功能，表明中枢神经系统发育成熟，功能完善，随妊娠进展，胎儿心率呈一定幅度的摆动，由自主神经系统进行调控，当交感神经兴奋时心率加快，而副交感神经兴奋时则心率减慢。此外，外界刺激（如声音、宫缩等）、血内氧、二氧化碳浓度和血压变化均可通过各种相应的感受器传到调节中枢引起胎心率变化。
正常胎心率为~次/分（beatsperminute，bpm），孕早、中期较快，孕晚期稍慢。胎心的节律和频率反映了交感和副交感两个自主神经系统对胎儿心脏调节功能的动态调控，交感神经广泛分布于心肌，它可释放去甲肾上腺素使心率加快，增强心肌收缩强度，增加心输出量；而副交感神经的神经纤维沿窦房结及房室结走行，它可释放乙酰胆碱，作用于心肌神经肌肉接头处，使心率减慢。此外，分布于主动脉弓、颈动脉窦的压力感受器对血压变化产生相应的调节，而外周血氧，二氧化碳浓度的变化通过颈动脉体和主动脉体的化学感受器也产生相应的心率变化。
在胎儿心率正常调节机制中，与脑皮质大脑皮层电活动密切相关，通常，在脑电活动中，低电压快速脑电活动时迷走神经比交感神经紧张性多，而高电压低脑电活动时交感神经比迷走神经紧张性高，并对胎动和睡眠作出反应，胎动时胎心率加速，变异性增加，而睡眠时则相反，下丘脑对两个自主神经系统具有调控作用[6]。此外，体液因素如内分泌、血容量、胎盘内压力也参与调节，使胎心率保持正常节律及变异。
四、胎儿对宫内缺氧的反应
(一)胎儿对生理性低氧的适应
胎儿在宫内处于低氧环境，脐静脉的氧分压仅为20-30mmHg（2.67-4.00kPa），是成人的1/4-1/5，氧饱和度仅为60%~80%，是成人的3/5-4/5，但胎儿能正常地生长发育，且pH值维持在7.35左右，这与胎儿的以下生理特点有关。
1、有效的胎盘循环
胎盘功能正常时，每分钟母体可供胎儿氧气7～8ml/kg，超过胎儿的需要，绒毛间腔血流量可达-ml/min，一分钟可交换3-4次，保证胎儿可以得到足够的氧气。
2、胎盘储备能力
绒毛交换面积相当于成人全胃肠道交换面积，一般情况下绒毛间腔血液仅50%参加代谢，应激情况下可以有2倍的储备力。
3、胎儿自我代偿
(1)胎儿心搏出量[7]：是成人安静时的3~4倍。胎儿心率平均次/分，比成人快，心率加快，心肌收缩力强，可以增加心搏出量，胎儿血容量为80~ml/kg，仅8%通过胎肺，全部血液流经胎盘进行气体及物质交换，在应激情况下胎儿通过压力、化学感受器经交感、副交感神经调节心率。胎儿心、脑、肾上腺及胎盘是生命重要器官，脐静脉含氧较高的血液直接供应大脑及心脏，应激情况下，大部分血液供给心、脑、肾上腺素，以维持生命活动的调节。
(2)胎儿红细胞比成人多，血红蛋白含量及与氧的结合力比成人高，胎儿每克血红蛋白能携带更多的氧。
(二)胎儿对缺氧的反应
1、胎儿血液重新分配[8]
胎儿心输出量中心性的重新分配，可能在妊娠的早期就建立了。但在3/5孕期时，主动脉化学感受器功能的建立，心输出量外周性的重新分配，就成了对窒息的主要反应。胎儿心输出量外周性的重新分配可以按下列的顺序发生：
(1)窒息对胎儿主动脉化学感受器的刺激，使外周循环（后肢）的血管强烈收缩。
(2)由于全身性血管阻力增加，产生动脉压的升高。脐血管床没有神经支配，因负荷升高时，脐血流量亦成比例的增加。
(3)胎儿动脉的P02即使稍有下降，也会刺激主动脉化学感受器，使脐血流产生适当的调节，以增加对胎儿氧的供给。
2、缺氧时氧解离曲线左移，使氧不易解离。
3、缺氧时胎儿红细胞及血红蛋白含量更高。
4、胎儿儿茶酚胺的作用，儿茶酚胺包括去甲肾上腺素及多巴胺，它们可使胎儿在缺氧时血液重新分配，使心率加快、血压升高，维持心、脑、肾上腺血液供应。儿茶酚胺使胎儿肺泡液吸收、表面活性物质增加，为出生后呼吸作充分准备。在慢性缺氧或分娩过程中，胎儿交感神经-肾上腺系统反应增强，儿茶酚胺量增高。
参考文献：略
白癜风前兆哪里可以治好白癜风
联系电话：