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Fisiología Prenatal y Posnatal del Recién Nacido

El período prenatal comienza con la formación del embrión y continúa con el desarrollo del feto, terminando con el nacimiento. La fisiología neonatal durante la vida prenatal difiere significativamente de la de la vida posnatal. Antes del nacimiento, el intercambio de nutrientes y gases y la eliminación de productos de desecho ocurren a través de la placenta. El feto recibe sangre rica en nutrientes y oxigenada a través de la vena umbilical, y la sangre desoxigenada se devuelve a la placenta para eliminar los desechos a través de las arterias umbilicales. Las 3 derivaciones que ayudan a redirigir la circulación fetal son el conducto venoso, el foramen oval y el conducto arterioso. Estas derivaciones se cierran después del nacimiento, dejando remanentes vestigiales. Después del nacimiento, el sistema circulatorio fetal y los sistemas de órganos se adaptan al entorno extrauterino. Se interrumpe el suministro de sangre a la placenta, lo que hace que el recién nacido realice cambios de adaptación.

Última actualización: Jul 2, 2022

Responsabilidad editorial: Stanley Oiseth, Lindsay Jones, Evelin Maza

Descripción General

  • Período prenatal: desde la formación del embrión hasta el nacimiento
  • Período posnatal: después del nacimiento
  • Período fetal: desde la semana 9 después de la fertilización (i.e., 11 semanas de gestación) hasta el nacimiento
  • La función de los órganos y la circulación en los fetos difieren considerablemente de las de los adultos.
    • La placenta proporciona al feto oxígeno, nutrientes de la madre y la eliminación de productos de desecho.
    • La circulación fetal difiere de la circulación adulta, principalmente porque los pulmones fetales no participan en el intercambio de gases.
Tabla: Descripción general de hitos embriológicos durante el período prenatal
Edad gestacional en semanas Características
Semanas 3–4
  • Se desarrolla el saco amniótico
  • Se desarrolla la placenta
Semanas 5–8
  • Formación del tubo neural
  • El tracto gastrointestinal comienza a desarrollarse.
Semanas 9–12
  • Se producen los 1ros movimientos respiratorios
  • La hematopoyesis se desplaza del hígado al bazo
  • La cabeza sigue siendo desproporcionadamente grande
  • Las extremidades están completamente formadas
  • Todos los sistemas de órganos se forman y la mayoría comienza a funcionar
Semanas 13–16
  • El latido del corazón fetal es audible a través de Doppler.
  • Los sistemas de órganos maduran
  • Los genitales son visibles en el ultrasonido.
  • Se produce una osificación activa y los huesos fetales son visibles en el ultrasonido.
Semanas 17–20
  • El sistema musculoesquelético se desarrolla y los movimientos fetales se vuelven perceptibles para la madre.
  • El cuerpo está cubierto de pelo lanugo.
  • La piel está cubierta de vérnix caseosa, que protege al feto.
Semanas 21–24
  • Comienza la secreción de surfactante.
  • Se produce el desarrollo de los alvéolos.
  • Ojos abiertos.
  • Las huellas fetales de los dedos de las manos y los pies son visibles.
Semanas 25–28
  • Se desarrollan las reservas de grasa.
  • Los tejidos pulmonares están lo suficientemente maduros para permitir el intercambio de gases.
  • La hematopoyesis comienza en la médula ósea.
  • El aparato auditivo es completamente funcional.
Semanas 29–32
  • El desarrollo del cerebro se vuelve más rápido.
  • Los pulmones aún están inmaduros.
  • Otros sistemas de órganos están bien desarrollados.
Semanas 33–36
  • El feto crece y madura.
  • Los pulmones están cerca de madurar.
  • Se desarrollan reflejos coordinados.
  • El feto responde a la luz, el sonido y el tacto.
Semanas 37–40
  • El feto es lo suficientemente maduro para tolerar fácilmente la vida extrauterina a las 37 semanas.
Embryological milestones during the prenatal period

Hitos embriológicos durante el periodo prenatal

Imagen por Lecturio.

Cambios Cardiovasculares

Sistema prenatal

  • 3 estructuras fetales clave de la circulación fetal que no existen después del nacimiento:
    • Conducto venoso: derivación venosa que conecta la vena umbilical con la vena cava inferior sin pasar por el hígado
    • Conducto arterioso: derivación que conecta la arteria pulmonar con la aorta ascendente, sin pasar por los pulmones
    • Foramen oval:
      • Apertura entre las 2 aurículas que permite el flujo de sangre oxigenada desde el lado derecho al lado izquierdo del corazón, sin pasar por los pulmones
      • Cubierto por un colgajo de tejido, evita el “reflujo” (i.e., la sangre no puede fluir desde la aurícula izquierda a la aurícula derecha)
  • Ruta del flujo sanguíneo a través de la circulación fetal:
    • La sangre oxigenada de la placenta se transporta al feto a través de la vena umbilical ubicada en el cordón umbilical:
      • La mitad de la sangre de aquí llega a los sinusoides hepáticos a través de la vena porta.
      • La otra mitad de la sangre llega a la vena cava inferior a través del conducto venoso, sin pasar por la circulación hepática
    • La sangre de la vena cava inferior llega a la aurícula derecha.
    • La sangre de la mitad superior del cuerpo llega a la aurícula derecha a través de la vena cava superior.
    • In utero, los pulmones no realizan intercambio gaseoso:
      • La baja concentración de oxígeno en los alvéolos pulmonares provoca vasoconstricción
      • Aumento de la resistencia arteriolar al flujo sanguíneo → aumento de la presión en la aurícula derecha y el ventrículo derecho
      • Presión en el lado derecho del corazón > presión en el lado izquierdo del corazón
  • El foramen oval desvía la sangre desde la aurícula derecha de alta presión a la aurícula izquierda de baja presión, evitando el ventrículo derecho y la circulación pulmonar.
  • Cierta cantidad de sangre va al ventrículo derecho y luego a la arteria pulmonar:
    • El conducto arterioso desvía la mayor parte de la sangre de la arteria pulmonar de alta presión a la aorta de baja presión, sin pasar por los pulmones.
    • Una pequeña cantidad de sangre fluye a través de la irrigación pulmonar y del lado izquierdo del corazón, donde se bombea desde el ventrículo izquierdo hacia la aorta
  • La aorta lleva la sangre al resto del cuerpo.
  • La aorta se divide en arterias ilíacas comunes, derecha e izquierda, que se dividen en arterias ilíacas externas e internas.
  • La arteria ilíaca interna da lugar a la arteria umbilical.
  • La arteria umbilical devuelve la sangre desoxigenada a la placenta.

Transición al sistema posnatal

  • Al nacer, 2 transiciones importantes desencadenan cambios circulatorios que conducen al cierre del foramen oval:
    • El sistema de alta presión de la circulación pulmonar se convierte en un sistema de baja presión.
      • La compresión mecánica y la reexpansión de la caja torácica hace que el aire ingrese a los pulmones.
      • Cuando el bebé llora, el aire fluye hacia los pulmones.
      • Conduce a un aumento en la presión parcial de oxígeno en los alvéolos pulmonares, lo que conduce a la vasodilatación en la totalidad de los pulmones
      • La presión en el lado derecho del corazón disminuye drásticamente.
    • El lecho vascular de baja presión de la placenta se elimina:
      • El pinzamiento de la vena umbilical y las arterias provoca un aumento de la presión.
      • Aumenta la resistencia vascular sistémica
      • Esta resistencia, combinada con un mayor retorno de la sangre a través de la vena pulmonar hacia la aurícula izquierda, provoca un aumento de la presión en el lado izquierdo del corazón.
  • Estos cambios hacen que el flujo de sangre a través del foramen oval cambie de dirección:
    • El colgajo de tejido (i.e., la válvula) sobre el foramen oval impide el flujo de izquierda a derecha.
    • Con el tiempo, el colgajo se fusionará, dejando solo una depresión poco profunda visible en la pared entre las aurículas.
  • Los niveles de prostaglandina caen drásticamente al nacer:
    • Se extrae la placenta, que es responsable de una gran parte de la producción de prostaglandinas.
    • La actividad del tejido pulmonar, incluido el metabolismo de las prostaglandinas, aumenta considerablemente al nacer.
    • Una disminución en el nivel de prostaglandinas conduce al cierre del conducto arterioso.
  • Cuando se expone al ambiente externo, la gelatina de Wharton se encoge y los vasos sanguíneos umbilicales colapsan:
    • Las arterias umbilicales se contraen y aplanan
    • Coágulos de sangre en la vena umbilical y el conducto venoso.
    • Estos vasos se vuelven progresivamente más pequeños y eventualmente se convierten en ligamentos.
Tabla: Los remanentes del sistema circulatorio fetal después del nacimiento
Estructura Remanentes
Arterias umbilicales
  • Las partes proximales forman las arterias vesicales superiores.
  • Las partes distales forman los ligamentos umbilicales mediales.
Vena umbilical
  • Forma el ligamento redondo
Conducto venoso
  • Forma el ligamento venoso
  • Funcionalmente se cierra después del nacimiento
Conducto arterioso
  • Generalmente, se cierra funcionalmente en 10–12 horas después del nacimiento
  • Forma el ligamento arterioso
  • Puede mantenerse como conducto arterioso persistente
Foramen oval
  • Forma la fosa oval
  • El foramen oval se cierra funcionalmente inmediatamente después del nacimiento.
Ligamento arterioso

Después del nacimiento, el conducto arterioso se convierte en el ligamento arterioso, a medida que la sangre puede ingresar a los pulmones para ser oxigenada. El foramen oval se cierra y se convierte en la fosa oval debido al aumento de la presión en la aurícula izquierda.

Imagen por Lecturio.
Ligamento redondo hepático ligamento umbilical

Después del nacimiento, las arterias umbilicales se convierten en los ligamentos umbilicales mediales, mientras que la vena umbilical se convierte en el ligamento redondo hepático. El conducto venoso se convierte en el ligamento venoso.

Imagen por Lecturio.

Cambios Pulmonares

Sistema prenatal

  • El desarrollo pulmonar ocurre en 5 etapas:
    • Embrionaria: desarrollo de la tráquea y brotes bronquiales primarios
    • Pseudoglandular: desarrollo del árbol bronquial hasta el nivel de los bronquiolos terminales
    • Canalicular: desarrollo de los bronquiolos respiratorios y los alvéolos primitivos
    • Sacular: maduración de los alvéolos y producción de surfactante
    • Alveolar: aumento en el número de alvéolos, capilares y maduración continua
  • In utero, los pulmones:
    • Son innecesarios como órganos respiratorios (están inactivos)
    • Funcionan como una fuente primaria de líquido amniótico
    • Están llenos de líquido y no inflados
    • Los vasos pulmonares tienen una alta resistencia vascular.

Transición al sistema posnatal

  • Inmediatamente después del nacimiento:
    • Los pulmones se expanden por 1ra vez con la 1ra respiración del bebé.
    • El líquido amniótico sale de los espacios de aire y entra en la irrigación a medida que los pulmones se llenan de aire.
    • El surfactante ↓ la tensión superficial en los alvéolos y mantiene abiertos los espacios de aire.
    • Tener surfactante adecuado suele ser un factor principal para determinar la supervivencia infantil en los partos prematuros.
  • Producción de surfactante
    • El surfactante es un líquido complejo rico en lípidos que recubre el interior de los alvéolos maduros y ayuda a mantener su forma, distensibilidad e intercambio de gases.
    • La producción de surfactante comienza alrededor de la semana 20 y aumenta lentamente durante la 2da mitad del embarazo.
    • La iniciación del trabajo de parto estimula la producción de surfactante.
    • El estiramiento de los alvéolos por aire también estimula la producción de surfactante.
  • La frecuencia respiratoria:
    • In utero, los lactantes “respiran” de manera errática.
    • Durante el trabajo de parto, las contracciones comprimen las arterias/vena umbilical, disminuyendo el lavado de CO2 por parte del feto, resultando en una acidosis leve
    • El aumento de CO2 estimula el centro de la respiración en el cerebro, aumentando la frecuencia respiratoria.
    • La hipoxemia en prematuros se ha relacionado con la supresión de los patrones de respiración regulares.

Cambios Metabólicos

Las tasas metabólicas fetales son relativamente bajas y deben aumentar significativamente para satisfacer las necesidades metabólicas de un recién nacido en crecimiento después del nacimiento.

  • Durante la vida intrauterina, la glucosa se obtiene de la sangre materna a través de la placenta:
    • Las oleadas de catecolaminas durante el parto estimulan la producción de glucagón y reducen la producción de insulina.
    • Este incremento eleva los niveles de glucosa en sangre en el lactante al estimular la gluconeogénesis y la liberación de las reservas de glucosa del hígado.
    • Al nacer, el feto se separa de la placenta (y del suministro constante de glucosa materna) y comienza a absorber glucosa del tracto gastrointestinal después de una alimentación oral.
  • La producción de cortisol es baja durante el desarrollo fetal:
    • Comienza a aumentar a las 30 semanas de gestación
    • Picos justo después del parto

Funciones de los Órganos

Tabla: Descripción general prenatal y posnatal de los sistemas de órganos
Sistema de órganos Antes del nacimiento Después del nacimiento
Sistema respiratorio
  • Los pulmones son inmaduros; no se produce intercambio gaseoso.
  • Los neumocitos tipo 2 producen poco surfactante.
  • Los pulmones se expanden y se produce el intercambio de gases.
  • ↑ Concentración de O2 en los alvéolos → vasodilatación de la irrigación pulmonar
  • Líquido absorbido desde los alvéolos hacia la irrigación
Hígado
  • Inmaduro (todavía no en plena función)
  • Produce factores de coagulación.
  • Ayuda en la excreción de bilirrubina.
Sangre y sistema inmunológico
  • La hematopoyesis se produce en el saco vitelino al principio de la vida fetal y luego es llevada a cabo por el hígado y el bazo.
  • La hemoglobina fetal está formada por 2 subunidades alfa y 2 subunidades gamma.
  • La hemoglobina fetal tiene una mayor afinidad por el O2 que la hemoglobina del adulto.
  • No se producen inmunoglobulinas
  • La inmunoglobulina G (IgG) materna atraviesa la placenta y proporciona inmunidad pasiva.
  • La mayor parte de la hematopoyesis ocurre en la médula ósea.
  • La hemoglobina fetal cambia a la forma de hemoglobina del adulto.
  • El sistema inmunológico comienza a funcionar.
Tracto gastrointestinal
  • El meconio se produce y permanece en el intestino hasta el nacimiento.
  • El meconio se elimina después del nacimiento en la 1ra deposición del lactante.
Sistema urinario
  • El feto comienza a producir “orina” entre las 9–12 semanas de gestación
  • La placenta es responsable de la excreción de desechos solubles en agua.
  • La concentración de orina se produce después del nacimiento.
  • Los riñones mantienen el equilibrio de líquidos y electrolitos.
Sistema de termorregulación
  • El feto produce el doble de calor que un adulto.
  • El calor se elimina a través de la piel fetal, el líquido amniótico y la pared uterina.
  • El recién nacido comienza a perder calor después del nacimiento.
  • Los recién nacidos se mantienen calientes gracias al aumento de la actividad muscular y la quema de grasa parda.

Referencias

  1. Morton, S. U., Brodsky, D. (2016). Fetal physiology and the transition to extrauterine life. Clinics in Perinatology 43(3):395–407. https://doi.org/10.1016/j.clp.2016.04.001
  2. Fetal development: month-by-month stages of pregnancy. Cleveland Clinic. Retrieved December 20, 2021, from https://my.clevelandclinic.org/health/articles/7247-fetal-development-stages-of-growth
  3. Curran, M.A. Fetal development. Retrieved December 20, 2021, from https://perinatology.com/Reference/Fetal%20development.htm
  4. Fetal circulation. Retrieved December 20, 2021, from https://www.heart.org/en/health-topics/congenital-heart-defects/symptoms–diagnosis-of-congenital-heart-defects/fetal-circulation
  5. Prenatal development—development of organs. Retrieved December 20, 2021, from https://www.britannica.com/science/prenatal-development/Development-of-organs

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