Beavatkozó szervrendszerek
Szív- és érrendszer
A placentától való elválás jelentős érnyomásváltozást okoz az újszülöttben. A pulmonális érellenállás (PVR) csökken a vér oxigéntartalmának növekedésével, míg a szisztémás érellenállás (SVR) nő az alacsony nyomású placenta elvesztése következtében. Az újszülöttkori szív kevesebb szívizomsejtet tartalmaz, rostosabb, és nem rendelkezik a felnőttkori megfelelőjével megegyező compliance-szel; ezért a kontraktilitás érdekében az ionizált kalciumnak a szarkoplazmatikus retikulumba történő áramlására kell támaszkodnia. A szívteljesítmény a szívfrekvenciától függ, mivel az újszülött nem képes a lüktető térfogat növekedését generálni a nem rugalmas kamra miatt. Domináns a paraszimpatikus tónus, a kolinerg receptorok fokozott jelenléte miatt a stresszre adott bradikardiás válaszreakció. Szembetűnő különbség a felnőtt és az újszülött fiziológia között, hogy a felnőttek szimpatikus tónusa domináns, ami tachycardiát generál a stresszre adott válaszra. Mivel az újszülött szívfrekvenciájától függ a szívteljesítmény, a bradikardia vérnyomáscsökkenést és végül kardiovaszkuláris összeomlást eredményezhet, ezért az alacsony vagy csökkenő szívfrekvencia azonnali figyelmet igényel. Ezenkívül késik a diasztolés relaxáció, és ezáltal csökken a diasztolés töltés, ami miatt az újszülöttek nem képesek kezelni a megnövekedett keringési térfogatot.
A születéskor a megnövekedett oxigénnek való kitettség és a prosztaglandinok csökkenő szintje a magzati keringés maradványának, a ductus arteriosus patentusnak (PDA) a záródását idézi elő, ezáltal több vér jut a tüdőbe. A teljes záródás jellemzően 2-3 hét alatt következik be. Ha a kommunikáció nem zárul be a leszálló mellkasi aorta és a tüdőartéria között a várt időn belül, balról jobbra irányuló sönt alakul ki. A PDA acyanotikus veleszületett szívhibának számít, és sebészileg PDA-ligációval zárható. Ezt az eljárást előnyben részesítik a farmakológiai kezeléssel (általában indometacin) szemben, mivel az utóbbiak hatástalanok lehetnek, rosszul tolerálható mellékhatásprofillal rendelkeznek, vagy lehetővé teszik a kiújulást. A nyitott foramen ovale (PFO) lehetővé teszi, hogy a magzati vér a jobb pitvarból a bal pitvarba áramoljon, és megkerülje a jobb kamrát, így a legtöbb oxigént tartalmazó vér az agyba juthat. A PFO a bal pitvari nyomás növekedésével elkezd záródni, és a véráramlás hiánya a szerkezet involúcióját okozza, de körülbelül egyéves korig nem záródik be teljesen. A ductus venosus a köldökvéna és a vena cava inferior közötti összeköttetés, amely a vért a máj mellett továbbítja. A ductus venosus általában a születést követő 3-7 napon belül záródik a keringő prosztaglandinok csökkenése következtében. Ha ez a sönt szabadon marad, akkor intrahepatikus portoszisztémás sönt jön létre, amely lehetővé teszi, hogy a vérben lévő toxinok megkerüljék a májat, ami viszont az olyan anyagok, mint az ammónia és a húgysav növekedését eredményezi, és sebészeti beavatkozást tesz szükségessé. A csatornák záródásával (PDA, PFO) a keringés párhuzamosról sorosra változik.
Légzőrendszer
Az újszülött rendelkezik néhány olyan fizikai tulajdonsággal, amely gátolhatja a hatékony légzésmechanikát. Nagyon porcos bordakosárral rendelkeznek, vízszintes bordaelrendezéssel és csökkent tüdő compliance-vel, ami hozzájárul a paradox mellkasi mozgásokhoz. Hajlamosak az oxigén deszaturációra, mivel csökkent funkcionális maradékkapacitással (FRC) rendelkeznek, magasabb a percventilláció és az FRC aránya, és majdnem kétszer annyi oxigént fogyasztanak, mint a felnőttek. A zárótérfogat nagyobb, mint az FRC az újszülötteknél, ezért a kis légutak a kilégzés során bezáródhatnak, korlátozva a gázcserét. A folyamatos pozitív légúti nyomás (CPAP) hasznos lehet a terminális és koraszülött csecsemőknél, hogy segítsen fenntartani a tüdőtérfogatot a spontán légzés során. Ők jobban ki vannak téve a légzési fáradtságnak, mivel az I. típusú rekeszizom (“lassú rángású”) rostok nagyobb arányban vannak jelen.
Az újszülöttkori légzőrendszerben több a holt tér (amely nem vesz részt a gázcserében), mint egy felnőttnél, valamint kevesebb az alveolusok száma, amelyek vastagabbak és kevésbé hatékonyak a gázcserében. Az újszülöttek obligát orrlégzők, és szűk orrjárataik vannak, ami egy olyan alapvető légúti ellenállást jelent, amelyet le kell küzdeniük. Az újszülöttkori légutakban is jelentős különbségek vannak; az újszülöttnek a testmérethez képest nagy a feje és rövid a nyaka. Az újszülöttkori intubációt megnehezítő légúti jellemzők közé tartozik a nagy nyelv, a hosszú, petyhüdt, omega alakú epiglottis, a nagyobb arytenoidok és a keskeny glottis. A glottis alatti cricoidporc keskenyebb, mint a glottis, így a subglotticus terület a légutak legszűkebb része, és jellegzetes “kúp alakot” ad. A gége a C3-C4-es helyzetben a felnőttkori (C5-C6) helyzethez képest a gégefő sokkal inkább cephalad és elöl helyezkedik el.
Ezek az anatómiai légúti különbségek lehetővé teszik az újszülött számára a hatékony szopást azáltal, hogy az epiglottis és a lágy szájpadlás közelítése által létrehozott nyitott csatornát biztosítanak az orrlégzés számára, miközben a tej a nyelv hátulján keresztül az epiglottis oldalára jut. Ez az alkalmazkodás lehetővé teszi a táplálás közbeni egyidejű orrlégzést. A légutak porcai összecsukhatóbbak, és az alatta lévő szövetek lazák, ami az újszülöttkori légutakat érzékenyebbé teszi az ödémával szemben.
Hematológiai rendszer
Az újszülöttek magzati hemoglobinnal (HbF) születnek, amely a hemoglobinmolekulák 70-90%-át teszi ki, és körülbelül három hónapos korukig jelen van a keringésben, amikor fokozatosan felváltja a felnőtt hemoglobin (HbA). A HbF nagy affinitással rendelkezik az oxigénhez, ami az oxigén-hemoglobin disszociációs görbe balra tolódását okozza. Ezért az artériás oxigénnyomás alacsonyabb az újszülöttekben, mint a felnőttekben. Az oxigén parciális nyomása, amelynél a hemoglobin 50%-ban telítődik kötött oxigénnel, újszülötteknél 19 mmHg, míg felnőtteknél 27 mmHg (lásd az 1. ábrát). A 2,3-biszfoszfogloglicerinsav (2,3 BPG) kevésbé erősen kötődik a magzati hemoglobinhoz, ami szintén hozzájárul ehhez a balra tolódáshoz. A HbF a vörösvértestek sarjadzását is megvédheti. A normális újszülöttkori hemoglobinszint 18-20 gm/dl. Az újszülöttek éretlen mája miatt a K-vitamin alvadási faktorok (II, VII, IX & X) az élet első néhány hónapjában hiányosak. A K-vitamint a szülőszobában adják be az újszülött vérzéses megbetegedésének megelőzésére.
Központi idegrendszer
Az újszülöttkori agyból hiányzik az agyi autoreguláció, az agy vérellátását extrém vérnyomási körülmények között szabályozó védőmechanizmus. Emelkedett vérnyomás esetén az újszülött hajlamos az intraventrikuláris vérzésre, mivel a törékeny erek megrepedhetnek. Ez az elrendezés lehetővé teszi az agyi perfúzió fenntartását hipotenzió esetén is. Felnőtteknél az agyi autoreguláció 60-160 mmHg átlagos artériás nyomás (MAP) tartományban történik. Az újszülöttkori autoreguláció alsó határa 30 mmHg-nál van, bár a felső határ nem meghatározható. A vér-agy gát éretlen és gyenge, ami lehetővé teszi, hogy a gyógyszerek könnyebben behatoljanak a központi idegrendszerbe, és ezért fokozott érzékenységet mutatnak a lipidoldékony gyógyszerekkel szemben. A gerincvelő az L3-ig terjed, két szegmenssel lejjebb, ahol a felnőtt gerincvelő végződik. Az újszülöttnél a duralis zsák az S4-nél végződik, szemben a felnőtt S2-vel. Ezenkívül az újszülötteknél megnövekedett az agyi gerincvelői folyadék (liquor) mennyisége és éretlen a myelinizáció, ami megrövidítheti és csökkentheti a helyi érzéstelenítők hatékonyságát a liquorban.
Endokrin rendszer
Az újszülöttek testfelülete nagyobb a testsúlyhoz viszonyítva, ami miatt könnyebben veszítenek testhőt. Gyenge kompenzációs mechanizmussal rendelkeznek a hőveszteség megakadályozására, mivel nem képesek remegni vagy érösszehúzó mechanizmusokat használni. Barna zsírral születnek, ami lehetővé teszi a nem remegő termogenezist, egy oxigénigényes folyamatot. A hipotermiát újszülötteknél kerülni kell, mivel stresszválaszt vált ki, amely események kaszkádját idézi elő, beleértve a megnövekedett oxigénigényt, a pulmonális vazokonstrikciót, a perifériás vazokonstrikcióval járó metabolikus acidózist és a szöveti hipoxiát. A diabetes mellitus az egyik leggyakoribb, a terhességi komplikációk és a kedvezőtlen szülési eredmények fokozott kockázatával összefüggésbe hozható, már meglévő betegség. Az anyai I. típusú cukorbetegség magzati növekedési korlátozásokkal és kis terhességi korú terhességgel jár. Az anyai II. típusú cukorbetegség inzulinrezisztenciával jár, amelyben a magzat fokozott glükózszintje magzati makroszómiát eredményezhet. A pajzsmirigy-stimuláló hormon (TSH) közvetlenül a születés után megugrik, ami a T4 és T3 felszabadulásának növekedését okozza. A TSH jelenléte elengedhetetlen az újszülött megfelelő neurológiai funkciójának és növekedésének kialakulásához. A pajzsmirigyműködés része az újszülöttkori szűrésnek, és a klinikus pótlással kezelheti a hiányosságokat.
Gasztrointesztinális / Hepatikus rendszer
A neonátáknak csökkent a gyomorürülési idejük és csökkent az alsó nyelőcső záróizom tónusa, ami több gastrooesophagealis refluxot okoz. A hipertóniás táplálék növeli a bél energiaigényét, ami béliszkémiához és nekrotizáló enterokolitiszhez (NEC) vezet. Az éretlen májfunkció és a csökkent májvéráramlás késleltetett gyógyszer-metabolizmust eredményez. A plazmafehérje-szintézis a születés után kezd fokozódni, és elengedhetetlen az albumin és az alfa-fetoprotein képződéséhez. Az újszülöttkori májfunkció éretlensége befolyásolja a glükózszintet. A glikogén raktározása a késői gesztációban történik, de még nem elegendő ahhoz, hogy segítse az újszülöttet a hosszan tartó koplalás idején, ezért ezekben az időszakokban kiegészítő glükózinfúzióra van szükség 5-8 mg/kg/perc sebességgel a hipoglikémia megelőzése érdekében. A fiziológiás sárgaság egy önkorlátozó folyamat, amely az újszülöttnél a megnövekedett nemkonjugált bilirubin miatt másodlagosan jelentkezhet. A citokróm p450 enzimek születéskor csak a felnőttkori szint 30%-át érik el, ami a különböző gyógyszerek elhúzódó eliminációját eredményezi.
Vese rendszer
A magzati vese a 16. terhességi héttől kezdve képes vizeletet termelni, és a nefrogenezis a 34-36. hétre befejeződik. Születéskor az átlagos artériás vérnyomás emelkedésével csökken a vese vaszkuláris rezisztenciája. Kezdetben a szívteljesítménynek csak 3-7%-át fordítják a vese véráramlására (RBF), de ez az élet első hete után tovább növekszik 10%-ra. Az újszülöttkori vese a vese tubuláris funkciójának fejletlensége miatt nem képes koncentrálni a vizeletet, ami kezdetben magas vizeletürítést eredményez. Az élet első napjaiban a vizelettermelés növekedése a teljes testvíz (TBW) csökkenését okozza, ami az újszülött testtömegének csökkenését tükrözi. Az élet 5-7. napjára a vesefunkció kezd stabilizálódni. A glomeruláris filtrációs ráta (GFR) csak 20-30%-a a felnőttekének, ezért az újszülött a vesén keresztül kiválasztódó gyógyszerek hosszan tartó hatásának van kitéve. A megnövekedett eloszlási térfogat miatt az újszülötteknél nagyobb, testsúlyalapú gyógyszeradagolásra van szükség. Ezt a kezdeti gyógyszeradag-növekedést azonban ellensúlyozhatja az a tény, hogy a gyógyszerek kiválasztása a vesében hosszabb ideig tart; ezért az adagolási intervallumot ennek figyelembevételével meg kell növelni. Az alacsony RBF és GFR miatt az újszülöttek nehezen viselik a megnövekedett folyadékmennyiséget, ezért az intravénás folyadékadagolásnak mindig a testsúlyon és a klinikai értékelésen kell alapulnia. Nagy testfelületük miatt az újszülöttek nagyobb érzékelhetetlen folyadékveszteségnek vannak kitéve.