Bookshelf

Organ Systems Involved

Cardiovascular System

Separation from the placenta causes a change in significant vascular pressures in the neonate. De pulmonale vasculaire weerstand (PVR) neemt af bij een verhoogd zuurstofgehalte van het bloed, terwijl de systemische vasculaire weerstand (SVR) toeneemt als gevolg van het verlies van de lage-druk placenta. Het neonatale hart heeft een kleiner aantal myocyten, is vezeliger en heeft niet de compliance van zijn volwassen tegenhanger; daarom moet het voor contractiliteit afhankelijk zijn van de flux van geïoniseerd calcium naar het sarcoplasmatisch reticulum. De cardiale output is afhankelijk van de hartfrequentie, aangezien de neonaat niet in staat is om het slagvolume te vergroten omdat de ventrikel niet meegaand is. Er is een dominante parasympathische tonus met een verhoogde aanwezigheid van cholinerge receptoren die een bradycarde reactie op stress veroorzaken. Een opvallend verschil tussen de fysiologie bij volwassenen en bij pasgeborenen is dat volwassenen een dominante sympatische tonus hebben, die tachycardie opwekt bij hun stressreactie. Omdat de neonaat voor zijn cardiale output afhankelijk is van zijn hartslag, kan bradycardie leiden tot een verlaagde bloeddruk en uiteindelijk tot een cardiovasculaire collaps, zodat een lage of dalende hartslag onmiddellijk aandacht vereist. Bovendien is er een vertraging in diastolische ontspanning, en op zijn beurt, verminderde diastolische vulling, waardoor pasgeborenen niet in staat zijn om verhoogde circulerende volumes te beheren.

Bij de geboorte wordt de patent ductus arteriosus (PDA), een overblijfsel van de foetale circulatie, gesloten door de blootstelling aan meer zuurstof en een dalend niveau van prostaglandinen, waardoor meer bloed naar de longen kan stromen. Volledige sluiting treedt gewoonlijk op binnen 2 tot 3 weken. Als de communicatie tussen de neergaande thoracale aorta en de longslagader niet binnen de verwachte periode sluit, ontstaat een shunt van links naar rechts. PDA wordt beschouwd als een acyanotische aangeboren hartafwijking, en kan operatief worden gesloten met een PDA-ligatie. Deze procedure wordt beschouwd als een voorkeursmethode boven farmacologische behandeling (meestal indomethacine), omdat de laatste ineffectief kan zijn, slecht verdraagbare bijwerkingen kan hebben of recidief kan veroorzaken. De patent foramen ovale (PFO) laat foetaal bloed van de rechter naar de linker boezem stromen en omzeilt de rechter ventrikel, waardoor het meest zuurstofrijke bloed naar de hersenen gaat. De PFO zal beginnen te sluiten met de toename van de linker atriumdruk, en het gebrek aan bloedstroom zal involutie van de structuur veroorzaken, maar zal niet volledig sluiten tot ongeveer de leeftijd van één jaar. De ductus venosus is een verbinding tussen de navelader en de vena cava inferior, die bloed langs de lever voert. De ductus venosus sluit gewoonlijk binnen 3 tot 7 dagen na de geboorte als gevolg van de daling van de circulerende prostaglandinen. Als deze shunt open blijft, ontstaat er een intrahepatische portosystemische shunt waardoor de gifstoffen in het bloed de lever kunnen omzeilen, wat op zijn beurt een toename van stoffen als ammoniak en urinezuur veroorzaakt en een chirurgische ingreep noodzakelijk zou maken. Met de sluiting van de kanalen (PDA, PFO) verandert de circulatie van parallel in serie.

Respiratoir systeem

De pasgeborene bezit enkele fysieke kenmerken die een efficiënte ademhaling kunnen belemmeren. Ze hebben een zeer kraakbenige ribbenkast met horizontale ribben en een verminderde compliance van de longen, wat bijdraagt tot paradoxale borstkasbewegingen. Zij zijn gevoelig voor zuurstofdesaturatie omdat zij een verminderde functionele restcapaciteit (FRC) hebben, een hogere ademminuutverhouding tot de FRC, en bijna tweemaal zoveel zuurstof verbruiken als volwassenen. Het afsluitvolume is groter dan de FRC bij pasgeborenen, en daarom kunnen kleine luchtwegen zich sluiten tijdens de uitademing, waardoor de gasuitwisseling wordt beperkt. Continue positieve luchtwegdruk (CPAP) kan nuttig zijn bij voldragen en te vroeg geboren kinderen om de longvolumes tijdens spontane ademhaling op peil te houden. Zij zijn meer onderhevig aan ademhalingsmoeheid door een groter aandeel van type I-diafragmatische spiervezels (“slow-twitch”).

De neonatale ademhalingswegen hebben meer dode ruimte (die niet deelneemt aan de gasuitwisseling) in vergelijking met een volwassene, evenals minder alveoli, die dikker zijn en minder efficiënt in gasuitwisseling. Neonaten zijn obligate neusademhalers en hebben nauwe neusdoorgangen, die zorgen voor een basisweerstand van de luchtwegen die zij moeten overwinnen. Er zijn ook belangrijke verschillen in de neonatale luchtwegen; het pasgeboren kind heeft een groot hoofd en een korte nek in verhouding tot de lichaamsgrootte. Enkele van de luchtwegkenmerken die intubatie bij pasgeborenen moeilijker maken, zijn een grote tong, een lang, slapper omegavormig epiglottis, grotere arytenoïden en een smalle glottis. Het cricoïdkraakbeen onder het glottis is smaller dan het glottis, waardoor het subglottische gebied het smalste deel van de luchtweg is en een karakteristieke “conische” vorm krijgt. Het strottenhoofd is meer cephalad en anterior in de C3-C4 positie in vergelijking met de volwassene (C5-C6).

Door deze anatomische verschillen in de luchtwegen kan de pasgeborene effectief zuigen doordat er een open kanaal voor nasale ademhaling ontstaat door de aanpassing van het strotklepje en het zachte gehemelte, terwijl de melk over de achterkant van de tong naar de zijkant van het strotklepje gaat. Deze aanpassing maakt gelijktijdige nasale ademhaling tijdens het voeden mogelijk. Het kraakbeen in de luchtweg is meer inklapbaar, en het onderliggende weefsel is los, waardoor de neonatale luchtweg kwetsbaarder is voor oedeem.

Hematologisch systeem

Neonaten worden geboren met foetaal hemoglobine (HbF), dat 70 tot 90% van de hemoglobinemoleculen omvat en in de circulatie aanwezig blijft tot de leeftijd van ongeveer drie maanden, wanneer het geleidelijk wordt vervangen door hemoglobine voor volwassenen (HbA). HbF heeft een hoge affiniteit voor zuurstof, waardoor de zuurstof-hemoglobine dissociatiecurve naar links verschuift. Daarom is de arteriële zuurstofdruk bij de neonaat lager dan bij de volwassene. De partiële zuurstofdruk waarbij hemoglobine voor 50% verzadigd is met gebonden zuurstof bedraagt 19 mmHg voor pasgeborenen tegenover 27 mmHg voor volwassenen (zie figuur 1). 2,3-Bisfosfoglycerinezuur (2,3 BPG) bindt minder sterk aan foetaal hemoglobine, wat ook bijdraagt tot deze verschuiving naar links. HbF kan ook de sickling van rode bloedcellen tegengaan. Het normale neonatale hemoglobinegehalte is 18 tot 20 gm/dL. Door de onrijpe lever van de pasgeborene zijn de stollingsfactoren vitamine K (II, VII, IX & X) de eerste maanden van het leven deficiënt. Vitamine K wordt toegediend in de verloskamer om hemorragische ziekte van de pasgeborene te voorkomen.

Centraal zenuwstelsel

De neonatale hersenen missen cerebrale autoregulatie, een beschermend mechanisme dat de bloedperfusie van de hersenen regelt onder omstandigheden van extreme bloeddruk. Bij verhoogde bloeddruk is de pasgeborene vatbaar voor een intraventriculaire bloeding omdat kwetsbare bloedvaten kunnen scheuren. Deze regeling maakt het ook mogelijk de cerebrale perfusie in stand te houden in het geval van hypotensie. Bij volwassenen treedt cerebrale autoregulatie op in het bereik van 60 tot 160 mmHg gemiddelde slagaderlijke druk (MAP). De ondergrens van neonatale autoregulatie ligt bij 30 mmHg, maar de bovengrens is onbepaald. De bloed-hersenbarrière is onvolgroeid en zwak, waardoor geneesmiddelen gemakkelijker in het centrale zenuwstelsel kunnen doordringen en daardoor een verhoogde gevoeligheid voor vetoplosbare geneesmiddelen vertonen. Het ruggenmerg strekt zich uit tot L3, twee segmenten lager dan waar het volwassen ruggenmerg eindigt. Bij een pasgeborene eindigt de durale zak bij S4, in vergelijking met S2 bij een volwassene. Bovendien hebben neonaten ook een grotere hoeveelheid cerebraal spinaal vocht (CSF) en onvolgroeide myelinisatie, waardoor de werkzaamheid van lokale anesthetica in de CSF kan worden verkort en verminderd.

Endocrien systeem

Neonaten hebben een grotere verhouding tussen lichaamsoppervlak en gewicht, waardoor zij sneller lichaamswarmte verliezen. Zij hebben een slecht compensatiemechanisme om warmteverlies te voorkomen, omdat zij niet kunnen rillen of vasoconstrictieve mechanismen kunnen gebruiken. Zij worden geboren met bruin vet, dat thermogenese zonder rillen, een zuurstofverbruikend proces, mogelijk maakt. Onderkoeling moet bij pasgeborenen worden vermeden omdat het een stressrespons opwekt, die een reeks gebeurtenissen veroorzaakt, waaronder een verhoogd zuurstofverbruik, pulmonale vasoconstrictie, metabole acidose met perifere vasoconstrictie, en weefselhypoxie. Diabetes mellitus is een van de meest voorkomende preëxistente medische aandoeningen die in verband worden gebracht met een verhoogd risico op zwangerschapscomplicaties en ongunstige geboorte-uitkomsten. Diabetes type I bij de moeder wordt in verband gebracht met groeirestricties bij de foetus en zwangerschappen met een te kleine zwangerschapsduur. Diabetes type II bij de moeder gaat gepaard met insulineresistentie, waarbij een verhoogde glucoselevering aan de foetus kan resulteren in foetale macrosomie. Onmiddellijk na de geboorte is er een golf van schildklierstimulerend hormoon (TSH), die een toename van de afgifte van T4 en T3 veroorzaakt. De aanwezigheid van TSH is essentieel voor de ontwikkeling van de juiste neurologische functie en groei bij de pasgeborene. De schildklierfunctie maakt deel uit van de screening bij pasgeborenen, en de arts kan tekorten aanpakken met suppletie.

Gastro-intestinaal / leverstelsel

Neonaten hebben een verminderde maagledigingstijd en hebben een verminderde lagere oesofageale sluitspiertonus, waardoor meer gastro-oesofageale reflux optreedt. Hypertonische voeding verhoogt de intestinale energiebehoefte, wat leidt tot darmischemie en necrotiserende enterocolitis (NEC). Onvolgroeide leverfunctie en verminderde leverdoorbloeding resulteren in vertraagd metabolisme van geneesmiddelen. De plasma-eiwitsynthese begint na de geboorte toe te nemen en is essentieel voor de vorming van albumine en alfa-foetoproteïne. De onrijpheid van de leverfunctie bij pasgeborenen beïnvloedt de glucosespiegel. Glycogeen wordt laat in de zwangerschap opgeslagen, maar is nog niet voldoende om de pasgeborene te helpen in tijden van langdurig vasten; daarom zijn tijdens deze perioden extra glucose-infusies nodig met een snelheid van 5 tot 8 mg/kg/min om hypoglykemie te voorkomen. Fysiologische geelzucht is een zelfbeperkend proces dat bij de pasgeborene kan optreden als gevolg van een verhoogd gehalte aan niet-geconjugeerde bilirubine. De cytochroom p450-enzymen zijn bij de geboorte slechts op 30% van het volwassen niveau, wat resulteert in langdurige eliminatie van diverse geneesmiddelen.

Renaal systeem

De nieren van de foetus kunnen urine produceren vanaf de 16e week van de dracht, en de nefrogenese is voltooid bij 34 tot 36 weken. Bij de geboorte neemt de renale vasculaire weerstand af naarmate de gemiddelde arteriële bloeddruk toeneemt. Aanvankelijk is slechts 3 tot 7% van de cardiale output gewijd aan de renale bloedstroom (RBF), maar dit zal blijven stijgen tot 10% na de eerste levensweek. De neonatale nier is niet in staat de urine te concentreren omdat de tubulaire functie van de nier nog niet is ontwikkeld, waardoor de urine-output aanvankelijk hoog is. Deze toename van de urineproductie in de eerste levensdagen veroorzaakt een afname van het totale lichaamswater (TBW), wat een vermindering van het lichaamsgewicht van de pasgeborene tot gevolg heeft. Tegen de 5e à 7e levensdag begint de nierfunctie zich te stabiliseren. De glomerulaire filtratiesnelheid (GFR) is slechts 20 tot 30% van die van een volwassene, en daarom is de pasgeborene onderhevig aan langdurige effecten van renaal uitgescheiden medicatie. Een groter verdelingsvolume maakt hogere, op het gewicht gebaseerde medicatiedoseringen bij pasgeborenen noodzakelijk. Deze initiële toename van medicatie kan echter worden gecompenseerd door het feit dat het langer duurt voordat medicijnen door de nieren worden uitgescheiden; daarom moet het doseringsinterval worden verhoogd om hiermee rekening te houden. Lage RBF en GFR zorgen ervoor dat pasgeborenen moeite hebben met verhoogde vloeistofvolumes, dus de toediening van intraveneuze vloeistoffen moet altijd gebaseerd zijn op lichaamsgewicht en klinische beoordeling. Vanwege hun grote lichaamsoppervlak zijn neonaten onderhevig aan grotere onmerkbare vochtverliezen.