Bookshelf

Organ Systems Involved

Cardiovascular System

Avskiljning från placenta orsakar en förändring av betydande kärltryck hos det nyfödda barnet. Det pulmonella kärlmotståndet (PVR) minskar med ökad syrehalt i blodet, medan det systemiska kärlmotståndet (SVR) ökar till följd av förlusten av placentan med lågt tryck. Det neonatala hjärtat har ett minskat antal myocyter, är mer fibröst och saknar den följsamhet som den vuxna motsvarigheten har. Det måste därför förlita sig på flödet av joniserat kalcium till det sarkoplasmatiska retikulumet för att få kontraktilitet. Hjärtminutvolymen är beroende av hjärtfrekvensen eftersom det nyfödda barnet inte kan generera ökningar av slagvolymerna på grund av att ventrikeln inte är följsam. Det finns en dominerande parasympatisk tonus med ökad förekomst av kolinerga receptorer som orsakar en bradycardisk reaktion på stress. En slående skillnad mellan vuxnas och neonatals fysiologi är att vuxna har en dominerande sympatisk ton som ger upphov till takykardi vid stressreaktioner. På grund av neonatens beroende av hjärtfrekvensen för hjärtminutvolym kan bradykardi leda till sänkt blodtryck och eventuell kardiovaskulär kollaps, så låg eller fallande hjärtfrekvens kräver omedelbar uppmärksamhet. Dessutom fördröjs den diastoliska relaxationen, vilket i sin tur leder till minskad diastolisk fyllning, vilket gör att nyfödda barn inte kan hantera ökade cirkulationsvolymer.

Vid födseln påskyndar exponeringen för ökat syre och en sjunkande nivå av prostaglandiner stängningen av den patenta ductus arteriosus (PDA), en rest av den fetala cirkulationen, vilket gör att mer blod kan cirkulera till lungorna. Fullständig stängning sker vanligtvis under 2 till 3 veckor. Om kommunikationen inte stängs mellan den nedåtgående thorakala aorta och lungartären inom den förväntade perioden utvecklas en vänster-höger-shunt. PDA anses vara ett acyanotiskt medfött hjärtfel och kan stängas kirurgiskt med en PDA-ligering. Detta förfarande anses vara att föredra framför farmakologisk behandling (vanligen indometacin) eftersom de senare kan vara ineffektiva, ha en dåligt tolererad biverkningsprofil eller möjliggöra återfall. PFO (patent foramen ovale) gör att fostrets blod kan passera från höger till vänster förmak och förbi höger kammare så att det mest syresatta blodet kan gå till hjärnan. PFO börjar stängas när trycket i vänster förmak ökar, och bristen på blodflöde orsakar involution av strukturen men stängs inte helt förrän vid ungefär ett års ålder. Ductus venosus är en förbindelse från navelvenen till vena cava inferior, som shuntar blodet förbi levern. Ductus venosus stängs vanligtvis inom 3 till 7 dagar efter födseln till följd av minskningen av cirkulerande prostaglandiner. Om denna shunt förblir öppen kommer det att finnas en intrahepatisk portosystemisk shunt som gör att gifter i blodet kan kringgå levern, vilket i sin tur leder till en ökning av ämnen som ammoniak och urinsyra och skulle kräva ett kirurgiskt ingrepp. Med stängning av kanalerna (PDA, PFO) ändras cirkulationen från parallell till serie.

Respiratoriskt system

Det nyfödda barnet har vissa fysiska egenskaper som kan hindra en effektiv andningsmekanik. De har mycket broskiga bröstkorgar med ett horisontellt revbensarrangemang och minskad lungkomplexitet som bidrar till paradoxala bröstkorgsrörelser. De är känsliga för syreavmätning eftersom de har minskad funktionell restkapacitet (FRC), högre kvot mellan minutventilation och FRC och förbrukar nästan dubbelt så mycket syre som vuxna. Den slutna volymen är större än FRC hos nyfödda, och därför kan små luftvägar stängas under exspirationen, vilket begränsar gasutbytet. Kontinuerligt positivt luftvägstryck (CPAP) kan vara användbart hos termiska och för tidigt födda barn för att hjälpa till att bibehålla lungvolymerna under spontanandning. De är mer utsatta för andningströtthet på grund av att de har en större andel fibrer av typ I i diafragmamuskeln (”slow-twitch”-fibrer).

Det neonatala andningssystemet har mer dödutrymme (som inte deltar i gasutbytet) jämfört med en vuxen samt färre alveoler, som är tjockare och mindre effektiva i gasutbytet. Neonater är obligatoriska näsandare och har trånga näsgångar, vilket förklarar det grundläggande luftvägsmotstånd som de måste övervinna. Det finns också betydande skillnader i de neonatala luftvägarna; det nyfödda spädbarnet har ett stort huvud och en kort hals i förhållande till kroppsstorleken. Några av de luftvägsegenskaper som gör intubation av neonatala barn svårare är en stor tunga, en lång, slapp omega-formad epiglottis, större arytenoider och en smal glottis. Cricoidbrosket under glottis är smalare än glottis, vilket gör att det subglottiska området är den smalaste delen av luftvägen och ger den en karakteristisk ”konisk” form. Struphuvudet är mer cefaladiskt och främre i C3-C4-läget jämfört med hos vuxna (C5-C6).

Dessa anatomiska luftvägsskillnader gör det möjligt för det nyfödda barnet att suga effektivt genom att tillåta en öppen kanal för nasal andning som skapas genom närmandet av epiglottis och den mjuka gommen medan mjölken passerar över tungans baksida till sidan av epiglottis. Denna anpassning gör det möjligt att samtidigt andas genom näsan medan man diar. Brosket i luftvägarna är mer hopfällbart och den underliggande vävnaden är lös, vilket gör de neonatala luftvägarna mer sårbara för ödem.

Hematologiskt system

Neonater föds med fetalt hemoglobin (HbF), som utgör 70-90 % av hemoglobinmolekylerna och förblir närvarande i cirkulationen fram till cirka tre månaders ålder, då det successivt ersätts med vuxenhemoglobin (HbA). HbF har en hög affinitet för syre, vilket gör att dissociationskurvan mellan syre och hemoglobin förskjuts åt vänster. Därför är det arteriella syretrycket lägre hos nyfödda än hos vuxna. Det syrepartialtryck vid vilket hemoglobin är 50 % mättat med bundet syre är 19 mmHg för nyfödda jämfört med 27 mmHg för vuxna (se figur 1). 2,3-bisfosfoglycerinsyra (2,3 BPG) binder mindre starkt till fosterhemoglobin, vilket också bidrar till denna vänsterförskjutning. HbF kan också skydda mot sickling av röda blodkroppar. Den normala neonatala hemoglobinnivån är 18 till 20 gm/dL. På grund av den omogna levern hos det nyfödda barnet är koagulationsfaktorerna av vitamin K bristfälliga (II, VII, IX & X) under de första levnadsmånaderna. K-vitamin administreras i förlossningsrummet för att förhindra hemorragisk sjukdom hos det nyfödda barnet.

Centrala nervsystemet

Den neonatala hjärnan saknar cerebral autoregulering, en skyddsmekanism som kontrollerar blodperfusionen i hjärnan under omständigheterna med extrema blodtryck. Vid förhöjt blodtryck är det nyfödda barnet predisponerat för en intraventrikulär blödning eftersom bräckliga blodkärl kan spricka. Detta arrangemang gör det också möjligt att bibehålla hjärnans perfusion vid hypotoni. Hos vuxna sker den cerebrala autoregulationen i intervallet 60-160 mmHg genomsnittligt arteriellt tryck (MAP). Den nedre gränsen för den neonatala autoregulationen ligger vid 30 mmHg, även om den övre gränsen är obestämd. Blod-hjärnbarriären är omogen och svag, vilket gör att läkemedel lättare kan tränga in i det centrala nervsystemet och därför uppvisar ökad känslighet för lipidlösliga läkemedel. Ryggmärgen sträcker sig till L3, två segment nedanför den plats där den vuxna ryggmärgen slutar. Hos det nyfödda barnet slutar duralsäcken vid S4 jämfört med S2 hos en vuxen. Dessutom har neonater också en ökad mängd cerebral ryggmärgsvätska (CSF) och omogen myelinisering, vilket kan förkorta och minska effekten av lokalbedövningsmedel i CSF.

Endokrina systemet

Neonater har en ökad kroppsyta i förhållande till viktförhållandet, vilket gör att de lättare förlorar kroppsvärme. De har en dålig kompensationsmekanism för att förhindra värmeförlust eftersom de inte kan rysa eller använda vasokonstriktiva mekanismer. De föds med brunt fett, vilket möjliggör en syreförbrukande termogenes som inte ger upphov till rysningar. Hypotermi bör undvikas hos nyfödda eftersom den framkallar en stressreaktion som orsakar en kaskad av händelser, bland annat ökat syrebehov, pulmonell vasokonstriktion, metabolisk acidos med perifer vasokonstriktion och vävnadshypoxi. Diabetes mellitus är ett av de vanligaste medicinska tillstånd som är förknippade med en ökad risk för graviditetskomplikationer och ogynnsamma förlossningsresultat. Maternell typ I-diabetes är förknippad med tillväxtbegränsningar hos fostret och graviditeter med liten graviditetsålder. Mammas typ II-diabetes är förknippad med insulinresistens där ökade nivåer av glukos till fostret kan resultera i fetal makrosomi. Det sker en ökning av sköldkörtelstimulerande hormon (TSH) omedelbart efter födseln, vilket orsakar en ökad frisättning av T4 och T3. Förekomsten av TSH är nödvändig för utvecklingen av lämplig neurologisk funktion och tillväxt hos det nyfödda barnet. Sköldkörtelfunktionen är en del av screeningen av nyfödda, och klinikern kan åtgärda brister med tillskott.

Gastrointestinal/hepatiska systemet

Neonater har en förkortad gastrisk tömningstid och har minskad tonus i den nedre esofageala sfinktern vilket orsakar mer gastroesofageal reflux. Hypertonisk mat ökar tarmens energibehov, vilket leder till ischemi i tarmen och nekrotiserande enterokolit (NEC). Omogen leverfunktion och minskat leverblodflöde leder till försenad läkemedelsmetabolism. Plasmaproteinsyntesen börjar öka efter födseln och är viktig för bildandet av albumin och alfa-fetoprotein. Den omogna leverfunktionen hos det nyfödda barnet påverkar glukosnivåerna. Glykogenlagring sker i slutet av dräktigheten men är ännu inte tillräcklig för att hjälpa det nyfödda barnet under perioder av långvarig fasta, därför krävs kompletterande glukosinfusioner under dessa perioder med en hastighet på 5-8 mg/kg/min för att förhindra hypoglykemi. Fysiologisk gulsot är en självbegränsande process som kan förekomma hos det nyfödda barnet på grund av ökat okonjugerat bilirubin. Cytokrom p450-enzymerna ligger endast på 30 % av vuxennivåerna vid födseln, vilket resulterar i förlängd eliminering av olika läkemedel.

Renalt system

Feternjuren kan producera urin från och med den 16:e graviditetsveckan, och nefrogenesen är fullständig vid 34 till 36 veckors ålder. Vid födseln minskar det renala kärlmotståndet när det genomsnittliga arteriella blodtrycket ökar. Initialt går endast 3-7 % av hjärtminutvolymen till renalt blodflöde (RBF) men fortsätter att öka till 10 % efter den första levnadsveckan. Den neonatala njuren kan inte koncentrera urinen på grund av den bristande utvecklingen av njurens tubulära funktion, vilket initialt leder till hög urinproduktion. Denna ökning av urinproduktionen under de första levnadsdagarna orsakar en minskning av det totala kroppsvattnet (TBW), vilket återspeglar en minskning av det nyfödda barnets kroppsvikt. Vid den femte till sjunde levnadsdagen börjar njurfunktionen stabiliseras. Den glomerulära filtrationshastigheten (GFR) är endast 20-30 % av den hos en vuxen, och därför utsätts det nyfödda barnet för långvariga effekter av renalt utsöndrade läkemedel. En ökad distributionsvolym kräver högre viktbaserade läkemedelsdoser hos nyfödda. Denna initiala ökning av medicineringen kan dock uppvägas av det faktum att det tar längre tid för läkemedel att utsöndras av njurarna; därför bör doseringsintervallet öka för att ta hänsyn till detta. Låg RBF och GFR gör att nyfödda har svårt att hantera ökade vätskevolymer, så administreringen av intravenösa vätskor ska alltid baseras på kroppsvikt och klinisk bedömning. På grund av sin stora kroppsyta har neonatala barn större osynliga vätskeförluster.