Come avviene la respirazione del feto?
Mentre si trova nel grembo materno, il bambino (feto) non usa i polmoni per respirare nel modo in cui lo fa successivamente al parto. La respirazione del feto (lo scambio tra ossigeno e anidrite carbonica) avviene 
attraverso l’area dei villi coriali della placenta . La placenta è un organo che collega il bambino alla parete uterina e gli permette, attraverso il flusso sanguigno materno, di assumere sangue ricco di ossigeno e sostanze nutritive ed eliminare anidride carbonica (CO2) ed altri materiali di scarto . La placenta è costituita da una parte materna (decidua) e da una parte fetale (corion).
Lo spazio fra i villi del corion (villi coriali o villi corionici) è ricco di capillari che assorbono ossigeno e nutrimento dal sangue materno e, contemporaneamente, cedono alla madre anidride carbonica ed altre sostanze di rifiuto del feto.
Il sangue ossigenato proveniente dalla mamma si diffonde nei capillari del corion e la vena nel cordone ombelicale chiamata vena ombelicale raccoglie ilsangue ossigenato dai capillari e lo trasporta al cuore del bambino che pompa sangue in tutto il suo corpo.
Una volta usato, il sangue (ora povero di ossigeno e ricco di materiali di scarto) viene riportato nel cuore del feto, che lo pompa nella placenta tramite due arterie ombelicali. Dallo spazio fra i villi l’anidride carbonica si diffonde nella circolazione sanguigna materna affinché la mamma la possa espellere tramite l’esalazione. Dopo di chè il ciclo si ripete. La funzione principale dello scambio di gas è di apportare l’ossigeno per il metabolismo cellulare del feto e poi eliminare l’anidride carbonica (il prodotto di scarto del metabolismo).
Il sangue nella vena ombelicale riflette lo stato utero-placentare che viene determinato essenzialmente da condizioni materne come l’anemia, l’ipossia, l’ipertensione, l’ipotensione, la rottura dell’utero, il distacco della placenta o la placenta di dimensioni inadeguate. Il sangue presente nelle arterie ombelicali riflette sia lo stato materno che quello del feto. L’ossigenazione dei tessuti fetali viene influenzata dalla circolazione venosa ombelicale e da problemi intrinsechi al feto come l’insufficienza cardiaca e l’anemia.
Emogasanalisi (ega) del sangue arterioso del cordone ombelicale
Per stabilire se il bambino sia andato in sofferenza a causa di unevento di mancanza di ossigeno (evento ipossico /ischemico), la miglior cosa da fare è analizzare 
il sangue arterioso ombelicale,e cioè il sangue che proviene dal bambino (diversamente da quello apportato al bambino dalla vena ombelicale). Se il sangue nell’arteria ombelicale è acidemico (indice di acidosi, cioè dipresenza di acido nei tessuti), significa che è verificato il metabolismo anaerobico, ossia metabolismo senza O2. Il metabolismo anaerobico indica un evento anossico, cioè che il feto è risasto senza ossigeno. Gli eventi anossici/ischemici possono provocare l’encefalopatia ipossico ischemica, una lesione permanente al cervello che può provocare a sua volta paralisi cerebrale e convulsioni.
Di seguito sono elencati i valori normali in un campione di sangue arterioso ombelicale in un neonato a termine:
- PH: 7.18 – 7.38
- PCO2: 32 – 66 (mmHg)
- HCO3: 17 – 27 (mmol/L)
- PO2: 6 – 31 (mmHg)
- Base excess: -8 – 0 (mmol/L); (Base deficit: 0 – 8)
Valori normali di sangue arterioso ombelicale in un neonato prematuro:
- PH: 7.14 – 7.4
- PCO2: 32 – 69 (mmHg)
- HCO3: 16 – 27 (mEq/L)
- Base excess: -7.6 – 1.3 (mEq/L)
L’interpretazione dei gas nel sangue
- PCO2 Alto. Acidosi respiratoria (o alcalosi). Definisce il contributo della PCO2 allo stato acido-basico. Un PCO2 elevato significa che il feto produce più CO2 di quanto ne riesce a smaltire tramite la circolazione. In altre parole il CO2 non si diffonde dal cordone ombelicale e dai capillari nella placenta e quindi nella circolazione sanguigna materna. Un accumulo di CO2 viene comunemente rilevato in caso di compressione del cordone ombelicale che ostacola o previene il movimento del sangue dal e al bambino. Quando si verifica, sia nel sangue venoso che in quello arterioso il PCO2 sarà alto, anche se il PCO2 venoso sarà più nei valori alto-normali. Il PO2 sarà basso e se la condizione persiste, si verificherà l’acidosi metabolica con accumulo di acido lattico.
- HCO3-. HCO3- (Bicarbonato) è un respingente che neutralizza l’acidità del sangue. Un livello aumentato di CO2 può provocare l’acidosi respiratoria. Tuttavia, un aumento dell’HCO3- può respingere il CO2 e prevenire l’acidemia. Un PCO2 con un pH normale o vicino ai livelli normali, rilevato attraverso l’analisi dal gas del cordone ombelicale, potrebbe essere causato da un aumento di HCO3-. Questo fenomeno viene chiamato acidosi respiratoria compensata o parzialmente compensata.
- Acidosi metabolica. La maggior parte delle condizioni in cui è presente l’acidosi fetale vengono associate all’ipossiemia fetale e all’accumulo di acido lattico nei tessuti e nel sangue del feto. Quando le cellule non ricevono una quantità adeguata di ossigeno, ricorrono al metabolismo anaerobico che produce materiali acidici come l’acido lattico; quando sono presenti troppi materiali acidici nel sangue si verifica l’acidosi. Mentre con l’acidosi respiratoria lo scambio di gas viene compromesso (CO2 elevato), l’acidosi metabolica è dovuta a ragioni metaboliche, come un HCO3- basso o il metabolismo anaerobico. In sintesi, la componentemetabolica la componente respiratoria di uno stato acidico sono rappresentate, rispettivamente, dall’HCO3-e dal PCO2.
- L’acidemia mista è l’acidosi metabolica che si sviluppa quando l’acidosi respiratoria è prolungata. In sintesi,inizialmente il bambino non riesce ad espellere il CO2 che provoca l’acidosi (respiratoria). Conseguentemente, la mancanza prolungata di O2 provoca il metabolismo anaerobico che produce l’acidosi metabolica. Questo è lo schema più comune conseguente ad una bradicardia prolungata nella fase finale.
Eccesso di basii/Difetto di basi
L’eccesso di basi viene definito come la quantità di acido necessario a riportare il campione di gas del sangue a un livello normale di pH (7.4) e di PCO2 (40 – valori normali per un adulto) con una temperatura corporea normale. In altri termini l’eccesso basico è il riflesso di fattori che riguardano la respirazione e che hanno effetto sul pH. Se ’eccesso basico è normale, non c’è una componente metabolica che influenza il pH. Se, invece, per esempio, si verifica un deficit basico di 25 (scritto come un eccesso basico di -25), significa che c’è una componenete metabolica nell’acidosi. I neonati con acidosi grave hanno un deficit di 12 o maggiore.
L’ipossiemia fetale si verifica in 3 modi:
1.Ridotto apporto di ossigeno alla placenta. Studi scientifici rivelano che il meccanismo probabile per l’acidosi in un feto normale a termine è dovuto ad una ridotta perfusione negli interstizi villici causato dalle seguenti condizioni:
- Contrazioni uterine tetaniche, tachisistole, iper-stimolazione o contrazioni ipertoniche. Durante il travaglio le contrazioni uterine provocano aumenti di pressione nell’utero e, di conseguenza, sui vasi della placenta che forniscono il sangue al bambino. La pressione sui vasi sanguigni impedisce lo scorrimento del sangue. Fra una
contrazione e l’altra il sangue scorre liberamente e al bambino viene fornito sangue ricco di ossigeno. Farmaci per il parto indotto, come l’ossitocina e il Cytotec possono provocare contrazioni troppo frequenti e intense (iper-stimolazione), non dando tempo alla placenta di rifornirsi di sangue ricco di ossigeno. Quando le contrazioni sono eccessivamente intense, troppo frequenti o troppo lunghe o se vi è una fase di riposo troppo breve, il flusso del sangue ricco di ossigeno può essere drasticamente ridotto provocando l’ipossia fetale. L’iperstimolazione provoca contrazioni tetaniche che si verificano quando la stimolazione provoca scosse muscolari contemporanee provocando quindi una contrazione costante o una stato continuamente contratto dell’utero, provocando quindi una grave ipossia e asfissia fetale. - Seconda fase del travaglio prolungata. Una seconda fase del travaglio di oltre 30 minuti viene associata a un abbassamento del pH dovuto ad un contributo metabolico.
- Parto con forcipe o ventosa. Si è dimostrato che tale situazione causa un pH più basso della norma ed un valore più alto di PCO2 nel sangue del cordone ombelicale. Tali variazioni, tuttavia, erano attribuite alle indicazioni per il parto con l’uso di strumenti (esaurimento materno, seconda fase prolungata del parto, farmaci somministrati alla madre che inibiscono lo sforzo di spingere della madre, parto podalico) piuttosto che all’utilizzo stesso degli strumenti per il parto.
- Vasocostrizione (che provoca alta pressione) provocato da farmaci anestetici o da fattori intrinsechi materni.
- Bassa pressione materna (ipotensione).
- Insufficienza cardio-respiratoria materna
- Ipertensione materna (alta pressione cronica)
contrazione e l’altra il sangue scorre liberamente e al bambino viene fornito sangue ricco di ossigeno. Farmaci per il parto indotto, come l’ossitocina e il Cytotec possono provocare contrazioni troppo frequenti e intense (iper-stimolazione), non dando tempo alla placenta di rifornirsi di sangue ricco di ossigeno. Quando le contrazioni sono eccessivamente intense, troppo frequenti o troppo lunghe o se vi è una fase di riposo troppo breve, il flusso del sangue ricco di ossigeno può essere drasticamente ridotto provocando l’ipossia fetale. L’iperstimolazione provoca contrazioni tetaniche che si verificano quando la stimolazione provoca scosse muscolari contemporanee provocando quindi una contrazione costante o una stato continuamente contratto dell’utero, provocando quindi una grave ipossia e asfissia fetale. 2. Ridotto trasferimento di ossigeno dalla madre al feto dovuto a condizioni come il distacco della placenta, la placenta previa o infezione della placenta.
3. Ridotto trasporto dell’ossigeno dovuto alla circolazione fetale. Questa condizione si verifica quando sono presenti nel feto condizioni come anemia, bradicardia, prolasso del cordone ombelicale, distacco della placenta,cordone ombelicale avvolto intorno al collo, corioamniotite e acidosi fetale.
La gravita’ dell’acidosi e il danno al cervello: nuovi studi scientifici
Nel 2010, gli autori di uno studio sistemico che analizzava dati da studi molteplici ha concluso che il livello basso di pH nel sangue del cordone ombelicale è associato a risultati avversi che hanno un impatto a lungo termine sul neonato, come l’encefaloptia ipossico ischemica, la leucomalacia periventricolare, emorragie, paralisi cerebrale e morte del neonato. Ciò che non risultava chiaro era quale fosse il valore del pH che costituiva un’acidemia clinicamente significante. Uno studio di Yeh et al. effettuato su 51,519 neonati a termine, pubblicato nel BJOG, ha rivelato che il valore di pH ideale nell’arteria ombelicale è di 7.26-7.30. Il rischio di risultati negativi comincia ad incrementare quando il valore è sotto al 7.10 con il rischio maggiore al di sotto di 7.0. Un’altra rivelazione fondamentale di questo studio è che la maggior parte dei neonati che subisce lesioni, incluse le convulsioni nelle prime 24 ore, non sono nati con l’acidemia. Inoltre l’autore conclude che il rischio più basso è associato a un livello di 7.26-7.30, diversamente dagli standard precedenti che dichiaravano che più è alto il pH, minore è il rischio. Tutti i campioni di sangue dell’arteria ombelicale sono stati validati con il campione venoso corrispettivo.
L’American College of Obstetricians and Gynecologists suggerisce che il pH del sangue arterioso prelevato dal cordone ombelicale deve essere al di sotto del 7.0 se usato come fattore che stabilisce un nesso fra l’asfissia fetale e la lesione neurologica. Questaposizione non viene sostenuta dagli studi scientifici. Infatti molti studi confermano che l’asfissia intra-partum può provocare lesioni al cervello anche quando il valore è maggiore di 7.0. Infatti Yeh et al. (lo studio escludeva neonati con anomalie congenite più gravi) ha rivelato che il 10%-15% dei soggetti studiati riportava risultati negativi a livello neurologico con un pH tra il 7.0 e 7.11; anche nei soggettti con convulsioni ed encefalopatia si riscontrava un pH > 7.10 mentre nel 39% un pH oltre 7.20.
Lo studio di Yeh et al. ha osservato che:
- Molti neonati con asfissia intra-partum (che spesso hanno un basso punteggio Apgar) spesso hanno un pH normale.
- Neonati con punteggio Apgar basso che sono acidemici stanno meglio a lungo termine rispetto agli altri.
Eventi perinatali drastici si possono verificare senza la presenza di acidemia.
Gli eventi qui sopra menzionati possono verificarsi perché i neonati privi di acidemia possono esser stati ipossici senza aver sviluppato in conseguenza l’acidemia. Ciò può verificarsi per molte ragioni. Come viene riportato in seguito, se il feto ha una circolazione e una perfusione povera, i materiali acidi prodotti a causa del metabolismo anaerobico non si sposteranno nel corpo del neonato tramite la normale circolazione sanguigna. Ricontrollando le tracce del monitoraggio cardiaco fetale, si rileveranno, spesso, problemi di cuore che provocano una circolazione e perfusione ridotta. Un evento catastrofico che può verificarsi senza l’acidemia è l’occlusione completa del cordone ombelicale. Questo evento breve ma intenso può provocare lesioni al cervello con un acidemia bassa o totalmente assente.
In un neonato che ha subito asfissia, il campione di sangue arterioso ombelicale potrebbe sottovalutare gravemente l’acidosi presente nel feto/neonato
In quasi tutti i neonati che hanno subito un’asfissia grave, la perfusione al momento della nascita risulta povera o totalmente assente, inclusa la circolazione nel cordone ombelicale. Le arterie ombelicali riflettono lo stato del feto fino a quando il flusso non si arresta. L’acido lattico prodotto dall’ipossia/anossia a livello di tessuti non entrerà nella circolazione centrale e quindi neanche nelle arterie ombelicali. Pertanto, in un neonato/feto affetto da asfissia il campione di gas dal cordone ombelicale potrebbe non riflettere l’acidosi di cui il feto/bambino soffre. Non appena il neonato viene rianimato, la circolazione migliora e l’acido lattico viene trasmesso alla circolazione centrale. Dal momento che l’acido lattico entra in circolazione, il livello di deficit basico neonatale ottenuto da un neonato affetto da asfissia entro la prima ora dalla nascita si rivela più alto (peggiore) di quello trovato nel gas del cordone ombelicale.
L’emogasanalisi del cordone ombelicale nelle cause in tribunale
Nelle cause per risarcimento del danno, i risultati dell’esame del gas del cordone ombelicale vengono, spesso, usati dall’ospedale e dal personale medico nel tentativo di difendersi. Esistono molti motivi per cui un feto che ha sofferto di ipossia/asfissia potrebbe avere livelli normali di gas:
il feto potrebbe aver avuto una circolazione e una perfusione molto scarsa immediatamente prima della nascita;
- il feto potrebbe aver subito una lesione grave e improvvisa alla testa durante il parto che avrebbe potuto causare ischemia cerebrale;
- i valori potrebbero essere il risultato di errori commessi nel prelievo e/o nella conservazione e/o nell’analisi del sangue. Infatti il sangue potrebbe esser stato prelevato dal vaso sbagliato o potrebbe esser stato depositato in modo inappropriato nella fiala. Ci sono molti errori tecnici che possono avere effetto sulla validità dei risultati dal campione del gas del cordone ombelicale e infatti, il 18-20% dei risultati risultano non validi a causa di tecnici.
Considerata l’importanza del ruolo giocato all’interno del processo civile dall’analisi del gas del cordone ombelicale, è fondamentale affidarsi ad un avvocato specializzato in lesioni da parto che sappia cosa cercare nella cartella clinica per stabilire se il campione prelevato sia valido e rifletta accuratamente la condizione del bambino alla nascita.
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