في غضون ثوان من الولادة، يأخذ الطفل الأكسجين الخاص به لأول مرة. ولكي يحدث ذلك، يجب أن تتغير رئتاه الدقيقة ونظام الدورة الدموية خلال ثوان.
إذن، كيف يمكن للإنسان الصغير أن يتنفس ما يمكن أن يكون أكثر أنفاسه تحديا في حياته بعد ثوان فقط من الولادة؟.
لا توفر الرئتان الأكسجين للجنين أثناء الحمل. وبدلا من ذلك، تنهار جزئيا وتمتلئ بالسائل أثناء النمو بينما يحصل الطفل على الأكسجين عبر الحبل السري من المشيمة، وفقا لمعهد تكساس للقلب.
ونظرا لأن الرئتين لا تتدخلان في إمدادات الأكسجين حتى الآن، فإن غالبية إمداد الدم للجنين يتجاوز الرئة من خلال أوعيتين دمويتين فريدتين للأجنة. الأول: الثقبة البيضوية، تسمح للدم المؤكسج من الحبل السري بالتدفق مباشرة من الأذين الأيمن للقلب إلى الأذين الأيسر، بدلا من الذهاب إلى البطين الأيمن والرئتين كما يحدث عند البالغين، وفقا لمستشفى الأطفال في فيلادلفيا. ويربط الوعاء الثاني، المسمى القناة الشريانية، شريان الجسم الرئيسي وشريان الرئة الرئيسي، ما يسمح لدم الجنين المؤكسج بالانتقال بعيدا عن الرئتين ويتجه نحو الجزء السفلي من الجسم، وفقا لجمعية القلب الأمريكية.
وقال الدكتور جاي كيم، طبيب حديثي الولادة ومدير طب الأطفال حديثي الولادة في مستشفى سينسيناتي للأطفال، على عكس قلب البالغين، "عندما يخرج الجنين، يكون الجانب الأيمن من القلب هو المسيطر". وهذا لأنه يضخ الدم المؤكسج من خلال هاتين التحويلتين المؤقتتين إلى الجسم بأكمله. ولكن بعد الولادة، يعاد تنظيم الدورة الدموية، ويصبح البطين الأيسر هو المسيطر، والمسؤول عن إرسال الدم إلى جميع أنحاء الجسم، بينما يتولى البطين الأيمن المهمة الجديدة المتمثلة في إرسال الدم الذي يفتقر إلى الأكسجين إلى الرئتين، وفقا لتقرير صدر عام 2002 نُشر في دورية أرشيف الأمراض في الطفولة.
ويحدث هذا التحول في سلسلة من التغييرات السريعة بعد الولادة مباشرة. أولا، تبدأ الخلايا المسؤولة عن إفراز السوائل في رئتي الجنين بامتصاص السوائل بمجرد ولادة الطفل، وإزالة السائل لإفساح المجال للأكسجين الوارد. وتنتقل الرئتان على الفور إلى أن تمتلئ بالهواء". وقال كيم إن هذا التنفس الأول يمكن أن يكون قويا ومثيرا لدرجة أنه، في بعض الحالات، يؤدي إلى إحداث ثقب في رئتي الطفل الوليدتين.
وهذا أول تضخم للرئتين يقلل بشكل كبير من الضغط ومقاومة تدفق الدم في الرئتين. ويؤدي الضغط المنخفض إلى ضخ الدم من البطين الأيمن لإعادة توجيهه نحو رئتي حديثي الولادة، وفقا لمراجعة في مجلة Physiological Reviews.
وبمجرد أن يكون ضغط الرئة أقل من ضغط الدم الجهازي، أو الضغط الذي يمارس على الأوعية الدموية أثناء تقلصات القلب، فإن الثقبة البيضوية تنغلق. ومع عدم وجود ممر بين الأذينين الأيمن والأيسر، يبدأ الدم غير المؤكسج بالتدفق من الأذين الأيمن إلى البطين الأيمن السفلي، ثم يُرسل إلى الرئتين.
وفي الوقت نفسه، يؤدي انخفاض الضغط في الجهاز الرئوي إلى انتزاع الدم من القناة الشريانية، وهي الأوعية الدموية التي تسمح للدم بالمرور عبر الرئة والتوجه إلى الجسم. وتبدأ القناة في الانقباض وتغلق خلال اليومين الأولين من الحياة.
وفي هذه المرحلة، يتجه 100٪ من إمداد الدم إلى الرئتين. ويُضخ الدم المشبع بثاني أكسيد الكربون في الشعيرات السنخية - الأوعية الدموية الصغيرة في الرئتين - لأول مرة. وتستبدل الحويصلات الهوائية - الأكياس الهوائية الصغيرة في الرئتين - ثاني أكسيد الكربون في الدم بالأكسجين الذي يأخذه الطفل.
وقال كيم إن الأمر يستغرق حوالي 5 دقائق للطفل السليم الذي يولد في موعده، للعثور على نوع طبيعي. ولكن الانتقال يحدث في نفس واحد، وهي "لحظة ساحرة للغاية".