태아와 신생아의 성장

태아의 순환은 태반, 제대 정맥과 제대 동맥, 정맥관, 난원공(타원구멍), 동맥관이 있는 구조적 차이로 신생아의 순환과 구별된다. 태반은 태아에게 산소와 영양분을 공급하고 이산화탄소와 노폐물을 제거한다. 제대는 태아와 태반을 연결하고 1개의 정맥과 2개의 동맥으로 구성되어 있다. 산소가 풍부한 동맥혈은 태반으로부터 제대 정맥을 통해 태아의 복벽으로 들어간다. 제대 정맥은 두 갈래로 나누어진다. 혈액의 40%는 하대정맥에 들어가기 전 간을 통과하는 문맥순환을 이루고 혈액의 60%는 간을 우회하여 정맥관을 통해 직접 하대정맥으로 들어간다. 우심방으로 들어간 혈액의 대부분은 타원구멍을 통해 태아의 좌심방과 좌심실을 거쳐 상행 대동맥으로 나가게 되어 머리와 상지에 산소가 많은 혈액을 우선 공급한다. 머리와 상지를 순환하면서 산소를 일차적으로 공급해준 혈액은 다시 상대정맥을 통해 우심방으로 들어와 우심실을 거쳐 폐동맥으로 보내진다. 폐동맥으로 송출된 혈액의 90%는 동맥관을 거쳐 하행 대동맥으로 유입되고 나머지 소량의 혈액만이 아직 기능하지 않는 폐로 들어가게 된다.
태아는 우심실의 박출량이 좌심실의 박출량보다 약 50%가 많아 우심실의 압력이 높다. 또한 출생 전에 태아의 폐가 허탈 상태이기 때문에 폐혈관 저항이 높았지만, 태아의 체순환은 혈류의 대부분이 저항이 낮은 태반을 통과하기 때문에 혈관의 저항은 낮다. 따라서 폐동맥으로 유입된 대부분의 혈액은 동맥관을 거쳐 혈관 저항이 낮은 대동맥으로 흐르고 저항이 높은 폐로는 적게 흐른다.
자궁 외의 생활로의 변화과정은 제대 결찰로 태반과의 연결이 끊어지고 호흡이 시작되면서 개시된다. 호흡의 시작을 돕는 자극은 주로 화학적 자극과 온도 변화이다. 제대 결찰과 동시에 태반으로부터 산소공급이 차단되면서 초래되는 신생아 혈액의 화학적 변화(낮은 PaO2,높은PaCO2, 낮은 pH)는 호흡 중추를 자극한다. 따뜻한 자궁 내 환경에서 자궁 외로 나오면서 경험하는 온도 변화도 호흡 자극의 중추이다. 호흡이 시작되면서 PaO2는 점차 높아지고 폐의 세동맥이 확장되며 폐혈관 저항이 떨어짐에 따라 폐 혈류는 증가하게 되고 좌심방으로 돌아오는 혈류가 증가한다. 이것은 좌심방의 압력을 높이는 원인이 되고 타원구멍이 기능상으로 닫히게 된다. 타원구멍은 태생 후 곧 닫히고 영아기 동안 조직 가장자리가 융합된다. 폐동맥의 압력이 떨어지면서 동맥관은 수축하고 좁아져서 생후 24시간 이내에 닫힌다. 정맥관의 폐쇄는 약 2주 동안 점차 일어난다. 출생 후에는 체순환 저항이 폐순환 저항보다 크고 좌 심의 압력이 우심보다 크다. 출생 후 변화는 가역적이어서 PaO2가 떨어지면 닫혔던 동맥관이 다시 열리고 폐의 세동맥이 수축하여 폐혈관 저항이 상승하게 된다. 프로스타글란딘 E는 동맥관의 개방을 유지하는 작용을 하며 출생 후에는 프로스타글란딘 E가 감소하면서 동맥관의 폐쇄가 일어난다. 미숙아의 경우 높은 프로스타글란딘 E 농도와 낮은 PaO2로 선천성 심질환인 동맥관 개존증이 동반되는 빈도가 높다. 자궁 외 생활로의 변화 기간은 출생 후 6~12시간 정도이나 새로운 환경에 적응하는 신생아 능력에 따라 차이가 있다. 이 기간에 집중 관찰을 통해 신생아가 직면할 수 있는 문제를 확인하고 적절하게 중재하는 것이 중요하다.