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Fisiología del desarrollo
Guido Ulate Montero, MD, PhDCatedrático
Departamento de FisiologíaEscuela de Medicina
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Comparación entre los sistemas cardiovasculares fetal, del recién nacido y del adulto
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Al nacimiento:
Ocurre la vasoconstricción de vasos umbilicales por:Estiramiento de los vasosAumento de la PO2
Aumenta el riesgo de:HipoxiaHipoglicemiaHipotermina
Las 3 estimulan la liberación de epinefrina por la médula adrenal.
Ante problemas ventilatorios, la fatiga respiratoria es más frecuente y la tendencia es mayor entre menor sea la edad gestacional del RN.
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30 torr 23 torr
60%
85%
El gradiente de presiones para el O2 es bajo pero existe una gran área de intercambio
PO2 = 30-35 torr
PCO2 = 43 torr
El intercambio gaseoso en el feto
43 torr
43 torr
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PO2 y % de saturación de la HbF en diferentes puntos del sistema cardiovascular fetal
Pco2 v.u.: 43 mmHg; as.u: 55 mmHg
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66% 34%
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La circulación fetalFeto de término antes del nacimiento: GC total: 400 mL/kg/min.
Vol sang: 300 mL
Pared de ambos ventrículos con mismo grosor
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El foramen oval
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Cambios en las RVP, PAM pulmonar y flujo sanguíneo pulmonar
Rv pulm por: colapso de va, hipoxia, acidosis, LTD4
Rv pulm más de 5 veces
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Ducto venoso cierra en 3 hrs. Inmediatamente después de nacer el flujo revierte en el ducto arterioso (shunt I-D). Cierre funcional (en mayoría de RN) durante primeros 3 días de vida; ocurre por O2 y de PGE2, también influyen: NE, ACh y bradicinina. Cierre estructural a los 3 meses de edad.
Cambios circulatorios durante las horas siguientes al nacimiento
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Mecanismo del cierre funcional del ducto arterioso
J. Smooth Mucle Res. (2010) 46 (2):77-87
xq la placenta deja de poducirla y xq aumenta su degradación por la circulación pulmonar
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Mecánica ventilatoria durante los primeros minutos de nacimiento
Durante parto: catecolaminas y ADH. Esto producción de líquido y reabsorción ( x capilares y linfáticos)
Estímulos para inicio de la respiración posnatal: O2, CO2, T, táctil
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Maduración de los pulmones
•Durante el III trimestre de gestación el feto inicia la producción de f. surfactante (DPPC). Su síntesis es estimulada por:
–Glucocorticoides–Hormonas tiroideas–TRH–Prolactina–Factores de crecimiento como el EGFEnzimas activadas: sintasa de ác grasos y transferasa de fosfocolina
•Formación de alvéolos desde la 32 s gestación hasta los 8 años de edad.
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Algunos parámetros respiratorios 24 horas después del nacimiento
• VO2: 7 ml/kgxmin• PAM en a. pulmonar: 30 mmHg• RV pulmonar: 20% de la fetal• Espacio muerto anatómico: 7 ml• CRF: 30 ml/kg• VT: 20 ml• FR: 40 respiraciones/minuto• VVM: 800 ml/min• CL: 6 mL/cmH2O• Capacidad difusión O2: 2.5 mL/minmmHg = 10%
de la del adulto
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Algunos parámetros respiratorios 24 horas después del nacimiento
• Patrón respiratorio irregular: quimiorreceptores activos desde la 28 s gest pero maduración hasta varios días después del nacimiento.
• Pao2: 68 mmHg y PaCO2: 35 mmHg, pH: 7.4
• % F. Oxidativas en el diafragma: prematuro: 10%, término: 25%, adulto: 50%. En los lactantes los bronquiolos y las v.a. de pequeño calibre representan la mayor resistencia al flujo (por menor diámetro y falta de soporte)
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= zeta. Cadenas con menor afinidad para 2,3 DPGAl nacer 20% HbA. A los 4 m de edad: 90% HbA.
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Curva de saturación de la HbF y la HbA
P50 P50
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Increments in fetal weight gain in grams per day from 24 to 42 weeks' gestation. The black line represents the mean and the outer blue lines depict ±2 standard deviations.
10 s: 3 cm y 2.8 g; 30 s: 40 cms, 1.5 kg
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Determinantes del peso al nacer
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Reservas energéticas del feto y del recién nacido según peso y edad gestacional
Peso (g) Edad gestacional (semanas)
Reserva energética (kcal)
Glucógeno Proteínas Grasas Total
200 18 0 65 9 74
1000 27 4 416 90 510
2000 33 16 960 1080 2056
3000 40 70 - 120 1700 - 2000 5000 6770 -7120
Porcentaje grasa: 7% a la 33 s gest y 16% al término.Masa muscular en el RN término: 20%. Adulto: 45-50%
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Requerimientos hídricos del RN: 100-120 mL/kg. Con respecto al adulto tiene mayores pérdidas de agua debido a: ventilación aumentada, gran superficie corporal en relación a su peso y su piel es más permeable al agua.
Sangre 7 7 9-10
515
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En el feto su glicemia es aproximadamente 80% la de su madre. GLUT 1 y 3 involucrados en transporte materno-fetal.
RN de madres diabéticas presentan mayor tendencia a la hipoglicemia y macrosomía.
Posnatal: reservas de glucógeno hepático: 12 hrs. Movilizado por epinefrina y glucagón. Además: Epi y glucagón: lipasa sensible hormonas: glicerol a gluconeogénesis y AGL a cuerpo cetónicos.
Niveles plasmáticos de glucosa durante los primeros días de vida postnatal.
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200 g de tej graso pardo
Defensa contra la hipotermia
El RN pierde calor por radiación, conducción, convección y evaporación.
Se defiende mal por: 1.relac sup/vol,2. titiriteo, 3. tej adiposo.
Compensa con tej graso pardo.
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El tejido graso
pardo del RN
termogenina
Si el RN presenta hipoxia se defiende mal del enfriamiento pues el consumo de oxígeno de este tejido es muy elevado.
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Desarrollo de la función renal
• Orina desde 11 s gestación. Producción diaria de orina en la vida fetal: 15-25% wt.
• Nefrogénesis se completa alrededor de la 34 s de gestación• Flujo urinario diario según tabla adjunta.• FPR al nacer aprox. 35 ml/min*m2 aumenta al doble después
de 2 s y alcanza valores de adulto en el segundo año de edad.
• TFG al nacer (primeras 24 h) aprox. 12 ml/min*m2, evolución semejante al FPR. Luego como se muestra en el gráfico siguiente.
• Actividad del SRA aumentada durante período perinatal. Contribuye con del FPR y del TFG pero también está involucrado en maduración renal. Mutaciones en receptores AT2 causan anomalías en riñones ( # glomérulos) y tracto urinario.
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Flujo urinario según edad
Rev. chil. pediatr. v.75 n.3 Santiago mayo 2004
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CC
R (
mL/
min
x1.7
3 m
2 de
sup
erfic
ie c
orpo
ral)
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Desarrollo de la función renal (cont)
• Al nacer: reabsorción tubular de sodio: 98 – 99%. Niveles de adulto al año.
• RN con capacidad de concentración urinaria disminuida. Osmolalidad urinaria máx. 500 – 800 mOsm/kg. 1200 mOsm/kg hasta los 2 años. Asas menos profundas y menor producción de urea
• RN con menor capacidad para reabsorción tubular de bicarbonato, además menor capacidad para excreción de AT y amonio = menor respuesta renal compensadora ante acidosis. Máxima capacidad de acidificación urinaria a los 2 meses de edad.
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Función tiroidea• Tiroides fetal: comienza a producir h tiroideas entre 10 y 12 s.
Pero durante 1era mitad del embarazo la T4 procede princ de la madre. T3 hasta después de 30 s por ↑ monodesiodinasa I fetal.
• Inmediatamente después del parto los niveles plasmáticos de TSH aumentan rápidamente (hasta 15 veces más que los niveles del adulto), luego disminuyen a lo largo de la primera semana
• Niveles sanguíneos de T4 hacen pico aproximadamente a las 24 horas del nacimiento.
días
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El peso del cerebro se dobla durante los primeros 6 meses de vida. Durante esta etapa es muy sensible a la hipoxia.
A los 5 años, el volumen del cerebro corresponde al 95% del de un adulto.
Al nacer la BHE está incompleta.
La maduración sucede en dirección cefalocaudal y próximodistal.
Neuronas crecen y # sinapsis. Neuroglia sigue proliferando.
Pico de mielinización durante primeros 6 m pero cesa al final de 2da década. Volumen del cuerpo calloso aumenta 1.8% c/año entre los 3 y 18 años.
Desarrollo y diferenciación del SN
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Squire LR, et al. Fundamental Neuroscience. 3rd Ed. AP. 2008. Pp 962
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El sueño durante los primeros años de vida
• Durante el primer año:– A las 2 s=el periodo más largo de sueño dura 4 h; a los 5 m
dura 7 h. Esto refleja maduración en ritmos circadianos. Entre 6 y 9m=10 a 12 h + 2-4h durante día.
– Durante los primeros meses de vida: 1 periodo de sueño solo 1 a 2 ciclos de sueño. Cada ciclo dura de 50 a 60 min. En cada ciclo solo 2 estadios: activo (precursor del REM) y tranquilo (similar al NREM).
– Durante primeros 6 m inician cada periodo de sueño con el estadio activo. Luego comienzan con NREM.
– Después del 6to m se presenta la ausencia típica de movimientos musculares del REM.
– A los 3 m: 25-49%=tranquilo y 34-55%=activo. Al año: 51-61%=tranquilo y 26-40%=activo.
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Crecimiento pondoestatural postnatal
• Al nacer: 50 cms, 3 kg• Al año: 75 cms, 9 kg
Peso de los 2 a los 5 años: (edad x 2) + 8
Luego: (edad x 3) + 3
Talla a los 2 años: 84 cms, a los 3: 94 cms, a los 4: 100 cms.
Talla de los 4 a los 12 años: 6 cms/año
RN: primeras 4s. Primera infancia: 2do mes hasta 6 años. Segunda infancia: 6 a 12 años. Adolescencia: 12 a 18 años.
Superficie de área corporal(m2): [(Peso(kg)xTalla(cm)/3600]1/2
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Cambios hemodinámicos durante el crecimiento postnatal
Niño Adulto
PAM (55-60%) RVS (60-70%)
VS/kg (30-35%)VO2 (50%)
FC (50-55%)
GC/kg (50-60%)
VP/kg (25-30%)
PVC (35-40%)
El eje eléctrico del complejo QRS es aproximadamente +130° (+60 a +180°) al nacer; a los 2 meses de edad: +80° (+40 a +120°); después del año de edad igual al adulto.
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Frecuencia respiratoria (resp/min) según edad
Edad Promedio DE
6 – 12 meses 30 7
2 – 4 años 25 4
4 – 8 años 21 3
10 – 14 años 19 3
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Niveles de presión arterial durante el crecimiento
Hombres Mujeres
PA al nacer: 70/55 65/55
PA 2 meses: 90/50 85/50
PA 1 año: 90/55 90/55
PA 12 años: 105/60 105/60
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Frecuencia cardíaca según edad
Edad Promedio Rango ( 2DE)
0 – 24 hrs 123 93 - 154
1 – 7 días 129 91 - 166
1s – 5 meses 148 106 - 182
6– 11 meses 134 109 - 169
1 – 3 años 119 89 - 151
4 – 8 años 100 65 - 133
9 – 12 años 85 60 - 119
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Niveles de presión arterial durante la infancia
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Valores normales de Hgb (g/dL) y Hct (%)
Edad Hemoglobina Hematocrito
32 s gestación 13.4 41.5
40 s gestación 16.5 51
1 s postnatal 18.5 56
1 m postnatal 13,9 44
3 – 5 meses 12.6 36
6 – 24 meses 12.0 36
2 – 6 años 12.5 37
6-12 años 13,5 40
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Crecimiento pondoestatural del feto
10 s: 3 cm y 2.8 g; 30 s: 40 cms, 1.5 kg