태아순환(Fetal Circulation)
태아순환은 출생 전 태아가 산소와 영양분을 공급받는 혈액순환 시스템입니다.
산소 공급: 태아의 폐는 기능하지 않으므로 산소는 태반(placenta)을 통해 공급됩니다.
순환 경로: 태아는 폐 대신 태반을 통한 가스교환 시스템을 갖추고 있으며,
출생 후 순환 변화: 출생 후 폐호흡이 시작되면서 태아순환이 성인순환으로 전환됩니다.
1. 태아순환의 해부학적 특징
태아는 성인과 다른 특수한 혈관과 단락(shunt) 구조를 이용하여 혈액을 순환시킵니다.
주요 구성 요소는 다음과 같습니다.
(1) 태반(Placenta)
태아의 산소와 영양분 공급을 담당
태반에서 산소를 받은 혈액이 태아로 유입됨
태반에서 태아로 가는 주요 혈관
- 제대정맥(Umbilical Vein): 태반에서 태아로 산소포화도가 높은 혈액을 운반
- 제대동맥(Umbilical Arteries): 태아에서 태반으로 이산화탄소와 노폐물 배출
(2) 태아순환에서 중요한 3가지 단락(Shunt)
태아는 폐순환을 우회하는 3가지 특수 단락을 가집니다.
이 단락들은 출생 후 기능이 변화하여 성인순환으로 전환됩니다.
1) 정맥관(Ductus Venosus)
- 제대정맥(Umbilical Vein)을 통해 온 혈액이 간을 거치지 않고 바로 하대정맥으로 들어가는 우회로
- 목적: 간을 거치지 않고 산소가 풍부한 혈액을 빠르게 심장으로 운반
출생 후 변화
- 정맥관은 폐쇄되며, 정맥관인대(Ligamentum Venosum)로 변형됨
2) 난원공(Foramen Ovale)
- 우심방과 좌심방 사이의 구멍
- 목적: 우심방의 혈액이 폐를 거치지 않고 좌심방으로 직접 이동하도록 함
→ 폐가 기능하지 않으므로 폐순환을 최소화
출생 후 변화
- 출생 후 첫 호흡 시 폐혈관이 확장되면서 난원공이 닫힘
- 성인에서는 난원오목(Fossa Ovalis)으로 변화
3) 동맥관(Ductus Arteriosus)
- 폐동맥과 대동맥을 연결하는 혈관
- 목적: 폐로 가는 혈액이 대동맥으로 직접 빠져나가도록 함
→ 폐순환을 우회하여 전신순환으로 보내는 역할
출생 후 변화
- 출생 후 폐가 기능하면서 동맥관이 닫힘
- 성인에서는 동맥관인대(Ligamentum Arteriosum)로 변화
2. 태아순환의 혈액 흐름
태아의 혈액순환은 성인과 다르게 이루어집니다.
(1) 산소가 풍부한 혈액 흐름 (태반 → 태아)
태반에서 산소포화도가 높은 혈액 공급
제대정맥(Umbilical Vein)을 통해 태아로 유입
일부는 정맥관(Ductus Venosus)을 통해 간을 우회하여 하대정맥(IVC)으로 바로 유입
하대정맥 → 우심방(Right Atrium)으로 혈액 전달
난원공(Foramen Ovale)을 통해 일부 혈액이 바로 좌심방(Left Atrium) → 좌심실(Left Ventricle) → 대동맥(Aorta) → 전신순환으로 이동
(2) 폐순환을 우회하는 혈액 흐름
폐는 기능하지 않으므로 폐로 가는 혈액이 최소화됨
우심방에서 폐동맥으로 가는 혈액의 대부분이 동맥관(Ductus Arteriosus)을 통해 대동맥으로 직접 우회
일부 혈액만 폐로 가지만, 폐는 기능하지 않으므로 혈류 저항이 높음
(3) 산소가 소모된 혈액이 태반으로 돌아가는 과정
대동맥에서 혈액이 전신으로 공급된 후, 하반신의 혈액은 제대동맥(Umbilical Arteries)을 통해 태반으로 이동
태반에서 이산화탄소 제거 및 산소 공급 후 다시 태아로 순환
제대동맥 → 태반에서 산소 공급 → 제대정맥 → 태아로 유입
3. 출생 후 태아순환의 변화
출생 후 첫 호흡과 함께 태아순환은 성인순환으로 변화합니다.
(1) 첫 호흡으로 인한 폐혈관 확장
- 출생 후 폐가 팽창하면서 폐혈관 저항이 급격히 감소
- 난원공이 닫히고 좌심방의 압력이 증가하여 성인과 같은 심장 기능 형성
(2) 주요 태아혈관의 폐쇄
태아 혈관 출생 후 변화
| 정맥관(Ductus Venosus) | 정맥관인대(Ligamentum Venosum) |
| 난원공(Foramen Ovale) | 난원오목(Fossa Ovalis) |
| 동맥관(Ductus Arteriosus) | 동맥관인대(Ligamentum Arteriosum) |
| 제대동맥(Umbilical Arteries) | 제대동맥인대(Medial Umbilical Ligaments) |
| 제대정맥(Umbilical Vein) | 간원인대(Ligamentum Teres, Round Ligament of Liver) |
출생 후 폐혈류 증가, 태반순환 종료 → 성인과 동일한 혈액순환으로 전환
4. 태아순환과 관련된 질환
(1) 선천성 심장병 (Congenital Heart Disease, CHD)
태아순환이 정상적으로 변하지 않으면 심장 기형 발생
① 동맥관 개존증(PDA, Patent Ductus Arteriosus)
- 출생 후 동맥관이 닫히지 않음 → 폐로 가야 할 혈액이 대동맥으로 빠져나감
- 치료: 프로스타글란딘 억제제(Indomethacin) 사용
② 난원공 개존증(PFO, Patent Foramen Ovale)
- 난원공이 출생 후에도 닫히지 않아 혈류가 비정상적으로 흐름
- 심하면 뇌졸중 위험 증가
③ 청색증형 심장병 (Cyanotic Heart Disease)
- 산소 부족으로 피부가 파랗게 변하는 질환
- 대표적 예: 팔로 4징(Tetralogy of Fallot, TOF)
5. 결론
태아는 태반을 통해 산소를 공급받으며, 폐순환을 우회하는 독특한 순환 구조를 가짐
출생 후 첫 호흡과 함께 난원공, 동맥관 등이 닫히면서 성인순환으로 변화
태아순환 이상이 있으면 선천성 심장질환 발생 가능 → 조기 진단 및 치료 중요