Fetal circulation
انسانوں میں، پیدائش سے پہلے اور بعد میں گردش کا نظام مختلف ہوتا ہے۔ جنین کی گردش نال، نال، دل اور نظامی خون کی وریدوں سے ڈھکی ہوئی نال خون کی وریدوں پر مشتمل ہوتی ہے۔ جنین کی گردش اور زچگی کے بعد کی گردش کے درمیان ایک بڑا فرق یہ ہے کہ جنین کے مرحلے کے دوران پھیپھڑوں کا استعمال نہیں ہوتا ہے جس کے نتیجے میں آکسیجن والے خون اور غذائی اجزاء کو نال سے جنین کے بافتوں میں منتقل کرنے کے لیے شونٹس کی موجودگی ہوتی ہے۔ پیدائش کے وقت، سانس لینے کا آغاز اور نال کا منقطع ہونا مختلف تبدیلیوں کا باعث بنتا ہے جو تیزی سے جنین کی گردش کو زچگی کے بعد کی گردش میں تبدیل کر دیتا ہے۔ آکسیجنشن، غذائیت، اور فضلہ کا تبادلہ نال زچگی اور جنین کی گردش کے درمیان غذائی اجزاء اور فضلہ کے تبادلے کے مقام کے طور پر کام کرتا ہے۔ پانی، گلوکوز، امینو ایسڈ، وٹامنز، اور غیر نامیاتی نمکیات آکسیجن کے ساتھ نال میں آزادانہ طور پر پھیل جاتے ہیں۔ دو نال کی شریانیں جنین سے ڈی آکسیجنیٹڈ خون اور فضلہ نال تک لے جاتی ہیں جہاں فضلہ آکسیجن اور غذائی اجزاء کے لیے تبدیل کیا جاتا ہے۔ اس کے بعد آکسیجن والا خون نال سے نالی کی رگ کے ذریعے جنین میں واپس آئے گا۔ جنین ہیموگلوبن میں آکسیجنشن ٹرانسپورٹ سرخ خون کے خلیوں کے اندر پائی جانے والی ایک ساخت ہے جو آکسیجن سے جڑی ہوتی ہے اور اسے لے جاتی ہے۔ فیٹل ہیموگلوبن جنین کی نال سے آکسیجن کھینچنے کی صلاحیت کو بڑھاتا ہے۔ اسے ہیموگلوبن مالیکیول سے سہولت ملتی ہے جو دو الفا اور دو گاما زنجیروں (2α2γ) سے بنا ہوتا ہے۔ اس کی آکسیجن-ہیموگلوبن علیحدگی وکر کو بائیں طرف منتقل کر دیا گیا ہے، جس کا مطلب ہے کہ یہ بالغ ہیموگلوبن کے مقابلے میں کم تعداد میں آکسیجن جذب کرنے کے قابل ہے۔ یہ جنین ہیموگلوبن کو نال میں بالغ ہیموگلوبن سے آکسیجن جذب کرنے کے قابل بناتا ہے، جہاں آکسیجن کا دباؤ پھیپھڑوں کے مقابلے میں کم ہوتا ہے۔ پیدائش کے بعد تقریبا 6 ماہ کی عمر میں، گاما زنجیروں کو آہستہ آہستہ بیٹا زنجیروں سے تبدیل کر دیا جائے گا۔ ہیموگلوبن کی اس نئی ساخت کو ہیموگلوبن اے کے نام سے جانا جاتا ہے، جو دو الفا اور دو بیٹا زنجیروں (2α2β) پر مشتمل ہے۔ ہیموگلوبن اے بالغوں میں پائی جانے والی اہم شکل ہے۔ پیدائش سے پہلے نال سے آکسیجن والا خون نال رگ کے ذریعے جنین تک پہنچایا جاتا ہے، جو ڈکٹس وینوسس یا جگر کے ذریعے کمتر وینا کیوا (آئی وی سی) میں بہہ جائے گا۔ جب آکسیجن والا خون آئی وی سی میں داخل ہوتا ہے، تو یہ جنین کی نظامی رگوں سے ڈی آکسیجنیٹڈ خون کے متوازی حرکت کرتا ہے، جس سے دائیں ایٹریم میں داخل ہوتے ہی بلامینر خون کا بہاؤ قائم ہوتا ہے۔ جنین کے دل میں دو اوپری ایٹریا اور دو نچلے وینٹریکلز ہوتے ہیں۔ اس میں دو اضافی ڈھانچے بھی ہوتے ہیں، فورامین اوول اور ڈکٹس آرٹیریوسس، جو آکسیجن والے خون کے لیے شونٹ کے طور پر کام کرتے ہیں۔ ان شونٹس کا کام پھیپھڑوں کو بائی پاس کرنا اور جنین کے اہم بافتوں میں مناسب گردش کو برقرار رکھنا ہے۔ جنین کے مرحلے میں، پھیپھڑے سیال سے بھر جاتے ہیں اور گر جاتے ہیں کیونکہ جنین امنیٹک تھیلی کے اندر ہوتا ہے اور نال آکسیجن فراہم کر رہا ہوتا ہے جس کی اسے نشوونما کے لیے ضرورت ہوتی ہے۔ پھیپھڑوں کے گرنے کے ساتھ، جنین کے مرحلے کے دوران پھیپھڑوں میں خون کے بہاؤ کو روکنے کے لیے پلمونری ویسکولر مزاحمت زیادہ رہتی ہے۔ جیسے ہی آکسیجن والا خون دائیں ایٹریم میں پہنچتا ہے، یوسٹاچین والو آکسیجن والے خون کو فورامین اوویل میں بھیجنے میں مدد کرتا ہے، جو دائیں اور بائیں ایٹریم کے درمیان ایک سوراخ ہے۔ جیسے ہی خون بائیں ایٹریم سے گزرتا ہے، یہ مائٹرل والو کے ذریعے بائیں وینٹریکل میں منتقل ہو جائے گا اور آورٹا کے ذریعے جسم میں پمپ کیا جائے گا۔ دائیں سے بائیں ایٹریم تک آکسیجن والے خون کا شونٹنگ اوپری حصوں میں آکسیجن اور غذائی اجزاء سے بھرپور خون کی فراہمی کرے گا، جس میں اہم اعضاء: دماغ شامل ہے۔ کچھ خون آورٹا سے اندرونی الیک شریانوں کے ذریعے نال کی شریانوں میں منتقل ہوتا ہے، اور نال میں دوبارہ داخل ہوتا ہے، جہاں جنین سے کاربن ڈائی آکسائیڈ اور دیگر فضلہ کی مصنوعات لی جاتی ہیں اور زچگی کی گردش میں داخل ہوتی ہیں۔ دائیں ایٹریم میں داخل ہونے والا کچھ خون فورامین اوویل کے ذریعے براہ راست بائیں ایٹریم میں نہیں جاتا، بلکہ دائیں وینٹریکل میں داخل ہوتا ہے۔ یہ خون جنین کی گردش سے واپس آنے والے آکسیجن والے پلاسینٹل خون اور ڈی آکسیجنیٹڈ خون پر مشتمل ہوتا ہے۔ یہ خون پلمونری شریان میں پمپ کیا جاتا ہے۔ پلمونری شریان میں، یہ منہدم پھیپھڑوں اور پلمونری کیپلیریوں کے نتیجے میں ہائی پلمونری ویسکولر مزاحمت کا سامنا کرتا ہے۔ جنین میں، پلمونری شریان اور آورٹا کے درمیان ایک خاص تعلق ہوتا ہے، جسے ڈکٹس آرٹیریوسس کہا جاتا ہے۔ چونکہ آورٹا میں پلمونری شریان کے مقابلے کم دباؤ ہوتا ہے، اس لیے زیادہ تر خون پھیپھڑوں سے دور ڈکٹس آرٹیریوسس میں بہتا ہے۔ ایک بار جب خون ڈکٹس آرٹیریوسس سے گزرتا ہے، تو یہ آورٹا سے خون کے ساتھ مل جاتا ہے۔ اس کے نتیجے میں خون کی مخلوط آکسیجن سیچوریشن ہوتی ہے جو جنین کے جسم کے نچلے نصف حصے کے زیادہ تر ڈھانچوں کی فراہمی کرتی ہے۔ پیدائش کے بعد جیسے ہی نال کی نالیاں ختم ہو جاتی ہیں اور نوزائیدہ بچہ پیدائش کے وقت سانس لینا شروع کر دیتا ہے، آکسیجن کا منبع نال سے پھیپھڑوں میں بدل جاتا ہے۔ یہ اہم محرک کئی طریقوں سے جنین سے زچگی کے بعد کی گردش میں تبدیلی کو آسان بنائے گا۔ سب سے پہلے، ڈکٹس وینوسس کو پہلے نال کی رگ سے خون کے بہاؤ کے ذریعے کھلا رکھا جاتا تھا۔ پیدائش کے وقت نال کی رگ سے خون کا بہاؤ کم ہو جائے گا اور ڈکٹس وینوسس بند ہو جائے گا۔ لہذا، آئی وی سی صرف نوزائیدہ بچے کے اعضاء اور نچلے حصوں سے ڈی آکسیجنیٹڈ خون لے جائے گا۔ دوسرا، جیسے ہی بچہ سانس لیتا ہے، پھیپھڑے پھیل جائیں گے اور الیوولی کو آکسیجن سے بھر دیں گے۔ آکسیجن کے مواد میں اضافہ پلمونری کیپلیریوں کو پھیلا دے گا اور نائٹرک آکسائڈ کی رہائی کو بھی متحرک کرے گا، جو پھیپھڑوں کے اندر خون کی وریدوں کو مزید پھیلا دیتا ہے۔ یہ قوتیں مل کر پلمونری ویسکولر مزاحمت کو کم کر دیں گی۔ پھیپھڑوں میں مزاحمت میں کمی کے ساتھ، پلمونری شریانوں کے ذریعے دل کے دائیں وینٹریکل سے پھیپھڑوں میں خون کا بہاؤ بڑھ جائے گا، جس سے نوزائیدہ بچے کی پلمونری گردش قائم ہوگی۔ نوزائیدہ بچے کی ہر سانس کے ساتھ، خون پلمونری کیپلری بیڈ کو پرفیوز کرتا ہے اور پلمونری رگوں کے ذریعے پھیپھڑوں سے باہر نکلنے اور دل میں واپس آنے سے پہلے آکسیجنشن سے گزرتا ہے۔ اس طرح، جیسے جیسے پلمونری گردش سے زیادہ خون بہتا ہے، پھیپھڑوں سے خون کی زیادہ مقدار بائیں ایٹریم میں واپس آتی ہے۔ رگوں کی واپسی میں اضافہ بائیں ایٹریم کے دباؤ کو اس وقت تک بلند کرے گا جب تک کہ یہ دائیں ایٹریم کے دباؤ سے تجاوز نہ کر جائے۔ دل کے ان دو چیمبروں کے درمیان دباؤ میں فرق فورامین اوول کو بند کر دے گا۔ آخر میں، پلمونری ویسکولر مزاحمت میں کمی کی وجہ سے، پلمونری شریان کا دباؤ اس وقت تک گر جائے گا جب تک کہ یہ آورٹا کے دباؤ سے کم نہ ہو جائے۔ چونکہ خون ہائی پریشر سسٹم سے لو پریشر سسٹم کی طرف بہتا ہے، اس لیے ڈکٹس آرٹیریوسس میں خون کے بہاؤ کی سمت الٹ جاتی ہے۔ جیسا کہ آورٹا سے آکسیجن سے بھرپور خون ڈکٹس آرٹیریوسس کے پار پلمونری شریان میں بہتا ہے، ڈکٹس آرٹیریوسس خون کے آکسیجن کے زیادہ مواد کے جواب میں سکڑ جائے گا۔ جبکہ آکسیجن ڈکٹس آرٹیریوسس کے ویسوکونسٹریکٹر کے طور پر کام کرتی ہے، پروسٹاگلینڈنس ہائپوپلاسٹک لیفٹ ہارٹ سنڈروم کے معاملات میں نچلے حصوں میں خون کے بہاؤ کو برقرار رکھنے کے لیے ڈکٹس آرٹیریوسس کو کھلا رکھ سکتے ہیں جہاں مائٹرل والو بند ہوتا ہے۔ نال کو ہٹانا، جو پروسٹاگلینڈین کا ایک ذریعہ ہے، ایک اور طریقہ کار ہے جس کے ذریعے ڈکٹس آرٹیریوسس پیدائش کے وقت بند ہو جاتا ہے۔ اگلے 2 سے 3 ہفتوں کے اندر، سکڑنے کے نتیجے میں ساخت میں خون کا بہاؤ کم ہو جاتا ہے جو ساخت کو مستقل طور پر بند رکھنے کے لیے ٹشو کی موت کو جنم دیتا ہے۔ ان تبدیلیوں کے نتیجے میں، زچگی کے بعد کی گردش ڈی آکسیجنیٹڈ خون کو کمتر اور اعلی وینا کیوا سے دائیں دل کی طرف لے جائے گی، جس سے خون پلمونری گردش کے ذریعے پھیپھڑوں میں بہے گا۔ خون پھیپھڑوں میں آکسیجن سے بھر جائے گا اور بائیں دل میں واپس آ جائے گا، جو آکسیجن سے بھرپور خون کو آورٹا کے ذریعے پمپ کرے گا تاکہ جسم کے باقی حصوں کو نظامی گردش کے ذریعے سپلائی کیا جا سکے۔ بعض صورتوں میں، جنین سے زچگی کے بعد کی گردش میں منتقلی نہیں ہو سکتی جیسا کہ اوپر بیان کیا گیا ہے پیچیدگیوں کی وجہ سے جو مسلسل اعلی پلمونری ویسکولر مزاحمت کا باعث بنتی ہیں۔ قبل از وقت بچے مکمل طور پر پختہ پھیپھڑوں کے بغیر پیدا ہوتے ہیں جن میں سرفکٹینٹ نامی مرکب کی کمی ہوتی ہے جو پانی کی سطح کے تناؤ پر قابو پا کر الوولی کو کھلا رہنے دیتا ہے۔ پھیپھڑوں کی توسیع میں نتیجے میں ہونے والی دشواری نوزائیدہ بچے کے لیے عام کارڈیو پلمونری منتقلی کرنے کے لیے پلمونری ویسکولر مزاحمت میں ضروری کمی کو روکتی ہے، جس کے نتیجے میں انفینٹ ریسپریٹری ڈسٹریس سنڈروم ہوتا ہے۔ اس کے علاوہ، کبھی کبھار پیدائش کے دوران، بچے اپنے فضلے کے مادے کی باقیات کو سانس میں لے سکتے ہیں جسے میکونیم کہا جاتا ہے، جس سے مناسب سانس لینے میں رکاوٹ پیدا ہوتی ہے۔ پھیپھڑوں کے اندر میکونیم کی موجودگی، جسے میکونیم ایسپریشن سنڈروم کہا جاتا ہے، سانس کی نالیوں میں رکاوٹ ڈال سکتا ہے اور نوزائیدہ بچے کے سرفیکٹینٹ کو بھی غیر فعال کر سکتا ہے۔ سوزش جو میکونیم کے سانس لینے کے نتیجے میں بھی ہوا کے راستے میں سکڑنے کا سبب بنتی ہے، جس کے نتیجے میں الوولی کی خراب وینٹیلیشن اور پلمونری کیپلری بیڈ کی ناکافی آکسیجنشن ہوتی ہے۔ پھیپھڑوں میں داخل ہونے والی آکسیجن کی کمی کے ساتھ، پلمونری ویسکولر مزاحمت زیادہ رہے گی اور نوزائیدہ بچے کا خون اب آکسیجن شدہ نہیں رہے گا، جس سے جنین کے شونٹ کو بند ہونے سے روکا جا سکے گا۔ انفینٹ ریسپریٹری ڈسٹریس سنڈروم اور میکونیم ایسپریشن سنڈروم کے دونوں صورتوں میں، جنین کے شونٹ ہائی پلمونری ویسکولر مزاحمت کی وجہ سے کھلے رہیں گے جب تک کہ مناسب اقدامات، جیسے کہ سرفیکٹینٹ یا مکینیکل وینٹیلیشن کا انتظام، بچے کو خود سے سانس لینے میں مدد کے لیے نہیں کیے جاتے۔ اگر مسئلہ درست نہ کیا گیا تو بچہ ہائپوکسیا، تیزابیت، اور دیگر سنگین پیچیدگیوں، جیسے دوروں سے گزرے گا۔ جنین کی گردش کی باقیات بالغ میں پائی جا سکتی ہیں۔ فزیولوجی جنین کی گردش کے پیچھے بنیادی تصور یہ ہے کہ جنین ہیموگلوبن (ایچ بی ایف) کا آکسیجن کے لیے بالغ ہیموگلوبن کے مقابلے میں زیادہ لگاؤ ہوتا ہے، جو آکسیجن کے جزوی دباؤ میں فرق کے ساتھ مل کر ماں کے گردشی نظام سے جنین میں آکسیجن کے پھیلاؤ کی اجازت دیتا ہے۔ بلڈ پریشر یہ جنین کا دل ہے نہ کہ ماں کا دل جو جنین کے خون کو جنین کی گردش کے ذریعے چلانے کے لیے بناتا ہے۔ انسانی جنین کے دائیں اور بائیں وینٹریکلز کے درمیان انٹرا کارڈیک دباؤ یکساں رہتا ہے۔ جنین کی آورٹا میں بلڈ پریشر حمل کے 20 ہفتوں میں تقریبا 30 ملی میٹر ایچ جی ہوتا ہے، اور حمل کے 40 ہفتوں میں بڑھ کر 45 ملی میٹر ایچ جی ہو جاتا ہے۔ حمل کے 20 ہفتوں میں جنین کی نبض کا دباؤ 20 ملی میٹر ایچ جی ہوتا ہے، جو حمل کے 40 ہفتوں میں بڑھ کر 30 ملی میٹر ایچ جی ہو جاتا ہے۔ نال سے گزرنے پر بلڈ پریشر کم ہو جاتا ہے۔ آرٹیریا امبیلیکلس میں، یہ 50 ملی میٹر ایچ جی ہے۔ یہ ولی میں کیپلیریوں میں 30 ایم ایم ایچ جی تک گر جاتا ہے۔ اس کے بعد، نال کی رگ میں دباؤ 20 ملی میٹر ایچ جی ہوتا ہے، جو دل میں واپس آتا ہے۔ نال کے ذریعے خون کا بہاؤ 20 ہفتوں میں تقریبا 35 ملی لیٹر/منٹ اور حمل کے 40 ہفتوں میں 240 ملی لیٹر/منٹ ہوتا ہے۔ جنین کے وزن کے مطابق ڈھال لیا جاتا ہے، یہ 20 ہفتوں میں 115 ملی لیٹر/منٹ/کلوگرام اور 40 ہفتوں میں 64 ملی لیٹر/منٹ/کلوگرام سے مطابقت رکھتا ہے۔ یہ 10 ہفتوں میں جنین کے مشترکہ کارڈیک آؤٹ پٹ کے 17 فیصد اور حمل کے 20 ہفتوں میں 33 فیصد سے مطابقت رکھتا ہے۔ اینڈوتھلین اور پروسٹانوائڈز پلیسینٹل شریانوں میں ویسوکونسٹریکشن کا سبب بنتے ہیں، جبکہ نائٹرک آکسائڈ ویسوڈیلشن کا سبب بنتا ہے۔ دوسری طرف، کوئی نیورل ویسکولر ریگولیشن نہیں ہے، اور کیٹیکولامائنز کا صرف بہت کم اثر ہوتا ہے۔ اضافی تصاویر حوالہ جات قلبی نظام کی جنینیات