Anatomia e Vascolarizzazione del Cordone Ombelicale: Un Ponte Vitale tra Madre e Feto

Il cordone ombelicale, noto anche come funicolo ombelicale, rappresenta una struttura anatomica di cruciale importanza durante la gravidanza, fungendo da ponte vitale e collegamento essenziale tra il feto in sviluppo e la placenta materna. Questo "fascio di vasi sanguigni" è l'organo attraverso cui si svolgono gli scambi nutritivi fondamentali tra il feto e la madre, garantendo l'apporto di ossigeno e nutrienti e la rimozione di anidride carbonica e cataboliti. La sua composizione istologica è unica e il suo ruolo è cruciale nel supporto e nella protezione del feto.

Anatomia Macroscopica Generale del Cordone Ombelicale

Il cordone ombelicale è una struttura tubolare che, alla vista, sembra proprio una fune. Si estende dall'ombelico fetale fino alla faccia fetale della placenta. Per tutta la sua lunghezza, la superficie esterna appare liscia, lucente e biancastra, essendo costituita dall’amnios che ricopre il cordone. Questa copertura amnio-coriale racchiude al suo interno i vasi sanguigni e il tessuto connettivo circostante. Il funicolo è intrinsecamente flessibile e molto resistente, caratteristiche essenziali per la sua funzione e per resistere alle sollecitazioni dell'ambiente uterino.

Nella maggior parte dei casi, il funicolo è inserito al centro della placenta, un posizionamento ottimale per la sua funzione. Al suo interno corrono tre lunghi vasi sanguigni, che hanno un andamento spiraliforme. Questa torsione, che presenta una quindicina di volute attorno al suo asse lungo, è un adattamento morfologico che consente al cordone di adattarsi a eventuali stiramenti in lunghezza e di ammortizzare possibili compressioni, preservando così il flusso sanguigno. Il cordone è circondato dal liquido amniotico, come tutto ciò che si trova all’interno dell’utero, e anche la densità dell’acqua amniotica contribuisce ad attutire le pressioni che possono arrivare dall’esterno.

Composizione Istologica: La Gelatina di Wharton

Al centro del cordone ombelicale, avvolgendo e proteggendo i vasi sanguigni, si trova un tessuto connettivo specializzato, noto come gelatina di Wharton. Questo tessuto è un esempio di tessuto connettivo mucoso maturo, che differisce da altri tessuti connettivi per le sue peculiarità strutturali e funzionali.

Il Tessuto Connettivo in Generale

Il tessuto connettivo è uno dei quattro tipi fondamentali di tessuto nell'organismo, includendo formazioni con caratteri morfologici diversissimi, dal connettivo lasso al tessuto adiposo, fino a parti dure e resistenti come tendini, elementi cartilaginei e ossei. A differenza degli epiteli, del tessuto nervoso e del muscolare liscio, le cellule dei connettivi hanno di solito una parte meno rilevante rispetto alle formazioni intercellulari o fondamentali. Le forme lasse del connettivo si imbevono dei liquidi nutritivi e, funzionando da intermediari tra l'apparato vascolare e gli altri tessuti, partecipano indirettamente al metabolismo. La parentela tra questi tessuti apparentemente tanto diversi è dimostrata, oltre che dall'analogia funzionale, dai fatti desunti dall'embriologia, dall'anatomia comparata e dalla patologia.

Nei Vertebrati, già in periodi relativamente precoci dello sviluppo embrionario (nell'uomo al principio della quarta settimana), v'è un tessuto di sostegno diffuso a gran parte dell'embrione, il mesenchima, a struttura più semplice dei tessuti connettivi dell'organismo maturo. È costituito da cellule con lunghi prolungamenti ramificati, immerse in un colloide amorfo, trasparente, ricchissimo d'acqua.

Fibre Costituenti del Tessuto Connettivo

All'interno dei tessuti connettivi, si distinguono diverse tipologie di fibre:

• Fibre Collagene: Si ripetono invariabilmente in quasi tutti i tessuti di sostegno e hanno grande uniformità. Si vedono facilmente al microscopio a fresco e nei preparati fissati. Sono assai resistenti alla trazione, perché le particelle che costituiscono le fibrille non possono essere separate in direzione longitudinale.
• Fibre Elastiche: Non sono costanti in tutti i connettivi e hanno spessore molto vario. Si anastomizzano mediante rami di divisione, formano reti lasse, oppure concrescono unendosi in membrane. Mentre le fibre collagene sono quasi inestensibili, le elastiche si possono stirare fino del doppio e, lasciate a sé, riprendono subito la lunghezza che avevano prima.
• Fibre Reticolari: Sono filamenti sottili riccamente anastomizzati, non mai riuniti a fasci. In vari punti si continuano con le fibrille collagene, il che fa pensare che non siano di natura essenzialmente diversa da queste, come alcuni ritengono.

La Specificità della Gelatina di Wharton

Nel funicolo ombelicale è presente il tessuto connettivo mucoso maturo, una forma specializzata di tessuto connettivo. Come il mesenchima embrionale, la gelatina di Wharton consta di cellule stellate e d'abbondante sostanza intercellulare amorfa, fluida, con poche fibre collagene ed elastiche intrecciate. Si distingue per la sua consistenza rilevante, dovuta alla grande viscosità della sostanza fondamentale amorfa, che si presenta in forma di gel denso, senza interstizi né fessure. Questo tessuto connettivo mucoso è caratterizzato da un’abbondante sostanza fondamentale molle e gelatinosa per la presenza di grandi quantità di proteoglicani acidi che conferiscono al tessuto un’intensa basofilia metacromatica. Le fibre collagene sono scarse e molto sottili; quelle elastiche sono assenti. Gli unici tipi cellulari presenti sono fibroblasti e scarsi macrofagi.

Questa particolare struttura conferisce al cordone ombelicale flessibilità ed elasticità straordinarie. La gelatina di Wharton consente la compressione e la deformazione dell'organo senza compromettere l'afflusso sanguigno al feto e garantisce il rapido ritorno alla forma originaria. Questa funzione protettiva è fondamentale per mantenere l'integrità dei vasi sanguigni anche in presenza di movimenti fetali o contrazioni uterine.

I Vasi Ombelicali: Il Cuore del Collegamento

Il cordone ombelicale è principalmente costituito dai vasi ombelicali, che rappresentano il sistema di trasporto bidirezionale tra feto e placenta. Questi vasi sono la vena ombelicale e le due arterie ombelicali.

La Vena Ombelicale

La vena ombelicale è il vaso che trasporta sangue arterioso, cioè ossigenato e ricco di nutrienti, dalla placenta al feto. Questo sangue, essenziale per la crescita e lo sviluppo fetale, proviene direttamente dal sangue materno attraverso gli scambi placentari. La vena ombelicale fornisce al feto sostanze preziose, incluse le preziosissime cellule staminali "totipotenti", che rappresentano una risorsa importante di salute di base. All’inizio le vene ombelicali sono due, come le arterie, ma poi si fondono in una sola vena durante lo sviluppo embrionale, atresica e resta solo la sinistra.

Dopo essere penetrata nell’ombelico fetale, la vena ombelicale abbandona le arterie e si dirige in alto e leggermente a destra del feto, lungo il margine libero del legamento falciforme (che superiormente segna il limite fra lobo destro e sinistro del fegato), raggiungendo la faccia inferiore del fegato fetale e collocandosi nel tratto anteriore del solco sagittale.

Le Arterie Ombelicali

Le due arterie ombelicali trasportano sangue venoso, cioè povero di ossigeno e ricco di anidride carbonica e cataboliti, dal feto alla placenta. Derivano dalle arterie iliache interne fetali. Il cuore fetale pompa questo sangue, impoverito di nutrienti e carico di prodotti di scarto metabolico, attraverso le arterie ombelicali fino alla placenta, dove potrà ricevere un nuovo carico di ossigeno e nutrienti dal sangue materno e dove i cataboliti vengono scambiati con il sistema circolatorio materno.

Il Dotto Venoso di Aranzio e la Circolazione Fetale

La vita del feto è caratterizzata da alcune particolarità che la rendono profondamente differente dalla vita successiva dopo la nascita. Il sistema circolatorio fetale presenta delle deviazioni che bypassano organi non ancora pienamente funzionanti, come i polmoni e, in parte, il fegato.

Uno dei rami terminali della vena ombelicale è il dotto venoso di Aranzio. A termine, è lungo 2-3 cm, presenta un diametro di 4-5 mm e sbocca nella vena epatica sinistra, a sua volta tributaria della vena cava inferiore. Il dotto rappresenta così la continuazione della vena ombelicale in direzione centrale e nello stesso tempo è un bypass utilizzato dal feto nei casi di centralizzazione del circolo per ipossia. Questo consente al sangue ossigenato proveniente dalla placenta di raggiungere rapidamente la circolazione sistemica fetale, in particolare il cuore e il cervello, evitando gran parte della circolazione epatica non ancora necessaria.

Un'altra peculiarità è il dotto arterioso di Botallo, che consente il passaggio del sangue dall'arteria polmonare direttamente all'aorta, evitando dunque i polmoni fetali, che non sono ancora funzionali per la respirazione.

Dopo la nascita, sia il dotto venoso che la vena ombelicale vanno incontro a obliterazione e fibrosi, trasformandosi in legamenti. La vena ombelicale obliterata diventa il legamento rotondo del fegato, mentre il dotto venoso di Aranzio diventa il legamento venoso. Anche le arterie ombelicali, dopo la nascita, si obliterano e diventano i legamenti ombelicali mediali.

Dimensioni e Morfologia del Cordone Ombelicale

Il cordone ombelicale è una struttura dinamica le cui dimensioni e morfologia sono adattate alle esigenze dello sviluppo fetale e del parto.

Lunghezza e Diametro

Il cordone ombelicale raggiunge mediamente la lunghezza di 50 centimetri dalla placenta materna fino alla parete addominale del feto. Il suo diametro è di circa 1-2 cm. La lunghezza del cordone ombelicale corrisponde alla lunghezza necessaria perché il neonato arrivi al seno materno, un adattamento naturale per facilitare il primo contatto madre-neonato. Il cordone aumenta di dimensioni e si spiralizza fino alla 24a settimana circa, per poi arrestarsi.

Spiralizzazione e Resistenza

Come accennato, i vasi all'interno del cordone ombelicale hanno un andamento spiraliforme, avvolti nella gelatina di Wharton. Questa caratteristica strutturale conferisce al cordone una notevole flessibilità e resistenza alla trazione e alla compressione. La torsione agisce come un meccanismo ammortizzante, riducendo la probabilità che il flusso sanguigno venga compromesso da piegature o schiacciamenti. È molto raro che il cordone si giri o si comprima in modo da creare un reale problema, proprio per le caratteristiche anatomiche descritte. Tuttavia, condizioni estreme possono comunque portare a complicazioni.

Punti di Inserzione del Cordone

L'inserzione del cordone ombelicale sia sulla placenta che sul feto è un aspetto anatomico di fondamentale importanza, e le sue variazioni possono avere implicazioni cliniche.

Inserzione Placentare

Nella maggior parte dei casi, il funicolo è inserito al centro della placenta. Questo posizionamento centrale è considerato il più favorevole, garantendo una distribuzione equilibrata e ottimale del flusso sanguigno. Tuttavia, l'inserzione può variare: nel 10% dei casi termina centralmente e nell'90% dei casi eccentricamente.

Quando il funicolo è inserito perifericamente, o non si inserisce direttamente nel disco placentare ma decorre nelle membrane amnio-coriali prima di raggiungere la placenta, si parla di inserzione velamentosa. Questa condizione può verificarsi durante il parto e determina un aumento del rischio di rottura o compressione dei vasi. La compressione o rottura dei vasi può provocare uno stato di sofferenza nel feto a causa dell'interruzione del flusso sanguigno.

Inserzione Fetale

L'inserzione fetale del cordone avviene in corrispondenza dell’ombelico sulla pancia del feto. Il feto, dunque, se lo trova davanti e sicuramente gli capita di toccarlo con le mani e sentirlo strusciare sul suo corpo. Potremmo dire che “ci gioca”. Questo è un aspetto normale e fisiologico del suo sviluppo intrauterino.

Anomalie del Cordone Ombelicale

Nonostante la sua robustezza e i meccanismi protettivi, il cordone ombelicale può presentare diverse anomalie che meritano attenzione clinica.

Anomalie di Lunghezza

La lunghezza media del cordone è di circa 50 cm. Variazioni significative da questa media possono comportare complicazioni:

• Cordone Troppo Corto: Se il funicolo è troppo corto, cioè meno di 30 centimetri, vi possono essere delle difficoltà nella progressione del feto nel canale del parto. Un cordone corto (<30 cm) può essere associato con la morte intrauterina del feto. La brevità di cordone può essere assoluta o relativa in conseguenza di giri attorno al corpo fetale o annodamenti dello stesso cordone. I cordoni ombelicali corti possono essere sottoposti a notevole tensione e rottura.
• Cordone Troppo Lungo: Quando il funicolo è più lungo di 80 centimetri (o >75 cm), si possono formare nodi o giri di cordone intorno al feto. Un cordone lungo (>75 cm) può anch'esso essere associato con la morte intrauterina del feto.

Anomalie di Inserzione

Oltre all'inserzione velamentosa, che abbiamo già menzionato come una delle anomalie di inserzione in cui i vasi non si inseriscono nel disco placentare ma decorrono nelle membrane amnio-coriali, esistono altre condizioni meno comuni. Queste anomalie possono aumentare i rischi durante il parto, in quanto i vasi non sono protetti dalla gelatina di Wharton nella porzione che decorre liberamente nelle membrane.

Nodi del Cordone (Veri e Falsi)

La formazione di nodi nel cordone ombelicale è una potenziale complicazione:

• Nodi Veri: Sono veri e propri annodamenti del cordone ombelicale. Possono essere associati occasionalmente ad occlusioni dei vasi sanguigni, evidenziando una tipica ostruzione del flusso sanguigno e rappresentando un serio rischio di anossia fetale.
• Nodi Falsi: Sono in realtà delle varici dei vasi sanguigni o concrezioni della gelatina di Wharton. Di solito hanno scarsa importanza clinica, non compromettendo il flusso sanguigno.

Prolasso del Funicolo Ombelicale

Il prolasso del funicolo è la presenza di una o più anse di cordone ombelicale davanti al feto nel canale del parto durante il travaglio. Questa è una condizione di emergenza ostetrica, poiché la compressione dei vasi sanguigni fetali all’interno di un cordone prolassato può provocare durante il parto una ostruzione vascolare con conseguente anossia fetale. I fattori di rischio sono generalmente predisponenti al prolasso, legati alla parte fetale presentata (ad esempio, presentazione podalica o trasversa) e al grado di impegno della testa fetale nel canale del parto.

Anomalie del Numero dei Vasi

La composizione vascolare standard del cordone ombelicale è di una vena e due arterie. Tuttavia, possono verificarsi delle variazioni:

• Arteria Ombelicale Unica (AUA): Questa è l’anomalia più comune del numero dei vasi. Circa l’1% di tutti i cordoni ombelicali presenta assenza congenita di un’arteria ombelicale. Tale percentuale sale all’8% nei feti con anomalie cromosomiche, specialmente a carico del cromosoma 11 e 13 (Sindrome di Patau). Le teorie patogenetiche più comuni includono l'agenesia primaria di un’arteria o l'atresia od atrofia secondaria di un’arteria normalmente presente nelle prime fasi di sviluppo. L'incidenza di AUA è 4 volte superiore a quella riportata in utero in caso di morte intrauterina del feto, suggerendo un collegamento con esiti negativi della gravidanza. Nelle gravidanze gemellari, la presenza di arteria ombelicale singola è 3-4 volte più frequente.

  • Diagnosi: Alla scansione ecografica trasversa del cordone ombelicale si evidenziano nettamente la vena e soltanto una arteria. L’utilizzo del color-doppler facilita l’esame, permettendo di visualizzare il flusso sanguigno. Tuttavia, il modo migliore per valutare il numero delle arterie è esaminare la porzione intra-addominale dell’arteria ombelicale lungo il lato della vescica fetale con color Doppler. La diagnosi è abbastanza semplice a partire dalla 20a settimana.
  • Associazioni Cliniche: In caso di arteria ombelicale unica, è alto il sospetto di malformazioni congenite fetali associate. Per questo motivo, il neonato dovrà essere attentamente studiato e monitorato. Le anomalie più frequentemente associate includono:
    • Anomalie cardiache (20-35%): difetti del setto (DIA, DIV), trasposizione dei grossi vasi, tetralogia di Fallot, cuore sinistro ipoplasico, truncus arteriosus.
    • Anomalie gastrointestinali (3%): atresia esofagea, atresia duodenale.
    • Anomalie genito-urinarie (9%): agenesia renale monolaterale, idronefrosi, persistenza/estrofia della cloaca.
    • Anomalie muscolo-scheletriche (7%): agenesia del sacro fino alla sirenomelia, amelia, focomelia, piede torto.
    • Anomalie del SNC (11%): anencefalia, idrocefalo.
    • Ernia diaframmatica (4%).
    • Anomalie della placenta (3%): placenta marginata, circumvallata, previa, corioangioma.
  • L'AUA è più frequente nei feti di madri diabetiche e nei nati prematuramente. Sembra che l'arteria mancante sia fino al 70% in più per la sinistra rispetto alla destra. Se non sono presenti altre anomalie ecograficamente visibili, solitamente non vi sono problemi genetici mutati. È importante valutare il benessere fetale con la flussimetria.

• Vasi Supernumerari: Sono molto rari e rappresentano una deviazione dalla norma dei tre vasi.

  • Una vena e tre arterie: La terza arteria è dovuta alla persistenza delle piccole arterie vitelline. Queste raramente raggiungono il diametro di 0,5 mm e solo in alcuni casi sono doppie per tutto il decorso; spesso invece si presentano doppie solo per brevi tratti. Mostrano una torsione simile a quella dell’arteria ombelicale principale.
  • Una vena, due arterie e un dotto: Il dotto sarebbe un residuo allantoideo o onfalomesenterico.
  • Quattro vasi (due arterie e due vene): Estremamente raro, può essere associato a malformazioni congenite multiple o, in alcuni casi, presentarsi senza anomalie fetali significative.

Altre Anomalie

• Ematomi: Si possono osservare degli ematomi all’interno del cordone propriamente detto, di solito vicino all’ombelico. Possono essere dovuti a traumi o fragilità vascolare.
• Tumefazioni Neoplastiche: Le tumefazioni neoplastiche come i mixomi sono piuttosto rare, ma possono occasionalmente interessare il cordone.
• Funicoliti: Sono infiammazioni del cordone ombelicale. La funicolite primaria può essere associata con prolungati periodi di rottura delle membrane fetali. Funicoliti secondarie possono essere associate alla macerazione del feto.
• Residui Congeniti: Nel cordone si possono rinvenire anche dei residui congeniti, tipo allantoide.

Il Cordone Ombelicale alla Nascita e Dopo

Il momento della nascita è un passaggio critico per il neonato, e il cordone ombelicale gioca un ruolo fondamentale in questa transizione.

Fisiologia del Clampaggio Tardivo

Dopo la nascita del bambino, il clampaggio e la recisione del cordone ombelicale nella pratica corrente ospedaliera sono pressoché immediati in molti contesti, mentre fisiologicamente il cordone smette di pulsare quando il neonato inizia a respirare da solo e il suo adattamento fuori dall’utero materno è completato. Il cordone ombelicale continua a pulsare (per un tempo variabile per ogni neonato) perché la placenta continua il suo lavoro di supporto fino a quando il neonato non è in grado di respirare e di ricevere l’ossigeno dai suoi polmoni e non più dalla vena ombelicale.

Il bambino a cui viene reciso subito il cordone è privato della sua fonte di ossigeno ed è costretto a compiere il primo respiro troppo in fretta, facendo arrivare bruscamente nei polmoni aria che gli comporta un senso di bruciore intenso nelle vie respiratorie; il viso contratto del neonato seguito dal pianto (segno ritenuto normale) è in realtà un segnale di sofferenza intensa. Questo lo si comprende bene quando, viceversa, aspettando che il cordone ombelicale abbia smesso di pulsare, o meglio ancora aspettando l’uscita della placenta prima di reciderlo, si osserva il primo respiro che passa quasi inosservato sul viso disteso e sereno del neonato rispettato nei suoi tempi.

Non deve esserci fretta a tagliare il cordone. In genere, la maggior parte del passaggio di sangue avviene nei primi 3-5 minuti, ma ci sono differenze individuali anche spiccate. Tramite il cordone, al bambino arrivano sostanze preziose per aiutarlo nell’adattamento all’ambiente “terrestre”, oltre alle preziosissime cellule staminali, dette “totipotenti”, che rappresentano una risorsa importante di salute di base che la natura prevede arrivino al bimbo in questi minuti dopo la sua nascita. Nuovi studi hanno dimostrato come sia importante non tagliare precocemente il cordone ombelicale anche nei prematuri nati da cesareo.

In assenza di interventi esterni, il cordone ombelicale si occlude fisiologicamente poco dopo la nascita, fenomeno spiegabile sia con un rigonfiamento e collasso della gelatina di Wharton in risposta ad una riduzione della temperatura, sia con la vasocostrizione dei vasi sanguigni dovuta alla contrazione della muscolatura liscia. Si crea una chiusura naturale che arresta il flusso sanguigno. In esposizione ad un'atmosfera di 18°C, questo bloccaggio fisiologico richiederà tre minuti o meno.

La situazione più frequente è che il bimbo nasce con uno o più giri di cordone intorno al corpo (nuchal cord). In questi casi, l’ostetrica lo “svoltola” per riallungare il cordone e poter appoggiare il bimbo sul corpo della sua mamma. Per questo, durante l’assistenza al parto, il battito cardiaco fetale viene sorvegliato e sentito ad intervalli regolari, per rilevare eventuali rallentamenti che indicano sofferenza.

Cura del Moncone Ombelicale

Alla nascita del bambino, il cordone viene tagliato dopo aver messo una molletta di plastica che blocchi l’uscita del sangue dal pezzetto di cordone che rimane attaccato al corpo del bimbo. Dopo la nascita, il moncone del cordone ombelicale si seccherà e cadrà quando il bambino avrà circa tre settimane, in un periodo che può andare da 3 a 9 giorni.

Fino a una decina di anni fa si disinfettava sempre il moncone e si utilizzavano garze e fascette addominali. Oggi si è semplificata la procedura, perché si è osservato che lasciandolo seccare senza applicare niente, cade facilmente e prima. Si preferisce perciò avvolgerlo semplicemente con una garzina e non stringere il pannolino al di sopra, per mantenerlo più areato. Comunque, al cambio del pannolino lo si osserva: se ci sono secrezioni, si cambia la garzina, staccandola con delicatezza. È importante toccarlo sempre con le mani pulite. Se il moncone è grosso ci metterà un po’ di più a seccarsi, se è piccolo potrebbe mummificarsi prima. È giusto osservare che le secrezioni non abbiano cattivo odore, che potrebbe indicare un'infezione. In genere, in Italia, si dice di aspettare a fare il bagnetto finché il cordone non è caduto, ma non è un’indicazione rigida.

La Donazione del Sangue Cordonale

Il sangue contenuto nel cordone ombelicale, ricco di cellule staminali ematopoietiche e mesenchimali, rappresenta una risorsa biologica di grande valore, che può essere utilizzata per scopi terapeutici e di ricerca.

Tipi di Donazione e Utilizzo

La donazione del sangue cordonale si distingue in quella individuale “autologa” e quella pubblica usata per la ricerca e il trapianto allogenico. Quello che si va a conservare sono le cellule staminali di cui è ricco il sangue fetale. Al momento, la raccolta “pubblica” viene utilizzata soprattutto per il trattamento di diverse patologie, tra cui la leucemia infantile, anemia aplastica, immunodeficienze ereditarie e malattie metaboliche.

Criteri di Raccolta e Conservazione

La qualità delle banche di raccolta è fondamentale, perché questo tessuto umano possa eventualmente essere utilizzato. Ci devono essere criteri di conservazione e stoccaggio molto seri e rigorosi. Anche la modalità di raccolta deve seguire una procedura attenta: è necessario raccogliere sangue sufficiente a riempire una sacca di circa 150 ml, altrimenti non è utilizzabile. Per ottenere tale volume, il cordone va reciso immediatamente dopo la nascita. Le cellule staminali vengono quindi crioconservate a temperature estremamente basse. La durata di conservazione non è comunque per sempre; in genere, si tratta di dieci anni, ma prorogabili se mantenute in buone condizioni e se si dimostra la vitalità e funzionalità delle cellule.

tags: #vascolarizzazione #cordone #ombelicale