Introduzione al Ponte Vitale della Vita Fetale
La vita del feto è caratterizzata da alcune particolarità che la rendono profondamente differente dalla vita successiva dopo la nascita. Centralmente a questa unicità si trova il cordone (o funicolo) ombelicale, l’organo indispensabile che mette in comunicazione il feto con la placenta. Questo collegamento è vitale per lo scambio di sostanze essenziali e per la rimozione dei prodotti di scarto. All'interno di questa struttura complessa, la vena ombelicale fetale ricopre un ruolo di primaria importanza, essendo il vaso principale responsabile del trasporto di sangue ossigenato e ricco di nutrienti dalla madre al feto. Comprendere l'anatomia e la fisiologia di questo vaso, così come le sue possibili anomalie e le relative implicazioni cliniche, è fondamentale per la sorveglianza della salute fetale.
In questo contesto, il ritardo di crescita fetale (FGR, Fetal Growth Restriction) si presenta come una comune complicanza della gravidanza, spesso dovuta ad insufficienza placentare. Globalmente, il FGR rappresenta una delle cause principali di natimortalità, mortalità e morbilità neonatale a breve e a lungo termine. Per questo motivo, l'analisi delle modifiche del flusso della vena ombelicale nel corso della gravidanza patologica è un campo di studio cruciale, al fine di valutarne un’eventuale correlazione con l’outcome perinatale a breve termine dei feti FGR. Questo articolo esplorerà in dettaglio la vena ombelicale fetale, dalla sua struttura alla sua funzione, dalle sue varianti anatomiche alle sue implicazioni cliniche, includendo anche i risultati di ricerche recenti sul suo ruolo nel FGR.
Il Cordone Ombelicale: Struttura e Funzione di un Organo Essenziale
Il cordone ombelicale, come accennato, è l’organo che connette il feto alla placenta, fungendo da linea vitale per tutto il periodo della gestazione. Al suo interno, esso è composto da due arterie e da una vena ombelicale. Le due arterie ombelicali hanno il compito di trasportare sangue ricco di CO2 e cataboliti dal feto alla placenta, dove avverrà lo scambio con il sangue materno. Viceversa, la vena ombelicale riporta il sangue ossigenato e ricco di nutrienti dalla placenta al feto, garantendo così l'apporto energetico e nutritivo necessario per la crescita e lo sviluppo.
A differenza della circolazione sanguigna di un adulto, nella circolazione fetale la vena ombelicale è un vaso di fondamentale importanza perché trasporta sangue ricco di ossigeno e di nutrienti ma povero di anidride carbonica dalla madre al feto. Le due arterie ombelicali, al contrario, trasportano sangue non ossigenato e ricco di prodotti di scarto dal feto alla madre, dove avverrà il rifornimento di ossigeno e di sostanze nutritive. Lo scambio di ossigeno e di anidride carbonica tra la madre e il feto avviene attraverso la placenta, che è l'organo di scambio materno-fetale per eccellenza.
All’interno del cordone ombelicale, la gelatina di Wharton svolge un ruolo cruciale, la cui funzione è di evitare il collasso delle due arterie e della vena ombelicale soprattutto in seguito ad una compressione del funicolo. Questa compressione può essere dovuta a vari fattori, quali i movimenti del feto, la presenza di giri di cordone intorno alle parti fetali o dalla presenza di nodi veri del cordone. La compressione del cordone ombelicale, riducendo l’apporto di ossigeno e di nutrienti, può causare sofferenza fetale e, di conseguenza, lo sviluppo di danni a carico del cervello come l’encefalopatia ipossico-ischemica.
La Circolazione Fetale: Un Adattamento Unico per la Vita Intrauterina
La circolazione fetale è un sistema altamente specializzato, profondamente adattato alle esigenze della vita intrauterina, dove i polmoni non sono ancora funzionanti per la respirazione e il fegato non svolge tutte le sue funzioni metaboliche. La vena ombelicale è il pilastro di questo sistema, assicurando l'apporto continuo di ossigeno e nutrienti.
Fetal Circulation - Fundamentals of Fetal Health Surveillance
Una volta nell'addome, la vena ombelicale abbandona le arterie ombelicali e, seguendo il margine libero del legamento falciforme, raggiunge la faccia inferiore del fegato, collocandosi nel tratto anteriore del solco sagittale sinistro. Qui, termina aprendosi nel ramo sinistro della vena porta. Di rimpetto allo sbocco della vena ombelicale nasce, dal ramo sinistro della vena porta, un condotto venoso assai voluminoso ma di calibro inferiore rispetto alla vena ombelicale, noto come il condotto venoso (dell’Aranzio). Questo condotto decorre nel tratto retroilare del solco sagittale sinistro del fegato e va a sboccare nella vena epatica sinistra, la quale è tributaria della vena cava inferiore, rappresentando così la continuazione della vena ombelicale in direzione di quest'ultima.
Questo percorso è cruciale perché permette al sangue ossigenato di bypassare una parte significativa della circolazione epatica, che nel feto non è ancora pienamente sviluppata per le funzioni metaboliche che svolgerà dopo la nascita. La vena ombelicale è un vaso pulsante con marcati caratteri strutturali di vena di tipo propulsivo che immette nella vena cava inferiore, principalmente attraverso il condotto venoso dell’Aranzio, il sangue ossigenato e ricco di materiali nutritizi provenienti dalla placenta.
Un altro adattamento importante della circolazione fetale si verifica a livello del cuore e dei grandi vasi. Per questo motivo, a livello dell'arteria polmonare troviamo il dotto arterioso di Botallo, che consente il passaggio del sangue dall'arteria polmonare direttamente all'aorta, evitando dunque il circolo polmonare, dato che i polmoni fetali non sono ancora coinvolti negli scambi gassosi.
Dopo la nascita, con la legatura del cordone ombelicale, l'intero sistema circolatorio fetale subisce modifiche significative. Sia la vena ombelicale che il condotto venoso vanno incontro a un processo di obliterazione che si completa entro il terzo mese di vita. Si trasformano rispettivamente nel legamento rotondo e nel legamento venoso del fegato. La sezione intracorporea della vena ombelicale resta come legamento rotondo (legamento rotondo del fegato), riscontrato all’estremità inferiore del legamento falciforme. Questo legamento, situato nel margine libero del legamento falciforme del fegato, è la vestigia del tratto della vena ombelicale che andava dalla regione ombelicale al ramo sinistro della vena porta.
Ramo affluente della vena ombelicale è la vena sovraombelicale che trae origine dalla parete anteriore dell’addome, nella regione ombelicale. Sbocca talora direttamente nel ramo sinistro della vena porta.
All'inizio dello sviluppo embrionale, il sangue della placenta è convogliato all'embrione nel cordone ombelicale tramite due vene ombelicali, destra e sinistra. In condizioni normali, alla quarta settimana di vita embrionale la vena ombelicale destra va incontro a fenomeni di rimaneggiamento per scomparire completamente entro la settima settimana. Il segmento della vena ombelicale sinistra prossimale al cuore degenera anch'esso e rimane il segmento della vena ombelicale sinistra che va dall'ombelico al fegato. La vena ombelicale definitiva si dirige in addome fetale e dopo aver attraversato il legamento falciforme entra nel fegato dove, prima di curvare a destra nel seno portale, irrora il lobo sinistro del fegato tramite le vene porta di sinistra (superiore e inferiore) e il lobo destro del fegato tramite la vena porta di destra. Nel seno portale giunge anche la vena porta extraepatica che drena il sangue dagli organi addominali.
Anomalie del Cordone Ombelicale: Da Varianti Anatomiche a Condizioni Patologiche
Le anomalie del cordone ombelicale possono variare da semplici varianti anatomiche a condizioni patologiche che possono compromettere seriamente la salute fetale. La comprensione e la diagnosi precoce di queste anomalie sono essenziali per una gestione appropriata della gravidanza.
Inserzione Velamentosa dei Vasi
Una delle anomalie di inserzione è la cosiddetta inserzione velamentosa: in questo caso, i vasi non si inseriscono nel disco placentare, ma decorrono nelle membrane amnio-coriali prima di raggiungere la placenta stessa. Questa condizione rende i vasi più vulnerabili a compressione o rottura, specialmente durante il travaglio.
Anomalie di Vascolarizzazione: L'Arteria Ombelicale Unica
Sebbene il cordone ombelicale contenga solitamente due arterie e una vena, esistono casi di vascolarizzazione con arteria unica. Questa condizione può essere isolata e priva di significato clinico, ma può anche essere associata ad altre anomalie fetali, rendendo necessaria un'attenta valutazione ecografica.
Nodi Veri del Cordone Ombelicale
I nodi veri del cordone ombelicale si formano quando il cordone si annoda su se stesso, creando una vera e propria strozzatura. Cosa succede quando si verifica un nodo nel cordone ombelicale è strettamente legato alla presenza e alla qualità della gelatina di Wharton. Quando è presente un nodo vero del cordone ombelicale e la gelatina di Wharton è buona, non vi è alcun rischio in quanto i vasi non vengono compressi perché sono protetti da questa sostanza gelatinosa. Tuttavia, quando è presente un nodo vero, ma la gelatina di Wharton è ridotta, viene altamente compromesso il flusso dei vasi ombelicali. Questo può limitare gravemente l’apporto di ossigeno al feto, il che può essere causa di morte endouterina fetale (MEF), danni neurologici e di morte neonatale.
La Spiralizzazione del Cordone Ombelicale
Qual è la forma del cordone ombelicale? Fisiologicamente, il cordone ombelicale è spiraliforme. La forma spiraliforme del cordone ombelicale è data dalla diversa lunghezza delle arterie e della vena che si trovano al suo interno. La lunghezza dei vasi ombelicali è maggiore di quella del cordone e in particolare la lunghezza delle due arterie è maggiore di quella della vena ombelicale.Una spiralizzazione eccessiva (iperspiralizzazione) e una spiralizzazione minima (ipospiralizzazione) possono creare delle alterazioni emodinamiche. L’ipospiralizzazione può essere causa di morte endouterina fetale (MEF), anomalie cromosomiche e sofferenza fetale durante il travaglio di parto. L’iperspiralizzazione, invece, può essere associata a un ritardo di crescita fetale (IUGR), stenosi del cordone, trombosi e anche di sofferenza fetale in seguito all’attività contrattile dell’utero.
Lunghezza del Cordone Ombelicale: Brevità e Lunghezza Eccessiva
Il cordone ombelicale usualmente ha una lunghezza all’incirca di 50-60 centimetri ed un diametro di 12-20 millimetri. Variazioni significative da queste misure standard possono avere importanti implicazioni.Una lunghezza eccessiva del cordone ombelicale, maggiore di 80 cm, favorisce gli attorcigliamenti e la creazione di nodi veri, aumentando il rischio di compressione vascolare.
La brevità del cordone può essere assoluta o relativa.Se il cordone ombelicale è corto e la sua lunghezza è minore di 32 cm, si parla di brevità assoluta. Tale misura è la distanza minima necessaria affinché possa avvenire un parto spontaneo per via vaginale. Altrimenti, il feto si tirerebbe dietro la placenta, causandone un distacco precoce che può essere fatale. Il cordone ombelicale è definito corto quando la sua lunghezza è minore di trentadue centimetri. Se la lunghezza del cordone è ridotta e quindi minore di 32 cm, il parto non può avvenire spontaneamente perché la sua lunghezza risulta essere minore della lunghezza del canale del parto. La lunghezza del cordone deve quindi essere tale da consentire la fuoriuscita del feto perché se il cordone ombelicale è corto, si porterà dietro la placenta provocandone il distacco precocemente e quindi prima della completa fuoriuscita del feto. Il distacco precoce della placenta è causa di grave emorragia materna e determina la cessazione dell’apporto di ossigeno al feto, il quale è indispensabile per il suo benessere. La notevole riduzione dell’apporto di ossigeno al feto è causa di sofferenza, asfissia, deficit neurologici, encefalopatia ipossico-ischemica e di morte fetale/neonatale. In caso di brevità di funicolo, si assiste a una maggiore durata del periodo espulsivo in quanto il feto stenta a progredire lungo il canale del parto. A questo quadro si associano delle alterazioni del tracciato cardiotocografico, in particolare decelerazioni della frequenza cardiaca fetale dopo le spinte materne. Un cordone ombelicale corto, al momento del periodo espulsivo, può provocare la rottura dello stesso a causa della sua eccessiva trazione. La rottura del cordone è un evento molto raro che può provocare un’emorragia importante, l’interruzione dell’apporto di ossigeno e la morte.
Cause e Fattori di Rischio del Cordone Ombelicale Corto
La brevità del cordone ombelicale è data da un problema anatomico e il cordone è corto sin dall’inizio della gravidanza. Cordoni ombelicali corti possono associarsi ad anomalie morfologiche del feto come anomalie della parete addominale, difetti degli arti e difetti della spina dorsale.Il cordone ombelicale, inoltre, può essere corto solo relativamente, cioè quando la sua lunghezza è normale (50 - 60 cm) ma appare più corto per la presenza di nodi veri, di giri del cordone attorno alle parti fetali che ne determinano un relativo accorciamento.Il ritardo di crescita fetale (IUGR) o un feto piccolo per epoca gestazionale e una mancanza di movimenti fetali soprattutto durante la prima metà della gravidanza sono dei fattori di rischio di cordone ombelicale corto. Anche il fumo di sigaretta e l’abuso di alcol sono annoverati tra i fattori di rischio. Altri fattori che possono essere associati alla brevità di funicolo sono la gestosi, il sottopeso e la prima gravidanza.
Diagnosi delle Anomalie del Cordone Ombelicale
La diagnosi delle anomalie del cordone ombelicale può essere fatta tramite l’ecografia. L’ecografia permette di visualizzare la presenza dei vasi all’interno del cordone ombelicale (due arterie più corte ed una vena più lunga), la quantità di gelatina di Wharton presente e permette di misurare il diametro del cordone. Attraverso l’ecografia è possibile diagnosticare anche il sito di inserzione placentare, ovvero il punto in cui il cordone ombelicale si inserisce sulla parte fetale della placenta. Con l’ecografia, però, non sempre è facile diagnosticare la brevità del cordone ombelicale, data la sua dinamicità e la posizione all'interno dell'utero.
I fattori di rischio sono generalmente predisponenti al prolasso, legati alla parte fetale presentata e al grado di impegno nel canale del parto.
La Persistenza della Vena Ombelicale Destra (PRUV): Una Variante da Conoscere
Come accennato nella descrizione della circolazione fetale, all'inizio dello sviluppo embrionale, il sangue della placenta è convogliato all'embrione tramite due vene ombelicali, destra e sinistra. Normalmente, la vena ombelicale destra scompare completamente entro la settima settimana di sviluppo, lasciando che il segmento della vena ombelicale sinistra che va dall'ombelico al fegato diventi la vena ombelicale definitiva.
La persistenza della vena ombelicale destra (PRUV) è una condizione in cui la vena ombelicale destra non regredisce come di consueto. Questa anomalia porta a reperti ecografici distintivi, diversi da quelli descritti per la circolazione normale. Precisamente, in caso di PRUV si possono osservare: lo stomaco a sinistra, la colecisti mediale (al centro), e la vena ombelicale a destra con il seno portale che curva verso sinistra. Questo quadro ecografico è un indicatore della presenza di PRUV.
Sono descritte due varianti principali di PRUV (Jeanty P., 1990; Krzyanowski A. et al., 2019):
Il tipo 1 o PRUV intraepatica (PRUV-I): Questa è la variante più diffusa, presente nel 95% dei casi (Yagel S. et al., 2010). Nella PRUV-I, la vena ombelicale passa lateralmente al lato destro della cistifellea, si collega alla vena porta destra e poi piega verso lo stomaco. Il Dotto Venoso è solitamente presente in questa variante, e per questo motivo, il tipo 1 di PRUV ha una prognosi generalmente buona se isolata. In genere, la PRUV-I è una variante anatomica non rara e, se isolata, è solitamente associata a un esito favorevole (Blazer S. et al., 2000).
Il tipo 2 o PRUV extraepatica (PRUV-E): In questa variante, la vena ombelicale si collega direttamente all'atrio destro o alla vena cava inferiore (Yagel S. et al., 2010). Questo è dovuto al fatto che è associata all'agenesia del Dotto Venoso, e per tale ragione, ha una prognosi peggiore (Achiron R. et al., 2000; Baschat AA., 2010; Bradley E. et al., 2001; Perez Cosio C. et al., 2008; Weichert J. Et al., 2011). Quando il Dotto Venoso è assente, il sangue ritorna direttamente al cuore con conseguente sovraccarico emodinamico e Idrope Fetale (Achiron R. et al., 2000; Corbacioglu A.). Sono descritti in letteratura diversi casi di agenesia del dotto venoso e idrope fetale. A differenza della PRUV-I, la PRUV-E può essere associata ad anomalie cardiache, anomalie della placenta o del cordone ombelicale, malformazioni gastrointestinali e genitourinarie o malformazioni del sistema nervoso centrale (Yagel S. et al., 2010; Wolman I. et al., 2002; Weichert J. et al., 2011).
Anomalie Associate e Gestione Clinica della PRUV
La presenza di PRUV è considerata un marcatore di cardiopatia, e per questo motivo, dopo la diagnosi prenatale di vena ombelicale destra persistente, è obbligatorio escludere altre anomalie attraverso uno studio morfologico esaustivo che includa un'ecocardiografia fetale. L'ecocardiografia fetale è raccomandata per l'identificazione di anomalie cardiovascolari associate, come la trasposizione delle grandi arterie con stenosi polmonare o la tetralogia di Fallot (Lai WW. 1998; Ramanan SV et al., 2021; Toscano P. et al., 2021). Sono stati descritti anche casi di PRUV associata ad Arteria Ombelicale Singola (Li J. et al., 2020; Mohapatra I. et al., 2023).
Quando si riscontra una PRUV durante l'esame ecografico prenatale, si deve eseguire un esame dettagliato dell'anatomia fetale per escludere anomalie in altri sistemi (apparato cardiovascolare, gastrointestinale, urogenitale, Sistema Nervoso) e si deve eseguire un'ecocardiografia fetale.
La prognosi della PRUV dipende dalla presenza del Dotto Venoso e anche dalla storia naturale delle malformazioni associate. Il decorso clinico può variare dall'idrope fetale a un decorso asintomatico (Weichert J. et al., 2011). La prognosi della PRUV complicata dipende dal tipo e dalla gravità delle anomalie concomitanti (Li J. et al., 2020, Pinna G. et al., 2020).
Se l'indagine ecografica e l'anatomia cardiaca sono rassicuranti, non sono necessari ulteriori controlli. Tuttavia, se vengono identificate ulteriori anomalie, si dovrebbero prendere in considerazione la consulenza genetica e i test invasivi (Canavan TP, Hill LM. 2016; Martínez R. et al.). I feti con PRUV complicata devono essere sottoposti a esame cromosomico fetale, mentre i feti con PRUV isolata non sono ad alto rischio di anomalie cromosomiche. Quindi, in caso di PRUV-I, che è l'evenienza più frequente, la prognosi è buona ed è consigliabile effettuare un'ecografia più dettagliata oltre a un'ecocardiografia fetale.
Il Flusso della Vena Ombelicale nel Ritardo di Crescita Fetale: Uno Studio Approfondito
Il ritardo di crescita fetale (FGR, Fetal Growth Restriction) è una comune complicanza della gravidanza, spesso dovuta ad insufficienza placentare, e globalmente rappresenta una delle cause principali di natimortalità, mortalità e morbilità neonatale a breve e a lungo termine. La valutazione del flusso sanguigno nella vena ombelicale è un potenziale indicatore della salute fetale in queste condizioni.
Scopo e Metodologia dello Studio
Lo scopo principale di questo studio consisteva nell’analizzare le modifiche del flusso della vena ombelicale nel corso della gravidanza patologica, al fine di valutarne un’eventuale correlazione con l’outcome perinatale a breve termine dei feti FGR.
È stato condotto uno studio retrospettivo su 85 feti, suddivisi in due gruppi. Il primo gruppo era composto da 20 feti AGA (Appropriate for Gestational Age), considerati il gruppo di controllo. Il secondo gruppo comprendeva 65 feti FGR, valutati secondo i criteri della nuova classificazione di Delphi (1). Tra questi rientrano feti con un peso stimato fetale (EFW) inferiore al 3° percentile, o feti con EFW inferiore al 10° percentile e un pulsatility index dell’arteria uterina (UtA-PI) superiore al 95° percentile, o ancora feti con EFW inferiore al 10° percentile e un pulsatility index dell’arteria ombelicale (UA-PI) superiore al 95° percentile.
Di ciascun feto, sono stati raccolti i dati materni, i dati neonatali e i parametri Doppler materni e fetali, che includevano le arterie uterine, l'arteria ombelicale, l'arteria cerebrale media, il dotto venoso e, in particolare, il flusso della vena ombelicale (UV). L’outcome avverso neonatale a breve termine, considerato nello studio, comprendeva diversi indicatori: distress fetale, ricovero in terapia intensiva neonatale, punteggio di Apgar a 5 minuti, pH alla nascita, e l’insorgenza di complicanze perinatali quali ittero e bradicardia.
Per valutare l’associazione della velocità della vena ombelicale con l’outcome avverso, sono stati usati specifici test statistici. Il t-test è stato impiegato per le variabili continue parametriche, mentre il test di Wilcoxon è stato utilizzato per le variabili continue non parametriche. Il test chi-quadro o il test esatto di Fisher sono stati utilizzati per le variabili categoriche, quando appropriati, garantendo un’analisi robusta dei dati raccolti.
Risultati e Discussione dello Studio
I risultati ottenuti dallo studio hanno evidenziato che la velocità della vena ombelicale non è risultata significativamente diminuita nei feti FGR rispetto ai feti AGA, anche se nel primo gruppo (feti FGR) il valore mediano era inferiore rispetto ai controlli (13.80 vs 15.80 cm/s). Questa differenza, seppur presente, non ha raggiunto la significatività statistica.
Le conclusioni dello studio hanno quindi affermato che le variazioni della vena ombelicale non sono significative tra i feti FGR e il gruppo di controllo AGA. Inoltre, la riduzione della velocità della vena ombelicale non è stata associata significativamente alla presenza dell’outcome avverso neonatale a breve termine.
Questi risultati sono in contraddizione con numerosi studi precedenti che affermano come nei feti FGR avvenga un’importante riduzione del flusso sanguigno della vena ombelicale e la presenza di una relazione tra quest’ultimo e il grado di compromissione fetale. Le ragioni di questi risultati discordanti, emersi nello studio in questione, sono imputabili a diversi fattori. Tra questi, la bassa numerosità della popolazione presa in esame, che potrebbe aver limitato la capacità di rilevare differenze significative. Un altro fattore è l’ampia variabilità dell’età gestazionale all’esame ecografico, che può influenzare i parametri del flusso sanguigno. Infine, la mancanza di una stratificazione delle forme di restrizione della crescita intrauterina sulla base della severità del quadro clinico potrebbe aver mascherato correlazioni che sarebbero state evidenti in sottogruppi più omogenei e ben definiti. Questi aspetti sottolineano l'importanza di ulteriori ricerche con campioni più ampi e metodologie più raffinate per chiarire il ruolo esatto del flusso della vena ombelicale nella valutazione e gestione del ritardo di crescita fetale.
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