Ductus arteriosus

Der Ductus arteriosus ist eine Gefäßverbindung zwischen der Aorta und dem Truncus pulmonalis, die im fetalen Blutkreislauf besteht und nach der Geburt normalerweise obliteriert.

Der Ductus arteriosus entwickelt sich aus der linken 6. Kiemenbogenarterie. Er ist vor der Geburt eine physiologische Kurzschlussverbindung (Shunt), die den Lungenkreislauf umgeht. Da die fetale Lunge im Uterus noch nicht belüftet wird, wäre eine signifikante Lungendurchblutung für den Fetus unökonomisch. Die fehlende Belüftung der Lunge führt zu einer hypoxischen Vasokonstriktion, die den Strömungswiderstand in den Lungenarterien stark erhöht. Der größte Teil des Blutes (> 90 % des Herzzeitvolumens) fließt daher aus dem Truncus pulmonalis über den Ductus arteriosus in die Aorta.^[1] Nur ein kleiner Anteil des Blutes fließt durch die pulmonalen Kapillaren und über die Lungenvenen zurück zum linken Vorhof.

Der Ductus arteriosus wird pränatal vor allem durch hohe Prostaglandin-E₂-Spiegel (PGE₂) offen gehalten. PGE₂ wird in den glatten Muskelzellen der Wand des Ductus arteriosus und in der Plazenta gebildet.^[1]

Normalerweise beginnt sich der Ductus arteriosus sukzessiv zu verschließen, wenn nach der Geburt die Atmung des Kindes einsetzt. Dabei spielen verschiedene Faktoren eine Rolle:

• Durch die Belüftung der Lunge weiten sich die Lungenarterien und der Strömungswiderstand sinkt. Dadurch ändern sich die Druckverhältnisse, es kommt zu einer Strömungsumkehr im Ductus arteriosus. Das Blut aus dem Truncus pulmonalis fließt zunehmend in den Lungenkreislauf.
• Nach der Geburt steigt der Sauerstoffgehalt im Blut und der PGE₂-Spiegel sinkt, da die Plazenta als PGE₂-Produzent wegfällt und PGE₂ in der zunehmend durchbluteten Lunge abgebaut wird. Beides fördert die Kontraktion der glatten Muskulatur im Ductus und führt zu einem funktionellen Verschluss des Ductus arteriosus innerhalb von etwa 3 Tagen nach der Geburt^[1]
• Durch eine Intimavermehrung im ersten Lebensjahr verschließt sich der Ductus arteriosus endgültig. Zurück bleibt ein dünner Bindegewebsstrang, das Ligamentum arteriosum.

Den fehlenden Verschluss des Ductus arteriosus nach der Geburt bezeichnet man als persistierenden Ductus arteriosus (Ductus arteriosus Botalli apertus). Dieser ist u.a. Bestandteil der Gregg-Trias, der charakteristischen Symptomkonstellation beim Vollbild der Rötelnembryopathie.

Der Ductus arteriosus kann durch das Prostaglandin E1-Derivat Alprostadil passager offen gehalten werden. Dies ist z.B. bei einigen zyanotischen angeborenen Herzfehlern indiziert.