Entro pochi secondi dalla nascita, il bambino assorbe per la prima volta il proprio ossigeno. Perché ciò accada, i loro minuscoli polmoni e il sistema circolatorio devono trasformarsi in pochi secondi. Allora come fa un piccolo essere umano a fare quello che potrebbe essere il respiro più impegnativo della sua vita pochi secondi dopo la nascita?
Il primo respiro di un bambino appena nato
Innanzitutto, aiuta a capire come funziona il sistema circolatorio , in particolare i polmoni e il cuore, nell’utero. I polmoni non forniscono ossigeno al feto durante la gestazione. Invece, secondo il Texas Heart Institute, durante lo sviluppo vengono parzialmente collassati e riempiti di liquido mentre il bambino riceve ossigeno attraverso il cordone ombelicale dalla placenta.
Poiché i polmoni non sono ancora coinvolti nell’apporto di ossigeno, la maggior parte dell’afflusso di sangue fetale bypassa i polmoni attraverso due vasi sanguigni unici per i feti.
Il primo, il forame ovale, consente al sangue ossigenato proveniente dal cordone ombelicale di fluire direttamente dall’atrio destro del cuore all’atrio sinistro, invece di andare al ventricolo destro e ai polmoni come fa in un adulto, secondo l’ Ospedale pediatrico di Filadelfia.
Il secondo vaso, chiamato dotto arterioso, collega l’arteria principale del corpo e l’arteria polmonare principale, consentendo al sangue ossigenato del bambino di deviare dai polmoni e dirigersi verso la parte inferiore del corpo, secondo l’ American Heart Association.
A differenza del cuore di un adulto , “quando il bambino esce, il lato destro del cuore è il lato dominante”, ha affermato il dottor Jae Kim, neonatologo e direttore della neonatologia presso l’ospedale pediatrico di Cincinnati. Questo perché pompa sangue ossigenato attraverso questi due shunt temporanei verso tutto il corpo. Ma dopo la nascita, il sistema circolatorio si riorganizza.
Il ventricolo sinistro diventa dominante, responsabile dell’invio di sangue in tutto il corpo, mentre il ventricolo destro assume il nuovo compito di inviare sangue povero di ossigeno ai polmoni, secondo un rapporto del 2002 pubblicato sulla rivista Archives of Disease in Childhood.
Questa trasformazione avviene in una serie di rapidi cambiamenti subito dopo la nascita. In primo luogo, le cellule responsabili della secrezione di liquidi nei polmoni del bambino iniziano ad assorbire liquidi una volta nato il bambino, rimuovendo il liquido per fare spazio all’ossigeno in entrata, ha detto Kim.
“I polmoni passano immediatamente a riempirsi d’aria.” Questo primo respiro può essere così forte e drammatico che, in alcuni casi, fa scoppiare un buco nei polmoni nascenti del bambino, ha detto.
Questa prima inflazione dei polmoni diminuisce drasticamente la pressione e la resistenza al flusso sanguigno nei polmoni. Secondo una revisione del 2010 pubblicata sulla rivista Physiological Reviews , la bassa pressione invita il sangue a pompare fuori dal ventricolo destro a reindirizzarsi verso i polmoni neonatali.
Secondo la revisione del 2010, una volta che la pressione polmonare è inferiore alla pressione sanguigna sistemica o alla pressione esercitata sui vasi sanguigni durante le contrazioni cardiache, il forame ovale si chiude. Senza passaggio tra l’atrio destro e quello sinistro, il sangue deossigenato inizia a fluire dall’atrio destro al ventricolo inferiore destro e viene quindi inviato ai polmoni.
Nel frattempo, la bassa pressione nel sistema polmonare sottrae sangue al dotto arterioso, il vaso sanguigno che permette al sangue di bypassare il polmone e di dirigersi verso il corpo. Non più necessario, il dotto inizia a restringersi e a chiudersi entro i primi due giorni di vita.
A questo punto, il 100% del sangue del bambino è diretto ai polmoni. Il sangue saturo di anidride carbonica viene pompato per la prima volta nei capillari alveolari, piccoli vasi sanguigni nei polmoni. Gli alveoli – minuscole sacche d’aria nei polmoni – sostituiscono l’anidride carbonica nel sangue con l’ossigeno assorbito dal bambino.
Ci vogliono circa 5 minuti affinché un bambino sano nato a termine si “rillevi” e trovi una sorta di normalità, ha detto Kim. Ma la transizione avviene in un solo respiro. “È un momento davvero magico”, ha detto.
Perché i bambini battono appena le palpebre?
Guarda negli occhi un bambino e potresti notare qualcosa di strano: i bambini raramente sbattono le palpebre.
Come documentato da numerosi studi, gli adulti sbattono le palpebre in media circa 15 volte al minuto. Ma i neonati e bambino battono le palpebre molto meno spesso, solo una manciata di volte al minuto, e alcuni bambini sbattono le palpebre solo una volta al minuto.
“La media è di due o tre battiti di ciglia al minuto, quindi decisamente bassa”, ha detto Leigh Bacher, professore di psicologia alla State University di New York a Oswego.
Potrebbe sembrare un comportamento un po’ strano, ma i ricercatori ritengono che il battito delle palpebre del bambino possa rivelare informazioni sul misterioso cervello di questi minuscoli esseri umani.
Questo perché l’ammiccamento è regolato dalla dopamina del cervello, uno dei neurotrasmettitori che consente alle cellule cerebrali di comunicare. Quindi, studiare l’ammiccamento nel bambino potrebbe aiutarci a capire meglio come opera questo importante neurotrasmettitore nei più piccoli.
Gli studi hanno dimostrato il legame tra la dopamina e l’ammiccamento, poiché anche le condizioni o i farmaci che influenzano la dopamina modificano la velocità di ammiccamento. Le persone affette da schizofrenia, che può essere causata, in parte, da un eccesso di dopamina, sbattono le palpebre più frequentemente.
Al contrario, nel morbo di Parkinson, che è causato dalla morte dei neuroni che producono dopamina, l’ammiccamento è notevolmente ridotto. L’assunzione di farmaci per aumentare i livelli di dopamina riporta il tasso di ammiccamento.
La dopamina è alla base anche di una serie diversificata di altre funzioni, dal controllo dei movimenti e dei livelli ormonali all’apprendimento e alla motivazione. Quindi, il tasso di ammiccamento dei bambini potrebbe rivelare qualcosa sullo sviluppo del sistema dopaminergico e forse anche riflettere differenze individuali in alcuni aspetti del sistema nervoso dei bambini, ha detto Bacher.
“L’ammiccamento spontaneo potrebbe essere potenzialmente utile dal punto di vista clinico, come ulteriore fonte di informazioni sullo sviluppo neurocomportamentale”, ha detto Bacher. Ha avvertito, tuttavia, che sono necessarie molte più ricerche per comprendere il battito delle palpebre nel bambino.
L’ammiccamento spontaneo è diverso dall’ammiccamento riflessivo, che serve a proteggere l’occhio dagli urti di un oggetto esterno, e dall’ammiccamento volontario, che facciamo apposta.
Anche negli adulti, lo scopo principale dell’ammiccamento spontaneo è in qualche modo un mistero. Generalmente si pensa di spargere le lacrime sulla superficie dell’occhio per mantenerlo lubrificato rimuovendo polvere e altre sostanze irritanti.
Questa è solo una parte della storia, dicono i ricercatori. Battiamo le palpebre più spesso del necessario per mantenere gli occhi bagnati, quindi l’ammiccamento deve avere anche altre funzioni.
La ricerca sulla natura dell’ammiccamento spontaneo risale a molto tempo fa. Nel 1928, due scienziati scozzesi, Erik Ponder e WP Kennedy , condussero uno studio completo sui fattori che influenzano il tasso di ammiccamento spontaneo negli adulti. In assenza di una videocamera per registrare in modo affidabile i battiti degli occhi, gli scienziati hanno costruito un piccolo apparecchio con filo di seta, legno e una molla collegata a un circuito elettrico.
Hanno attaccato il dispositivo alle palpebre dei partecipanti. Ogni volta che i partecipanti sbattevano le palpebre, le palpebre che si chiudevano tiravano la molla e provocavano un’interruzione nel circuito, registrando un segnale.
Finché le condizioni erano mantenute le stesse, il tasso di ammiccamento di ogni persona era regolare come un orologio, hanno scoperto i ricercatori.
La velocità di ammiccamento era la stessa sia nelle stanze buie che in quelle ben illuminate. I ciechi sbattevano le palpebre tanto spesso quanto i vedenti. E l’anestesia della superficie dell’occhio non ha modificato la velocità di ammiccamento.
La velocità era indipendente anche dall’umidità e dalla secchezza degli occhi. Quando i ricercatori hanno portato i loro soggetti nelle case umide del dipartimento di botanica della loro università, hanno scoperto che i tassi di ammiccamento non erano diversi da quelli delle persone che gli scienziati avevano osservato nelle saune secche di vari bagni turchi.
Il tasso di ammiccamento aumentava sempre di pari passo con la “tensione mentale” dei partecipanti allo studio, hanno scoperto Ponder e Kennedy. Ad esempio, gli scienziati hanno scoperto che i partecipanti allo studio sbattevano le palpebre di più quando erano eccitati o arrabbiati, e i testimoni nei tribunali sbattevano le palpebre più velocemente quando venivano interrogati dalla parte avversaria.
Poiché una delle funzioni del battito delle palpebre è quella di mantenere gli occhi lubrificati, i ricercatori hanno proposto che il bambino batte meno di noi perché i suoi occhi piccoli non ha bisogno di tanta lubrificazione.
Un’altra idea è che il bambino, con la sua nuova vista, debba lavorare duro per ottenere tutte le informazioni visive di cui hanno bisogno. “Quando fai cose visivamente o attentivamente impegnative, tendi a sbattere le palpebre di meno”, ha detto Bacher.
Un fenomeno simile si osserva negli adulti con sindrome da visione artificiale , una condizione in cui le elevate esigenze visive della visione del computer causano una riduzione dell’ammiccamento e portano a secchezza degli occhi.
E poi c’è il sistema della dopamina. Alcuni ricercatori hanno suggerito che la riduzione del tasso di ammiccamento nel bambino sia dovuta a un sistema dopaminergico sottosviluppato.
“Non penso che nessuno di questi si escluda a vicenda”, ha detto Bacher.
Bacher e i suoi colleghi conducono studi per scoprire cosa possono imparare sul bambino misurando i suo battito di ciglia. Rispetto all’imaging cerebrale e ad altre tecniche, il battito degli occhi di un bambino è una misura debole, ma non invasiva, ha detto. Potrebbe servire come misura dell’attività della dopamina?
Se è così, potrebbe aiutare a prevedere le differenze individuali nella personalità, nelle capacità cognitive e nel rischio di condizioni legate alla dopamina come il disturbo da deficit di attenzione e iperattività (ADHD) o persino il morbo di Parkinson più avanti nella vita. Queste sono tutte ancora speculative, ha detto Bacher, ma vale la pena indagare.
“La ricerca di marcatori nelle fasi iniziali dello sviluppo del bambino per malattie emergenti in seguito sarà sempre più preziosa”, ha affermato Bacher. “Ci vorrà un bel po’ di lavoro investigativo per capire cosa cercare, però.”