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胎盤的超能力：如何讓胎兒在母體中獲得氧氣和營養？
人類的循環系統在出生前後是有所不同的。胎兒循環系統由胎盤、包裹在臍帶中的臍血管、心臟以及全身血管組成。胎兒循環與出生後循環之間的一個主要差異在於，在胎兒階段肺部並未被使用，因此存在著各種旁路（shunts），以便將氧合血和營養物質從胎盤運送到胎兒組織。
胎盤作為母體與胎兒之間的營養和廢物交換站，具有不可思議的功能。
氧氣、營養和廢物的交換
胎盤是母胎循環之間的交換場所。水、葡萄糖、氨基酸和維生素等基本元素與氧氣通過胎盤自由擴散。兩條臍動脈則將系統動脈血從胎兒運送到胎盤，在那里進行廢物交換，獲得氧氣和營養。
胎兒的氧氣運輸
血紅蛋白是一種存在於紅血球內的結構，能夠結合並攜帶氧氣。胎兒血紅蛋白使胎兒能夠更好地從胎盤提取氧氣，其分子由兩條α鏈和兩條γ鏈組成(2α2γ)。這種氧-血紅蛋白解離曲線的左移，使得它在相對較低的氧濃度下更容易吸收氧氣。這也使得胎兒血紅蛋白能夠從成人血紅蛋白中吸收氧氣，尤其在胎盤中，當氧壓低於肺部時更為有效。
出生前
胎盤運送的氧合血通過臍靜脈流入胎兒的下腔靜脈（IVC），然後經由靜脈導管或肝臟進入心臟。當氧合血進入IVC時，與來自胎兒全身靜脈的去氧血平行流動，形成雙層血流。心臟的右心房有一個特殊的構造，即卵圓孔，這是將氧合血從右心房引流至左心房的通道，幫助避免將血液導入未發育的肺部。
在胎兒階段，肺部被液體填充並保持塌陷，這是因為胎兒在羊膜囊內，胎盤提供了所需的氧氣。
出生後
當臍帶被切斷，寶寶開始呼吸時，氧氣的來源發生了轉變，這促使了胎兒循環向產後循環的轉變。隨著寶寶的呼吸，肺部擴張，充滿氧氣，這會減少肺動脈的阻力，促進了從右心室到肺部的血流，從而建立了嬰兒的肺循環。隨著血流的增加，左心房的壓力逐漸超過右心房，從而關閉卵圓孔。
潛在的併發症
值得注意的是，並非所有嬰兒的循環轉變都是如上所述進行。早產兒可能因為肺部未成熟，缺乏足夠的表面活性劑，這使得肺泡無法保持開口，造成肺血管阻力未能降低，進而產生呼吸窘迫綜合症。此外，在分娩過程中，嬰兒可能吸入胎便，引發呼吸道阻塞，進一步影響正常的肺部功能。
成人體內仍可能存在胎兒循環的遺跡，這使得胎兒時期的生理特徵在某種程度上仍會影響後天健康。
結論
胎盤的獨特功能在於它如何成功地確保胎兒獲得氧氣和重要營養，並在生命最初階段維持生命體的健康運行。隨著技術和科學的不斷進步，人們對於胎盤的研究仍在深入，或許未來我們能理解更多相關的生理秘密與潛在的應用方向。胎盤，有可能成為我們生命醫學中的一個突破口？
