Der Ductus arteriosus, auch bekannt als Ductus Botalli, ist eine wichtige fetale Gefäßverbindung, die in der pränatalen Entwicklung eine zentrale Rolle für den Blutkreislauf spielt. Er verbindet die Pulmonalarterie (Arteria pulmonalis) mit der Aorta descendens und ermöglicht es, das Blut größtenteils an den noch nicht funktionsfähigen Lungen des Fetus vorbeizuleiten. Diese Umgehung ist notwendig, da die Lungen vor der Geburt nicht am Gasaustausch beteiligt sind und stattdessen das Blut über die Plazenta mit Sauerstoff versorgt wird.

Im fetalen Kreislauf gelangt sauerstoffreiches Blut aus der Plazenta über die Nabelvene (Vena umbilicalis) und den Ductus venosus in den rechten Vorhof des Herzens. Dort wird das Blut über das Foramen ovale und den Ductus arteriosus gezielt verteilt. Der Ductus arteriosus leitet einen Großteil des Blutes aus der rechten Herzkammer direkt in die Aorta, wodurch die Lungen umgangen werden. Dieser Mechanismus stellt sicher, dass das Blut effizient zwischen Plazenta und den lebenswichtigen Organen des Fetus zirkuliert.

Nach der Geburt ändert sich die Funktion des Ductus arteriosus dramatisch. Mit dem ersten Atemzug des Neugeborenen entfalten sich die Lungen, und der Lungenkreislauf beginnt aktiv zu arbeiten. Dadurch sinkt der Widerstand in den Pulmonalarterien, während gleichzeitig der Sauerstoffpartialdruck im Blut ansteigt. Dieser Sauerstoffanstieg sowie hormonelle Signale, insbesondere ein Rückgang der Prostaglandin-E2-Spiegel, führen dazu, dass sich der Ductus arteriosus innerhalb weniger Stunden bis Tage nach der Geburt funktionell verschließt. Der Verschluss erfolgt durch Kontraktion der glatten Muskulatur in der Gefäßwand. Innerhalb von Wochen bis Monaten wird der Ductus arteriosus anatomisch in ein faseriges Band, das Ligamentum arteriosum, umgewandelt.

Ein persistierender Ductus arteriosus (PDA), bei dem sich der Ductus arteriosus nicht wie vorgesehen verschließt, kann jedoch auftreten. Dies ist eine der häufigsten angeborenen Herzfehlbildungen, insbesondere bei Frühgeborenen. Ein PDA führt dazu, dass Blut vom hochdruckführenden Aortensystem zurück in die Lungenarterien gelangt, was die Lungenbelastung erhöht und eine Herzüberlastung verursachen kann. In milden Fällen bleibt der Zustand unbemerkt, in schweren Fällen kann er jedoch zu Symptomen wie Atemnot, Gedeihstörungen und Herzinsuffizienz führen. Die Behandlung kann medikamentös erfolgen, beispielsweise durch den Einsatz von Prostaglandin-Synthesehemmern wie Indometacin oder Ibuprofen, um den Ductus arteriosus zu schließen. In schwereren Fällen kann ein chirurgischer oder katheterbasierter Eingriff notwendig sein.

Der Ductus arteriosus ist ein beeindruckendes Beispiel für die Anpassungsfähigkeit des fetalen Kreislaufs und zeigt, wie präzise regulierte Übergänge in der frühen Entwicklung entscheidend für das Überleben sind. Sein Schicksal – vom lebenswichtigen Gefäß im Fetus zum Ligamentum arteriosum nach der Geburt – unterstreicht die Dynamik und Plastizität des Kreislaufsystems während der frühen Lebensphasen.