Cordão umbilical
Nos mamíferos placentários, o cordão umbilical serve de canal de ligação entre o embrião ou feto em desenvolvimento e a placenta. Durante o desenvolvimento pré-natal, o cordão umbilical integra o feto tanto a nível fisiológico como genético. Na espécie humana, contém normalmente duas artérias e uma veia, todas elas envolvidas pela geleia de Wharton. A veia umbilical é responsável por fornecer ao feto sangue oxigenado e rico em nutrientes proveniente da placenta. Em contrapartida, o coração fetal bombeia sangue pobre em oxigénio e esgotado de nutrientes de volta à placenta através das artérias umbilicais.
O cordão umbilical desenvolve-se a partir do saco vitelino e do alantoide, contendo resíduos de ambos. A sua formação ocorre por volta da quinta semana de desenvolvimento, altura em que substitui o saco vitelino como principal fonte de nutrientes para o embrião. Este cordão não se liga diretamente ao sistema circulatório materno; em vez disso, conecta-se à placenta, a qual assegura a troca de substâncias com o sangue da mãe sem que ocorra uma mistura direta entre ambos. Durante toda a gestação, o comprimento do cordão umbilical é aproximadamente idêntico ao comprimento céfalo-caudal do feto. Num recém-nascido de termo, o cordão mede geralmente cerca de 50 centímetros de comprimento e apresenta um diâmetro de aproximadamente 2 centímetros. Este diâmetro diminui de forma acentuada à medida que penetra na placenta. A artéria umbilical, quando totalmente patente, é constituída por duas camadas principais: uma camada externa, formada por células musculares lisas dispostas circularmente, e uma camada interna, que exibe células distribuídas de forma irregular e dispersa numa substância fundamental abundante com coloração metacromática. As células musculares lisas desta camada são pouco diferenciadas e possuem escassos miofilamentos de dimensões reduzidas, pelo que é improvável que contribuam ativamente para o processo de oclusão pós-natal. O cordão umbilical pode ser detetado por ecografia a partir das seis semanas de gestação, tornando-se claramente visível entre a oitava e a nona semana.
Ligação ao sistema circulatório fetal
O cordão umbilical entra no feto através do abdómen, no ponto que, após a separação do coto, dará origem ao umbigo. Já no interior do feto, a veia umbilical segue em direção à fenda transversa do fígado (porta hepatis), onde se divide em dois ramos. Um desses ramos liga-se à veia porta hepática (conectando-se ao seu ramo esquerdo) e conduz o sangue para o fígado. O segundo ramo, designado por ducto venoso, contorna o fígado e drena diretamente para a veia cava inferior, que transporta o sangue em direção ao coração. Por sua vez, as duas artérias umbilicais ramificam-se a partir das artérias ilíacas internas, ladeiam a bexiga e penetram no cordão umbilical, completando o circuito de retorno à placenta.
Trocas gasosas
O cordão umbilical é desprovido de vasa vasorum, o que significa que as células presentes na geleia de Wharton dependem inteiramente da difusão de gases e nutrientes para suprir as suas necessidades metabólicas. Coloca-se a hipótese de que este processo de difusão explique a persistência de duas artérias umbilicais, em contraste com a atrofia precoce da segunda veia umbilical no início da gestação. A presença de duas artérias aumenta a área de superfície das paredes arteriais (e, por conseguinte, a taxa de difusão) em cerca de 45% em comparação com uma artéria umbilical única, mantendo-se o mesmo fluxo placentário. Isto poderá constituir um triplo mecanismo de proteção contra os efeitos das contrações uterinas durante o parto. Estas contrações interrompem o fluxo de sangue materno para a placenta, o que poderia provocar uma acidose fetal potencialmente nociva. Contudo, durante uma contração uterina, o fluxo através do cordão e a consequente difusão com a geleia de Wharton são preservados. Em primeiro lugar, a geleia de Wharton atua como uma reserva de oxigénio, o que retarda o início do metabolismo anaeróbico e, por conseguinte, o aparecimento da acidose fetal. Em segundo lugar, a difusão de dióxido de carbono do sangue fetal para a geleia de Wharton amortece o aumento da acidez no sangue, adiando igualmente a instalação da acidose. Por fim, a difusão retrógrada do dióxido de carbono para o sangue arterial após a contração uterina acelera a recuperação do feto, pois eleva o teor de dióxido de carbono no sangue que chega à placenta. Na placenta, este aumento de dióxido de carbono potencia a captação de oxigénio do sangue materno por força do efeito Bohr. Por sua vez, esta maior quantidade de oxigénio acelera a velocidade de eliminação do dióxido de carbono dos tecidos fetais, devido ao efeito Haldane. Uma vez que estes três efeitos são proporcionais à taxa de difusão, as propriedades protetoras revelam-se diminuídas nos fetos com artéria umbilical única, o que ajuda a explicar a maior taxa de complicações observada nestes casos durante o parto.
Alterações após o nascimento
Após o nascimento, o coto do cordão umbilical seca e cai, habitualmente até o bebé completar três semanas de vida. Se o coto não se tiver desprendido após este período, tal poderá ser indício de um problema subjacente, como uma infeção ou uma disfunção do sistema imunitário. Na ausência de intervenções externas, o cordão umbilical sofre uma oclusão fisiológica pouco depois do parto. Este fenómeno deve-se tanto ao intumescimento e colapso da geleia de Wharton (em resposta à descida de temperatura) como à vasoconstrição dos vasos sanguíneos induzida pela contração do músculo liso. Gera-se assim uma espécie de pinça natural que interrompe a circulação sanguínea. Em contacto com o ar a uma temperatura de 18 °C, este clampeamento fisiológico ocorre em três minutos ou menos. Já nos partos na água, onde a temperatura da água é semelhante à corporal, a pulsação normal do cordão pode prolongar-se por cinco minutos ou mais.
Problemas e anomalias
O cordão umbilical pode ser afetado por diversas anomalias suscetíveis de originar complicações para a mãe e para o filho:
Clampeamento e corte
O clampeamento do cordão pode ser efetuado em diferentes momentos; contudo, adiar este procedimento por pelo menos um minuto após o parto melhora os resultados neonatais, desde que existam meios para tratar o ligeiro risco de icterícia, caso esta se desenvolva. Ao clampeamento segue-se o corte do cordão, um ato indolor para o recém-nascido dada a ausência de fibras nervosas na estrutura. O cordão é extremamente resistente, assemelhando-se a um tendão espesso, pelo que a sua secção exige um instrumento devidamente afiado. Embora o corte possa ser adiado até que o cordão deixe de pulsar (entre um a três minutos após o nascimento), normalmente não se verifica qualquer perda significativa de sangue venoso ou arterial durante a incisão. De acordo com as diretrizes do Colégio Americano de Obstetras e Ginecologistas (ACOG), a evidência científica atual não apoia nem refuta de forma inequívoca o corte tardio do cordão.
O sangue contido no cordão umbilical é uma fonte rica e de fácil acesso de células estaminais primitivas e indiferenciadas (do tipo CD34-positivo e CD38-negativo). Estas células podem ser utilizadas em transplantes de medula óssea. Alguns pais optam por colher este sangue — reduzindo a transferência de sangue para o bebé através de um clampeamento e corte precoces — para que seja criopreservado num banco de sangue de cordão a longo prazo, caso a criança venha a necessitar destas células no futuro (por exemplo, para substituir a medula destruída no tratamento de uma leucemia). Esta prática suscita controvérsia. Vários críticos apontam que a colheita precoce do sangue do cordão aquando do nascimento pode aumentar a probabilidade de patologias na infância, dado o volume significativo de sangue colhido (cerca de 108 ml, em média) em comparação com o volume total do recém-nascido (tipicamente cerca de 300 ml). Em 2006, o RCOG declarou que continuava a não existir evidência científica suficiente que recomendasse a colheita comercial dirigida e o respetivo armazenamento de células estaminais em famílias de baixo risco. A probabilidade de utilização clínica do sangue do cordão umbilical é considerada relativamente alta no tratamento de doenças graves, com estimativas que variam entre 1:400 e 1:2500, especialmente tendo em conta a gravidade das patologias e as opções terapêuticas alternativas limitadas.
Vários estudos norte-americanos e internacionais detetaram a presença de substâncias químicas cancerígenas no sangue do cordão umbilical. Estas substâncias têm origem, entre outras fontes, em plásticos, placas de circuitos eletrónicos, fumos e fragrâncias sintéticas. Foram identificados mais de 300 toxicantes químicos, incluindo o bisfenol A (BPA), o tetrabromobisfenol A (TBBPA), o ácido perfluorooctanoico (associado ao Teflon), o galaxolide e almíscares sintéticos. Os estudos realizados nos Estados Unidos revelaram níveis mais elevados de exposição em populações afro-americanas, hispânicas e de origem asiática, o que se crê estar relacionado com a residência em zonas com maiores índices de poluição.
O cordão umbilical de alguns mamíferos, tais como os bovinos e os ovinos, alberga duas veias umbilicais distintas. Em contrapartida, a espécie humana apresenta uma única veia umbilical. Em certas espécies de animais, a mãe corta o cordão mastigando-o, separando assim a cria da placenta. O cordão e a placenta são frequentemente ingeridos pela fêmea, servindo de fonte de nutrientes e eliminando vestígios biológicos que poderiam atrair necrófagos ou predadores. No caso dos chimpanzés, a mãe mantém o cordão intacto e amamenta a cria com o cordão e a placenta ainda ligados até que sequem e se desprendam naturalmente, o que sucede normalmente no primeiro dia após o nascimento. (Este comportamento foi documentado pela primeira vez por zoólogos em ambiente selvagem em 1974.) Determinadas espécies de tubarão — como os tubarões-martelo, os carcarinídeos e as caneletas — são vivíparas e possuem um cordão umbilical ligado à placenta.
Em algumas tradições, cabe ao pai cortar o cordão umbilical, uma prática frequentemente incentivada nos blocos de parto contemporâneos. Num estudo realizado em 2012 com pais num hospital em Portugal, constatou-se que 30% não receberam proposta para cortar o cordão, 43% efetuaram o corte e os restantes 27% recusaram após o convite. Muitas culturas realizam enterros cerimoniais do cordão, frequentemente junto com a placenta, em locais considerados sagrados ou de grande simbolismo. Os astecas secavam o cordão antes de o enterrar: se o recém-nascido fosse um rapaz, o sepultamento ocorria num campo de batalha; se fosse uma rapariga, junto à lareira doméstica. Os comanches penduravam o cordão numa árvore, acreditando que a criança teria uma vida longa se a estrutura se decompusesse sem interferências. O túmulo do cordão umbilical de Taejo, da Dinastia Joseon, constitui um sítio arqueológico na Coreia que guarda os cordões de Taejo e do seu filho.
A expressão "cordão umbilical" (ou apenas "umbilical") passou também a ser utilizada para designar conexões físicas com funções análogas em engenharia e tecnologia. É o caso dos cabos e mangueiras que ligam mergulhadores profissionais aos sistemas de fornecimento de ar e aquecimento à superfície, ou dos que conectam os astronautas vestidos com fatos espaciais às respetivas naves. Na engenharia, o termo descreve ocasionalmente cabos complexos e vitais de ligação a componentes eletrónicos, especialmente quando constituídos por feixes de condutores de diferentes cores, espessuras e tipologias que culminam num único conector multipolar de desengate rápido.
