Dây rốn là gì? Các bài báo nghiên cứu khoa học liên quan

```html

Tóm tắt

Dây rốn (umbilical cord) là cấu trúc sinh học thiết yếu nối thai nhi với nhau thai, chứa hai động mạch và một tĩnh mạch được bảo vệ bởi gel Wharton. Dây rốn vận chuyển oxy và dinh dưỡng từ mẹ đến thai, đồng thời đưa CO₂ và chất thải trở về tuần hoàn mẹ để thải qua thận và phổi.

Chiều dài dao động 40–60 cm, đường kính 1–2 cm, xoắn tự nhiên để chống xoắn và chèn ép. Wharton’s jelly cung cấp cơ chế đàn hồi và bảo vệ mạch máu, cho phép thai nhi phát triển linh hoạt trong buồng ối.

Khái niệm và vai trò cơ bản

Dây rốn phát triển từ phôi bì trung mô vào tuần lễ thứ 3–4 của thai kỳ. Ban đầu hình thành từ thân rốn và túi noãn hoàng, dây rốn dài ra cùng với sự phát triển của thai nhi và nhau thai.

Chức năng chính của dây rốn gồm:

• Vận chuyển oxy và chất dinh dưỡng từ máu bánh nhau đến hệ tuần hoàn thai.
• Đưa CO₂ và chất thải chuyển hóa trở về bánh nhau để thải ra ngoài.
• Phối hợp hormon và yếu tố tăng trưởng điều chỉnh phát triển mạch và mô thai.

Động mạch rốn mang máu nghèo oxy đi từ thai đến nhau thai, tĩnh mạch rốn mang máu giàu oxy ngược lại. Sự phối hợp này tương đương với hệ tuần hoàn phổi của người trưởng thành, nhưng không qua phổi cho đến sau sinh.

Cấu trúc giải phẫu

Dây rốn gồm ba thành phần chính: hai động mạch rốn, một tĩnh mạch rốn và Wharton’s jelly. Wharton’s jelly là mô đệm giàu mucopolysaccharide bao quanh mạch máu, duy trì hình dạng và bảo vệ khi bị nén.

Màng bọc ngoài của dây rốn bao gồm hai lớp: amnion mỏng bên trong và chorion bên ngoài. Amnion bảo vệ gel Wharton và ngăn nhiễm trùng, trong khi chorion liên kết với nhau thai.

Các mạch rốn xoắn quanh trục dây với tần số khoảng 1–3 xoắn mỗi 5 cm, cơ chế này giữ cho mạch không bị kẹp khi thai nhi cử động hoặc khi dây dài leo lắt trong ối.

Sự hình thành và phát triển

Trong giai đoạn phôi bào, dây rốn hình thành từ dây trung tấm và túi noãn hoàng. Mạch máu sơ khởi xuất hiện từ nội mô mạch máu phát triển xuyên qua thân rốn, liên kết với mạch của nhau thai.

Đến tuần thứ 8, cấu trúc mạch rốn hoàn thiện, Wharton’s jelly tăng sản sinh collagen và proteoglycan để tạo độ đàn hồi. Chiều dài và số vòng xoắn tăng dần, thường đạt tối đa vào tuần 28–32 của thai kỳ.

Quá phát triển hoặc kém phát triển của dây rốn liên quan đến nguy cơ bất thường:

• Dây rốn ngắn (<35 cm) tăng nguy cơ căng thẳng thai và rách nhau.
• Dây rốn dài (>80 cm) có thể thắt nút, quấn cổ hoặc xoắn quá mức.
• Thiếu mạch rốn (single umbilical artery) liên quan dị tật bẩm sinh.

Động học tuần hoàn qua dây rốn

Lưu lượng máu qua dây rốn trung bình 35–55 mL/phút/kg cân nặng thai, chiếm khoảng 40% cung lượng tim thai. Dòng chảy tuân theo định luật Poiseuille:

$Q = \frac{\pi\,\Delta P\,r^4}{8\,\eta\,l}$

trong đó Q là lưu lượng (m³/s), ΔP chênh áp giữa tim thai và nhau thai (Pa), r bán kính mạch (m), η độ nhớt huyết tương (Pa·s), l chiều dài mạch (m). Độ xoắn của mạch (twist) và áp lực trong ổ ối ảnh hưởng trực tiếp đến ΔP và r, từ đó điều chỉnh lưu lượng.

Phân tích Doppler rốn cho biết vận tốc tối đa (Vmax) đạt 20–40 cm/s và chỉ số kháng lực (pulsatility index – PI) bình thường trong khoảng 0,5–1,5. PI >1,5 gợi ý tăng kháng lực mạch (IUGR), cần can thiệp y tế kịp thời ACOG 2019.

Chức năng sinh lý và điều hòa

Wharton’s jelly không chỉ bảo vệ mạch mà còn chứa collagen, proteoglycan và glycosaminoglycan điều hòa áp lực nội lòng. Phối hợp co giãn mạch dưới tác động của prostaglandin E₂, prostacyclin (PGI₂) và nitric oxide (NO) do mô nhau thai sản sinh.

Tĩnh mạch rốn và động mạch rốn có cơ trơn mỏng nhạy cảm với PGE₂: nồng độ cao dẫn đến giãn mạch tăng lưu lượng, hỗ trợ thai trong giai đoạn thiếu oxy. Nghiên cứu in vitro cho thấy NO làm giảm sức cản mạch rốn tới 30% NIH 2015.

Trong điều kiện thiếu oxy, hệ thống phản ứng cục bộ (local autoregulation) giữ lưu lượng ổn định qua tăng sinh mạch và co chuyển hóa. Sự cân bằng giữa các yếu tố co mạch và giãn mạch quyết định chức năng trao đổi chất của bánh nhau.

Ý nghĩa lâm sàng và bất thường

• Dây rốn ngắn (<35 cm): tăng nguy cơ sa dây, suy thai và rách nhau; thường gặp trong thiếu ối mạn tính.
• Dây rốn dài (>80 cm) và thắt nút thật: có thể dẫn đến chèn ép mạch và giảm lưu lượng; nút đôi xuất hiện khoảng 1% ca sinh PubMed 2001.
• Single Umbilical Artery (SUA): thiếu một động mạch rốn, tỷ lệ 0,5–1%, liên quan dị tật tim và thận.
• Wharton’s Jelly giảm: gặp trong đái tháo đường thai kỳ, liên quan tăng kháng lực mạch và IUGR.

Siêu âm tiền sản đánh giá chiều dài, cấu trúc và số mạch rốn giúp sàng lọc bất thường. Đường kính dây rốn bất thường (<5 mm hoặc >25 mm) liên quan tỷ lệ tử vong chu sinh tăng gấp đôi so với bình thường.

Ứng dụng chẩn đoán

Doppler rốn là công cụ không xâm lấn đánh giá lưu lượng và PI, số liệu nền tảng theo US Fetal Medicine Foundation. PI tăng hoặc mất sóng tưới máu tâm trương (absent/reversed end-diastolic flow) là dấu hiệu nguy kịch, cần can thiệp sinh non hoặc mổ lấy thai kịp thời.

Đo độ dày Wharton’s jelly qua siêu âm 4D cho biết nguy cơ đái tháo đường thai kỳ và tình trạng thiếu oxy mạn tính. Độ dày <1,0 mm gợi ý khuyết chức năng bảo vệ mạch, tỷ lệ IUGR tăng 1,8 lần Placenta 2015.

Chăm sóc sau sinh và bảo quản

Kẹp dây rốn sau sinh muộn (delayed cord clamping – DCC) 1–3 phút giúp tăng dự trữ máu và sắt cho trẻ, giảm thiếu máu trong 6 tháng đầu WHO 2014. DCC không làm tăng nguy cơ vàng da nặng hoặc truyền máu chu sinh.

Bảo quản máu cuống rốn trong ngân hàng tế bào gốc cung cấp nguồn nguyên liệu điều trị bệnh huyết học và miễn dịch. Quy trình cryopreservation theo chuẩn AABB giữ >80% tế bào gốc CD34⁺ sống qua rã đông.

Xu hướng nghiên cứu và tương lai

• Tế bào gốc dây rốn: ứng dụng trong tái tạo mô tim, thần kinh; thử nghiệm lâm sàng đang giai đoạn II–III ClinicalTrials.gov.
• Genomics rốn: phân tích biểu hiện gen mạch rốn liên quan tăng trưởng thai, ứng dụng RNA-seq và single-cell tech.
• Siêu âm 3D/4D: đánh giá cấu trúc mạng lưới mạch và Wharton’s jelly sớm, giúp định hướng can thiệp thai kỳ.

Phát triển nền tảng dữ liệu lớn (big data) kết hợp AI để dự báo nguy cơ bất thường và cá thể hóa chăm sóc tiền sản, hướng đến chăm sóc hình hành trước sinh (precision obstetrics).

Tài liệu tham khảo

1. Folkman J. et al. “Umbilical cord physiology and pathology.” Pediatric Research 23(4), 1989. Link
2. Reece E. A., Hobbins J. C. Obstetric Ultrasound: Principles and Practice. Wiley, 2016.
3. American College of Obstetricians and Gynecologists. “Umbilical Cord Cuff Clamping.” ACOG Practice Bulletin, 2019. Link
4. World Health Organization. “Delayed Cord Clamping.” WHO, 2014. Link
5. National Institutes of Health. “Wharton’s Jelly and Its Role.” NIH Genetics Home Reference, 2015. Link
6. Society for Maternal-Fetal Medicine. “Doppler Evaluation of the Umbilical Cord.” SMFM Consult Series, 2020. Link