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Le sang dans la veine cave inférieure du fœtus provient de plusieurs sources, mais il est relativement oxygéné par rapport à d'autres points de la circulation :
Il pénètre dans l'oreillette droite où la valve de la veine cave inférieure dévie la majeure partie du flux vers le foramen ovale. La majeure partie du sang passe donc dans l'oreillette gauche. Une petite quantité de sang provenant de la veine cave inférieure passe par l'orifice auriculo-ventriculaire droit avec le sang provenant de la veine cave supérieure. En général, les flux sanguins provenant des veines caves inférieure et supérieure sont séparés dans l'oreillette droite.
Dans l'oreillette gauche, le sang qui a traversé le foramen ovale se mélange à une petite quantité de sang désoxygéné provenant des poumons dans les veines pulmonaires. La contraction du cœur achemine ensuite ce sang mélangé, encore majoritairement oxygéné, vers le ventricule gauche, puis vers l'aorte. Les premières branches de l'aorte, les artères coronaires et carotides, tendent à recevoir l'essentiel de cet apport oxygéné en fonction de leur importance fonctionnelle.
Une petite partie du sang éjecté par le ventricule gauche passe dans l'aorte descendante. La minorité de cette quantité passe distalement vers les lits périphériques tels que les membres inférieurs et l'abdomen. La plus grande partie passe dans les artères ombilicales vers le placenta pour la réoxygénation.
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