При артериовенозной катетеризации происходит шунтирование крови из аорты в легочную артерию (слева направо). Величина шунта зависит от толщины калибра катетера и разницы шага давления между аортой и легочной артерией. Вскоре после рождения сопротивление легочной артерии еще высокое, а давление высокое, поэтому шунт слева направо низкий или присутствует только во время систолы. Затем сопротивление легочной артерии постепенно снижается, давление становится значительно ниже, чем в аорте, и поток шунта увеличивается. Поскольку легочная артерия получает как правожелудочковый дренаж, так и катетерные шунты, количество крови, возвращающейся из легочных вен в левый желудочек, увеличивается, повышая нагрузку на левый желудочек и приводя к его увеличению, гипертрофии и даже недостаточности. Когда через митральное отверстие проходит слишком много крови, может возникнуть относительный стеноз митрального клапана. Нарушенный дренаж легочной венозной крови и повышенное давление могут привести к интерстициальному отеку легких. Просвет восходящей аорты и дуги аорты расширяется из-за увеличения кровотока в них; это также отражается на увеличении кровотока в легочной артерии. Длительное увеличение легочного кровотока может вызвать рефлекторный спазм мелких легочных артерий, что может привести к утолщению и склерозу стенок мелких легочных артерий, истончению их просвета и увеличению сопротивления легочному кровообращению. По мере увеличения сопротивления легочного кровообращения и развития легочной гипертензии поток шунта слева направо постепенно уменьшается, и в конечном итоге возникает обратный (справа налево) шунт, снижая содержание кислорода в артериях в нижней части туловища и вызывая цианоз на кончиках пальцев ног. Длительный импульс кровотока может сделать стенку протока тонкой и хрупкой вплоть до образования аневризмы или кальцификации. Это также предрасполагает к инфекции и эндартерииту. В проксимальной легочной артерии может наблюдаться аневризматическое расширение из-за повышенного внутрипросветного давления.