La fisiopatologia del difetto interatriale dipende dalla quantità e dalla direzione del passaggio di sangue attraverso la comunicazione interatriale. L'entità e la direzione del flusso dipendono dalle dimensioni del difetto e dalla resistenza relativa all'afflusso dei ventricoli destro e sinistro. La localizzazione del difetto interatriale non influenza la direzione e l'entità del flusso. Nella maggior parte dei pazienti il flusso è diretto prevalentemente da sinistra a destra, ma in determinate fasi del ciclo cardiaco, soprattutto durante la contrazione isometrica si può registrare il passaggio di sangue in senso inverso [18].Il flusso attraverso il difetto può presentarsi sia in sistole che in diastole, ma soprattutto in diastole quando entrambi i sistemi venosi, entrambi gli atri e entrambi i ventricoli sono in comunicazione [19]. Durante la diastole il sangue presente negli atri ha due vie alternative: o seguire il normale flusso attraverso le valvole atrioventricolari, o passare attraverso il difetto interatriale. La direzione del flusso attraverso il DIA è determinata dalle differenze nella compliance e nella capacità dei due ventricoli [18].La compliance dei ventricoli è determinata in larga parte dal postcarico.Fisiologicamente il ventricolo sinistro, pompando il sangue nel circolo sistemico, deve superare un postcarico maggiore rispetto al ventricolo destro che pompa il sangue nel circolo polmonare a bassa pressione. Il ventricolo sinistro è quindi fisiologicamente ipertrofico e meno distensibile rispetto al ventricolo destro sottile e compliante. Di conseguenza nei pazienti con DIA si instaura uno shunt sinistrodestro, perché il sangue fluisce verso il ventricolo destro che è più distensibile. A lungo andare il sovraccarico di volume causa la dilatazione di atrio destro, ventricolo destro e arterie polmonari [18].In alcuni pazienti il postcarico del ventricolo destro è elevato a causa di un aumento delle resistenze e della pressione polmonare, di conseguenza il ventricolo destro è ipertrofico e meno compliante. In questi pazienti il flusso da sinistra a destra è ridotto, o si può avere addirittura l'inversione dello shunt con l'instaurarsi del flusso da destra a sinistra. In alcuni pazienti che presentano una riduzione della compliance ventricolare destra, il ventricolo destro è in grado di gestire normalmente la gittata sistolica a riposo, ma sotto sforzo, quando la portata cardiaca aumenta, il ventricolo destro poco distensibile risponde con un aumento delle pressioni di riempimento, che si riflette sull'atrio destro e di conseguenza si instaura uno shunt destro-sinistro [18].Durante la sistole, quando le valvole atrioventricolari sono chiuse, la compliance ventricolare non influenza l'entità e la direzione dello shunt. In questa fase del ciclo cardiaco le dimensioni del difetto influenzano l'entità, ma non la direzione del flusso.Gli atri possiedono diverse capacità che influenzano la direzione dello shunt. Nei pazienti con un flusso importante da sinistra a destra durante la diastole, il ritorno venoso polmonare verso l'atrio sinistro è maggiore del ritorno venoso sistemico verso l'atrio destro, in quanto la portata polmonare supera la portata sistemica. I volumi dei due atri tendono quindi a riequilibrarsi durante la sistole con l'instaurarsi di uno shunt da sinistra a destra attraverso il difetto interatriale [18].Anche le dimensioni del difetto sono un fattore importante nel determinare il volume dello shunt. Fisiologicamente, quando il setto interatriale è intatto, la pressione media in atrio sinistro supera quella in atrio destro di circa 5 mmHg [19].In presenza di un piccolo difetto, quindi di un difetto restrittivo, questo gradiente pressorio è mantenuto; se il difetto è ampio, non restrittivo (diametro>2 cm), il gradiente pressorio tra i due atri è praticamente abolito [19]. Se il DIA è non restrittivo non vi è quindi ostacolo al flusso tra i due atri e quindi l'entità e la direzione dello shunt sono regolati dalla compliance dei ventricoli; se il difetto è più piccolo, di tipo restrittivo, il flusso è limitato dalle stesse dimensioni del DIA, è minimamente influenzato dalla distensibiltà ventricolare, e il rapporto tra flusso polmonare e flusso sistemico (Qp/Qs) è inferiore a 2:1 [14].Bisogna sottolineare che il volume e la direzione del flusso attraverso un DIA variano nelle diverse fasi della vita di ogni paziente. Durante la vita fetale, così come è previsto dalla fisiologica circolazione fetale, vi è un flusso unidirezionale da destra a sinistra attraverso gli atri. Alla nascita la distensibilità del ventricolo destro si avvicina a quella del ventricolo sinistro, e di conseguenza il flusso netto tra i due atri è minimo. Nei primi giorni di vita si osserva una riduzione delle resistenze polmonari, con conseguente aumento della compliance ventricolare destra, e si instaura un flusso da sinistra a destra. L'importanza di questo flusso aumenta con il passare degli anni in quanto il ventricolo sinistro tende a diventare più ipertrofico e meno compliante [20]. Questo è uno dei motivi per cui i DIA diventano sintomatici verso la quarta-quinta decade di vita.