Schwangerschaft und Geburt

Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung

2 Befruchtung und Implantation der befruchteten Eizelle
2.1 Befruchtungder Eizelle
2.2 Implantation der befruchteten Eizelle
2.3 Abort
2.4 Dauer der Schwangerschaft

3 Funktion der Plazenta
3.1 Bau der Plazenta
3.2 Stoffaustausch zwischen der Schwangeren und dem Fetus
3.2.1 Einfache Diffusion
3.2.2 Durch Carrier erleichterter passiver Transport
3.2.3 Carriervermittelter aktiver Transport und Endozytose
3.3 Die Plazenta als Hormondrüse

4 Physiologie des Fetus
4.1 Wachstum des Fetus
4.2 Entwicklung der fetalen Organe

5 Physiologie der Schwangeren
5.1 Stoffwechsel
5.2 Herz und Kreislauf
5.3 Atmung
5.4 Niere

6 Geburt und Laktation
6.1 Die Geburt
6.2 Milchproduktion (Laktation)

7 Anpassung des Neugeborenen an die Umwelt
7.1 Atmung
7.2 Herz und Kreislauf
7.3 Verdauung
7.4 Wasserhaushalt
7.5 Thermoregulation

8 Abschließende Bemerkungen

9 Literatur

Schwangerschaft und Geburt - von der befruchteten Eizelle zum Neugeborenen

Einleitung

Der faszinierende Weg zu einem neuen Menschen beginnt mit der Verschmelzung einer Ei- und einer Samenzelle. Bereits in der sechsten Woche nach der Befruchtung ist das Rückenmark des Embryos deutlich zu sehen (siehe Abb. 2). In der siebten Woche kann man Augen und Nase sowie die Gesichtsanlage erkennen. Finger und Zehen werden in der achten Woche nach der Befruchtung sichtbar. Ein 11 Wochen alter Embryo ist etwa fünf Zentimeter lang und wiegt ungefähr 20 Gramm - so viel wie ein normaler Brief. Mit Beginn des dritten Monats lassen sich im Ultraschallbild die Geschlechtsorgane erkennen. Nach dem dritten Schwangerschaftsmonat wird das Ungeborene nicht mehr als Embryo, sondern als Fetus bezeichnet. Alle inneren Organe sind bereits vorhanden. Es beginnt nun die Zeit des Wachstums und der Reifung des Fetus. Am Ende des dritten Monats ist das Ungeborene etwa neun Zentimeter lang und wiegt ca. 48 Gramm. Im vierten Schwangerschaftsmonat bemerkt die Schwangere erstmals die Bewegungen ihres Kindes. Der Fetus kann zu diesem Zeitpunkt bereits Geräusche von der Außenwelt wahrnehmen.

Wenn eine Frau feststellt, dass sie schwanger ist, ist das Ungeborene meist schon etwa 14 Tage alt. Diese Hausarbeit befasst sich unter anderem mit den Vorgängen, die in diesen zwei Wochen ablaufen. Es sollen die Befruchtung und die Implantation der befruchteten Eizelle dargestellt werden. Weitere wichtige Aspekte sind die Funktion der Plazenta und die Physiologie des Fetus und der Schwangeren. Außerdem beschäftigt sich diese Arbeit mit dem Vorgang der Geburt und der Milchproduktion. Zum Schluss wird kurz die Anpassung des Neugeborenen an die Umwelt beschrieben. (verändert nach „Ärztlicher Ratgeber für werdende und junge Eltern“, 2005)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 2: Embryo in der sechsten SSW1 (www.gyn.de)

Befruchtung und Implantation der befruchteten Eizelle

Um die Befruchtung einer Eizelle zu erzielen, müssen die im Ejakulat enthaltenen mehrere Millionen Spermatozoen bis in den Eileiter aufsteigen. Dort findet im Normalfall die Konzeption^{[1] [2]} statt. Erst während der Aszension^[3] erlangen die Spermatozoen ihre vollständige Befruchtungsfähigkeit. Nur eines der Millionen Spermatozoen gelangt schließlich zur Befruchtung. Anschließend wandert die befruchtete Eizelle durch den Eileiter in die Gebärmutterhöhle. Dabei teilt und differenziert sie sich zum Trophoblasten und Embryoblasten. Am siebten Tag nach der Konzeption pflanzt sich die Eizelle in die Gebärmutterschleimhaut ein.

Befruchtung der Eizelle

Mit dem Eisprung gelangt die Eizelle aus dem Ovar^[4] in den Bauchraum. Sie wird in die abdominale Öffnung der Tube^[5] aufgenommen und wandert anschließend zur Uterushöhle^[6]. Auf ihrem Weg dorthin kann sie nun auf befruchtungsfähige Spermatozoen treffen. Dabei stellt die Schicht der Corona radiata6^[7] ein Passagehindernis fur die Spermatozoen dar. Sie verlangsamt das Durchdringen zum weiblichen Gameten. Durch das bei der akrosomalen Reaktion aktivierte Acrosin^[8] wird das Durchdringen ermöglicht. Über spezifische Rezeptoren muss das Spermatozoon an die Zona pellucida^[9] gebunden werden, so dass eine speziesfremde Befruchtung ausgeschlossen werden kann. Das aktivierte Acrosin bahnt den Weg durch die Schicht der Zona pellucida, indem es Phospholipasen aktiviert. So wird dem Spermatozoon das Eindringen in die Plasmamembran der Eizelle ermöglicht. Durch die Membranfusion zwischen den Gameten wird die Freisetzung von Enzymen aus den kortikalen Granula der Eizelle ausgelöst. Diese trypsinähnlichen Enzyme zerstören dann die spezifischen Rezeptoren der Zona pellucida. Zudem verändern sie die Beschaffenheit der Eizellmembran, so dass keine weiteren Spermatozoen mehr mit ihr verschmelzen können. Diese Reaktion wird als Zonareaktion bezeichnet. Durch sie wird eine polysperme Befruchtung weitgehend verhindert. Am wahrscheinlichsten ist die Befruchtung am ersten Tag nach der Kohabitation. Sie ist jedoch auch noch am dritten Tag möglich. 12 Stunden nach der Ovulation^[10] lässt sich die Eizelle am sichersten befruchten. In Ausnahmen kann die Befruchtung bis zur 24. Stunde erfolgen. (verändert nach „Lehrbuch der Physiologie“, 2001; „Vegetative Physiologie“, 1997)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 3: Penetration der Zona pellucida (www.ruhr-uni-bochum.de)

Implantation der befruchteten Eizelle

Man bezeichnet die befruchtete Eizelle als Zygote. Diese wird von den Zilien der Tubenschleimhaut in Richtung der Gebärmutterhöhle bewegt. Am vierten Tag nach der Befruchtung erreicht die Zygote die Uterushöhle. Während ihrer Wanderung in den Uterus hat sich die Zygote geteilt. Sie besteht inzwischen aus etwa 60 Zellen und hat somit das Morulastadium erreicht. Durch Stoffe des Tubensekrets, wie Pyruvat, Lactat und Aminosäuren, wird die Zygote ernährt. Am siebten Tag nach der Konzeption hat sich die Blastozyste entwickelt. Diese besteht aus dem Trophoblasten und dem Embryoblasten. Die Blastozyste heftet sich am Gebärmutterepithel fest. Mit Hilfe proteolytischer Enzyme dringt sie in das Endometrium ein. Die Uterusschleimhaut wird zur Dezidua umgewandelt. Während der Einnistung (Implantation) erhält die Blastozyste Nährstoffe aus den Zellen der Dezidua. Zwischen dem 9. und 12. Tag nach der Konzeption wachsen aus dem Trophoblasten Stränge, die so genannte Lakunen (Hohlräume) bilden. Durch diese Hohlräume fließt nach der Eröffnung von Kapillaren mütterliches Blut, das die Blastozyste nun ernährt. Zu diesem Zeitpunkt gelangen alle Nährstoffe im Embryo nur durch Diffusion zu den einzelnen Zellen. Mit dem Wachstum des Embryos werden die Diffusionsstrecken immer länger, weshalb diese nach der Ausbildung von Blutgefäßen im Embryo zunehmend durch Konvektion^[11] überbrückt werden müssen. In den Blutgefäßen des Embryoblasten und Trophoblasten beginnt etwa ab dem 16. Tag fetales Blut zu strömen. Die Plazenta bildet sich aus, wenn von den Trophoblaststrängen Villi^[12] ausgewachsen sind, die von mütterlichem Blut der Lakunen umgeben sind^[13]. Größe und Leistung der Plazenta nehmen bis zur 36. Woche zu. Ab der 10. Woche wird der Embryo nur noch durch den plazentaren Transport zwischen mütterlichem und fetalem Blut ernährt. Es werden dann keine Stoffe mehr durch den Trophoblasten aus den Zellen der Dezidua aufgenommen.

„Die Entwicklung der Blastozyste und ihre Implantation hängen von der Zusammensetzung des Sekrets der umgebenden Schleimhaut ab.“ („Lehrbuch der Physiologie“, 2001) Das Sekret muss einen ausreichenden Spiegel von Progesteron und Östrogenen aufweisen. Damit sich der Embryo auch nach dem 14. Tag weiterentwickelt, ist eine weiterhin bestehende Sekretion von Progesteron aus dem Gelbkörper notwendig. Die hypophysären Gonadotropinspiegel nehmen postovulatorisch ab. Deshalb wird deren Aufgabe von einem Gonadotropin aus dem Trophoblasten übernommen, das man HCG^[14] nennt. (verändert nach „Lehrbuch der Physiologie“, 2001; „Physiologie“, 1995)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 4: Stadien der Frühentwicklung in der Tube (www.ruhr-uni-bochum.de)

Abort

Nach einer erfolgreichen Befruchtung kommt es häufiger zur Fehlgeburt (Abort) als zur Geburt eines Kindes. Den Abgang des Ungeborenen bis zur 28. Schwangerschaftswoche bezeichnet man mit dem Begriff Fehlgeburt. Den späteren Verlust des Fetus hingegen nennt man Frühgeburt, weil das Ungeborene zu diesem Zeitpunkt bereits außerhalb des Mutterleibs überleben kann. Von 100 befruchteten Eizellen gehen schon in den ersten vier Wochen etwa 50 verloren. Dies wird normalerweise von den schwangeren Frauen nicht bemerkt^[15]. Unter den restlichen 50 Schwangerschaften kommt es bei etwa acht zu einer spontanen Fehlgeburt. Ursachen für Aborte sind unter Anderem genetische Fehler, Missbildungen der Zygote, der Blastozyste oder des Fetus. Weiterhin können auch Progesteronmangel, immunologische Faktoren und Anomalien des Genitales der Schwangeren zu einer Fehlgeburt führen. Durch eine Abtreibung werden nach groben Schätzungen etwa ein Drittel der überlebensfähigen Schwangerschaften in Westeuropa beendet. Dies bedeutet insgesamt, dass von 100 Befruchtungen lediglich etwa 28 Geburten zu erwarten sind. (verändert nach www.9monate.de; „Lehrbuch der Physiologie“, 2001)

Dauer der Schwangerschaft

Ein vollständig entwickeltes Kind wird etwa 38 Wochen^[16] nach der Befruchtung geboren (38. Woche post conceptionem, p.c.). In der Klinik wird jedoch die Schwangerschaftsdauer auf den Beginn der letzten Menstruation bezogen. Nach dieser Methode gilt eine Schwangerschaftsdauer von 40 Wochen. Die Geburt findet in der 40. Woche post menstruationem (p.m.) statt. (verändert nach „Lehrbuch der Physiologie“, 2001)

Funktion der Plazenta

Alle Baustoffe und Sauerstoff, die der Fetus zum wachsen benötigt, müssen von der Mutter geliefert werden. Demzufolge ist die Plazenta so gebaut, dass Stoffe an- und abtransportiert werden können und dass ein Austausch dieser Stoffe zwischen Mutter und Fetus erfolgen kann. Die Stoffe werden mit dem Blut des mütterlichen und fetalen Kreislaufs transportiert. Die Plazenta besteht aus Blutgefäßen, Bindegewebe und den Zellen des Trophoblasten. Die Trophoblastenzellen bilden eine Barriere zwischen mütterlichem und fetalem Blut. Eine weitere Aufgabe der Plazenta ist die Bildung von Hormonen. Die respiratorische Funktion der Plazenta ermöglicht die Sauerstoffzufuhr zum Fetus und den Abtransport von fetalem Kohlendioxid. Außerdem übernimmt die Plazenta in der Fetalzeit die Funktionen von Nieren, Darm, Leber und Haut.

Bau der Plazenta

Es entwickeln sich Zottenbäume, indem aus den Stammzotten weitere Zotten auswachsen. Diese Zottenbäume füllen beinahe die ganzen intervillösen Räume aus, welche auf der der Gebärmutter zugewandten Seite von einer Schicht aus miteinander verschmolzenem Gewebe von Trophoblastenzellen des Fetus und Dezidua begrenzt werden. Durch die Spiralarterien fließt mütterliches Blut in die vom Trophoblasten umschlossenen Räume ein. Das Blut fließt durch die basalen Venen wieder ab. In den Zotten befinden sich fetale Blutgefäße. Diese sind an zwei Arterien und eine Vene der Nabelschnur angeschlossen. Die fetale Kapillarwand und das Synzytium des Trophoblasten bilden eine Barriere zwischen mütterlichem und fetalem Blut. Bis zur 16. Schwangerschaftswoche gibt es zudem eine zweite Schicht, den Zytotrophoblasten. Dieser wird weitgehend in das Synzytium eingebaut, welches die wesentliche Barriere für den Stoffaustausch darstellt. Alle Stoffe müssen sowohl die multivillöse Membran der mütterlichen Seite als auch die basale Zellmembran der fetalen Seite passieren. (verändert nach „Lehrbuch der Physiologie“, 2001)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 5: Bau der Plazenta - schematische Darstellung von Zottenbäumen im intervillösen Raum (www.merian.fr.bw.schule.de)

Stoffaustausch zwischen der Schwangeren und dem Fetus

Der Stofftransport durch die Membranen des Trophoblasten findet mit Hilfe verschiedener Mechanismen statt. Zum einen geschieht er durch einfache Diffusion. Ein weiterer Mechanismus ist der durch Carrier erleichterte passive Transport. Außerdem gibt es noch die Möglichkeiten des carriervermittelten aktiven Transportes und der Endozytose. (verändert nach www.merian.fr.bw.schule.de)

Einfache Diffusion

Durch einfache Diffusion werden die Atemgase zwischen mütterlichem und fetalem Blut ausgetauscht. Dabei ist die Partialdruckdifferenz zwischen mütterlichem und fetalem Blut die treibende Kraft. Sie beträgt für Sauerstoff zwischen den Arterien der Gebärmutter und den Arterien der Nabelschnur etwa 10 kPa. Die Differenz zwischen den Venen von Gebärmutter und Nabelschnur ist nach der Passage der Plazenta auf etwa 0,7 kPa abgesunken. Man nimmt im Kapillarbereich eine mittlere Partialdruckdifferenz von 2,7 kPa an. Der Fetus nimmt bei einer Diffusionskapazität von 7-11 ml/(min · kPa) am erwarteten Geburtstermin etwa 20 ml 02/min auf. Diese Sauerstoffmenge kann trotz des niedrigen P02 im Nabelvenenblut^[17] aus mehreren Gründen transportiert werden. Zum einen hat der Fetus einen höheren Hb-Gehalt^[18] als die Mutter. Außerdem ist die 02-Affinität des fetalen Hämoglobins größer als die des mütterlichen. Zusätzlich wird die 02-Sättigung des fetalen Blutes während der Plazentapassage durch Alkalisierung verbessert.

Im Stoffwechsel des Fetus wird C02 gebildet, welches durch Diffusion über die Plazenta an die Mutter abgegeben wird. Dazu genügt die relativ kleine C02-Partialdruckdifferenz^[19], da C02 wegen seiner guten Löslichkeit leichter diffundieren kann als Sauerstoff. In der Schwangerschaft tritt bei der Mutter eine Hyperventilation auf, so dass der PC02 ihres Arterienblutes erniedrigt ist. Das auszutauschende C02 liegt im fetalen Plasma als Bicarbonat vor und muss vor der Abgabe an die Mutter in den Erythrozyten zu C02 umgewandelt werden. Durch die gleichzeitige 0xygenierung des fetalen Blutes in der Plazenta wird die Abgabe des C02 erleichtert^[20]. Schließlich wird der größte Teil des C02 in den Erythrozyten des mütterlichen Blutes wieder in Bicarbonat umgewandelt und an das Plasma abgegeben.

Nicht nur die Atemgase, sondern auch alle fettlöslichen Stoffe können die Plazentamembranen mittels einfacher Diffusion passieren. Auch die Vitamine A, D, E und F sowie viele Pharmaka können durch diesen Mechanismus zwischen Mutter und Fetus ausgetauscht werden. Die meisten Fettsäuren sind jedoch an Proteine gebunden, welche nicht permeieren können. Ein weiterer Stoff, der durch einfache Diffusion an die Mutter abgegeben wird, ist der wasserlösliche Harnstoff.

Zu Abb. 6: Fetales Hämoglobin und 2,3-DPG (2,3 Diphosphoglycerat): Die größere Affinität des fetalen Hämoglobins für Sauerstoff im Vergleich zum adulten Hämoglobin erleichtert den Sauerstofftransfer von der Mutter zum Fetus. Der Grund für diese erhöhte Affinität ist die schwächere Bindung der γ-Kette (spezifisch für HbF) an das 2,3- DPG, die Kette, die die β-Kette im fetalen Hämoglobin ersetzt. 2,3-DPG setzt die Sauerstoffaffinität von Hämoglobin A herunter und stabilisiert Desoxyhämoglobin. Die Höhle im Zentrum der 4 Globinketten kann ein Molekül 2,3-DPG zwischen den zwei β-Ketten des Hämoglobins A binden, wogegen dies beim Hämoglobin F nicht möglich ist. P50 des HbF ist im Vergleich zum adulten Hb reduziert (siehe Abb.) P50 = P02, bei dem das Hämoglobin zu 50% mit Sauerstoff gesättigt ist. (www.embryology.ch)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 6: Sauerstoffbindungskurven des mütterlichen (blau) und des fetalen (rot) Blutes (www.unet.univie.ac.at)

[...]

^[1] SSW: Schwangerschaftswoche

^[2] Konzeption: Befruchtung (Vereinigung der Gameten)

^[3] Aszension: Aufstieg

^[4] Ovar: Eierstock

^[5] Tube: Eileiter

^[6] Uterus: Gebärmutter

^[7] Corona radiata: äußerste Schicht der Eizelle; besteht aus Granulosaluteinzellen.

^[8] Acrosin: besitzt die Eigenschaft einer Hyaluronidase; wirkt lokal zytolytisch und erhöht die Permeabilität.

^[9] Zona pellucida: Glashaut; ist eine Schutzhülle um die Eizelle, die von den kubischen Follikelepithelzellen des Primärfollikels gebildet wird. Sie liegt zwischen der Zellmembran der Eizelle und den Follikelepithelzellen, die in ihrer Gesamtheit als Corona radiata bezeichnet werden.

^[10] Ovulation: Eisprung

^[11] Konvektion: Massenfluss entsprechend dem Druckgefälle

^[12] Villi: kapillarisierte Zotten

^[13] so genannte intervillöse Räume

^[14] HCG: Human Chorionic Gonadotropin

^[15] subklinische Aborte, „missed abortion“

^[16] ± 10 Tage

^[17] etwa 3,8 kPa

^[18] Hb: Hämoglobin

^[19] ca. 0,7 kPa

^[20] der so genannte Haldane-Effekt