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Plazenta, Nabelschnur und Amnion

Abstract

Zu den pränatalen Schutz- und Versorgungsstrukturen gehören insbesondere Plazenta, Amnionhöhle, Nabelschnur und Eihäute. Die Plazenta hat die wichtigste Funktion: Als fetomaternales Organ ermöglicht sie den Stoff- und Gasaustausch zwischen Mutter und Fetus. Die Ausbildung des uteroplazentaren Kreislaufs umfasst mehrere Schritte, die unter anderem mit der Umwandlung des Endometriums sowie mit dem Eindringen von fetalen Plazentaanteilen in die mütterliche Gebärmutterschleimhaut einhergehen. Die reife Plazenta weist dann einen charakteristischen Aufbau mit fetalen und maternalen Anteilen auf. Über die Plazentaschranke ist der Embryo vor direktem Kontakt mit dem mütterlichen Blut geschützt. So wird sichergestellt, dass nur selektiv Nährstoffe und Gase zwischen Mutter und Fetus übertragen werden und beide Seiten vor Schadstoffen geschützt sind. Daneben produziert die Plazenta viele Hormone, die unter anderem für die Anpassung des mütterlichen Organismus an die Schwangerschaft und die Aufrechterhaltung der Schwangerschaft sorgen.

Ausbildung des uteroplazentaren Kreislaufs

Nach der Implantation des Keims in der Uterusschleimhaut am 6. Tag der Embryonalentwicklung kommt es zu einigen Veränderungen auf maternaler und fetaler Seite mit der Ausbildung des uteroplazentaren Kreislaufs. Damit die Implantation erfolgen und der Keim in der ersten Zeit ernährt werden kann, muss sich zunächst die Gebärmutterschleimhaut in die nährstoffreiche Decidua umwandeln. Außerdem differenziert sich der Keim bereits vor der Implantation in Embryoblast und Trophoblast. Aus dem Trophoblasten entstehen Syncytio- und Zytotrophoblast als frühe embryonale Plazentastrukturen, die in die Decidua eindringen. Auch wenn die Entwicklung der Plazenta somit bereits vor der Implantation beginnt, erfolgt die Ernährung des Keims erst ab dem 12. Tag über das mütterliche Blut. Erst dann kommen die kindlichen Gefäße (durch die Eröffnung mütterlicher Gefäße) mit dem mütterlichen Blut in Kontakt und es entsteht die fetomaternale Austauschzone.

Decidualreaktion

  • Definition: Veränderungen, die das Schwangerschaftsendometrium (Decidua) bei der Implantation durchmacht
  • Ziel
    • Ernährung des Keims: Einlagerung von Fett und Glycogen (→ Zellvergrößerung)
    • Immunologische Abschirmung des Keims: Ausbildung von Tight Junctions, die die Implantationsstelle vom restlichen endometrialen Gewebe abgrenzen (immunologisch privilegierter Raum)
    • Vorbereitung des plazentaren Kreislaufs: Die Gefäße der Decidua wandeln sich unter Progesteroneinfluss zu einem Netz aus anastomosierenden Spiralarterien um

Decidua

Die Decidua bildet später den mütterlichen Teil der Plazenta und kann anhand ihrer Lagebeziehung zum Implantationsort in drei Abschnitte gegliedert werden:

Ernährung des Keims

Die Ernährung des Keims steht eng mit der Plazentaentwicklung in Verbindung.

Plazentation

Voraussetzung für die Plazentation ist die Differenzierung der embryonalen Zellmasse in die zweiblättrige Keimscheibe in der Präimplantationsphase. Die Keimscheibe besteht aus Embryoblast und Trophoblast. Bei der Implantation differenziert sich der Trophoblast weiter in Syncytiotrophoblast und Zytotrophoblast, aus denen später die Plazenta hervorgeht.

Entstehung und Reifung der Chorionzotten

Im Laufe der Plazentareifung verändern die Chorionzotten (Villi) ihre Zusammensetzung. Aus den recht einfach gebauten primären Zotten werden Endzotten, die zum Gas- und Stoffaustausch befähigt sind und Anschluss an die Nabelschnur erlangen.

Die reife Plazenta

Aufbau der Plazenta

Die reife, scheibenförmige Plazenta misst ca. 20 cm im Durchmesser und ist ungefähr 500 g schwer. Mit einer Durchblutung von 500–750 mL/Min. beansprucht sie gegen Ende der Schwangerschaft ca. 10–15 % des maternalen Herzminutenvolumens. Sie lässt sich in drei Bereiche gliedern:

Basalplatte

Intervillöser Raum und Zottenbäume

Chorionplatte

Plazentaschranke

Mütterlicher und kindlicher Kreislauf sind durch mehrere Zellschichten (die sog. Plazentaschranke) voneinander getrennt. Die Plazentaschranke kontrolliert den Gas- und Stoffaustausch. Während sie bis zum 4. Monat noch aus 5 Schichten besteht, verschwindet danach der Zytotrophoblast aus der Zottenwand und es sind nur noch vereinzelt Zytotrophoblastenzellen (Langhans-Zellen) vorhanden.

Nach der Geburt muss überprüft werden, ob sich die Plazenta komplett von der Uterusschleimhaut gelöst hat, da sonst die Gefahr einer Nachblutung besteht. Dies erfolgt über die Beurteilung der Vollständigkeit der Kotyledone auf mütterlicher Seite. Auf fetaler Seite sollte die Plazenta von Amnion bedeckt sein!

Plazentalösungsstörung
Für Plazentalösungsstörungen gibt es viele Ursachen. Ein Grund für das Entstehen schwerer Blutungskomplikationen ist die fehlerhafte Bildung der Zytotrophoblastenschale. Dringt der Trophoblast zu tief ein (z.B. Placenta accreta), kommt es zu Problemen bei der Plazentalösung. Bei zu geringer Eindringtiefe kann es zu einer vorzeitigen Plazentalösung mit Ausbildung eines retroplazentaren Hämatoms kommen.

Die Funktion der Plazenta

Hormonproduktion

Hormon Bildungsort Wirkung Verlauf
HCG (Humanes Choriongonadotropin)
  • Rascher Anstieg von β-HCG in der Frühschwangerschaft
    • Maximale Konzentration ca. 10. SSW
HPL (Humanes Plazentalactogen)
  • Konstanter Anstieg bis zur 34. SSW (Ende des Plazentawachstums)

CRH (Corticotropin-Releasing-Hormon)

  • Unklar, spielt ggf. eine Rolle beim Timing der Geburt
  • Anstieg der Konzentration im Laufe der Schwangerschaft oder bei Stress der Mutter
Östrogen
Progesteron
  • Erhaltung der Schwangerschaft
    • Umwandlung von proliferativem zu sekretorischem Endometrium
    • Aufrechterhaltung des Endometriums
    • Postovulatorischer Verschluss des Muttermundes und Verdickung des Cervixschleims
    • Tonus des Uterus↓, Hemmung der Kontraktilität
    • Proliferations- und Sekretionsbereitschaft der Brustdrüsen

Gas- und Stoffaustausch

Fettlösliche Vitamine (A, D, E, K), Immunglobuline (außer IgG) und die meisten Proteine können die Plazentaschranke nur eingeschränkt oder überhaupt nicht passieren. Als wichtiger Cofaktor für die Blutgerinnung sollte dem Neugeborenen daher Vitamin K direkt nach der Geburt substituiert werden!

Leider können auch einige potentiell teratogene Substanzen wie Ethanol oder die Anti-D-Antikörper des Rhesus-Systems als IgG-Antikörper die Plazentaschranke passieren. Bei den Isoagglutininen des AB0-Systems handelt es sich jedoch vorwiegend um plasmatische IgM-Antikörper, für die die Passage nicht möglich ist!

Leihimmunität (Nestschutz)
Ab der 20. Schwangerschaftswoche beginnt der transplazentare Transport von IgG-Antikörpern. Die Konzentration der IgG-Antikörper im fetalen Blut steigt mit dem Gestationsalter, sodass der Infektionsschutz gegen Ende der Schwangerschaft am größten ist. Dies bietet dem Neugeborenen eine Leihimmunität gegenüber gewissen Infektionserregern. Frühgeborene haben dementsprechend nur einen unzureichenden Nestschutz. Werden IgM-Antikörper im Blut des Neugeborenen festgestellt, spricht das eher für eine intrauterine Infektion, da die Plazentaschranke für IgM undurchlässig ist. Durch das Stillen können dann auch weitere Immunglobuline über die Muttermilch (insb. IgA) auf das Neugeborene übertragen werden. So kann der Nestschutz auch nach der Geburt ausgebaut werden. Der Nestschutz ist in den ersten Wochen bis Monaten ein Schutz gegen Infektionen des Neugeborenen, da das eigene adaptive Immunsystem noch nicht ausgereift ist.

Die Nabelschnur

Die Nabelschnur stellt die lebenswichtige Verbindung zwischen Embryo und Plazenta dar. Über sie ist das Kind an den uteroplazentaren Kreislauf angeschlossen und wird mit Nährstoffen und Gasen versorgt. Bei der Geburt beträgt ihre Länge ca. 50–70 cm. Sie setzt normalerweise zentral an der Chorionplatte der Plazenta an. Durch Ausweitung der Amnionhöhle kommt es in der 4.–8. Woche zur Zusammenlagerung mehrerer Strukturen.

Bildung und Aufbau der Nabelschnur

Bestandteile der frühen Nabelschnur

Bestandteile der reifen Nabelschnur

Die Umbilikalarterien führen sauerstoffarmes, die Umbilikalvene hingegen sauerstoffreiches Blut!

Physiologischer Nabelbruch

Durch das schnelle Wachstum der Abdominalorgane gibt es kurzzeitig zu wenig Platz in der embryonalen Leibeshöhle → Auslagerung von Darmanteilen in das extraembryonale Coelom der späteren Nabelschnur von der 6. bis zur 10. Entwicklungswoche.

Amnionhöhle und Eihäute

Amnionhöhle

Die Amnionhöhle entsteht bereits sehr früh in der Schwangerschaft und umschließt den Embryo als schützende Hülle . Mit Wachstum des Embryos weitet sich auch die Amnionhöhle aus, was zur Obliteration weiterer Höhlen führt.

  • Entstehung: Bereits in der 2. Entwicklungswoche durch Auswanderung von Epiblastenzellen (siehe oben)
  • Inhalt
    • Ausgekleidet von Amnionepithel
    • Ausgefüllt durch Fruchtwasser, das vom Amnionepithel produziert wird
  • Folgen des kindlichen Wachstums
    • Obliteration der Chorionhöhle: Parallel zum Feten wächst auch die ihn umschließende Amnionhöhle mit → Chorionhöhle wird immer weiter ausgefüllt, bis sie schließlich obliteriert
    • Obliteration des Uteruscavum: Durch das schnelle fetale Wachstum nähert sich auch die den Feten umschließende Decidua capsularis an die Decidua parietalis der Uteruswand an → Verschmelzung der beiden Deciduaschichten, sodass die Amnionhöhle etwa im vierten Monat die gesamte Uterushöhle ausfüllt

Für weitere Informationen zum Fruchtwasser siehe FruchtwasseranomalienFruchtwasser

Eihäute

Als Eihäute bezeichnet man die den Embryo umschließenden Embryonalhüllen, die aus mütterlichen und kindlichen Anteilen bestehen. Sie verschmelzen im Laufe der Schwangerschaft miteinander und bieten dem Embryo mechanischen Schutz. Umgangssprachlich werden sie teilweise auch als Fruchtblase bezeichnet.

  1. Amnion: Innere Eihaut,
  2. Chorion: Mittlere Eihaut,
  3. Decidua: Äußere Eihaut,
    • Wird von der uterinen Decidua capsularis gebildet, die über der Implantationsstelle liegt

Wiederholungsfragen zum Kapitel Plazenta, Nabelschnur und Amnion

Ausbildung des uteroplazentaren Kreislaufs

Beschreibe den Aufbau von Tertiärzotten!

Die reife Plazenta

In welche drei Bereiche lässt sich die reife Plazenta unterteilen?

Aus welchen Schichten besteht die reife Plazentaschranke?

Welche Hormone werden in den Syncytiotrophoblasten der Plazenta gebildet?

Wann kann die höchste HCG-Konzentration im Blut einer Schwangeren gemessen werden?

Wieso können Rhesus-Antikörper die Plazentaschranke passieren, Antikörper des AB0-Systems hingegen nicht?

Die Nabelschnur

Aus welcher Substanz besteht die Nabelschnur?

Amnionhöhle und Eihäute

Was sind die Eihäute? Welche drei Schichten werden unterschieden?

Eine Sammlung von allgemeineren und offeneren Fragen zu den verschiedenen prüfungsrelevanten Themen findest du im Kapitel Beispielfragen aus dem mündlichen Physikum.