Die Nabelschnur: Verbindung, Funktion und Bedeutung

Die Nabelschnur, anatomisch als Funiculus umbilicalis bezeichnet, ist eine lebenswichtige Struktur, die sich während der Schwangerschaft entwickelt und den sich entwickelnden Fötus mit der Plazenta verbindet. Sie fungiert als die entscheidende Verbindung des Kindes zur Außenwelt und gewährleistet die Versorgung des Babys im Mutterleib mit Nährstoffen und Sauerstoff.

Schema einer menschlichen Nabelschnur mit ihren Blutgefäßen und dem umgebenden Gewebe

Entstehung und Aufbau der Nabelschnur

Die Nabelschnur entwickelt sich aus einer Hälfte der befruchteten Eizelle, während aus der anderen Hälfte der Embryo entsteht. Anfangs verbindet nur ein winziger Stiel den sich entwickelnden Embryo mit der Plazenta. Bereits sechs Wochen nach der Befruchtung hat sich dieser Stiel zu einer vollwertigen Nabelschnur entwickelt. Sie wächst im Laufe der Schwangerschaft mit dem Baby mit und erreicht bei der Geburt eine durchschnittliche Länge von etwa 50 Zentimetern, wobei normale Längen zwischen 30 und 60 Zentimetern liegen. Eine überlange Nabelschnur (80 cm und mehr) kommt bei etwa einem von 1000 Babys vor und kann zu Komplikationen wie Verhedderungen oder Knotenbildung führen, was eine engmaschige Überwachung in den letzten Schwangerschaftswochen und während der Geburt erfordert. Ebenso können Nabelschnüre unter 30 Zentimetern Länge während der Geburt zu einer unzureichenden Versorgung führen.

Im Inneren der Nabelschnur verlaufen drei Blutgefäße: eine Vene und zwei Arterien. Die Vene ist das größte Gefäß und transportiert sauerstoffreiches Blut vom Herzen des Babys zur Plazenta. Die beiden Arterien sind spiralig um die Vene gewunden und leiten sauerstoff- und nährstoffarmes Blut vom Baby zurück zur Plazenta, um es dort wieder aufzutanken. Bei etwa 80 Prozent der Kinder ist die Nabelschnur gegen den Uhrzeigersinn geschraubt, eine Drehung, die bis zu 380 Mal erfolgen kann und typisch für den Menschen ist. Im Gegensatz dazu werden Babys anderer Säugetiere über eine gradlinige Nabelschnur versorgt.

Die Nabelschnurgefäße sind in eine weiche, gallertartige Schicht eingebettet, die als Wharton-Sulze bezeichnet wird. Dieser Stoff ist bemerkenswert elastisch und strapazierfähig, um ein Abknicken der Versorgungsleitung zu verhindern. Gleichzeitig ist er durchlässig für Wasser, Zucker und Elektrolyte und fühlt sich an wie durch Wasser aufgeweichte Gummibärchen.

Die Funktion der Nabelschnur

Während der Schwangerschaft erfüllt die Nabelschnur die Funktion der Lunge für das ungeborene Kind, indem sie den kindlichen Organismus mit Sauerstoff versorgt. In der Nabelschnur pulsiert das kindliche Blut im Takt des kindlichen Herzschlags, etwa 120- bis 160-mal pro Minute. Durch diesen Rhythmus nimmt der Kreislauf des Babys über die Plazenta den notwendigen Treibstoff auf. Über die Plazenta-Schranke gelangen Sauerstoff, Blutzucker, Vitamine, Eiweißstoffe und Hormone zum Kind. In umgekehrter Richtung werden Abbauprodukte aus dem kindlichen Stoffwechsel zur Entsorgung zurücktransportiert.

Interessanterweise transportiert die Nabelschnur auch emotionale Zustände der Mutter zum Baby. Glücksbotenstoffe wie Endorphine, aber auch Stresshormone wie Adrenalin, können die Plazenta-Schranke passieren und so die Gefühle des Babys beeinflussen.

Plazenta und Nabelschnur - Entwicklung und Anatomie einfach erklärt

Die Nabelschnur und das Baby

Der Tastsinn von Babys entwickelt sich früh in der Schwangerschaft. Bereits in der 8. Schwangerschaftswoche kann der Embryo Berührungen im Gesicht spüren. Mit etwa 14 Wochen beginnt das Baby, seine Umgebung im Bauch der Mutter zu erkunden, wobei es seine Hände, Füße und den Mund einsetzt. Die Nabelschnur ist dabei oft das erste Spielzeug des Babys, an der es den Tastsinn seiner winzigen Fingerkuppen übt. Ultraschalluntersuchungen zeigen häufig, wie Babys die Nabelschnur durch die Finger gleiten lassen. Diese Interaktionen sind nicht gefährlich.

Nabelschnur und Geburt

Nach der Geburt des Kindes, wenn es gut geht, darf die Nabelschnur auspulsieren. Erst dann wird sie durchtrennt. Dieser symbolische Akt wird oft vom Vater vorgenommen. Da die Nabelschnur keine Nerven enthält, spürt das Kind den Schnitt nicht. Auch die spätere Form des Bauchnabels hat nichts mit der Abnabelungstechnik zu tun, sondern ist genetisch vorbestimmt. Der Bauchnabel entsteht durch den verbleibenden Rest der Nabelschnur, der nach dem Durchtrennen austrocknet und etwa am 15. Lebenstag abfällt.

Die Geburt ist das einzige Zeitfenster, in dem junge Stammzellen eines Menschen ohne operative Eingriffe und Narkose gewonnen werden können.

Nabelschnurkomplikationen

Obwohl die Nabelschnur in den meisten Fällen komplikationslos verläuft, können während der Schwangerschaft und Geburt verschiedene Komplikationen auftreten:

Nabelschnurumschlingung

Bei einer Nabelschnurumschlingung ist die Nabelschnur um den Hals des Kindes geschlungen. Dies geschieht bei etwa 20 bis 30 Prozent aller Geburten. In den meisten Fällen stellt dies kein Problem dar, da die normale Blutversorgung erhalten bleibt. Sollte es jedoch zu einer Einschnürung kommen, wird der Arzt bei der Geburt zuerst die Nabelschnur durchtrennen, bevor das Kind entbunden wird, um eine Mangelversorgung zu vermeiden. Bei Anzeichen einer Durchblutungsstörung während der Austreibungsphase kann die Entbindung mittels Saugglocke oder Kaiserschnitt beschleunigt werden.

Nabelschnurknoten

Man unterscheidet zwischen einem echten und einem falschen Nabelschnurknoten. Ein echter Knoten entsteht, wenn sich das Kind bei einer Drehbewegung durch eine Schlinge in der Nabelschnur zieht. Solange die Nabelschnur lang genug ist, zieht sich der Knoten nicht zu und beeinträchtigt die Gefäße nicht. Wenn die Nabelschnur jedoch zu kurz ist oder sich die Nabelschnüre von Zwillingen verheddern, wird das Kind engmaschig mittels CTG überwacht. Dies ist in etwa einem Prozent der Schwangerschaften notwendig. Ein unechter Knoten ist lediglich ein Gefäßknäuel, das wie ein Knoten aussieht, aber keine Symptome verursacht.

Nabelschnurvorfall

Ein Nabelschnurvorfall tritt auf, wenn es zu einem vorzeitigen Blasensprung kommt und die Nabelschnur vor dem vorangehenden Teil des Kindes liegt. Dieses seltene Ereignis (0,3-0,5% der Geburten) betrifft häufiger Mehrlingsschwangerschaften oder Babys in Quer- oder Fußlage. Wenn die Nabelschnur zwischen dem Kopf des Kindes und dem Geburtskanal eingeklemmt wird, kann dies zu einer Sauerstoffunterversorgung führen, was einen sofortigen Notkaiserschnitt erfordert. Bei einem vorzeitigen Blasensprung ist es ratsam, den Arzt zu informieren und sich liegend ins Krankenhaus transportieren zu lassen.

Alle diese Komplikationen bergen das Risiko einer Sauerstoffunterversorgung des Ungeborenen, die bei längerer Dauer zu Hirnschäden oder sogar zum Tod führen kann. Daher werden auffällige Befunde engmaschig kontrolliert und mittels CTG überwacht.

Illustration verschiedener Nabelschnurkomplikationen wie Umschlingung und Knoten

Nabelschnurblut: Eine wertvolle Ressource

Nach der Geburt verbleibt in der Nabelschnur und der Plazenta Restblut, das sogenannte Nabelschnurblut. Dieses Blut enthält eine hohe Konzentration an Stammzellen, die denen im Knochenmark ähneln. Diese Stammzellen haben die bemerkenswerte Fähigkeit, sich in verschiedene Blutzelltypen zu entwickeln, darunter rote und weiße Blutkörperchen sowie Blutplättchen.

Warum ist Nabelschnurblut nützlich?

Die im Nabelschnurblut enthaltenen Stammzellen können zur Behandlung von lebensgefährlichen Erkrankungen eingesetzt werden, insbesondere bei verschiedenen Arten von Leukämien, Lymphomen, Blutbildungsstörungen sowie schweren angeborenen oder erworbenen Immundefekten. Die schnelle Verfügbarkeit von Nabelschnurblut ist dabei ein bedeutender Vorteil gegenüber der aufwendigeren Transplantation von Stammzellen erwachsener Spender. Dank der Doppeltransplantation können Nabelschnurblutpräparate heute auch erfolgreich bei Erwachsenen eingesetzt werden.

Stammzellen aus Nabelschnurblut sind noch relativ jung und flexibel, was sie für die regenerative Medizin und die Forschung besonders interessant macht. Es wird erforscht, ob sie zukünftig zur Heilung von Krankheiten wie Alzheimer oder Parkinson eingesetzt werden können.

Grafik, die die Entwicklung von Stammzellen aus Nabelschnurblut zu verschiedenen Blutzellen zeigt

Wer kann Nabelschnurblut spenden?

Prinzipiell kann jede volljährige und gesunde Mutter nach der Geburt ihres Kindes Nabelschnurblut spenden. Die Entnahme ist schmerzfrei und risikolos für Mutter und Kind und erfolgt so bald wie möglich nach der Abnabelung. Vor der Entbindung informiert sich die Mutter über den Prozess und füllt einen Fragebogen aus. Ihr Blut wird auf Infektionen getestet, während das Nabelschnurblut zusätzlich auf Viren und die Gewebemerkmale (HLA-Typisierung) untersucht wird.

Es gibt die Möglichkeit der öffentlichen Spende, bei der das Nabelschnurblut anonymisiert in einer öffentlichen Stammzellenbank gelagert und der Allgemeinheit zur Verfügung gestellt wird. Diese Spende ist kostenlos und hat eine hohe medizinische Relevanz, das Blut steht jedoch nicht exklusiv für das eigene Kind zur Verfügung. Eine gerichtete Spende ist möglich, wenn ein Geschwisterkind an einer hämatologischen Erkrankung leidet.

Die private Einlagerung von Nabelschnurblut ist ebenfalls möglich, wobei das Blut ausschließlich für das eigene Kind oder nahe Angehörige aufbewahrt wird. Diese Option ist mit Kosten für die Einlagerung und jährliche Lagerungsgebühren verbunden. Es ist jedoch wichtig zu bedenken, dass die Nutzung des eigenen Nabelschnurbluts statistisch selten ist und nicht immer medizinisch sinnvoll. Bei bestimmten Erkrankungen, wie Blutkrebs oder Erbkrankheiten, kann das eigene Nabelschnurblut aufgrund der enthaltenen Vorläuferzellen oder genetischen Defekte ungeeignet sein.

Die Entscheidung für oder gegen eine private Einlagerung sollte gut informiert und unter Abwägung der Vor- und Nachteile getroffen werden. Die gesetzlichen Krankenkassen übernehmen die Kosten für die private Einlagerung in der Regel nicht.

Nabelschnur-Stammzellen und Therapie

Nabelschnur-Stammzellen, gewonnen aus Nabelschnurblut oder Nabelschnurgewebe, sind körpereigene Stammzellen. Ihre Oberflächenmerkmale stimmen zu 100% mit denen aller anderen Zellen im Körper des Kindes überein. Dies reduziert das Risiko von Abstoßungsreaktionen bei einer zukünftigen Anwendung. Die Einlagerung von Nabelschnurblut ist eine Möglichkeit, die besonderen Eigenschaften dieser Stammzellen für eventuelle Behandlungen zu sichern. Auch die Einlagerung von Nabelschnurgewebe kann Stammzellen liefern, die in der Forschung relevant sind und als Ausgangspunkt für die Entwicklung neuer Therapien dienen.

Die Stammzelltransplantation ist nach schweren Chemotherapien oder Bestrahlungstherapien von großer Bedeutung, da diese Behandlungen nicht nur Krebszellen, sondern auch das blutbildende Knochenmark zerstören. Ohne funktionierendes Knochenmark können lebenswichtige Körperfunktionen nicht aufrechterhalten werden.

Nabelschnur-Stammzelltransplantation

Die Transplantation von Stammzellen aus Nabelschnurblut ist ein mehrstufiger Prozess. Zunächst fordert ein Transplantationszentrum ein geeignetes Transplantat von einer Stammzellbank an. Vor der Freigabe werden weitere Untersuchungen durchgeführt, um die Gewebemerkmale und den Gesundheitszustand des Transplantats zu bestätigen. Das Transplantat wird dann in einem speziellen Behälter an das Transplantationszentrum transportiert, wo es aufgetaut und die Einfrierlösung entfernt wird. Die Transplantation erfolgt intravenös.

Die Nabelschnur wird vor allem mit dem Gedanken an die wertvollen Stammzellen, die sie enthält, neu bewertet. Lange Zeit als medizinischer Abfall betrachtet, hat sich das Nabelschnurblut zu einer bedeutenden Ressource für die moderne Medizin entwickelt.

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