7. Foetale groei
Auteur: Prof. dr. Margot van Eck van der Sluijs-van de Bor
Acht weken na de conceptie eindigt de embryonale fase. Aan het einde van deze embryonale periode is de aanleg van de organen voltooid. Tijdens de foetale periode, die daarna begint, voltrekt zich de functionele ontwikkeling van de organen evenals de lichamelijke groei van de vrucht. In dit hoofdstuk wordt nader ingegaan op:
- de lichamelijke groei en ontwikkeling tot aan de geboorte
- de ontwikkeling en functie van de placenta
- de rol van het vruchtwater
7.1 Lichamelijke groei en ontwikkeling tot aan de geboorte
Om de groei van de foetus goed te kunnen beoordelen, moet duidelijk zijn hoe ver de zwangerschap is gevorderd. Pas dan kan beoordeeld worden of de groei van de foetus een normaal, dan wel abnormaal patroon vertoont.
Er bestaan verschillende manieren om de duur van een zwangerschap te berekenen:
- De beste manier is natuurlijk de duur te berekenen vanaf het moment van conceptie. Dit is echter in de praktijk een moeilijk te bepalen moment. Gerekend vanaf het moment van de conceptie duurt een voldragen zwangerschap 266 dagen (38 weken).
- De zwangerschapsduur kan ook berekend worden vanaf de eerste dag van de laatste menstruatie. De meeste vrouwen houden goed hun menstruele cyclus bij. Daarom is deze datum nauwkeurig vast te stellen. De conceptie vindt doorgaans plaats veertien dagen na de eerste dag van de laatste menstruatie. Wanneer de vrouw een onregelmatige cyclus heeft, of er bijvoorbeeld bij de implantatie van de blastocyst wat bloedverlies is opgetreden, is het vaststellen van de zwangerschapsduur op deze wijze minder betrouwbaar. Gerekend vanaf de eerste dag van de laatste menstruatie, duurt een voldragen zwangerschap 280 dagen (40 weken).
- Door middel van echografisch onderzoek kan de grootte van het embryo worden vastgesteld en op basis daarvan kan de duur van de zwangerschap worden bepaald. In de eerste fase van de zwangerschap groeien alle embryo’s met dezelfde snelheid. Verschillen in groei, op basis van afwijkingen aan de vrucht of onvoldoende functie van de placenta, treden pas later in de zwangerschap op. De groeidiagrammen die gebruikt worden voor de bepaling van de zwangerschapsduur zijn gebaseerd op metingen aan humane embryo’s en foetussen.
Figuur 7.1 Maten voor foetale groei. De groei van de foetus kan in verschillende maten worden uitgedrukt. Kruin-hiellengte, lengte van het femur (dijbeen), diameter van het hoofd, lengte van de voet. Deze maten zijn allemaal door middel van echografisch onderzoek te bepalen (behalve de kruin-hiellengte).
7.1.1 Trimesters
Een zwangerschap wordt in drie trimesters ingedeeld:
- In figuur 7.1 zijn de maten voor foetale groei weergegeven gerekend vanaf het moment van de conceptie. In de praktijk wordt de zwangerschapsduur doorgaans berekend vanaf de eerste dag van de laatste menstruatie (zie boven, zwangerschapsberekening 'b'). Dit betekent dat de eerste twee weken van de zwangerschap ‘loze’ weken zijn, omdat de bevruchting nog niet heeft plaatsgevonden. Na de conceptie is er een periode van twee weken waarin de eerste
celdelingen, de morulafase, de blastulafase, de implantatie en de ontwikkeling van de tweelagige kiemschijf, gevolgd door de ontwikkeling van de drielagige kiemschijf achtereenvolgens worden doorlopen. Dit is de periode waarin de organogenese (orgaanaanleg) plaatsvindt. Deze periode duurt tot en met de tiende week. Daarna begint de foetale periode, waarin de weefsels en organen rijpen en het lichaam groeit. De trimesters weergegeven in post-ovulatoire weken in figuur 7.1 worden in de praktijk gehanteerd als post-menstruele weken. Het eerste trimester duurt bij beide berekeningen tot week 13.
-
Uitgaande van dezelfde berekening duurt het tweede trimester van de zwangerschap van week 13 tot week 26. In deze periode ligt de nadruk op de functionele ontwikkeling van de weefsels en organen en minder op de totale lichaamsgroei van de foetus. Aan het einde van het tweede trimester weegt de foetus ongeveer 1000 gram.
- Het derde trimester duurt vanaf week 27 tot aan de geboorte. In deze periode neemt het gewicht van de foetus flink toe. Het gemiddelde geboortegewicht na een zwangerschapsduur van 40 weken (is 38 weken na conceptie) voor eerstgeborenen is 3500 gram voor jongens (voor meisjes 3370 gram). Tweede en volgende kinderen zijn ongeveer 160 gram zwaarder bij de geboorte: jongens 3670 gram; meisjes 3520 gram. Naast de spectaculaire groei in dit trimester, voltrekt zich in deze periode ook de functionele rijping van de veel organen (hoofdstuk 8).
7.1.2 Lengtegroei
De lengtegroei kan tijdens de foetale periode op verschillende manieren worden bepaald. Zo zijn er de kruin-hiellengte, de kruin-stuitlengte, de lengte van het femur (dijbeen), de diameter van het hoofd en de lengte van de voet. Deze maten zijn bijna allemaal door middel van echografisch onderzoek te bepalen. Voor al deze maten zijn groeidiagrammen ontwikkeld (figuur 7.1). De kruin-hiellengte is echter een moeilijk te bepalen maat, omdat de foetus doorgaans niet gestrekt in de baarmoeder ligt. Daarom wordt veelal gebruik gemaakt van de kruin-stuitlengte. In figuur 7.2 is door middel van deze maat te zien dat tijdens de foetale periode de lengtegroei een lineair patroon vertoont. Aan het begin van de foetale periode is de kruin-hiellengte ongeveer 5 cm; wanneer het kind geboren wordt na een zwangerschapsduur van 40 weken is de gemiddelde lengte 50 cm (figuur 7.1).
7.1.3 Gewichtsgroei
In tegenstelling tot de lengtegroei verloopt de gewichtsgroei tijdens de foetale periode niet lineair. Aan het begin van de foetale periode weegt de foetus enkele grammen. Aan het einde van het tweede trimester is het gewicht toegenomen tot 1000 gram, terwijl in het derde trimester de foetus zijn/haar gewicht meer dan verdrievoudigt (figuur 7.2). Het bepalen van de gewichtstoename tijdens de foetale ontwikkeling is minder eenvoudig dan het bepalen van de lengtegroei. Dit kan eigenlijk alleen maar door afgeleide parameters. Er zijn algoritmes ontwikkeld om met behulp van de echografisch bepaalde lengtematen (lengte, buikomvang, hoofdomvang) het gewicht van de foetus te schatten in de praktijk. Ook de uitwendige groei van de uterus (vide infra) wordt als maat voor de gewichtsgroei van de foetus gebruikt.
Figuur 7.2 De zwangerschapsduur is weergegeven in weken na conceptie. Lengte- en gewichtstoename tijdens foetale periode. De toename van de lichaamslengte verloopt in tegenstelling tot de gewichtstoename lineair (ontleend aan Visser GHA, Eilers PHC, Elferink-Stinkers PM, Merkus HMWM, Wit JM. New Dutch reference curves for birth weight by gestational age. Early Human Development 2009;85:737-744 en Heineman MJ, Bleker OP, Evers JLH, Heintz APM (red.). Obstetrie en Gynaecologie. De voortplanting van de mens. Vijfde druk. Maarssen, Elsevier, 2007).
7.1.4 Uitwendige groei van de uterus
Met behulp van palpatie (betasting) van de buik van de moeder kan de groei van de uterus worden bepaald. De lengte van de afstand van de fundus (bovenste deel) van de uterus tot aan het os pubis (schaambeen) is een maat voor de groei van de foetus (figuur 7.3). Deze maat is echter minder betrouwbaar, omdat in deze maat niet alleen de grootte van de foetus, maar ook de hoeveelheid vruchtwater wordt meegenomen. Indien er een afwijkende hoeveelheid vruchtwater is, kan de grootte van de foetus onder- of overschat worden.
Figuur 7.3 Groei van de uterus tijdens zwangerschap. De hoogte van de fundus van de uterus in de buik kan door middel van palpatie worden bepaald. De hoogte voor de verschillende zwangerschapsmaanden is aangegeven (ontleend aan Martini FH. Fundamentals of Anatomy & Physiology. Achtste druk. San Francisco CA, Pearson Benjamin Cummings, 2009).
7.1.5 Lichaamsverhoudingen tijdens de foetale periode
Aan het begin van de foetale periode is het hoofd in vergelijking met de rest van het lichaam groot. Tijdens de verdere foetale groei veranderen de lichaamsverhoudingen geleidelijk. De grootte van het hoofd neemt af in verhouding tot de grootte van romp en ledematen (figuur 7.4).
Figuur 7.4 Lichaamsverhoudingen tijdens foetale groei. De verhouding van de grootte van het hoofd tot de grootte van de rest van het lichaam verandert naarmate de zwangerschap vordert.
7.1.6 Energiebehoefte van de foetus
De energiebehoefte van de foetus is in de eerste twee trimesters beperkt: 10 kcal/kg/dag (figuur 7.5). De energiebehoefte verandert in het derde trimester. Vanwege de flinke gewichtstoename van de foetus neemt de energiebehoefte toe. In de 34e week is de energiebehoefte gestegen naar 45 kcal/kg/dag. Vanwege de vermindering van de functie van de placenta aan het einde van de foetale periode zal de energievoorziening van de foetus afnemen.
Figuur 7.5 De zwangerschapsduur is weergegeven in weken na conceptie. Energiebehoefte tijdens foetale groei (ontleend aan Heineman MJ, Bleker OP, Evers JLH, Heintz APM (red). Obstetrie en Gynaecologie. De voortplanting van de mens. Vijfde druk. Maarssen, Elsevier, 2007).
7.1.7 Lichaamssamenstelling
Gedurende de eerste twee trimesters bestaat het embryo en later de foetus voornamelijk uit water (± 90%) en eiwit (10%). Pas vanaf het begin van het derde trimester begint de foetus met het stapelen van vet (figuur 7.6). Het percentage vet neemt toe naarmate de zwangerschap vordert. Dat gaat gepaard met een percentuele vermindering van het watercompartiment. Aan het einde van de foetale periode omvat het vetcompartiment 10%.
Figuur 7.6 De zwangerschapsduur is weergegeven in weken na conceptie. Energiebehoefte tijdens foetale groei (ontleend aan Heineman MJ, Bleker OP, Evers JLH, Heintz APM (red). Obstetrie en Gynaecologie. De voortplanting van de mens. Vijfde druk. Maarssen, Elsevier, 2007).
7.2 Ontwikkeling en functie van de placenta
De placenta (moederkoek) is de sterk doorbloede structuur in de wand van de baarmoeder tijdens de zwangerschap van zoogdieren. Er is nauw contact tussen het moederlijke bloed en dat van de foetus zodat voedingsstoffen, afvalstoffen en hormonen uitgewisseld kunnen worden.
7.2.1 Ontwikkeling van de villi
Aan het begin van de derde week na de bevruchting verandert de vorm van de cytotrofoblast. Er worden als het ware kolommen van cytotrofoblastcellen gevormd, die bedekt worden met syncytiotrofoblast. De kolommen worden primaire villi genoemd. In het centrum van deze villi dringen extraembryonale (chorionplaat) mesodermcellen binnen. Zij gaan de kern vormen van de villi, die vanaf dit stadium secundaire villi worden genoemd. Aan het einde van de derde week na de bevruchting ontstaan uit groepjes (clusters) mesodermcellen in de secundaire villi, bloedvaten (capillairen). De villi hebben nu hun definitieve vorm en worden tertiaire of definitieve villi genoemd (figuur 7.7).
Figuur 7.7 Ontwikkeling van de villus. Transversale doorsnede van een primaire (links), secundaire (midden) en tertiaire (rechts) villus. Verdere toelichting is opgenomen in de bijbehorende tekst.
Ondertussen ontstaan op dezelfde wijze in de chorionplaat en de hechtsteel ook capillairen. De capillairen in de villi maken contact met de capillairen in de chorionplaat en de hechtsteel. In het zich ontwikkelende embryo ontstaan eveneens bloedvaten. De bloedvaten van de hechtsteel zoeken contact met het bloedvaatstelsel van het embryo. Wannneer aan het begin van de vierde week na de bevruchting het hart van het embryo begint te kloppen (zie ontwikkeling van de hartbuis), wordt het embryo, via het stelsel van bloedvaten dat in contact staat met de bloedvaten in de villi, van voedingsstoffen en zuurstof voorzien uit het bloed van de moeder. Het moederlijk bloed stroomt via de spiraalarteriën in de lacunae (figuur 4.1) die de villi omgeven (figuur 7.8 en zie ook 7.2.3 ‘Moederlijke zijde van de placenta’ hieronder).
Tegelijkertijd vermenigvuldigen de cytotrofoblastcellen zich en groeien over de syncytiotrofoblast heen, omgeven de hele trofoblast en vormen de buitenste cytotrofoblastschil. Hierdoor komen de cytotrofoblastcellen tegen de cellen van het endometrium te liggen en hechten de chorionzak stevig aan het endometrium vast. De endometriale cellaag die de chorionzak omringt wordt decidua genoemd (figuur 7.8).
Figuur 7.8 Schematische weergave van placenta (begin tweede trimester). De moederlijke zijde is de decidua basalis en de foetale zijde is het chorion. Verdere toelichting is opgenomen in de bijbehorende tekst.
7.2.2 Ontwikkeling van chorion frondosum en decidua basalis
In de daarop volgende weken ontwikkelen de villi aan de embryonale pool (chorion frondosum, figuur 7.8 en 7.9) zich steeds verder waarbij de laag cytotrofoblasten geleidelijk dunner wordt. De villi aan de niet-embryonale pool (chorion laeve, figuur 7.9) verdwijnen. Ook in de decidua is er nu een verschil zichtbaar tussen de decidua die grenst aan het chorion frondosum en die grenst aan het chorion laeve. Aan de kant van het chorion frondosum zijn de cellen groot en bevatten veel lipiden en glycogeen. Deze laag, de decidua basalis of deciduale plaat, is hecht verbonden met het chorion frondosum (figuur 7.8 en 7.9). De decidua die over de niet-embryonale pool ligt wordt decidua capsularis genoemd, omdat deze laag geleidelijk verder uitgerekt wordt en degenereert (figuur 7.9). Bij het toenemen in grootte van de amnionholte komen het chorion laeve en de decidua capsularis tegen de wand van de uterus (die niet bij de implantatie van de blastula was betrokken, decidua parietalis) te liggen en vergroeien hiermee. Samenvattend is het enige deel van het chorion dat deelneemt aan de gaswisseling en nutriëntenoverdracht tussen moeder en embryo/foetus het chorion frondosum, dat tenslotte samen met de decidua basalis de placenta vormt (figuur 7.8 en 7.9). Aan het einde van de foetale periode heeft de placenta de vorm van een schijf met een diameter van 15-25 cm. De dikte is 3-4 cm en het gewicht is 500-600 gram.
Figuur 7.9 De ontwikkeling van de amnionholte en vruchtvliezen tijdens de zwangerschap. (A) 8 weken na conceptie. (B) 12 weken na conceptie. Villi aan de embryonale pool (chorion frondosum), ontwikkelen zich steeds verder en de villi aan de niet-embryonale pool (chorion laeve) verdwijnen. Ook in de decidua is er nu een verschil zichtbaar tussen de decidua die grenst aan het chorion frondosum en tussen de decidua die grenst aan het chorion laeve. Aan de kant van het chorion frondosum zijn de cellen groot en bevatten veel lipiden en glycogeen. Deze laag, de decidua basalis of deciduale plaat, is hecht verbonden met het chorion frondosum. De decidua die over de niet-embryonale pool ligt wordt decidua capsularis genoemd, omdat deze laag geleidelijk verder uitgerekt wordt en degenereert. Bij het toenemen in grootte van de amnionholte komen het chorion laeve en de decidua capsularis tegen de wand van de uterus (die niet bij de implantatie van de blastula was betrokken, decidua parietalis) te liggen en vergroeien hiermee.
7.2.3 Moederlijke zijde van de placenta
Uit iedere primaire villus ontstaat één foetale uitwisselingseenheid, die cotyledon genoemd wordt. De 15-20 cotyledonen ontvangen het bloed uit de spiraalarteriën in het endometrium van de uterus. Ieder cotyledon wordt gevuld door 80-100 spiraalarteriae. In de cotyledonen bevinden zich intervilleuze ruimten (afkomstig van de lacunae in de syncytiotrofoblast waarin de chorionvilli van de foetale zijde zijn ingegroeid). De cotyledonen worden van elkaar gescheiden door septa van de decidua basalis. De spiraalarteriën penetreren de decidua basalis alvorens zij leeg kunnen stromen in de intervilleuze ruimten (figuur 7.8). Door de druk in de arteriae wordt er met kracht bloed in de intervilleuze ruimten gepompt. Hierdoor worden de chorionvilli gedrenkt in geoxygeneerd (zuurstofrijk) bloed. Er kan dan gasuitwisseling en nutriëntentoevoer en afvoer van afvalproducten plaatsvinden. Wanneer de druk in de intervilleuze ruimten daalt en zuurstof aan het bloed is onttrokken, zullen de intervilleuze ruimten geleegd worden, omdat het gedeoxygeneerde bloed wordt afgevoerd via de venae in het endometrium. Het totale volume van de intervilleuze ruimten is 150 ml. Deze worden 3 tot 4 keer per minuut van nieuw geoxygeneerd bloed voorzien. De totale oppervlakte van de chorionvilli, waar de uitwisseling van gassen, nutriënten en afvalproducten plaatsvindt, is 4 tot 14 m2.
7.2.4 Functie van de placenta
Behalve de reeds genoemde uitwisseling van bloedgassen, nutriënten en afvalproducten tussen de moederlijke en foetale bloedstromen, produceert de placenta een aantal hormonen die belangrijk zijn voor de voortzetting van de zwangerschap.
Aan het begin (eerste twee maanden) van de zwangerschap produceert de syncytiotrofoblast humaan choriongonadotrofine (hCG). Dit hormoon speelt een rol bij het in stand houden van het corpus luteum in de eerste maanden van de zwangerschap. Na een zwangerschapsduur van vier maanden produceert de placenta voldoende progesteron om de productie volledig over te nemen van het corpus luteum. Behalve progesteron produceert de placenta in toenemende hoeveelheden oestrogenen, vooral oestriol. Beide stimuleren de groei van de uterus en de ontwikkeling van borstklieren van de moeder. Vlak voor het einde van de zwangerschap bereikt de productie van oestrogenen een maximum.
Door de placenta wordt ook somatomammotropine (voorheen placentalactogeen genoemd) geproduceerd. Dit is een groeihormoonachtig product. Het bevordert de extractie door de foetus van glucose uit het moederlijk bloed. Ook bevordert het de borstontwikkeling voor de melkproductie.
7.3 Vruchtwater
Het vruchtwater bevindt zich in de amnionholte. Reeds in de embryonale periode neemt de grootte van de amnionholte toe ten koste van de chorionholte (figuur 7.8). In het eerste trimester is de hoeveelheid vruchtwater nog heel beperkt (enkele milliliters). In het tweede trimester, wanneer ook de nier begint te functioneren, neemt de productie van vruchtwater toe. De chorionholte wordt helemaal gevuld door de amnionholte. De bladen van het chorion en amnion vergroeien. Uiteindelijk vergroeien het amnion, chorion laeve en de decidua parietalis met elkaar. De decidua capsularis degeneert al voorafgaande aan deze fusie. Aan het einde van de foetale periode bevindt zich ongeveer een liter vruchtwater in de amnionholte. De hoeveelheid vruchtwater kan echter flink variëren.
7.3.1 Productie
De productie van het vruchtwater vindt voornamelijk plaats door de productie van ‘urine’ door de foetus. Een kleine bijdrage aan de productie van vruchtwater wordt geleverd door de placenta, de luchtwegen en de amnioncellen (vooral in het eerste trimester). Tijdens de foetale periode ‘drinkt’ de foetus het vruchtwater ook weer op. Het slikmechanisme wordt hierdoor geoefend. Door het ‘drinken’ van het vruchtwater en het produceren van ‘urine’ blijft de hoeveelheid vruchtwater redelijk in balans. Zodra een van deze twee functies wordt verstoord zal er een disbalans optreden. Er komt teveel vruchtwater als er niet wordt gedronken door de foetus of te weinig als er geen urine wordt geproduceerd.
7.3.2 Functie
De aanwezigheid van vruchtwater is belangrijk voor een goede ontwikkeling van verschillende organen en hun functies. De foetus begint aan het einde van het eerste trimester al met het maken van ademhalingsbewegingen. Deze bewegingen spelen nog geen rol bij de gaswisseling, aangezien deze nog volledig geschiedt door de placenta. De longen zijn immers nog volledig gevuld met vocht. De ademhalingsbewegingen zijn wel heel belangrijk voor het stimuleren van de groei en rijping van de longen. Bij foetussen die door onvoldoende tot geen vruchtwater zijn omgeven, blijven de longen zo ernstig achter in ontwikkeling dat leven buiten de uterus hierdoor niet mogelijk is. Ook voor een goede ontwikkeling van de ledematen (skeletspieren en gewrichten) is het belangrijk dat de foetus voldoende ruimte heeft om te bewegen. Indien dat niet het geval is, zal er een onherstelbare vergroeiing van de gewrichten plaatsvinden. Daarnaast dient het vruchtwater als ‘stootkussen’ om traumata van buitenaf op te vangen.
Literatuur
- Visser GHA, Eilers PHC, Elferink-Stinkers PM, Merkus HMWM, Wit JM. New Dutch reference curves for birthweight by gestational age. Early Human Development 85, 737-744 (2009).
- http://statline.cbs.nl (15 augustus 2012)
- Sadler TW. Langman’s Medical Embryology. Elfde druk. Philadelphia PA, Lippincott Williams & Wilkins (2010).
- Heineman MJ, Bleker OP, Evers JLH, Heintz APM (red), Obstetrie en Gynaecologie. De voortplanting van de mens. Vijfde druk. Maarssen, Elsevier (2007).
