Ciąża i Laktacja
Dariusz Nowak
Katedra Fizjologii Doświadczalnej i
Klinicznej UM w Lodzi
Ciąża i laktacja
• Jajo opuszcza jajnik i znajduje się w jamie
otrzewnowej i musi wejść do jajowodu (w
przynajmniej 98% kończy to się sukcesem)
• Przypadki kliniczne; kobiety z usuniętym
jajnikiem i usuniętym po przeciwnej stronie
jajowodem – mają dzieci i mogą łatwo zajść w
ciążę – jajo może wejść do jajowodu po
przeciwnej stronie
• Zapłodnienie zachodzi najczęściej w końcu
jajnikowym jajowodu (ampullae)- tam dochodzi
kilka tysięcy plemników
Zapłodnienie
• Plemnik musi najpierw przejść przez liczne warstwy granulosa
cells (cornna radiata) a później przez zona pellucida otaczająca
jajo
• Kiedy plemnik osiąga jajo dziali się ono znowu (było w stadium
secondary oocyte development) – powstaje dojrzałe jajo +
wyrzucone secondary polar body i ma 23 chromosomy.
• W tym czasie zapładniający plemnik tez się zmienia – główka
ulega obrzękowi i tworzy się „małe pronucleus” z 23
chromosomami. Determinacja płci X i Y
• Po zapłodnieniu potrzeba 3 do 5 dni na transport zapł. jaja
przez resztę jajowodu do światła macicy
• Co przesuwa jajo ? – prąd płynu, ruch rzęsek, skurcze jajowodu
• Co spowalnia transport – nierówna powierzchnia jajowodu,
zatoki, przy macicy jest cieśń jajowodu obkurczona przez 3 dni
po owulacji
Fertilization of the ovum. A, The mature ovum surrounded
by the
corona radiata. B, Dispersal of the corona radiata. C,
Entry of the
sperm. D, Formation of the male and female pronuclei. E,
Reorganization
of a full complement of chromosomes and beginning
division of the ovum.
Zapłodnienie
• Później ↑ progesteronu rozluźnia ten skurcz
• Opóźniony transport zapłodnionego jaja (znaczenie) –
jajo się dzieli → blastocysta (~ 100 komórek) ona
wchodzi do macicy, po drodze odżywia się
„wydzieliną” jajowodu
• Implantacja blastocysty w macicy – zanim się
zaimplantuje jest w macicy 1 do 3 dni, (czyli
implanatacja zachodzi 5 do 7 dni po owulacji), w tym
czasie odżywia się wydzielanymi substancjami z
macicy („uterine milk”)
• Komórki trofoblastu rozwijają się na powierzchni
blastocysty ( produk. enzymy proteolityczne)→ trawią
i upłynniają przylegające komórki endometrium
A, Ovulation, fertilization of the ovum in the
fallopian tube, and implantation of the
blastocyst in the uterus.
B, Action of trophoblast cells in implantation of
the blastocyst in the uterine endometrium
Implantation of the early human embryo,
showing trophoblastic digestion and invasion of
the endometrium
.
Zapłodnienie i implanatacja
•
Gdy dojdzie do implantacji , trofoblast i inne
komórki przylegające (z blastocysty i
endometrium macicy) proliferują gwałtownie
tworząc łożysko i błony płodowe.
•
Pod wpływem progesteronu komórki zrębu
endometrium magazynują glikogen, białka ,
lipidy→ decidual cells (decidua, doczesna) , gdy
inwazja trofoblastu dojdzie do tych komórek
dają one pożywienie dla dalszego wzrostu i
rozwoju zarodka
•
Odżywiają do 8 tygodni chociaż łożysko staje
się droga odżywiania już 8-10 dni po
implantacji
Nutrition of the fetus. Most of the early nutrition is due to
trophoblastic
digestion and absorption of nutrients from the
endometrial
decidua, and essentially all the later nutrition results from
diffusion through the placental membrane.
Funkcja łożyska (Placenta)
• Po 16 dniach od zapłodnienia – krew zaczyna być
pompowana przez serce zarodka – komórki
trofoblastu tworzą kosmki łożyska (kapilary
zarodka wrastają w sznury komórek trofoblastu),
zatoki z krwią matki tworzą się wokół kosmków
• Kosmki mają krew płodu, zatoki krew matki
• Całkowita powierzchnia kosmków dojrzałego
łożyska – kilka m
2
- dużo mniej niż w płucach !!!
Substancje odżywcze i O
2
przechodzą drogą
dyfuzji od matki do płodu, zbędne produkty i CO
2
z płodu do matki
Organization of the mature placenta
Relation of the fetal blood in the villus
capillaries to the mother’s blood in the
intervillous spaces.
Łożysko
• Pod koniec ciąży pO
2
matki w zatokach = 50 mmHg,
pO
2
we krwi płodu po oksygenacji ~ 30 mmHg
• Dlaczego płód przy tak niskich pO
2
otrzymuje
wystarczające ilości tlenu ?
1. hemoglobina płodowa – przy niskich pO
2
krew płodu
przenosi 20-25% więcej O
2
niż Hb matki
2. Stężenie Hb we krwi płodu jest o ~ 50% wyższe niż
we krwi matki
3. Efekt Bohr’a – hemoglobina więcej transportuje tlenu
Całkowita pojemność dyfuzyjna całego łożyska jest dla
O
2
~ 1.2 cm
3
O
2
/min/mmHg.
Oxygen-hemoglobin dissociation curves for maternal and
fetal
blood, showing that fetal blood can carry a greater
quantity of
oxygen than can maternal blood for a given blood PO
2
.
Łożysko
• Dyfuzja CO
2
, pCO
2
krwi płodu > o 2-3 mmHg
niż pCO
2
krwi matki. Tak samo jak w płucach CO
2
dyfunduje 20x szybciej niż O
2
• Dyfuzja pożywienia. Glukoza – w końcowym
okresie ciąży dyfuzja ułatwiona (przez komórki
kosmków), stężenie glukozy we krwi płodu jest
niższe o 20 do 30% niż we krwi matki
• Wydalanie produktów przemiany materii,
mocznik- bardzo łatwo dyfunduje – stężenie we
krwi płodu i matki są prawie równe, kreatynina
( stężenie we krwi płodu wyższe niż u matki),
kwas moczowy
Czynniki hormonalne w ciąży
Łożysko produkuje: human chorionic
gonadotropin, estrogeny, progesteron, human
chorionic somatomammotropin,
Niezbędne dla prawidłowej ciąży
Menstruacja zazwyczaj występuje 14 dni po
owulacji (nie-ciężarna kobieta), po implantacji
blastocysty trzeba ją zahamować bo ciąża
byłaby zakończona – robi to human chorionic
gonadotropin (z komórek trofoblastu),
wykrywalna 8-9 dni po owulacji (zaraz po
implantacji), max wydzielania 10-12 tydzień
ciąży. Budowa podobna do LH
human chorionic gonadotropin
• Zapobiega inwolucji ciałka żółtego i stymuluje
wydzielanie dużych ilości progesteronu i estrogenu.
– zapobiega krwawieniu m. i stymuluje wzrost
endometrium i gromadzenie w nim substancji
odżywczych.
• Jeśli usuniemy ciałko żółte przed 7 tygodniem ciąży
to zajdzie spontaniczna aborcja (czasem zajdzie to
do 12 tyg.) po tym czasie łożysko wydziela samo b.
duże ilości progesteronu i estrogenów by utrzymać
prawidłową ciążę.
• Ciałko żółte ulega inwolucji samo ok. 13-17 tygodnia
ciąży.
Czynniki hormonalne w ciąży
•
human chorionic gonadotropin stymuluje jądra
płodu (komórki śródmiąższowe) do produkcji
testosteronu (w męskim płodzie) → wzrost męskich
narządów płciowych w płodzie, zstępowanie jąder
do moszny.
•
Estrogeny wydzielane przez łożysko nie są
syntezowane w nim de novo (estradiol, estron,
estriol). Są produkowane z dehydroepiandrosteronu
i 16-hydroxydehydroepiandrosteronu wydzielanych
przez nadnercza matki i płodu
•
Kora w nadnerczach płodu jest b. duża i ma zadanie
jak powyżej
Rates of secretion of estrogens and
progesterone, and concentration of human
chorionic gonadotropin at different stages of
pregnancy.
Estrogeny w ciąży
• Funkcja estrogenów w ciąży:
• 1. powiększenie macicy matki
• 2. powiększenie piersi i rozrost przewodów
mlecznych
• 3. powiększenie zewnętrznych narządów
płciowych
• 4. poluzowanie więzadeł miednicy
• 5. wpływ na szybkość rozmnażania komórek
we wczesnym zarodku
Progesteron z łożyska
• Funkcje w czasie ciąży:
• 1 rozwój decuidual cells – odżywienie
wczesnego zarodka
• 2 obniżenie kurczliwości macicy – zapobiega
poronieniu
• 3 stymulacja wydzielania przez błonę śluzową
jajowodu – odżywienie zapłodnionego jaja
(morula, blastula)
• 4. wspomaga estrogen w działaniu na piersi –
przygotowanie do laktacji
Human chorionic somatomammotropin
• Białko- 30 tys. daltonów, zaczyna być wydzielane
~ 5 tygodnia ciąży, później wydzielanie rośnie
proporcjonalnie do masy łożyska
• Funkcja nie znana, ale w porównaniu do innych
hormonów jej produkcja jest największa
• Eksperymenty u niższych zwierząt – podana
powoduje wzrost gruczołów mlekowych i laktację
(stąd stara nazwa – human placental lactogen). U
ludzi nie udało się uzyskać laktacji !
Human chorionic
somatomammotropin
• Ma podobne działanie jak hormon
wzrostu ale dużo słabsze (100 x !)
• Zmniejsza wrażliwość tkanek matki
na insulinę i wykorzystanie glukozy
→ więcej glukozy dla płodu
• Też uwalnia wolne kwasy
tłuszczowe z zapasów matki
Inne gruczoły dokrewne matki
• Prawie wszystkie gruczoły dokrewne reagują na ciążę
• Przysadka ↑ uwalniania o 50%
• Aldosteron ↑ 2 x
• Tarczyca ↑ uwalniania o 50% - stymuluje to human
chorionic gonadotropin, human chorionic thyrotropin
• Przytarczyce ↑ aktywności (dostarczanie Ca do płodu i
podczas laktacji) zwłaszcza gdy matka jest na diecie
niedoborowej pod względem Ca.
• Relaxyna (uwalniana z jajników i łożyska), polipeptyd ,
iniekcja u zwierząt rozluźnienie więzadeł miednicy i spojenie
łonowego
• U kobiet efekt bardzo słaby lub wcale nie działa !, raczej
zmiękcza szyjkę macicy.
Odpowiedź ciała matki na
ciążę
• Wzrost masy macicy od ~ 50 g do ~ 1100 g
• Piersi wzrost masy 2x
• Przyrost masy ciała przeciętnie o 24 funty: 7
funtów – płód , 4 funty – płyn owodniowy +
łożysko + błony płodowe, 2 funty macica, 2
funty piersi, 6 funtów płyn pozakomórkowy i ↑
objętości krwi, i 3 funty akumulacja tłuszczu
• Płyn jest wydalany z moczem w ciągu kilku dni
po porodzie (nie ma hormonów z łożyska
powodujących retencję płynu)
Odpowiedź ciała matki na ciążę
• Jest ochota na jedzenie (trzeba to kontrolować) by nie
przytyć ponad miarę
• Metabolizm – PPM ↑ o 15% (w ciągu II połowy ciąży) ,
uczucie gorąca
• Odżywienie- jeśli kobieta przed ciążą miała małe
zapasy substancji odżywczych mogą pojawić się
niedobory, szczególnie Ca, fosforanów, Fe, witamin
• 375 mg Fe potrzeba na krew płodu, 600 mg potrzeba
na dodatkowe wytworzenie krwi matki
• Bez dostawy Fe ciężarna może mieć hypochromic
anemia
• Suplementacja w wit. D i K
Odpowiedź ciała matki na ciążę
• Zmiany w układzie krążenia – przepływ krwi
matki przez łożysko ~ 625 ml/min (ostatni
miesiąc ciąży)
• Rzut minutowy ↑ 30-40%, ale w ciągu
ostatnich 8 tygodni ciąży ↓ do wartości prawie
jak przed ciążą ( dlaczego nie wiadomo)
• Objętość krwi ↑ o 30% - wynik retencji płynów
(aldosteron, estrogeny), ↑ hematopoeza
• Tuż po porodzie jest nadmiar ok. 1-2 litrów
krwi
Effect of pregnancy to increase the
mother’s blood volume.
Oddychanie w czasie ciąży
• Tuż przed porodem konsumpcja O
2
jest o 20% ↑ i
odpowiednio produkcja CO
2
• Wentylacja minutowa ↑ o 50% i ↓ pCO2 – wynik
działania progesteronu nasila wrażliwość ośrodka
oddechowego na CO2
• Kompensacja upośledzenia ruchomości przepony
przez macicę z płodem
Nerki i drogi moczowe
• ↑ produkcji moczu – spożywa więcej płynów i trzeba
wydalić odpadowe produkty płodu
• ↑ zdolności reabsorbcji NaCl i wody > 50%,
akumulacja płynów
• Płyn owodniowy (tworzenie) , V = 0.5 do 1L (w macicy
w tym płód pływa), woda w płynie wymieniana co 3 h,
a elektrolity Na i K co 15 h.
• Duża część płynu pochodzi z nerkowego wydzielania
płodu, pewna część absorbowana przez płuca i
przewód pokarmowy płodu
• Ale gdy płód obumrze to nadal zachodzi wymiana
płynu – poprzez błony płodowe
Poród
• Coraz bliżej terminu porodu – macica ma coraz większą
pobudliwość (efekt zmian hormonalnych i
mechanicznych) – po tym rytmiczne skurcze- wydalenie
dziecka
• ↑ stosunku estrogeny (+ kurcz.)/progesteron (- kurcz)
• Oksytocyna indukuje skurcze macicy
1. Pod koniec ciąży ↑ receptorów dla oksytocyny w macicy
2. ↑ sekrecji oksytocyny w czasie porodu
3. zwierzęta- usunięcie części nerwowej przysadki – poród
przedłuża się
4. Drażnienie i rozciągnięcie szyjki macicy (jak w porodzie)
– odruch nerwowy – wzrost wydzielania oksytocyny
Poród
• Przysadka płodu też ↑ wydzielania oksytocyny , nadnercza
kortyzol
• Błony płodowe – prostaglandyny
• Czynniki mechaniczne
• Rozciągnięcie macicy, ruch płodu - ↑ kurczliwości, bliźnięta
rodzą się ~ 11 dni wcześniej niż pojedyncze dziecko
• Rozciągnięcie i drażnienie szyjki macicy – do końca
mechanizm nie poznany (odruch nerwowy ?, bezpośrednie
przewodzenie mięśniowe ?)
• Pozytywne sprzężenie zwrotne – rozciągnięcie samo nasila
skurcze i poprzez wydzielanie oksytocyny
• Skurcze mięśni brzucha (odruch związany z bólem i kanałem
rodnym) wzmocnienie siły podczas porodu
Theory for the onset of intensely strong
contractions during labor
Poród
• Każdy skurcz ma za zadanie przesunąć
dziecko w dół do szyjki
• Skurcze przerywane to odblokowuje krążenie
w łożysku !
• 95% porodów – główka do przodu – działa jak
klin – otwiera struktury kanału rodnego
•
Poród
• I faza porodu – progresywne rozszerzenie
szyjki macicy do wymiarów głowy płodu,
pierwszy poród trwa to 8 do 24 h, a u
wieloródek – nawet tylko kilka minut
• II faza – pełne rozwarcie szyjki, pęknięcie
błon płodowych, płyn owodniowy wypływa
przez pochwę, głowa szybko wchodzi do
kanału rodnego, 30 min i > przy I porodzie,
1 min u wieloródek.
• 10-45 min po urodzeniu dziecka macica
kurczy się i odseparowanie łożyska ,
otwarcie zatok – krwawienie ok. 350 ml.
Poród
• Ból w czasie porodu
• 1. związany z niedokrwieniem macicy
(hypoxia) w czasie skurczu
• 2. związany z rozciąganiem struktur
kanału rodnego
• Inwolucja macicy ( zwłaszcza gdy jest
laktacja) – już po 4-6 tygodniach może
mieć masę jak przed ciążą bo laktacja
hamuje wydzielanie hormonów z jajników
i przysadki
Laktacja
• Estrogeny, progesteron, hormon wzrostu,
prolaktyna , insulina, glikokortykoidy
• Aktualne wydzielanie mleka zahamuje
progesteron i estrogeny ! (te hormony
potrzebna do przygotowania gruczołu do
laktacji)
• Prolaktyna pobudza sekrecję mleka do
pęcherzyków między okresami karmienia
The breast and its secretory lobules, alveoli, and
lactiferous ducts (milk ducts) that constitute its
mammary gland
The enlargements show a lobule
milk-secreting cells of an alveolus
Laktacja - hormony
• Changes in rates of secretion of estrogens,
progesterone, and prolactin for 8 weeks
before parturition and 36 weeks thereafter.
• Note especially the decrease of prolactin
secretion back to basal levels within a few
weeks after parturition, but also the
intermittent periods of marked prolactin
secretion (for about 1 hour at a time)
during and after periods of nursing
Laktacja – hormony (Opis poprzedni
obraz)
Laktacja
• Trwa 7-9 miesięcy, ale opisano dziecko karmione
piersią kilka lat !
• Podwzgórze kontroluje wydzielanie prolaktyny
( hamuje) - prolaktin inhibitory hormon
( dopamina) – hamuje 10x wydzielanie prolaktyny
• Matki karmiące – zahamowanie cyklu jajnikowego
i owulacji - jak ? –
• ssanie piersi → sygnał nerwowy→ podwzgórze
→wydzielanie prolaktyny z przysadki →hamowanie
wydzielania gonadotropin
• → podwzgórze →hamowanie wydzielania
gonadotropin
•
Laktacja
•
Jeśli rzadko karmi to cykle wracają mimo, że karmi
•
Oksytocyna potrzebna do ejekcji mleka (nie do
produkcji)
•
Ssanie →brodawka → sygnał nerwowy → podwzgórze
→oksytocyna
•
Oksytocyna kurczy myoepithelial cells wokół
pęcherzyków – generują ciśnienie + 10 do +20
mmHg,
•
Po ~ 20s – 1 min od rozpoczęcia ssania mleko tryska.
•
Ssanie jednej piersi działa też na drugą
•
Głaskanie dziecka, czy słyszenie płaczu →emocje → u
części kobiet wypływ mleka
Laktacja
• Szczyt laktacji -1.5 L mleka dziennie
• Aktywacja przytarczyc (dlaczego ?)
• Czynniki psychogenne, uogólniona
aktywacja układu współczulnego mogą
zahamować laktacją
• Przeciwciała w mleku, makrofagi,
granulocyty → mogą zabijać patogenne
szczepy E. coli → przyczyna śmiertelnych
biegunek u niemowląt
Composition of Milk