Schwangerschaft und Geburt

Erkläre, was die Befruchtung ist, in welchem Teil des weiblichen Fortpflanzungssystems sie normalerweise stattfindet und welche Zelle aus ihr hervorgeht.

Erkläre den Unterschied zwischen Embryo und Fetus, gib an, zu welchem Zeitpunkt der Schwangerschaft der Übergang von der einen zur anderen Stufe erfolgt, und nenne für jedes der drei Schwangerschaftsdrittel eine wichtige Veränderung der Entwicklung.

In einem Krankenhaus werden drei Fälle von Zwillingsgeburten (Geburt von zwei Babys bei derselben Geburt) untersucht:

• Fall 1: Ein Junge und ein Mädchen mit unterschiedlichen Blutgruppen.

• Fall 2: Zwei Mädchen, die 100 % ihrer DNA gemeinsam haben.

• Fall 3: Zwei Jungen, die sich äußerlich sehr ähnlich sehen, bei denen eine genetische Analyse aber zeigt, dass sie nur 50 % ihrer Gene gemeinsam haben, genau wie zwei Geschwister, die in verschiedenen Jahren geboren wurden.

1. a) Ordne jeden Fall den eineiigen (monozygoten) oder zweieiigen (dizygoten) Zwillingen zu und leite genau ab, was bei der Befruchtung jeweils geschehen ist (Anzahl der befruchteten Eizellen, Anzahl der Spermien und Verhalten der Zygote).
2. b) Eine Person behauptet: „In Fall 1 müssen der Junge und das Mädchen aus einer einzigen Eizelle entstanden sein, die gleichzeitig von zwei Spermien befruchtet wurde: einem mit X-Chromosom und einem mit Y-Chromosom.“ Zeige, warum diese Aussage biologisch falsch ist, und erkläre, wie das Geschlecht bei diesem Babypaar tatsächlich bestimmt wurde.

Bringe die folgenden Entwicklungsstufen von der Befruchtung der Eizelle bis zur Geburt des Babys in die richtige Reihenfolge und schreibe zu jeder einen kurzen Satz darüber, was geschieht: Fetus, Befruchtung, Geburt, Zygote, Embryo.

Etwa in der Mitte der Schwangerschaft kann eine Ultraschalluntersuchung bereits das Geschlecht des Babys zeigen. Stelle den Zusammenhang zu dem Zeitpunkt her, zu dem sich die Organe bilden und ausdifferenzieren, und erkläre, warum man es am Anfang der Schwangerschaft per Ultraschall noch nicht erkennen kann.

Auf der Neugeborenenstation eines Krankenhauses werden zwei Babys versorgt:

• Fall A: Ein Fetus, der in der 16. Schwangerschaftswoche spontan ausgestoßen wurde. Er ist etwa 12 cm groß und hat bereits Herz, Nieren, Gliedmaßen und Lungen ausgebildet, ist aber außerhalb der Gebärmutter nicht lebensfähig.

• Fall B: Ein Baby, das in der 31. Woche geboren wurde (Frühgeburt) und 1,6 kg wiegt. Es hat alle Organe, muss aber mehrere Wochen in einem Inkubator mit konstanter Wärme und mit Beatmung bleiben, um zu überleben.

1. a) Widerlege die Aussage von jemandem, der behauptet: „Da in der 16. Woche schon alle Organe gebildet sind, müsste der Fetus aus Fall A mit einem Beatmungsgerät genauso überleben können wie der aus Fall B.“ Unterscheide genau zwischen Organogenese (Bildung der Organe) und funktioneller Reifung.
2. b) Erkläre, welche zwei lebenswichtigen Funktionen die Plazenta oder der Körper der Mutter während der Schwangerschaft übernommen hat, die das Baby aus Fall B noch nicht selbst erfüllen kann und die dazu zwingen, es im Inkubator zu halten.

Betrachte das Bild des Fetus in der Gebärmutter. Finde darin die Gebärmutter, die Plazenta, die Nabelschnur und das Fruchtwasser und erkläre, welche Funktion jede dieser Strukturen beim Schutz und bei der Ernährung des Fetus hat.

Erkläre, was die Fruchtblase ist, und nenne zwei Funktionen, die das Fruchtwasser für den Fetus erfüllt.

Gib an, ob diese Aussagen richtig oder falsch sind, und begründe deine Antwort: a) Die menschliche Schwangerschaft dauert etwa vierzig Wochen; b) in der Plazenta vermischen sich das Blut der Mutter und das des Fetus; c) die Nabelschnur verbindet den Fetus mit der Plazenta.

In der Plazenta vermischen sich das Blut der Mutter und das des Fetus nicht, aber zwischen beiden werden Nährstoffe, Sauerstoff und Abfallstoffe ausgetauscht. Erkläre, welche Art von Austausch durch die Membranen der Plazenta stattfindet und warum es wichtig ist, dass sich die beiden Blutkreisläufe nicht vermischen.

Während der Schwangerschaft entwickelt sich der Fetus in der Gebärmutter und ist über die Nabelschnur mit der Plazenta verbunden. Erkläre, welche Funktionen die Plazenta für den Fetus erfüllt, und begründe, warum Substanzen, die die Mutter zu sich nimmt (Alkohol, Tabak, bestimmte Medikamente), die Entwicklung des Babys beeinträchtigen können.

Beschreibe zwei übliche ärztliche Kontrolluntersuchungen während der Schwangerschaft und erkläre, welche Informationen jede über die Gesundheit der Mutter und des Fetus liefert.

Es heißt, die Schwangere müsse „für zwei essen“. Relativiere diese Aussage: Erkläre, ob sich der Energiebedarf tatsächlich verdoppelt, auf welche Nährstoffe man während der Schwangerschaft besonders achten sollte und warum.

Eine schwangere Frau behauptet: „Meine Oma hat in all ihren Schwangerschaften jeden Tag eine Schachtel Zigaretten geraucht, und meine Onkel kamen völlig gesund und kräftig zur Welt. Rauchen während der Schwangerschaft ist also gar nicht so gefährlich, wie alle sagen."

Um ihr aus Sicht der naturwissenschaftlichen Erkenntnisgewinnung zu antworten, werte diese Daten aus Tausenden von Geburten aus:

• Nichtrauchende Mütter: mittleres Geburtsgewicht = 3,45 kg; Anteil der Neugeborenen mit niedrigem Geburtsgewicht (< 2,5 kg) = 4,1 %.

• Rauchende Mütter (> 10 Zigaretten pro Tag): mittleres Geburtsgewicht = 2,90 kg; Anteil der Neugeborenen mit niedrigem Geburtsgewicht (< 2,5 kg) = 14,8 %.

1. a) Widerlege das Argument der Frau, indem du den Unterschied zwischen einer einzelnen anekdotischen Erfahrung und einer statistischen Evidenz erklärst, die auf der Untersuchung großer Bevölkerungsgruppen beruht.
2. b) Das Kohlenstoffmonoxid im Tabakrauch bindet an das Hämoglobin und verhindert so den normalen Sauerstofftransport, und das Nikotin verengt die Blutgefäße der Plazenta. Sage voraus, wie sich diese beiden Mechanismen auf die Versorgung der Zellen des Fötus mit Sauerstoff und Nährstoffen auswirken, und begründe damit den in den Daten beobachteten Gewichtsunterschied.

Beschreibe, was bei der Geburt geschieht: Welches Organ zieht sich zusammen, um das Baby hinauszudrücken, welchen Weg nimmt das Baby nach außen und was geschieht nach der Geburt mit der Nabelschnur?

Erkläre, was die Wehen sind, welches Organ sie hervorruft und was sie bewirken.

Erkläre, was Stillen ist, und nenne zwei Vorteile, die die Muttermilch für das Neugeborene hat.

Die Geburt geschieht nicht auf einmal: Man unterscheidet eine Eröffnungsphase (Erweiterung des Muttermundes), eine Austreibungsphase (Ausstoßen des Babys) und eine Schlussphase, die Nachgeburtsphase genannt wird. Erkläre, was in jeder der drei Phasen geschieht und was in der letzten ausgestoßen wird.

Erkläre, was ein Kaiserschnitt ist, in welchen Situationen man sich für ihn entscheidet, und begründe, warum er, obwohl er heute eine sichere Operation ist, den Fällen vorbehalten bleibt, in denen die vaginale Geburt ein Risiko darstellt.

Im Mutterleib sind die Lungen des Fetus zusammengefallen, mit Flüssigkeit gefüllt und führen keinen Gasaustausch durch, da die gesamte Sauerstoffversorgung über die Nabelvene aus der Plazenta stammt. Im Moment der Geburt wird die Nabelschnur durchtrennt, und das Neugeborene stößt seinen ersten Schrei aus.

1. a) Ein Angehöriger beobachtet die Geburt und meint: „Man müsste verhindern, dass das Baby bei der Geburt schreit, denn das Schreien erschöpft es; es würde in Ruhe und ohne Lärm besser atmen.“ Widerlege diese Aussage, indem du die mechanische Funktion begründest, die dieser erste kräftige Atemzug, der meist mit dem Schreien einhergeht, auf die Lungenbläschen und die darin enthaltene Flüssigkeit ausübt.
2. b) Erkläre, welche Veränderung der Gaskonzentration (Sauerstoff und Kohlenstoffdioxid) im Blut des Babys in den ersten Sekunden nach dem Abklemmen der Nabelschnur eintritt, und leite ab, wie diese Veränderung das Nervensystem anregt, den ersten Atemzug zu erzwingen.
3. c) Entwirf ein Flussdiagramm mit Pfeilen, das diese vier wichtigen Schritte in geordneter Weise verbindet: Abklemmen der Nabelschnur / Anstieg von Kohlenstoffdioxid im Blut des Babys / erster Schrei und Öffnung der Lungenbläschen / Ankunft von sauerstoffreichem Blut über die Lunge im gesamten Körper.