Das Neugeborene hat mit der Geburt den wohl dramatischsten physiologischen Umstellungsprozess des Lebens hinter sich gebracht. Im Zentrum dieses Prozesses stehen die Lungenbelüftung, also der Austausch der fetalen Alveolarflüssigkeit gegen Luft, und die Kreislaufumstellung, also der Übergang von der fetalen zur adulten Zirkulation. Wenn beide Umstellungen gelungen sind, kommt es zu einem deutlichen Anstieg des Sauerstoffangebotes im Organismus, der nicht nur Anpassungen an die knappere Sauerstoffversorgung im Mutterleib entbehrlich macht, sondern auch die Voraussetzung dafür bietet, dass neue, energieaufwändige Funktionen aktiviert werden. Hierzu zählt vor allem die Thermoregulation, die es dem Neugeborenen erlaubt, seine Körpertemperatur, die bisher von der Mutter vorgegeben wurde, selbstständig konstant zu halten.
Mit der Durchtrennung der Nabelschnur geht nicht nur die O2-Versorgung auf die Lunge über, sondern es entfällt auch die kontinuierliche Zufuhr von Flüssigkeit und Nährstoffen über die Plazenta. Daher muss das Neugeborene – neben der raschen Mobilisierung der im letzten Schwangerschaftsdrittel angelegten Glykogen- und Fettreserven – binnen kurzer Zeit seine eigenen, bisher ungenutzten Verdauungsfunktionen aktivieren, um selbst Wasser und Nährstoffe aufnehmen zu können. Zugleich geht auch die Entgiftungsfunktion, die bisher über die Plazenta von der Mutter gewährleistet worden war, auf das Kind über, was eine entsprechende Funktionstüchtigkeit von Leber und Niere voraussetzt. Darüber hinaus hat das Neugeborene mit der schützenden Fruchtblase ein keimfreies Milieu verlassen, wodurch das Immunsystem mit dem Erregerspektrum der extrauterinen Umwelt konfrontiert wird. Und schließlich hatte es sich im Fruchtwasser in einem gleichsam schwerelosen Zustand befunden, so dass es sich nun auch mit der Schwerkraft auseinandersetzen muss.

Das Herz-Kreislauf-System

Nach Umstellung auf den adulten Kreislauf kommt es im Laufe der ersten Lebenstage und -wochen zu zwei relevanten kardiozirkulatorischen Umstellungen: zu einem weiteren Abfall des Lungengefäßwiderstandes und zum endgültigen Verschluss des Ductus arteriosus Botall.
Durch den Widerstandsabfall im Lungenkreislauf sinkt auch der Blutdruck in der rechten gegenüber der linken Herzhälfte weiter ab. Dadurch kann es geschehen, dass Herzfehler (etwa Septumdefekte), die unmittelbar nach der Geburt wegen der Druckgleichheit zwischen rechter und linker Herzkammer noch nicht zu hören waren, ein zunehmendes Herzgeräusch verursachen. Dem Geräusch liegt ein Übertritt des Blutes von der Seite höheren zu der Seite niedrigeren Druckes (Links-Rechts-Shunt) zugrunde, durch den ein Teil des Blutes, welches von der linken Herzkammer in die Aorta ausgeworfen werden sollte, noch einmal durch die Lunge geleitet wird. Dies führt nicht nur zu einer Lungenüberflutung, sondern auch zu einer kompensatorischen Steigerung der Herzleistung und kann sich bei zusätzlichen Anstrengungen (Trinken an der Brust!) in Kurzatmigkeit und Schwitzneigung äußern. Anders als beim alten Menschen beruht eine Herzinsuffizienz beim Neugeborenen also meist nicht auf einer Schwäche der Herzmuskulatur, sondern vielmehr darauf, dass das Herz schon im Ruhezustand vermehrt pumpen muss und daher nur noch über eine eingeschränkte Leistungsreserve verfügt.
Mit dem Verschluss des Ductus arteriosus Botalli können Herzfehler, die durch den offenen Ductus zunächst noch ausgeglichen wurden, plötzlich dekompensieren. Ein gefürchtetes Beispiel hierfür bildet die Einengung des Aortenbogens (Aortenisthmusstenose), durch die bei Ductusverschluss im Alter von circa einer Woche plötzlich die Versorgung der unteren Körperhälfte versiegt. Dies führt zu einer erheblichen Zustandsverschlechterung des Neugeborenen, die oft zunächst mit einer bakteriellen Infektion verwechselt wird. Erst die negativen Infektionszeichen und der Umstand, dass in solchen Fällen die untere Körperhälfte eine schlechtere O2-Sättigung aufweist als die obere (differenzielle Zyanose), lässt dann die wahre Ursache erkennen. Diese ist zunächst durch künstliche Wiedereröffnung des Ductus (mittels Prostaglandininfusion) und dann operativ zu beseitigen.

Das blutbildende System

Im blutbildenden System spielen sich innerhalb der ersten Lebensmonate Veränderungen ab, die hauptsächlich als Verlust der Anpassung an das niedrige O2-Angebot im Mutterleib gedeutet werden können. Da sich mit Einsetzen der Lungenatmung das O2-Angebot deutlich erhöht und das Neugeborene in Anpassung an die knappere intrauterine Versorgungslage noch mit einer höheren Zahl an roten Blutkörperchen ausgestattet ist, kommt die Blutneubildung in den ersten Lebenswochen zunächst zum Erliegen. Erst wenn der Hb-Wert im dritten Lebensmonat auf einen Tiefpunkt um zehn Gramm pro Deziliter abgesunken ist (sogenannte Trimenonreduktion; die meisten Säuglinge wirken in dieser Phase auffällig blass), werden erneut rote Blutkörperchen gebildet, die dann außerdem nicht mehr fetales (mit seiner höheren O2-Affinität), sondern adultes Hämoglobin enthalten. Deshalb machen sich auch Bluterkrankungen, die auf einer Störung des adulten Hämoglobins beruhen – etwa die im Mittelmeerraum verbreiteten Thalassämien –, im Allgemeinen erst ab einem Alter von sechs Monaten bemerkbar. Bei Frühgeborenen ist der Tiefpunkt des postnatalen Hb-Abfalls oft schneller erreicht und stärker ausgeprägt; darüber hinaus fehlen ihnen die im letzten Trimenon der Schwangerschaft angelegten Eisenspeicher, so dass sie eine Eisensubstitution benötigen, um ausreichend Blut bilden zu können. Auch bei reifen Neugeborenen reicht die „Eisenmitgift“ nur bis zum sechsten Lebensmonat aus, weshalb dann eine Zufütterung empfehlenswert ist, um den ungenügenden Eisengehalt der Muttermilch zu kompensieren.

Neugeborenenikterus

Wegen der hohen Zahl an roten Blutkörperchen, die außerdem eine kürzere Lebensdauer als adulte Erythrozyten – 90 gegenüber 120 Tagen – aufweisen, kommt es in den ersten Lebenstagen zu einem vergleichsweise hohen Anfall an Blutfarbstoff. Das Hämoglobin verwandelt sich in indirektes Bilirubin, welches nicht wasserlöslich ist und daher an Albumin gebunden zur Leber transportiert wird. Dort wird es durch ein Enzym, die Bilirubin-Diglukuronidase, in wasserlösliche Form umgewandelt und als direktes Bilirubin mit der Galle in den Darm ausgeschieden. Da dieses Enzym erst nach der Geburt – unter anderem unter dem Einfluss von Schilddrüsenhormonen – aktiviert wird, kommt es zu einem vorübergehenden Anstau von indirektem Bilirubin, welcher sich als physiologischer Neugeborenenikterus äußert.
Wenn die roten Blutkörperchen, bedingt durch eine Inkompatibilität zwischen mütterlicher und kindlicher Blutgruppe und den vorgeburtlichen Übertritt von Antikörpern über die Plazenta, vermehrt zerstört werden, fällt entsprechend mehr Farbstoff an. Dieser wird im Fetalleben an die Mutter abgegeben, nach der Geburt jedoch führt er zu einer abrupten Gelbfärbung des Neugeborenen (Icterus praecox).
Dann muss eine Fototherapie, durch die das in der Haut zwischengelagerte Bilirubin in wasserlösliche Bruchstücke zerlegt wird, oder gar eine Blutaustauschtransfusion durchgeführt werden, um eine Ablagerung von indirektem Bilirubin im Gehirn mit lebenslangen neurologischen Folgeschäden (Bilirubinenzephalopathie, Kernikterus) zu vermeiden.
In vielen Fällen ist eine Hyperbilirubinämie auf andere Ursachen wie Unreife, Hämatome, Infektionen oder auch – besonders bei überdurchschnittlich starkem Gewichtsverlust nach der Geburt – eine Eindickung des Blutes mit Hämatokritwerten von mehr als 65 bis 70 Prozent zurückzuführen. Von einem solchen „Hyperviskositätssyndrom“, welches wegen der verschlechterten Flussverhältnisse des Blutes auch zu Venenthrombosen und Organinfarkten führen kann, sind zwei gegensätzliche Patientengruppen bedroht: einerseits hypotrophe Neugeborene, die aufgrund der intrauterinen Mangelversorgung dazu veranlasst wurden, mehr rote Blutkörperchen zu bilden; andererseits makrosome Neugeborene diabetischer Mütter, bei denen infolge eines intrauterinen Überangebotes an Glukose vermehrt insulinartige Substanzen ausgeschüttet wurden, die neben der Fettspeicherung auch die Blutbildung anregen.
Wenn die Neugeborenengelbsucht mehr als 14 Tage andauert (Icterus prolongatus), handelt es sich in den meisten Fällen um einen sogenannten Muttermilchikterus, bei dem mütterliche Hormone auf das gestillte Kind übertreten und die Aktivität der Glukuronidase in der Leber vermindern. Daher staut sich längerfristig indirektes Bilirubin an.
Differentialdiagnostisch ist davon eine Galleabflussstörung abzugrenzen, die sich durch eine grünliche Färbung der Haut – infolge des Rückstaus von direktem Bilirubin – auszeichnet. Daneben ist auch an eine Schilddrüsenunterfunktion zu denken, und zwar auch dann, wenn das Schilddrüsenscreening ordnungsgemäß durchgeführt wurde. Denn im Screening wird lediglich ausgeschlossen, dass der TSH-Wert erhöht ist, weil die Hypophyse eine nicht vorhandene Schilddrüse vergeblich zur Bildung von Hormonen bewegen möchte – was die typische Konstellation bei einer konnatalen Hypothyreose darstellt. Selten gibt es aber auch zentrale Schilddrüsenfunktionsstörungen, bei denen die vorhandene Schilddrüse nicht stimuliert wird, weil die Hypophyse zu wenig TSH ausschüttet. Diese fallen im Screening folglich nicht auf. Typisch für eine Schilddrüsenunterfunktion ist ein „braver“ Säugling mit struppigen Haaren, trockener Haut und Untertemperatur, der nicht gedeiht und infolge Darmträgheit ein vorgewölbtes Abdomen, oft mit einer kleinen Nabelhernie, zeigt. In solchen Fällen muss noch im ersten Lebensmonat mit einer Schilddrüsenhormonsubstitution begonnen werden, um die gefürchteten Spätfolgen in Form von Wachstumsstörungen und geistiger Behinderung (früher als „Kretinismus“ bezeichnet) zu verhindern.

Wasserhaushalt

Auch wenn die Urinausscheidung beim Neugeborenen in den ersten Lebensstunden und -tagen, parallel zu der vorübergehend knapperen Flüssigkeitszufuhr, etwas nachlässt, kommt es doch zu einem Flüssigkeitsverlust, der bekanntlich bis zu zehn Prozent des Geburtsgewichtes betragen darf.
Liegen Abflussbehinderungen im Bereich der ableitenden Harnwege vor, sei es durch Engstellen am Ureterabgang (Ausgang des Nierenbeckens) oder -mündung (Eingang in die Harnblase) oder durch Undichtigkeit des Ventilmechanismus am Blaseneingang (vesikulo-ureteraler Reflux), lässt sich sonografisch ein ein- oder beidseitig gestautes Nierenbecken (Hydronephrose) erkennen, das allerdings oft erst sichtbar wird, wenn die Urinproduktion einige Tage nach der Geburt wieder zugenommen hat. Als Maximalvariante solcher Stauungen kann beim männlichen Feten eine Harnröhrenklappe die Ausscheidung von Urin aus der Blase völlig verhindern, so dass es durch den massiven beidseitigen Rückstau schon im Mutterleib zu einer Nierenschädigung kommt; bei frühzeitigem Versiegen der Fruchtwasserproduktion (Oligo-/ Ahydramnion) können daraus nicht nur lagebedingte Anomalien wie ein abgeplattetes Gesicht, sondern auch eine den Gasaustausch verhindernde Lungenhypoplasie resultieren (Pottersequenz).
Auch beim gesunden Säugling bleibt das Konzentrationsvermögen der Niere noch über Monate eingeschränkt, so dass etwa bei Durchfallerkrankungen keine ausreichende Drosselung der Urinproduktion möglich ist und rasch ein erheblicher Wasserverlust eintritt.
Neben den Aufgaben der Niere gehört zu den neu aufgenommenen Funktionen des Organismus auch eine Reihe von Stoffwechselvorgängen. Während das Ingangkommen der Verdauung vor allem durch Passagehindernisse im Magen-Darm-Kanal gestört werden kann, sind noch weitaus schwerwiegendere Entgleisungen aufgrund biochemischer Defekte möglich. Sie können entweder dadurch bedingt sein, dass dem Organismus neue Substanzen angeboten werden, die er nicht zu verarbeiten in der Lage ist, oder darauf beruhen, dass sich Zwischenprodukte des Stoffwechsels anstauen, die im Fetalleben noch über die Plazenta entsorgt wurden. Zu den ersteren gehört die Galaktosämie, bei der es beim ersten Angebot von Milchzucker (Laktose), bestehend aus Galaktose und Glukose, zu einer toxischen Leberschädigung kommt. Zu den letzteren zählen Störungen des Eiweißstoffwechsels, bei denen die Übertragung von Stickstoff auf den über die Niere auszuscheidenden Harnstoff blockiert ist und sich das weitaus toxischere Ammoniak anhäuft – was binnen kürzester Zeit zu schweren Hirnschäden führt.
Andere Stoffwechselstörungen würden wegen ihres verzögerteren Verlaufes ohne Screeninguntersuchungen zunächst unerkannt bleiben. Hierzu zählen die erst seit einigen Jahren bekannten MCAD (mittelkettige Acyl- CoA-Dehydrogenase-Defekte), bei denen die Umschaltung von Zucker- auf Fettverbrennung im Nüchternzustand gestört ist. Sie bleiben so lange asymptomatisch, wie ein Säugling regelmäßig gefüttert wird, um dann bei einer ersten längeren Nüchternphase, zum Beispiel anlässlich eines banalen Infektes, zu einer schweren Stoffwechselentgleisung zu führen, die früher oft als „Plötzlicher Säuglingstod“ fehlinterpretiert wurde.

Ausgangslage

Von neonatologischer Seite sind Infektionen bei Neugeborenen und jungen Säuglingen gefürchtet: Der Fetus wächst in der Fruchtblase normalerweise unter sterilen Bedingungen heran und wird nach der Geburt erstmals mit dem gesamten Spektrum an bakteriellen und viralen Erregern der Umwelt konfrontiert. Dieser „Generalangriff“ stellt das naive Immunsystem vor eine große Bewährungsprobe.
In Vorbereitung darauf kommt es im dritten Trimenon der Schwangerschaft zu einem diaplazentaren Transport von Antikörpern gegen (Virus-)Erkrankungen, an denen die Mutter entweder selbst erkrankt war oder gegen die sie geimpft wurde. Dieser sogenannte Leihtiter verleiht dem Kind den „Nestschutz“, der etwa drei bis vier Monate anhält. Das erklärt, warum gerade dann – übrigens parallel zu den ersten Impfterminen – vermehrt eigene virale Infekte auftreten. Frühgeborene, die über die humorale Leihimmunität nur unvollständig verfügen, sind von viralen Infekten entsprechend stärker und früher gefährdet.
Pathogene Bakterien (wie etwa B-Streptokokken oder Ureaplasmen), die sich unter hormonellem Einfluss im Geburtskanal ansiedeln, können schon in der Schwangerschaft durch aufsteigende Infektionen eine Frühgeburt auslösen. Es ist heute bekannt, dass das Ausmaß, in dem der Fetus bereits im Mutterleib mit Keimen oder auch nur Entzündungsmediatoren in Kontakt gekommen ist, eine vergleichbare Bedeutung für verschiedene Folgekomplikationen der Frühgeburtlichkeit hat wie die Unreife an sich. Auch wenn das Neugeborene über eine zelluläre Immunität verfügt, gilt doch die Regel, dass die Erreger in dieser Altersgruppe oft schneller sind als die Abwehr. Deshalb machen sich bakterielle Infektionen beim Neugeborenen nicht wie beim älteren Kind durch einen allmählichen Anstieg der weißen Blutkörperchen, sondern primär durch einen Verbrauch mit Leukozytopenie bemerkbar. Ebenso kommt es leichter zu septischen Verläufen und hämatogener Streuung, so dass Keime ins Blut gelangen und sich auch ohne lokale Eintrittspforte in verschiedenen Geweben (Hirnhaut, Knochen) absiedeln können.
Um Infektionen richtig einschätzen zu können, ist ferner von Bedeutung, dass sich echtes „Fieber“ erst im frühen Säuglingsalter ausbildet, während Neugeborene in den ersten vier bis sechs Lebenswochen noch eher mit Untertemperatur reagieren. Sollte ein Neugeborenes tatsächlich Fieber haben und nicht durch zu warme Bekleidung lediglich überhitzt sein, ist dies immer auch als möglicher Hinweis auf eine Hirnhautentzündung zu werten.

Mit der Schwerkraft leben

Die Auseinandersetzung mit der Schwerkraft stellt für viele Neu- und insbesondere für Frühgeborene eine ungewohnte Herausforderung dar, die sich in einer gewissen Instabilität und dem Bedürfnis nach Lagerung äußert. Im Verlauf der ersten Lebenswochen entwickelt sich als erste eigenständige Haltefunktion die Kopfkontrolle. Mit weiterer Myelinisierung (elektrischer Isolation) der sogenannten Pyramidenbahn im Zentralnervensystem kommt es dann zu einer zunehmenden Unterordnung der Skelettmuskulatur unter die Kontrolle des Großhirns mit einer Zurückdrängung der auf Rückenmarksebene organisierten Neugeborenenreflexe. Letztere können – wie beispielsweise der Babinski-Reflex – bei einer Schädigung der Pyramidenbahn (Schlaganfall) im höheren Lebensalter wieder auftreten.
Die Ablösung der Primitivreflexe von der Willkürmotorik ist von größter Bedeutung für die statomotorische Entwicklung des Kindes, wie etwa an dem Greifreflex deutlich wird: Nur wenn ein mit der Handfläche in Berührung gekommener Gegenstand nicht mehr reflektorisch umklammert wird, kann sich eine aktive Greif- (und Loslass-)Funktion entwickeln. Insofern stellt ein verlängertes Fortbestehen der Neugeborenenreflexe nicht nur das Symptom einer Entwicklungsverzögerung, sondern auch ein Hindernis für die weitere motorische Entwicklung dar und erfordert eine umgehende Physiotherapie.
Die Interaktion mit der Umwelt setzt auch das Sehvermögen voraus. Hierbei spielen nicht nur die Augen an sich, sondern auch die zugeordneten Großhirnareale eine wichtige Rolle. Diese können sich aber nur dann regelrecht entwickeln, wenn ein geordneter Zufluss von Reizen erfolgt, so dass eine frühe Störung des Sehorgans zu einer irreversiblen Schädigung der Verarbeitungsfähigkeit visueller Reize führen kann. Deshalb ist die Früherkennung und notfallmäßige Operation einer angeborenen Linsentrübung (Katarakt) essenziell für das spätere Sehvermögen. Von weniger akuter, aber deshalb nicht geringerer Bedeutung ist das Hörvermögen, dessen Beeinträchtigung früher oft erst im Kleinkindesalter aufgrund einer „Sprachentwicklungsverzögerung“ auffiel. Da dann jedoch die erste Phase des Spracherwerbs durch Einfluss akustischer Reize bereits unwiederbringlich verstrichen war, hat sich das Hörscreening als prognostisch entscheidende Maßnahme für das spätere Kommunikationsvermögen allgemein etabliert.

Der Autor

Prof. Dr. med. Dominique Singer ist Facharzt für Physiologie und für Kinderheilkunde mit den Schwerpunkten Neonatologie und Pädiatrische Intensivmedizin. Von 1999 bis 2006 war er leitender Oberarzt des Perinatalzentrums an der Universitäts-Kinderklinik Würzburg, seit 2007 leitet er die Sektion Neonatologie und Pädiatrische Intensivmedizin am Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf.
Kontakt: dsinger@uke.de