Voor de foetus, het ongeboren kind in de baarmoeder, is de navelstreng van levensbelang. Alle aanvoer van zuurstof en voedingsstoffen en afvoer van afvalstoffen verloopt via deze unieke verbinding tussen foetus en placenta en daarmee met de moeder. De navelstreng heeft dan ook optimale bescherming nodig. Deze bescherming wordt geboden door gelei waarin de twee slagaders en een ader zijn ingebed en een spiraalsgewijs verloop van deze bloedvaten. Deze zogenaamde windingen maken de navelstreng tot een sterke en tegelijkertijd flexibele struktuur, een struktuur die nagebootst wordt in een gewonden telefoonsnoer. Het is niet bekend hoe navelstrengwindingen ontstaan, hoewel er in het verleden veel onderzoek gedaan is naar de navelstrengbloedvaten. De hoeveelheid windingen verschilt sterk per kind, en al lange tijd wordt verondersteld dat te veel of te weinig windingen in de navelstreng problemen voor het ongeboren kind kunnen veroorzaken. Zo heeft Klaas de Snoo (1877-1949), hoogleraar verloskunde in Utrecht, al in 1939 een verband gelegd tussen de afwezigheid van windingen in de navelstreng en zuurstofgebrek of zelfs het overlijden van de baby voor of tijdens de geboorte. Echt wetenschappelijk bewijs voor een verband tussen een abnormaal aantal windingen in de navelstreng en zwangerschapscomplicaties is pas in de laatste tien jaar1,3-7 geleverd. Toch zijn nog veel vragen onbeantwoord, zoals:

  1. Hoe ontstaan de navelstrengwindingen?
  2. Wanneer kun je spreken van te weinig windingen in de navelstreng, en wanneer van te veel windingen?
  3. Wat kunnen de nadelige gevolgen zijn voor het kind als er te weinig of juist te veel windingen in de navelstreng zitten?
  4. Kunnen we eventuele nadelige gevolgen misschien voorkómen, als we al vóór de geboorte baby’s op kunnen sporen die te veel of te weinig windingen hebben?

Deze vragen waren voor ons aanleiding om het ontstaan, de meetbaarheid en het belang van de navelstrengwindingen te bestuderen. In dit proefschrift doen wij verslag van een aantal onderzoeken die uitgevoerd zijn in het Universitair Medisch Centrum Utrecht tussen 1998 en 2005.

In Hoofdstuk 2 wordt een overzicht gegeven van eerdere publicaties over navelstrengwindingen en eventuele gevolgen voor de ongeborene. Om de dichtheid van deze windingen te kunnen meten is de navelstrengwindingsindex bedacht. De dichtheid van de windingen werd hierbij uitgedrukt als de zogenaamde ‘navelstrengwindingsindex’, oftewel het aantal windingen van de bloedvaten in de navelstreng gedeeld door de lengte van de navelstreng in centimeters. Als grenswaarde voor te weinig windingen werd hierbij het 10e percentiel gekozen, dit wil zeggen dat de navelstrengwindingsindex bij 10% van de navelstrengen lager was dan deze grenswaarde. Als grenswaarde voor te veel windingen werd het 90e percentiel gekozen, dit wil zeggen dat de windingsindex bij 10 % van de navelstrengen hoger was dan deze grenswaarde. In deze studies werden verbanden gevonden tussen te weinig navelstrengwindingen en sterfte van het kind voor of tijdens de bevalling, een afwijkend hartslagpatroon van het kind tijdens de bevalling (wijzend op zuurstoftekort), kunstverlossing -zoals een keizersnede of tangverlossing- omdat het kind in nood raakte door de bevalling, aangeboren afwijkingen van het kind en ontsteking van de vruchtvliezen. Er werden ook verbanden gevonden tussen te veel navelstrengwindingen en sterfte van het kind voor of tijdens de bevalling, te laag geboortegewicht, een afwijkend hartslagpatroon van het kind tijdens de bevalling, trombose (het ontstaan van bloedstolsels) in bloedvaten in de placenta waardoor de bloeddoorstroming in de placenta belemmerd wordt, en vernauwing van de navelstreng. De verschillende studies spraken elkaar echter ook gedeeltelijk tegen: in sommige studies werden wel duidelijke verband gevonden tussen te veel of te weinig navelstrengwindingen en bepaalde nadelige gevolgen voor het kind, maar in andere niet. Deze verschillen zijn mogelijk veroorzaakt door het gebruik van verschillende statistische methoden, groepsselectie die een vertekend beeld geeft van de kans op zwangerschapscomplicaties, en door aanzienlijke verschillen in grenswaarden voor een normale versus abnormale hoeveelheid windingen.
Deze grenswaarden werden meestal bepaald aan de hand van een groep zwangeren met een hoog risico op zwangerschapscomplicaties, en niet uit een ‘gewone’ populatie, met als gevolg dat de grenswaarde voor te weinig windingen in het ene onderzoek, gelijk was aan de gemiddelde windingsindex in andere onderzoeken. Om de rol van te weinig of te veel windingen in de navelstreng bij het ontstaan van zwangerschapscomplicaties te kunnen bepalen, zijn grenswaarden uit een groep met uitsluitend zwangerschappen zonder complicaties belangrijk.

Daarom hebben wij in Hoofdstuk 3 referentiewaarden voor de gemiddelde navelstrengwindingsindex en het 10e en 90e percentiel bepaald in 122 zwangerschappen zonder complicaties waarbij een gezond kind geboren werd. In deze referentiegroep was de gemiddelde windingsindex 0,17 windingen/cm, ofwel ongeveer 1 winding per 6 cm. Het 10e en 90e percentiel waren respectievelijk 0,07 en 0,30 windingen per cm. Deze waarden werden gebruikt als grenswaarden voor respectievelijk te weinig en te veel windingen in de studies in de hoofdstukken 4, 5 en 6. Hierbij moet in gedachten gehouden worden dat dit statistische grenswaarden zijn, verkregen uit alleen zwangerschappen zonder complicaties. Daarom vertegenwoordigen ook deze grenswaarden misschien niet exact de afgrenzing tussen een normale en afwijkende dichtheid van de navelstrengwindingen. Desalniettemin vonden wij deze benadering beter dan het berekenen van grenswaarden voor een abnormale windingsindex uit een serie navelstrengen afkomstig van zwangerschappen met complicaties, zoals in de meeste eerdere studies gebeurd is.
De vastgestelde grenswaarden hebben we vervolgens gebruikt in twee onderzoeken, waarin we de relaties bestudeerd hebben tussen te veel of te weinig windingen en complicaties tijdens de zwangerschap en bevalling.

In Hoofdstuk 4 beschrijven we een studie van de navelstrengwindingsindex in een groep van 565 zwangerschappen waarvan de placenta is onderzocht door een patholoog vanwege zwangerschapscomplicaties. We vonden meer gevallen van sterfte van het kind voor de geboorte, vroeggeboorte vanwege complicaties, zuurstofgebrek tijdens de geboorte, aangeboren afwijkingen, trombose in de bloedvaten van de placenta, bewijs voor langduriger bestaand zuurstofgebrek, en lager geboortegewicht als er te veel windingen in de navelstreng waren. Bij te weinig windingen waren er meer gevallen sterfte van het kind voor de geboorte, ontsteking van de vruchtvliezen, aangeboren afwijkingen en een slechte conditie bij de geboorte. Er was een verband tussen de navelstrengwindingsindex en het geboortegewicht; hoe hoger de navelstrengwindingsindex, hoe lager het geboortegewicht. Op grond van onze bevindingen raden wij aan om de navelstrengwindingsindex te meten in alle gevallen waarbij onderzoek van de placenta door de patholoog aangewezen is. De windingsindex is eenvoudig te meten, en biedt mogelijk een verklaring voor anderszins onverklaarde sterfte van het kind voor de geboorte. Aangezien alle zwangerschappen in deze studie waren gekozen vanwege zwangerschapscomplicaties, kunnen de resultaten van dit onderzoek niet zonder meer gebruikt worden om de invloed van navelstrengwindingen op zwangerschapsuitkomst vast te stellen bij een groep doorsnee zwangerschappen. Om die reden hebben wij het onderzoek beschreven in hoofdstuk 5 uitgevoerd.

In hoofdstuk 5 rapporteren we de resultaten van een zogenaamde prospectieve studie van de navelstrengwindingsindex in zowel normale als gecompliceerde zwangerschappen. We bestudeerden navelstrengen van 885 zwangerschappen; de helft van alle 1783 bevallingen in ons verloscentrum tussen mei 2002 en mei 2003, inclusief navelstrengen van placenta’s die voor pathologisch onderzoek verzonden werden vanwege zwangerschapscomplicaties. De resultaten van dit onderzoek waren consistent met die uit hoofdstuk 4; we vonden veelal dezelfde verbanden. Opmerkelijk genoeg vonden we nu ook een verband tussen te weinig windingen in de navelstreng en vroeggeboorte; dat hadden we in het onderzoek beschreven in hoofdstuk 4 niet gevonden. De oorzaak van de vroeggeboorte bleek vaak een ontsteking van de vruchtvliezen te zijn, en daarmee was er toch een overeenkomst met de resultaten van hoofdstuk 4, want daar vonden we een verband tussen ontsteking van de vruchtvliezen en te weinig windingen in de navelstreng. In de studie beschreven in hoofdstuk 5 bleek voorts nog een verband tussen te weinig of te veel windingen en aanwezigheid van slechts twee in plaats van drie bloedvaten in de navelstreng, of het vasthechten van de navelstreng in de vliezen in plaats van op de placenta, waardoor de vaten bloot in de vliezen komen te liggen. De draairichting van de navelstrengwindingen hield ook verband met de windingsindex. Het onderzoek beschreven in hoofdstuk 5 geeft beter dan dat in hoofdstuk 4 de betekenis van een afwijkende navelstrengwindingsindex aan. De gegevens verkregen in hoofdstuk 4 zijn echter van groot belang om de betekenis vast te stellen van een afwijkende windingsindex voor weinig voorkomende ernstige problemen (zoals sterfte van het kind voor de geboorte), omdat dat nauwelijks haalbaar is in een ongeselecteerde onderzoeksgroep (er is dan een immens grote onderzoeksgroep nodig). Hoewel zwangerschapscomplicaties gerelateerd waren aan een afwijkende windingsindex, waren deze verbanden niet heel erg sterk. Zelfs wanneer we de kans berekenden voor vele verschillende zwangerschapscomplicaties bij elkaar opgeteld (sterfte van het kind voor de geboorte, achterblijven in groei van het kind in de baarmoeder, zuurstofgebrek van het kind rond de geboorte, een slechte conditie van het kind bij de geboorte of aangeboren afwijkingen), vonden we niet meer dan matige verbanden. De verbanden werden sterker bij gebruik van meer extreme grenswaarden voor te weinig of te veel windingen, maar het blijft intrigerend dat zelfs bij aanwezigheid van extreem weinig of extreem veel windingen in de navelstreng, nog veel moeders bevielen van een gezond kind na een volstrekt normale zwangerschap.

Het verband tussen een afwijkende windingsindex bij de geboorte en problemen bij het kind roept de vraag op of deze index ook voor de geboorte betrouwbaar gemeten kan worden, en of een dergelijke prenatale index (de kans op) latere zwangerschapscomplicaties kan voorspellen.


Dit hebben we ook onderzocht en dat onderzoek wordt beschreven in Hoofdstuk 6. Bij 85 zwangerschappen werd de windingsindex gemeten voor en na de geboorte. De windingsindex voor de geboorte werd bepaald met behulp van echoscopisch onderzoek, waarbij een opname van de navelstreng werd gemaakt. De prenatale navelstrengwindingsindex werd berekend door bij echoscopie de lengte van 1 winding te meten, en daar de inverse waarde van te nemen (dit wil zeggen 1 gedeeld door deze gemeten lengte). Dit bleek goed mogelijk in 95 % van de zwangerschappen. In die gevallen waar de windingsindex niet met echo-onderzoek gemeten kon worden, bleek de navelstreng na de geboorte heel weinig windingen te hebben, of waren de windingen in de navelstreng onregelmatig verdeeld. De prenatale, echoscopisch gemeten windingsindex bleek de windingsindex na de geboorte niet goed te voorspellen. Dit komt mogelijk onder andere doordat de navelstreng direct na de geboorte ingrijpende veranderingen ondergaat. Belangrijker voor de praktijk is natuurlijk of de voor de geboorte gemeten windingsindex latere zwangerschapscomplicaties kan voorspellen. Er bleek inderdaad sprake van een grotere kans op een kind met een (te) laag geboortegewicht voor de zwangerschapsduur en op een kunstverlossing vanwege zuurstofgebrek bij het kind wanneer er sprake was van te veel windingen in de navelstreng gemeten met echoscopisch onderzoek. Aan de andere kant toonde dit onderzoek ook aan dat het meten van de windingsindex voor de geboorte geen geschikt is instrument is om latere zwangerschapscomplicaties uit te sluiten, omdat de kans op complicaties maar een klein beetje kleiner wordt als met echoscopie een normale windingsindex gemeten wordt. Vooralsnog kunnen nog niet aangeven of het zinnig is deze echoscopische meting van de windingsindex op te nemen in het standaard echo-onderzoek. Daar zijn eerst nog grotere studies voor nodig. In ons echo-onderzoek had geen van de kinderen een chromosomale afwijking. In de onderzoeken van hoofdstuk 4 en 5 vonden we een sterk verband tussen te veel of te weinig windingen en chromosomale afwijkingen. Het is daarom interessant om te bestuderen of de windingsindex nog in de zwangerschap gebruikt kan worden om de kans op chromosomale afwijkingen te bepalen, eventueel in samenhang met andere kansbepalende testen, zoals de nekplooimeting en bepaling van hormonen in moederlijk bloed.

Hoewel we gevonden hebben dat zowel te weinig windingen als te veel windingen in de navelstreng verband houden met problemen voor het ongeboren kind, is het niet duidelijk of te weinig of te veel windingen deze problemen zelf veroorzaken, of dat ze er juist een gevolg van zijn, of beide. Hoe navelstrengwindingen ontstaan is onbekend. Vele ideeën zijn geopperd, maar dit zijn allemaal speculaties gebleven12-15. Enerzijds wordt gedacht dat windingen veroorzaakt worden door factoren in de navelstreng zelf, anderzijds dat externe factoren en rol spelen, zoals het draaien van het kind in de baarmoeder (passief of actief). Zelfs als het laatste waar zou zijn, worden de windingen uiteindelijk deel van de navelstreng zelf. Dit wordt duidelijk bij het bekijken van de navelstreng na de geboorte: het draaien van het kind kan ongedaan gemaakt worden door terugdraaien van de navelstreng, maar daardoor verdwijnen de windingen niet! Margot Roach is een wetenschapper die veel onderzoek heeft gedaan naar navelstrengwindingen. Zij beschreef een klein windingsspiertje dat windingen in de navelstrengslagaders veroorzaakt15,16. Voor zover ons bekend is dit windingsspiertje nooit door anderen beschreven, en het bestaan ervan wordt dan ook niet door iedereen erkend. Bij het bestuderen van navelstrengen onder de microscoop zagen wij echter regelmatig dit kleine spierbundeltje liggen direct naast de navelstreng-slagaders. Het al of niet aanwezig zijn van dit “Roach spierbundeltje” hebben we onderzocht in 251 navelstrengen in de studie beschreven in Hoofdstuk 7. De Roach spierbundel bleek aanwezig in 40% van de onderzochte navelstrengen en in deze navelstrengen was de windingsindex gemiddeld hoger dan in de groep zonder spierbundeltje. Omdat er een nog steeds een grote variatie in windingsindex was binnen de groepen met en zonder de Roach spierbundel, is het zeer onwaarschijnlijk dat deze spierbundel als enige factor het windingspatroon bepaalt. Andere factoren die zouden kunnen bijdragen aan de dichtheid van de windingen, is de overheersende richting van de spiervezels in de wand van de slagaders14,17, en de samenstelling van de gelei die de navelstrengvaten omringt. De anatomie van de navelstrengvaten kan helaas alleen onderzocht worden na de bevalling, waarna de navelstreng juist ook snel en ingrijpend verandert, wat onderzoek bemoeilijkt. Zo zal het moeilijk blijven om het ontstaan van windingen in de navelstreng volledig te verklaren.

In Hoofdstuk 8 beschrijven we een studie waarmee we wilden beoordelen of er een verband is tussen te veel windingen in navelstreng en een andere pathologische bevinding, namelijk een uitrijpingsstoornis van de placenta. In de normale zwangerschap wordt de toenemende zuurstofbehoefte van het groeiende kind aan het eind van de zwangerschap voornamelijk opgevangen door een afname van de dikte van de scheidingswand tussen moederlijk en kinderlijk bloed. Het uitblijven van deze aanpassing houdt verband met een verhoogde kans op sterfte van het kind laat in de zwangerschap. Anderen – en wij zelf in hoofdstuk 4 – hebben aangetoond dat een te hoge navelstrengwindingsindex verband houdt met sterfte van het kind voor de geboorte4. In de afgelopen jaren troffen we met enige regelmaat gevallen waarin deze beide afwijkende bevindingen tegelijk aanwezig waren. Daarom bestudeerden we een eventuele samenhang tussen deze twee bevindingen. Uit ons gegevensbestand selecteerden we alle gevallen met te veel windingen in de navelstreng bij een zwangerschapsduur van tenminste 37 weken; dat waren er 42. Bij elk van deze gevallen werd een controle gezocht met een normaal aantal windingen en dezelfde zwangerschapsduur, en een controle met te weinig windingen. In de placenta onderzochten wij de mate van uitrijping. Ook in deze onderzoeksgroep bleek dat er een verband is tussen sterfte van het kind en te veel navelstrengwindingen. De meeste gevallen van sterfte vonden we bij placenta’s met een uitrijpingsstoornis. Daarnaast bleek inderdaad dat beide afwijkingen, een uitrijpingsstoornis van de placenta en te veel navelstrengwindingen, aan elkaar gerelateerd zijn, hoewel het gevonden verband niet erg sterk was. Wij vinden dat onderzoek van de navelstrengwindingsindex en de mate van uitrijping van de placenta voortaan deel moet uitmaken van het standaard onderzoek van de placenta in geval van (late) sterfte van het kind voor de geboorte.

Ons onderzoek naar navelstrengwindingen heeft geleid tot de volgende conclusies en aanbevelingen voor de praktijk en voor verder wetenschappelijk onderzoek:
  • Te weinig windingen en te veel windingen in de navelstreng houden verband met zwangerschapscomplicaties. Het verband is sterker naarmate het teveel of tekort aan windingen toenemen. Dat betekent dat vooral extreem veel of extreem weinig navelstrengwindingen, dus een extreem hoge of lage windingsindex, relevant zijn. Het is echter opmerkelijk dat de navelstreng, hoewel het een van de meest kwetsbare en vitale strukturen lijkt te zijn met betrekking tot het leven voor de geboorte, vaak goed blijft functioneren zelfs als er extreem weinig of extreem veel windingen aanwezig zijn.
  • Het bepalen van de navelstrengwindingsindex moet voortaan deel uitmaken van het standaard pathologisch onderzoek van de placenta.
  • De windingsindex kan voor de geboorte echoscopisch gemeten worden, maar de overeenkomst met de windingsindex na de geboorte is onvoldoende nauwkeurig voor de klinische praktijk, mogelijk omdat de navelstreng na de geboorte uitgebreide veranderingen ondergaat. Desalniettemin zijn er aanwijzingen het echoscopisch meten van de windingsindex voor de geboorte enige voorspellende waarde heeft voor latere zwangerschapscomplicaties. Grote prospectieve onderzoeken zijn nodig om deze voorspellende waarde definitief vast te stellen.
  • Het lijkt interessant om te gaan onderzoeken of de echoscopisch gemeten navelstrengwindingsindex kan bijdragen aan het berekenen van de kans op een foetale chromosomale afwijking.