Pupčana vrpca

Kod sisara  sa placentntom, **pupčana vrpca** (također zvana **pupčanica** ili **pupčanik**, **porođajna vrpca** ili ***funiculus umbilicalis***) je kanal između embriona ili fetusa i posteljice. Tokom preneonatusnog razvoja, pupčana vrpca je fiziološki i genetički dio fetusa i (kod ljudi) normalno sadrži dvije arterije (pupčane arterije) i jednu venu (pupčana vena), zarronjene u Whartonov žele. Pupčana vena opskrbljuje fetus krvlju obogaćenom kisikom i hranljivim materijama iz posteljice. Suprotno tome, srce fetusa pumpa krv sa malo kisika, osiromašenu nutrijentima kroz pupčane arterije nazad do placente.

## Struktura i razvoj
  embriona gestacijske dobi od 8 sedmica i 3 dana. Embrion je okružen tankim membranama amnionske vreće, u centru se vidi pupčana vrpca koja pričvršćuje embrion za placentu.]]

Pupčana vrpca se razvija iz i sadrži ostatke žumanjčane vreće i alantoisa. Formira se do pete sedmice razvoja, zamjenjujući žumančanu vreću kao izvor hranjivih tvari za embrion. Pupčana vrpca nije direktno povezana sa kardiovaskularnim sistemom majke, već se spaja sa posteljicom, koja prenosi materijale u i iz majčine krvi bez dopuštanja direktnog miješanja. Dužina pupčane vrpce je približno jednaka dužini krune i trtice fetusa tokom trudnoće. Pupčana vrpca u punom terminu novorođenčeta obično je duga oko 50 centimetara (20 in) i oko 2 centimetra (0,75&nbsp;in) u prečniku. Ovaj promjer se brzo smanjuje unutar placente. Potpuno otvorena pupčana arterija ima dva glavna sloja: spoljašnji sloj koji se sastoji od kružno raspoređenih glatkih mišićnih ćelija i unutrašnji sloj koji pokazuje prilično nepravilno i labavo raspoređene ćelije ugrađene u obilnu osnovnu metahromatsku,  obojenu supstancu. Glatke mišićne ćelije sloja su prilično slabo diferencirane, sadrže samo nekoliko sićušnih miofilamenata i stoga je malo vjerovatno da će aktivno doprinijeti procesu postneonatusnog zatvaranja.

Pupčana vrpca je dobar izvor mezenhimskih i epitelnih matičnih ćelija. Mezenhimske matične ćelije pupčane vrpce (UC-MSC) se klinički koriste za liječenje osteoartritisa, autoimunih bolesti i brojnih drugih stanja. Njihove prednosti uključuju bolji prinos, razmnožavanje i imunosupresivna svojstva koja definiraju njihov potencijal za korištenje u transplantacijama. Njihova upotreba bi takođe prevazišla etičke prigovore izazvane upotrebom embrionskih matičnih ćelija.

Pupčana vrpca sadrži Whartonov žele, želatinsku supstancu napravljenu uglavnom od mukopolisaharida koja štiti krvne sudove iznutra. Sadrži jednu venu, koja prenosi oksigeniranu, nutrijentima bogatu krv do fetusa i dvije arterije koje odvode deoksigeniranu krv osiromašenu nutrijentima.. Ponekad su u pupčanoj vrpci prisutne samo dvije žile (jedna vena i jedna arterija). Ovo je ponekad povezano s fetusnim abnormalnostima, ali se može pojaviti i bez pratećih problema.

Neobično je da vena prenosi krv zasićenu kisikom i da arterije prenose deoksigeniranu krv (jedini drugi primjeri su plućne vene i arterije, koje povezuju pluća sa srcem). Međutim, ova konvencija o imenovanju odražava činjenicu da pupčana vena nosi krv prema srcu fetusa, dok pupčane arterije odvode krv.

Protok krvi kroz pupčanu vrpcu je približno 35 ml/min u 20. sedmici, i 240 ml/min u 40. sedmici gestacije. Prilagođeno težini fetusa, ovo odgovara 115 ml/min/kg u 20. sedmici i 64 ml/min/kg u 40. sedmici.

## Funkcija
### Veza sa fetusnim cirkulatornim sistemom
Pupčana vrpca ulazi u fetus preko trbuha, na mjestu koje će (nakon odvajanja) postati pupak . Unutar fetusa, pupčana vena se nastavlja prema poprečnoj fisuru jetre, gdje se dijeli na dva dijela. Jedna od ovih grana se spaja sa jetrenom portalnom venom (povezuje se sa njenom lijevom granom), koja nosi krv u jetru. Druga grana (poznata kao *ductus venosus*) zaobilazi jetru i teče u donju šuplju venu, koja nosi krv prema srcu. Dvije pupčane arterije granaju se od unutrašnje ilijačne arterije i prolaze s obje strane mokraćne bešike u pupčanu vrpcu, završavajući krug natrag do placente.

### Promjene nakon rođenja
Nakon rođenja, patrljak pupčane vrpce će se osušiti i otpasti dok beba ne napuni tri sedmice. Ako se još uvijek nije odvojio nakon tri sedmice, to može biti znak osnovnog problema, kao što je infekcija ili poremećaj imunskog sistema. U porađnju u vodi, gdje je temperatura vode bliska tjelesnoj, normalna pulsacija može trajati 5 minuta i duže.

Zatvaranje pupčane arterije vazokonstrikcijom sastoji se od višestrukih konstrikcija koje se vremenom povećavaju u broju i stepenu. Postoje segmenti dilatacija sa zarobljenom nekoaguliranom krvlju između konstrikcija prije potpune okluzije. I djelomične konstrikcije i konačno zatvaranje uglavnom proizvode mišićne ćelije vanjskog kružnog sloja. i tromboksanom A2. Arterija u pupčanim vrpcama nedonoščadi više se skuplja na angiotenzin II i arahidonsku kiselinu i osjetljivija je na oksitocin nego kod donošenih.
* Kompresija pupčane vrpce može biti rezultat, naprimjer, zapletanja pupčane vrpce, (što je omotavanje pupčane vrpce oko vrata fetusa) ali ova stanja ne uzrokuju uvijek opstrukciju fetusne cirkulacije.
* Velamentozno umetanje vrpce
* Jedna pupčana arterija
* Prolaps pupčane vrpce
* *Vasa praevia*

### Stezanje i rezanje
Vrpca se može stegnuti u različito vrijeme; međutim, odgađanje stezanja pupčane vrpce do najmanje jedne minute nakon rođenja poboljšava ishod sve dok postoji mogućnost liječenja malog rizika od žutice ako se pojavi. Nakon stezanja slijedi presecanje vrpce, koje je bezbolno zbog odsustva nerava. Vrpca je izuzetno čvrsta, poput debele tetive, pa je za njeno rezanje potreban odgovarajuće oštar instrument. Iako prekid pupčane vrpce može biti odgođen sve dok pupčana vrpca ne prestane da pulsira (1-3 minute nakon rođenja), obično nema značajnog gubitka ni venske ni arterijske krvi tokom rezanja pupčane vrpce. Dosadašnji dokazi ne podržavaju, niti opovrgavaju, odgođeno presecanje pupčane vrpce, prema smjernicama Američkog kongresa opstetričara i ginekologa (ACOG).

Postoje stezaljke za pupčanu vrpcu koje uključuju nož. Ove stezaljke su sigurnije i brže, jer omogućavaju da se prvo stavi stezaljka za pupčanu vrpcu, a zatim prereže pupčana vrpca. Nakon što je pupčana vrpca stegnuta i prerezana, novorođenče nosi plastičnu kopču na području pupka sve dok se komprimirani dio pupčane vrpce ne osuši i dovoljno zapečati.

Dužina pupčane lijeve strane pričvršćene za novorođenče varira ovisno o praksi; u većini bolničkih okruženja dužina vrpce koja ostane pričvršćena nakon stezanja i rezanja je minimalna. Međutim, u Sjedinjenim Državama, gdje se porođaj dogodio izvan bolnice i tehničar hitne medicinske pomoći (EMT) stegne i presiječe pupčanu vrpcu, duži segment 18&nbsp;cm dužine ostaje vezan za novorođenče.

Preostali pupčani stub ostaje do 10 dana dok se suši, a zatim otpada.

#### Rano naspram odloženog stezanja
Cochraneov pregled iz 2013. godine došao je do zaključka da će odloženo stezanje pupčane vrpce (između jedne i tri minute nakon rođenja) "vjerovatno biti od koristi sve dok je dostupan pristup liječenju žutice koja zahtijeva fototerapiju". U ovom pregledu odgođeno klampiranje, za razliku od ranog, nije rezultiralo razlikom u riziku od teškog krvarenja majke, postporođajnog krvarenja ili neonatusnog mortaliteta, i niskog Apgarovog skora. S druge strane, odgođeno stezanje rezultiralo je povećanom porođajnom težinom od u prosjeku oko 100 g i povećanom koncentracijom hemoglobina od u prosjeku 1,5 g/dL sa upola manjim rizikom od nedostatka gvožđa nakon tri i šest mjeseci, ali povećan rizik od žutice koja zahtijeva fototerapiju. U istoj objavi odbora, ACOG također prepoznaje nekoliko drugih vjerovatnih prednosti za prijevremeno rođenu djecu, uključujući "poboljšanu prijelaznu cirkulaciju, bolje uspostavljanje volumena crvenih krvnih zrnaca i smanjenu potrebu za transfuzijom krvi". U januaru 2017. godine, revidirano mišljenje Komiteta proširilo je preporuku na terminsku novorođenčad, navodeći podatke da donošena djeca imaju koristi od povećanja nivoa hemoglobina u periodu novorođenčeta i poboljšanih zaliha gvožđa u prvim mjesecima života, što može rezultirati boljim razvojnim ishodima. ACOG je prepoznao mali porast incidencije žutice kod novorođenčadi sa odloženim stezanjem pupčane vrpce i preporučio je da se uvedu politike za praćenje i liječenje neonatusne žutice. ACOG je također primijetio da odloženo stezanje pupčane vrpce nije povezano s povećanim rizikom od postporođajnog krvarenja.

Nekoliko studija pokazalo je prednosti odloženog stezanja pupčane vrpce: metaanaliza Iako postoji viši nivo hemoglobina nakon dva mjeseca, ovaj efekat nije potrajao nakon dobi od šest mjeseci. Nestezanje pupčane vrpce tri minute nakon rođenja bebe poboljšalo je ishode u dobi od četiri godine. Kašnjenje od tri minute ili više u stezanju pupčane vrpce nakon rođenja smanjuje učestalost anemija kod dojenčadi.

Negativni efekti odloženog stezanja pupčane vrpce uključuju povećan rizik od policitemije. Ipak, ovo stanje pokazalo se kao benigno u studijama. Dojenčad čije se stezanje pupčane vrpce dogodilo kasnije od 60 sekundi nakon rođenja imala su veću stopu neonatusne žutice koja je zahtijevala fototerapiju. Pupčana vrpca koja pulsira nije garancija da beba dobija dovoljno kisika.

#### Prekid pupčane vrpce
Neki roditelji odlučuju da u potpunosti izostave prekid pupčane vrpce, praksu koja se zove "rođenje lotosa" ili neprekidanje pupčanika. Cijela netaknuta pupčana vrpca pusti se da se osuši i odvoji se sama (obično 3. dan nakon rođenja), otpadne i ostavi zacijeljeni pupak.

#### Kateterizacija pupčane vrpce
Kako je pupčana vena direktno povezana sa centralnom cirkulacijom, može se koristiti kao put za postavljanje venskog katetera za infuziju i lijekove. Kateter za pupčanu venu je pouzdana alternativa perkutanim perifernim ili centralnim venskim kateterima ili intraosnim kanilama i može se koristiti u reanimaciji ili intenzivnoj njezi novorođenčeta.

#### Uzorkovanje krvi
Od 24. do 34. sedmice gestacije, kada je fetus tipski održiv, krv se može uzeti iz pupčane vrpce, kako bi se testirale abnormalnosti (posebno za nasljedna stanja). Ova dijagnostička genetička testiranja procedura je poznata kao perkutano uzimanje uzoraka krvi iz pupčane vrpce.

### Skladištenje krvi iz pupkovine
Krv unutar pupčane vrpce, poznata kao krv pupčane vrpce, je bogat i lahko dostupan izvor primitivnih, nediferenciranih matičnih ćelija (tipa CD34-pozitivno i CD38-negativno). Ove ćelije krvi pupčanika mogu se koristiti za transplantaciju koštane srži.

Neki roditelji odluče da se ova krv preusmjeri iz bebinog prijenosa pupčane krvi kroz rano stezanje i presijecanje pupčane vrpce, da bi je zamrznuli za dugotrajno skladištenje u banci krvi iz pupkovine ako dijete ikada zatreba matične ćelije krvi iz pupkovine (naprimjer, za zamjenu koštane srži uništene tokom liječenja leukemija). Ova praksa je kontroverzna, a kritičari tvrde da rano vađenje krvi iz pupkovine u vrijeme rođenja zapravo povećava vjerovatnoću bolesti u djetinjstvu, zbog velike količine uzete krvi (u prosjeku 108 ml) u odnosu na ukupnu zalihu bebe (obično 300 ml ).

Američka akademija za pedijatriju je objavila da bi trebalo obeshrabriti bankarstvo krvi iz pupkovine za vlastitu upotrebu (pošto će većina stanja koja zahtijevaju korištenje matičnih ćelija već postojati u krvi iz pupkovine), dok bi bankarstvo za opću upotrebu trebalo podsticati.  U budućnosti, embrionske matične ćelije (CBE) izvedene iz krvi pupčane vrpce mogu se sabirati i upariti s drugim pacijentima, slično kao krv i transplantirana tkiva. Upotreba CBE bi potencijalno mogla eliminisati etičke poteškoće povezane sa embrionskim matičnim ćelijama (ESC).

Iako Američka akademija za pedijatriju obeshrabruje privatno bankarstvo, osim u slučaju postojećih medicinskih potreba, također kaže da treba pružiti informacije o potencijalnim prednostima i ograničenjima banke krvi iz pupčane vrpce i transplantacije kako bi roditelji mogli donijeti informiranu odluku.

U Sjedinjenim Državama, obrazovanje iz krvi pupkovine podržavaju zakonodavci na saveznom i državnom nivou. Nacionalna akademija nauka je 2005. godine objavila rad Institute of Medicine (IoM) report koji je preporučio da se budućim roditeljima da uravnotežena perspektiva o njihovim mogućnostima za bankarstvo krvi iz pupčanika. Kao odgovor na svoje birače, državni zakonodavci širom zemlje uvode zakone koji imaju za cilj da pomognu u informiranju ljekara i budućih roditelja o opcijama za doniranje, odbacivanje ili bankarstvo matičnih ćelija novorođenčeta koje spašavaju život. Do sada je 17 država, koje predstavljaju dvije trećine rođenih u SAD-u, usvojilo zakone preporučene smjernicama IoM-a.

Upotreba matičnih ćelija iz krvi pupčane vrpce u liječenju stanja kao što je ozljeda mozga  and Type 1 Diabetes  već se proučava na ljudima, a provode se istraživanja u ranijim fazama za liječenje moždanog udara, i gubitak sluha.

Krv iz pupčane vrpce pohranjena u privatnim bankama obično je rezervisana samo za upotrebu djeteta donatora. Nasuprot tome, krv iz pupkovine pohranjena u javnim bankama dostupna je svima koji imaju blisko podudarni tip tkiva i dokazanu potrebu. Upotreba krvi iz pupkovine iz javnih banaka raste. Koristi se umjesto transplantacija koštane srži u liječenju bolesti krvi kao što je leukemija, a donacije se puštaju za transplantaciju preko jednog registra, Netcord.org, prelazi 1.000.000 od januara 2013. Krv iz pupčane vrpce se koristi kada pacijent ne može pronaći odgovarajućeg donora koštane srži; ovo "proširenje" fonda donatora dovelo je do širenja javnih banaka.

## Pupčana vrpca kod ostalih životinja
Pupčana vrpca kod nekih sisara, uključujući goveda i ovce, sadrži dvije različite pupčane vene. U ljudskoj pupčanoj vrpci postoji samo jedna pupčana vena.

Kod nekih životinja majka će pregristi pupčanu vrpcu i tako odvojiti placentu od potomstva. Majka često jede pupčanu vrpcu zajedno s placentom, kako bi se hranila i zbrinula tkiva koja bi inače privukla čistače ili grabežljivce. Kod čimpanze, majka ostavlja pupčanu vrpcu na mjestu i doji svoje mladunce sa pričvršćenim pupčanom vrpcom i placentom dok se pupčana vrpca ne osuši i odvoji prirodnim putem, unutar jednog dana od rođenja, kada se pupčana vrpca odbacuje . (Ovo su prvi dokumentirali zoolozi u divljini 1974. godine.)

Neke vrste ajkula—čekićare, rekvijem i glatki psi—su viviparni i imaju pupčanu vrpcu pričvršćenu na njihovu placentu.
Čini se da životinje koje polažu jaja imaju lažnu pupčanu vrpcu koja spaja embrion i žumance na isti način.

## Ostale upotrebe termina "pupčana vrpca"
Termin "pupčana vrpca" ili samo "pupčanca" također se počeo koristiti za druge vrpce sa sličnim funkcijama, kao što je crijevo koje povezuje ronilace s površinskim snabdijevanjem s njihovim površinskim dovodom zraka i/ ili grijanje, ili vezama za svemirsko odijelo do astronauta u njihovu svemirsku letjelicu. Inženjeri ponekad koriste termin da opisuju složeni ili kritični kabl koji povezuje komponentu, posebno kada se sastoji od snopova provodnika različitih boja, debljina i tipova, koji završavaju jednim višekontaktnim raskidom.

## Toksikanti koji izazivaju rak u ljudskim pupčanim vrpcama
U brojnim američkim i međunarodnim studijama, hemikalije koje izazivaju rak pronađene su u krvi pupčane vrpce. One potiču od određene plastike, kompjuterskih ploča, isparenja i sintetskih mirisa, između ostalog. Pronađeno je preko 300 hemijskih toksičnih supstanci, uključujući bisfenol A (BPA), tetrabromobisfenol A (TBBPA), teflon-srodne perfluorooktansku kiselinu, galaksolid i sintetski mošus, između ostalog. Studije u Americi pokazale su više razine kod Afroamerikanaca, Hispanoamerikanaca i Azijatskih Amerikanaca zbog, kako se smatra, života u područjima većeg zagađenja.

## Dodatne slike

Gray34.png|Presjek trudničke maternice u trećem i četvrtom mjesecu.
Gray38 – Illustration of a fetus in utero between the fifth and sixth months.png|Fetus u maternici, između petog i šestog meseca.
slika:Newborn umbilical suction.jpg|Novorođenče na 45 sekundi, sa stegnutom pupčanom vrpcom.
Slide2BLA.JPG|Pupćabnica, duboka disekcija. Serijski presjek.
Umbcord.jpg|Osušeni patrljak pupčane vrpce.

## Također pogledajte
* Pupak
* Pupčana linija

## Reference
* 

## Vanjski linkovi 
* 

Kategorija:Porođaj
Kategorija:Kloniranje
Kategorija:Embriologija
Kategorija:Matične ćelije
Kategorija:Razvojna biologija