Biochemical parameters of amniotic fluid in fetal distress during delivery

Full Text

Актуальность

Околоплодные воды — уникальная биологическая среда, отражающая функционирование фетоплацентарного комплекса. В конце гестации в ее формировании принимают участие плазма матери, плодные оболочки, плацента, альвеолярное содержимое и моча плода [1, 2].

Околоплодные воды содержат белки, липиды, углеводы, азотистые компоненты, гормоны, ферменты, простагландины, минералы, витамины, иммуноглобулины, лизоцим, комплемент, клеточные элементы и др. Амниотическая жидкость обеспечивает гомеостаз плода, защищает его от физических, химических и инфекционных воздействий, участвует в обмене белков, липидов, углеводов, в метаболизме гормонов, позволяет свободно развиваться плоду [1–4]. Полный обмен околоплодных вод осуществляется в течение 3 часов [1, 2].

Ряд авторов отмечает, что при нарушении состояния плода исследование амниотической жидкости раньше и в большей степени будет отражать изменения биохимического и кислотно-основного состояния крови плода, чем исследование крови матери. Кроме того, чем больше показателей будет проанализировано, тем более точная информация будет получена [2, 5].

Вследствие недостаточного обеспечения плода кислородом возникает комплекс патологических изменений, составляющих понятие «дистресс (гипоксия) плода». В большинстве случаев в результате указанной патологии, возникшей в родах, развивается асфиксия новорожденного, сопровождающаяся метаболическим или смешанным ацидозом, полиорганной недостаточностью, неврологическими нарушениями [6]. Следовательно, важным является раннее обнаружение явлений дистресса плода в родах или даже прогнозирование возможности развития указанного состояния. Это позволит выбрать более правильную акушерскую тактику и предупредить развитие асфиксии новорожденного. Возможность определения состояния плода по данным биохимического исследования околоплодных вод описывают многие авторы. Однако в большинстве исследований, посвященных данной проблеме, изучаются лишь отдельные показатели, кроме того, значения последних нередко разнятся [2, 7, 8].

Целью нашего исследования явилось изучение широкого спектра биохимических параметров околоплодных вод, доступных в клинической практике, для выявления показателей, характерных для дистресса плода в родах.

Материалы и методы

В исследование вошло 86 рожениц с доношенной беременностью, госпитализированных для родоразрешения в учреждение здравоохранения «Клинический родильный дом Минской области».

Основную группу составили 50 пациенток, у которых наблюдался дистресс плода в родах, что было подтверждено данными кардиотокографии (КТГ), а также отмечались изменения параметров кислотно-основного состояния (КОС) пуповинной крови при рождении (уровни pH венозной крови артерии пуповины 7,1 и ниже, лактата — 8,0 ммоль/л и выше), что говорит о сохранении гипоксии плода до момента рождения и возможности ее трансформации в асфиксию новорожденного.

В контрольную группу вошли 36 женщин, у которых не было кардиотокографических признаков дистресса плода в родах и изменений параметров КОС пуповинной крови при рождении.

Критериями исключения пациенток из исследования являлись: нежелание участвовать в исследовании, срок гестации менее 37 недель или 42 недели и более, многоплодная беременность, аномалии развития плода, острые и обострение хронических генитальных и экстрагенитальных воспалительных заболеваний, аутоиммунные заболевания, противопоказания для родоразрешения через естественные родовые пути.

Все пациентки, участвующие в исследовании, подписывали информированное согласие. Протокол исследования был одобрен этическим комитетом учреждения здравоохранения «Клинический родильный дом Минской области», протокол № 4, дата заседания комитета 02.03.2015.

Регистрация кардиотокограмм проводилась с помощью прибора Сorometrics (США), а также монитором Sonicaid (Англия).

Забор передних околоплодных вод производили в первом периоде родов при самопроизвольном вскрытии плодного пузыря или амнио­томии. Задние околоплодные воды забирались в конце второго периода родов, непосредственно сразу после рождения плода. Взятие амниотической жидкости осуществляли при исследовании женщины в зеркалах с нижней ложки шприцем в количестве 5–10 мл.

Биохимическое исследование проводили на автоматическом биохимическом анализаторе «Хитачи-912». Использовались колориметрический, кинетический, иммунотурбодиметрический методы исследования. Околоплодные воды предварительно центрифугировали при 2700 об/мин в течение 5 минут для отделения от цервикальной слизи, сыровидной смазки, мекония, чешуек эпидермиса и пушковых волос плода.

Был исследован широкий спектр биохимических показателей: общий белок (ТР), глюкоза (GLU), мочевина (UREA), креатинин (CRE), аланинаминотрансфераза (ALT), аспартат­аминотрансфераза (AST), щелочная фосфатаза (ALP), гамма-глютамилтрансфераза (GGT), альфа-амилаза (AMYL), мочевая кислота (UA), холестерин (CHOL), триглицериды (TG), липопротеины низкой плотности (LDL), липопротеины высокой плотности (HDL), панкреатическая амилаза (Р-AMY), альбумин 1 (ALB1), антистрептолизин О (ASLO), лактатдегидрогеназа (LDН), железо (Fе), магний (Mg), С-реактивный белок (CRB), ультрачувствительный С-реактивный белок (CRB-uhs), иммуноглобулин А (Ig A), иммуноглобулин G (Ig G).

Статистический анализ полученных результатов выполняли с использованием пакета прикладных программ Statistica 8,0. При­меняли непараметрические методы статистического анализа, так как распределение большинства признаков подчинялось непараметрическим законам, что подтверждалось критериями Колмогорова – Смирнова и Шапиро – Уилка. Количественные признаки представлены в виде Me (QL-QU), где Ме — медиана, (QL-QU) — меж­квартильный размах (25 и 75 ‰). Сравнение количественных данных двух независимых групп проводили с помощью теста Манна – Уитни, сравнение качественных признаков — с применением точного критерия Фишера. Различия считали достоверными при значении р < 0,05.

Результаты исследования и их обсуждение

Средний возраст обследованных составил в основной группе 26,5 (23,0–30,0) года, в контрольной — 27,0 (26,0–28,0) года (р > 0,05).

Срок гестации на момент родоразрешения в основной и контрольной группах: 281,5 (278,0–287,0) и 283,0 (278,0–288,0) дня соответственно (р > 0,05).

Анализ менструальной и детородной функций, гинекологической и соматической патологии, осложнений настоящей беременности не выявил статистически значимых различий между основной и контрольной группами.

Удельный вес первородящих женщин в основной группе составил 88,0 ± 4,6 % (44 пациентки), что было статистически достоверно выше, чем в контрольной группе, — 52,7 ± 8,4 % (19 женщин) (р = 0,0003).

Результаты биохимического исследования передних околоплодных вод рожениц представлены в таблице 1.

Как видно из таблицы 1, в основной группе по сравнению с контрольной наблюдался более низкий уровень общего белка (р = 0,0384).

В околоплодных водах присутствуют белки материнского, плодового и плацентарного происхождения [2]. Они поддерживают онкотическое давление, постоянство рН, осуществляют транспортную функцию, выступают в качестве катализаторов, участвуют в иммунных реакциях и др. [9].

Концентрация белка в околоплодных водах постепенно возрастает с увеличением срока гестации, однако в третьем триместре снижается [2, 8] и к сроку родов составляет — в зависимости от автора — 3–4 г/л [2, 7], менее 11 г/л [9].

Низкие уровни общего белка в амниотической жидкости могут быть следствием снижения его биосинтеза в организме матери, плода, в плаценте либо результатом повышенного потребления или потери данного вещества. Причинами для развития указанных состояний могут являться: недостаточное поступление белка с пищей, поражение печени, почек, нарушение развития и функции плаценты, повышенная потеря белка при воспалении, кровопотери, сильных физических нагрузках [9].

У женщин основной группы также отмечалась более низкая концентрация гамма-глютамилтрансферазы (р = 0,0174) (см. табл. 1). Это основной фермент, обеспечивающий транспорт аминокислот в цитозоль клетки. Он принимает участие во всасывании аминокислот из кишечника в портальный кровоток, в поглощении их тканями, строительстве белковых молекул [9, 10].

Наиболее активно аминокислоты поглощают печень, почки, ткань мозга, где содержится наибольшая концентрация данного фермента [10]. В норме уровень GGT в сыворотке крови у женщин — до 32 Ед/л, у новорожденных данный показатель в 2–4 раза выше. Низкий уровень GGT в передних околоплодных водах может косвенно отражать нарушение транспорта и биосинтеза аминокислот у плода или у матери накануне родов.

Наряду с этим у рожениц с дистрессом плода в передних околоплодных водах выявлен более низкий уровень альфа-амилазы (р = 0,0277) (см. табл. 1). Данный фермент расщепляет углеводы до моно- и дисахаридов, обеспечивая их усвоение [9]. Низкий уровень амилазы в крови характерен для недостаточной функции поджелудочной железы, острого и хронического гепатита. Снижение данного показателя происходит и при токсикозе беременных [9].

Амилаза выводится с мочой. Уменьшение выделения данного фермента почками плода и, соответственно, падение ее уровня в амнио­тической жидкости могут указывать на нарушение функции печени, почек плода, недостаточное усвоение им углеводов.

Также согласно данным таблицы 1 в основной группе по сравнению с контрольной наблюдался более низкий уровень триглицеридов (р = 0,0026). Последние представляют собой сложные эфиры глицерина и высших жирных кислот, секретирующиеся в печени [9]. При неосложненной беременности их уровень в околоплодных водах увеличивается со сроком гестации [2, 7, 8].

Триглицериды наряду с глюкозой, белками, другими липидами — холестерином, свободными жирными кислотами — являются энергетическим материалом во время беременности [11–13]. Следовательно, низкие уровни общего белка, триглицеридов могут отражать недостаточное обеспечение энергетической потребности фетоплацентарной системы.

Триглицериды, холестерин также участвуют в формировании сурфактанта, оказывают влияние на сократительную деятельность матки, обеспечивают транспорт питательных веществ и газообмен в системе мать — плод, поэтому изучение компонентов липидного обмена можно использовать для диагностики плацентарной недостаточности [5].

Кроме того, в передних околоплодных водах у рожениц с дистрессом плода отмечался более низкий уровень железа (p = 0,0310) (см. табл. 1). Данный микроэлемент необходим для построения гемоглобина и миоглобина, является составной частью цитохромов, окислительно-восстановительных ферментов [14]. Низкое содержание железа в околоплодных водах может отражать уменьшение уровня данного микроэлемента в организме матери или плода.

 

Таблица 1. Биохимические показатели в передних околоплодных водах у рожениц

Table 1. Biochemical parameters in the anterior amniotic fluid from pregnant women

Показатели	Основная группа (n = 50)	Контрольная группа (n = 36)
	Me (QL-QU)	Me (QL-QU)
TP, г/л	4,50* (1,80–8,30)	6,25 (3,90–11,65)
GLU, ммоль/л	0,93 (0,52–1,33)	0,71 (0,58–1,16)
UREA, ммоль/л	6,48 (4,36–7,87)	6,51 (5,16–7,60)
CREA, мкмоль/л	182,80 (140,00–208,50)	166,80 (136,15–199,05)
ALT, Ед/л	3,30 (1,10–4,30)	3,00 (1,95–6,60)
AST, Ед/л	25,00 (14,10–60,00)	34,25 (25,45–113,35)
ALP, Ед/л	292,20 (156,10–777,20)	203,85 (150,00–425,95)
GGT, Ед/л	30,20* (24,00–54,70)	59,05 (30,25–102,30)
AMYL, Ед/л	156,60* (77,90–181,90)	199,80 (148,65–297,25)
UA, мкмоль/л	391,00 (280,00–410,00)	378,00 (293,50–448,50)
CHOL, ммоль/л	0,17 (0,08–0,46)	0,23 (0,18–0,48)
TG, ммоль/л	0,05* (0,01–0,15)	0,15 (0,08–0,42)
LDL, ммоль/л	0,16 (0,06–0,26)	0,09 (0,07–0,26)
HDL, ммоль/л	0,00 (–0,01–0,01)	0,01 (0–0,01)
P-AMYL, Ед/л	7,90 (6,00–11,60)	10,50 (7,40–18,10)
ALB-1, г/л	1,00 (0,40–2,10)	1,40 (0,60–2,90)
ASLOМ, Ед/мл	13,50 (6,00–21,00)	21,00 (13,00–29,00)
LDH, Ед/л	742,20 (388,70–1512,30)	933,75 (559,00–2346,20)
Fe, мкмоль/л	2,56* (2,07–4,48)	4,46 (2,97–9,29)
Mg, ммоль/л	0,62 (0,58–0,88)	0,61 (0,60–0,78)
CRB, мг/л	3,85 (2,90–6,20)	3,40 (2,35–6,20)
CRB-uhs, мг/л	0,15 (0,10–0,20)	0,1 (0–0,40)
Ig A, г/л	0,00 (0,00–0,10)	0 (0,00–0,30)
Ig G, г/л	0,56 (0,29–3,34)	0,31 (0,29–1,55)
Примечание. * р < 0,05, различия статистически достоверны в сравнении с соответствующим показателем в группе контроля

 

В ходе исследования были изучены также биохимические показатели в задних околоплодных водах. Полученные данные отражены в таблице 2.

 

Таблица 2. Биохимические показатели в задних околоплодных водах у рожениц

Table 2.Biochemical parameters in the posterior amniotic fluid from pregnant women

Показатели	Основная группа (n = 50)	Контрольная группа (n = 36)
	Me (QL-QU)	Me (QL-QU)
TP, г/л	6,60 (4,70–8,20)	5,70 (3,70–6,90)
GLU, ммоль/л	0,58 (0,31–0,77)	0,53 (0,39–0,74)
UREA, ммоль/л	7,07 (5,63–7,80)	6,77 (6,17–8,07)
CREA, мкмоль/л	192,80* (167,80–253,10)	167,70 (135,20–228,40)
ALT, Ед/л	2,90 (1,70–5,90)	1,65 (0,90–3,70)
AST, Ед/л	35,90 (26,10–54,60)	35,75 (16,00–63,50)
ALP, Ед/л	121,45 (89,90–384,00)	201,00 (114,00–661,50)
GGT, Ед/л	29,80 (22,60–38,60)	30,45 (18,00–43,00)
AMYL, Ед/л	127,60 (80,40–225,60)	114,00 (90,80–191,30)
UA, мкмоль/л	435,50 (316,00–677,00)	435,50 (383,00–526,00)
CHOL, ммоль/л	0,37 (0,24–0,42)	0,25 (0,16–0,39)
TG, ммоль/л	0,14 (0,07–0,23)	0,14 (0,07–0,21)
LDL, ммоль/л	0,12 (0,09–0,15)	0,10 (0,07–0,12)
HDL, ммоль/л	0,02 (0,01–0,04)	0,01 (0,01–0,02)
P-AMYL, Ед/л	12,90 (6,10–13,70)	6,85 (5,50–11,80)
ALB-1, г/л	1,20 (0,70–1,90)	1,50 (0,25–2,85)
ASLO, МЕ/мл	23,00 (16,00–44,00)	11,00 (8,00–29,00)
LDH, Ед/л	914,00 (330,40–1737,80)	1222,75 (472,10–1617,10)
Fe, мкмоль/л	3,33 (2,56–5,29)	4,19 (2,23–5,05)
Mg, ммоль/л	0,58 (0,49–0,88)	0,54 (0,48–0,60)
CRB, мг/л	3,00 (1,50–6,00)	3,80 (2,90–4,30)
CRB-uhs, мг/л	0,25 (0,10–0,70)	0,25 (0,20–0,70)
Ig A, г/л	0 (0–0,10)	0,05 (0–0,1)
Ig G, г/л	2,24 (0,31–2,99)	2,32 (0,35–2,37)
Примечание. * р < 0,05, различия статистически достоверны в сравнении с соответствующим показателем в группе контроля

 

При анализе данных, представленных в таблице 2, было отмечено, что в задних околоплодных водах у женщин основной группы по сравнению с контрольной наблюдался более высокий показатель креатинина (р = 0,0239) — конечного продукта обмена белков.

Данное вещество попадает в амниотическую жидкость в основном с мочой плода. Уровень креатинина в околоплодных водах возрастает со сроком гестации по мере развития почек плода и увеличения его мышечной массы [2, 15, 16]. К моменту срочных родов значения указанного показателя достигают 133,36 ± 5,8 мкмоль/л [8].

Повышенное выделение креатинина с мочой происходит при повреждении тканей. Согласно наблюдениям ряда исследователей, высокое содержание креатинина в амниотической жидкости отмечается при острой и хронической гипоксии плода, задержке его внутриутробного развития, при запоздалых родах, родах, осложненных акушерской патологией [2, 8].

С целью изучения изменения биохимических параметров амниотической жидкости в процессе родов нами было проведено сравнение вышеуказанных показателей в передних и задних околоплодных водах. Были выявлены следующие особенности.

Показатель глюкозы в амниотической жидкости уменьшался в процессе родов как в контрольной (p = 0,0055), так и в основной группе (p = 0,0126). Вероятно, это связано с ее потреблением в результате энергетических затрат в родах.

Данные о содержании глюкозы в околоплодных водах в конце гестации разнятся у различных авторов: 0,88 ммоль/л [8], 1,5 ммоль/л [2], менее 2,3 ммоль/л [15]. Уменьшение ее значения наблюдается при гипоксии плода [2], а уровень ниже 0,27 ммоль/л характерен для внутриутробной инфекции [5]. Однако некоторые исследователи отмечают недостаточную информативность данного показателя [17].

Уровень мочевой кислоты в амниотической жидкости повышался в ходе родового процесса и в контрольной (р = 0,0103), и в основной группе (р = 0,0295). Содержание мочевой кислоты в околоплодных водах растет в процессе гестации за счет увеличения выделения с мочой плода по мере его созревания [15]. Повышение данного показателя может наблюдаться при физическом напряжении, повреждении тканей, длительном пребывании в состоянии голода, распаде клеточных элементов [9].

Кроме того, в обеих группах в процессе родов наблюдалось увеличение уровня ультрачувствительного С-реактивного белка в амниотической жидкости (p < 0,05). CRB-uhs относится к белкам острофазного ответа [18]. Стимулом к развитию последнего и, соответственно, к синтезу указанных белков является любое повреждение: инфекция, травма, ожог, физическая работа, в том числе и родовая схватка [18].

Отмечались также и различия между исследуемыми группами при анализе изменений биохимического состава амниотической жидкости в родах. Так, в контрольной группе снижались уровни ферментов, участвующих в обмене аминокислот (АЛТ (р = 0,0060), GGT (р = 0,0028)) и углеводов (AMYL (р = 0,0313)), чего не наблюдалось в основной группе. Вероятно, данные изменения можно объяснить повышенным потреблением ферментов в родах в организме матери и плода либо снижением их образования.

Также в контрольной группе, в отличие от основной, в процессе родов уменьшался уровень магния в амниотической жидкости (р = 0,0011). Данный микроэлемент используется в качестве стимулятора активности ферментов углеводного, липидного, белкового обмена, необходим для сократительной деятельности [9]. Согласно исследованиям во время беременности происходит снижение его уровня во 2-м и 3-м триместре до 0,6 и 0,55 ммоль/л соответственно по сравнению с 1-м триместром — 0,7 ммоль/л [2, 9]. Уменьшение уровня магния в контрольной группе может быть связано с повышенным его потреблением в качестве кофактора ферментов, расходованием в процессе сокращения миометрия.

Кроме того, в контрольной группе наблюдалось увеличение концентрации Ig G (р = 0,0046). Последний является основным сывороточным иммуноглобулином, отвечающим за гуморальный иммунитет [9]. В амниотическую жидкость Ig G транспортируется через плаценту из плазмы матери и обладает антибактериальной, антигрибковой и антивирусной активностью. Уровень его в околоплодных водах составляет около 1 % от концентрации в плазме [2]. В основной группе статистически достоверного увеличения Ig G в процессе родов не наблюдалось.

У женщин основной группы, в отличие от контрольной, в амниотической жидкости повышались изначально более низкие уровни общего белка (р = 0,0188), триглицеридов (р = 0,0010), холестерина (р = 0,0109), липопротеинов высокой плотности (р = 0,0208).

Также в основной группе в родах уменьшался уровень щелочной фосфатазы (р = 0,0193), в то время как в контрольной группе данный показатель не изменялся (р > 0,05). Указанный фермент, участвующий в минеральном обмене, содержится во всех тканях и представлен рядом изоферментов: печени, желчных путей, костей, кишечника, опухоли, а также плаценты [9]. Активность щелочной фосфатазы в околоплодных водах значительно выше, чем в сыворотке крови матери, и со сроком беременности увеличивается, достигая максимума к родам [2, 5, 19].

При недостаточном развитии плаценты, нарушении ее функции происходит снижение активности щелочной фосфатазы в крови и уменьшение доли плацентарного изофермента в общей фосфатазной активности [2, 19].

В то же время найдены данные, что в околоплодных водах при плацентарной недостаточности, гипоксии плода, гестозе, трофобластической болезни, переношенной беременности наблюдается увеличение уровня данного фермента [2, 20, 21].

Другие авторы указывают, что при дисфункции плаценты отмечается быстрое увеличение активности щелочной фосфатазы с последующим резким ее снижением [19].

Таким образом, уменьшение уровня данного фермента в амниотической жидкости у женщин основной группы может быть следствием снижения его секреции плацентой из-за нарушения ее функции.

Выводы

1. Биохимический состав амниотической жидкости изменяется в зависимости от состояния плода.
2. В отличие от пациенток с компенсированным состоянием плода в родах, у рожениц с дистрессом плода в передних околоплодных водах наблюдаются более низкие уровни общего белка, триглицеридов, железа — веществ, выполняющих строительную, энергетическую, транспортную и другие важнейшие функции. Отмечается меньшая концентрация ферментов, участвующих в белковом и углеводном обменах: гамма-глутамилтрансферазы, альфа-амилазы. Данные изменения могут указывать на снижение резерва компенсаторных реакций у плода, что благоприятствует развитию его дистресса в родах и трансформации последнего в асфиксию новорожденного.
3. В задних околоплодных водах у рожениц с дистрессом плода наблюдаются более высокие показатели креатинина — конечного продукта обмена белков, что может являться следствием более выраженного повреждения тканей плода во время родов у данных женщин.
4. В процессе родов у пациенток с дистрессом плода в амниотической жидкости уменьшается уровень щелочной фосфатазы, что может указывать на нарушение функции плаценты.
5. Таким образом, биохимическое исследование околоплодных вод, являющееся простым и доступным методом диагностики, дает дополнительную ценную информацию о состоянии плода и фетоплацентарного комплекса в целом.

Дополнительная информация

Конфликты интересов, связанные с рукописью, отсутствуют.

Исследование проведено в рамках научно-исследовательской работы «Прогнозирование гипоксии (дистресса) плода при спонтанных, родоактивированных и индуцированных родах» при поддержке Белорусского республиканского фонда фундаментальных исследований (договор с БРФФИ № М15М-104 от 4 мая 2015 г.).

Благодарности. Авторы статьи выражают благодарность ректору БелМАПО, профессору доктору медицинских наук Михаилу Александровичу Герасименко, заведующему научно-исследовательской лабораторией БелМАПО, профессору доктору медицинских наук Александру Александровичу Гончару, заведующему кафедрой акушерства и гинекологии БелМАПО, профессору доктору медицинских наук Сергею Львовичу Воскресенскому, доценту кафедры акушерства и гинекологии БелМАПО, кандидату медицинских наук доценту Марине Леонидовне Тесаковой, заведующей отделением лабораторной диагностики УЗ «Клинический родильный дом Минской области» Тамаре Александровне Сержан.

About the authors

Elena V Melnik

Belarusian Medical Academy of Postgraduate Education

Author for correspondence.
Email: ew.melnik@mail.ru
Candidate of medical Sciences, junior researcher of the research laboratory Russian Federation

Olga L Maloletkina

Belarusian Medical Academy of Postgraduate Education

Email: ew.melnik@mail.ru
Candidate of medical Sciences, junior researcher of the research laboratory Russian Federation

Yekaterina V Shilkina

Belarusian Medical Academy of Postgraduate Education

Email: kate_shilkina@list.ru
Candidate of medical Sciences, Leading researcher of the research laboratory Russian Federation

References

Supplementary files