Fetal brain venous return in complicated pregnancy

Full Text

Целью исследования явилось изучение оттока венозной крови из головного мозга плода при плацентарной недостаточности.

Для этого методом допплерометрии производилась оценка кровотока во внутренней яремной вене у 162 плодов с 13 по 40 неделю физиологической беременности и у 63 плодов с задержкой внутриутробного развития. Полученные результаты свидетельствуют о том, что после 36 недели осложненной беременности имеются облегченные, нейропротективные условия оттока венозной крови из головного мозга плода.

К числу актуальных задач патофизиологии внутриутробного периода относится изучение формирования центральной нервной системы плода. Сведения о возможности функциональной оценки церебральной гемодинамики весьма немногочисленны и представлены в единичных работах. Прежде всего, это касается проблемы мозговой венозной циркуляции как при нормально развивающейся, так и при осложненной беременности. Вмесе с этим известно о большой ранимости мозговой гемодинамики во внутриутробном периоде развития плода. В ряде клинических и патофизиологических исследований показано преимущественное нарушение венозного кровообращения в центральной нервной системе во время острой гипоксии и в различные сроки постгипоксического периода. В настоящее время в отечественной и зарубежной литературе отсутствуют данные о закономерностях изменений характера оттока венозной крови из головного мозга плода.

Цель исследования заключалась в изучении показателей кровотока во внутренней яремной вене у плода в течение физиологической беременности и при плацентарной недостаточности.

Метод исследования

С помощью ультразвуковой допплерометрии производили анализ кровотока в яремной вене у 162 плодов с 13 по 40 неделю нормально развивающейся беременности и у 63 плодов с 28 по 40 неделю беременности, осложненной плацентарной недостаточностью и внутриутробной задержкой развития плода. С целью точной визуализации сосудов применяли цветное допплеровское картирование (ALOKA SSD 2000).

Для получения изображения внутренней яремной вены (ЯВ), датчик устанавливали параллельно продольной оси туловища плода на уровне среза сердца. Далее, его перемещали по направлению к головному концу плода. Исследование производили в области визуализации ЯВ в средней части шеи плода (рис. 1).

 

Рис. 1. Продольное сечение верхней половины туловища плода

Условные обозначения: яв - яремная вена; п - позвоночник; г - голова плода

 

Спектр кровотока в ЯВ плода имеет форму трехфазной кривой. При этом I пик скорости связан с систолой желудочков, II — соответствует времени их пассивного наполнения в период ранней диастолы, III — характеризует обратный (ретроградный, отрицательный) кровоток в нижней полой вене и соответствует систоле предсердий и активному наполнению желудочков (рис. 2).

 

Рис. 2. Кривая скорости кровотока в нижней полой вене у плода

 

Оценку кровотока проводили при помощи количественного и качественного анализа кривых скоростей кровотока (КСК). При этом использовали следующие количественные показатели кровотока: максимальную систолическую скорость кровотока во время сокращения желудочков (А), максимальную диастолическую скорость (В), максимальную скорость кровотока в период систолы предсердий (С), среднюю скорость кровотока (М).

При качественном анализе венозного кровообращения использовали пульсационный индекс (ПИВ), который отражает отношение разности максимальной систолической (А) и скорости кровотока во время сокращения предсердий (С) к средней скорости кровотока (М) (ПИВ=А - С/М); систоло-диастолическое отношение (СДО=А/В).

Результаты исследования

При нормально развивающейся беременности и при плацентарной недостаточности спектр кровотока во внутренней яремной вене был трехфазным. При этом, у плодов при неосложненной беременности до 32 недель, регистрировался отрицательный кровоток во время сокращения предсердий, отражающий движение крови от его сердца (рис. 3)

 

Таблица 1. Величины максимальной систолической, максимальной диастолической скоростей кровотока, скорости кровотока в период сокращения предсердий и средней скорости кровотока. во внутренней яремной вене (М±m)

Срок беременности, нед.	П	А	В	С	М
Неосложненная беременность
28-32	28	20,36±1,2	11,25±0,91	-1,47±0,84	10,29±0,76
33-36	18	19,85±1,79	19,09±0,78	2,65±0,48	11,95±0,92
37-40	17	22,45±1,46	12,81±0,97	4,1±1,31	13,59±0,99
Плацентарная недостаточность
28-32	22	13,86±0,941	9,33±0,72	2,25±0,62	7,38±0,773
33-36	20	17,19±0,83	10,97±0,825	4,22±0,554	11,65±0,77
37-40	21	45,38±4,086	35,79±3,246	19,13±2,386	34,51 ±3,186

Примечание: А - величина максимальной систолической скорости кровотока; В - величина максимальной диастолической скорости кровотока; С - величина скорости кровотока в период сокращения предсердий у плода, М - величина средней скорости кровотока.

р < 0, 001 по сравнению с величиной максимальной систолической скорости кровотока у плодов в 28-32 недели несложненной беременности;

р < 0, 001 по сравнению с величиной скорости кровотока в период сокращения предсердий у плодов в 28-32 недели неосложненной беременности;

р < 0, 01 по сравнению с величиной средней скорости кровотока в 28-32 недели неосложненной беременности;

р < 0, 05 по сравнению с величиной скорости кровотока в период сокращения предсердий у плода в 33-36 недель неосложненной беременности;

р < 0, 001 по сравнению с величиной скорости кровотока в период сокращения предсердий у плода в 33-36 недель неосложненной беременности;

р < 0, 0001 по сравнению с соответствующими величинами скоростей в 37-40 недель неосложненной беременности.

 

 

Рис. 3. Допплерограмма кровотока во внутренней яремной вене у плода, развивавшегося при неосложненной беременности (30 недель

 

После этого срока беременности спектр кровотока в яремной вене был однонаправленным, ортоградным, что свидетельствовало о движении крови у плода к его сердцу в течение всех фаз сердечного цикла. У всех плодов с задержкой внутриутробного развития ортоградный кровоток определялся уже с 28 недели гестации (рис. 4).

 

Рис. 4. Допплерограмма кровотока во внутренней яремной вене у плода при плацентарной недостаточности (30 недель

 

Величины скоростей кровотока во внутренней яремной вене в течение фаз сердечного цикла плода представлены в таблице 1. Так, согласно приведенным данным, после 37 недели беременности скорость движения крови во внутренней яремной вене у плодов, развивавшихся в условиях хронической плацентарной недостаточности, была достоверно выше, чем при неосложненной беременности. В период с 28 по 36 неделю беременности достоверные отличия были получены только при сравнении величин скоростей кровотока в период сокращения предсердий у плода.

Систоло-диастолическое отношение (СДО) кровотока во внутренней яремной вене у плодов с внутриутробной задержкой развития было меньше по сравнению с таковым у плодов, развивавшихся при неосложненной беременности (табл. 2). Это обусловлено относительным возрастанием величины диастолической скорости кровотока.

 

Таблица 2. Величины систоло-диастолического отношения (СДО) кровотока в яремной вене у плод, (М±m)

Срок беременности	Группы исследования
	Норма	ВЗРП I степени	ВЗРП II степени	ВЗРП III степени
28-32	1,79±0,11 n=26	1,65±0,18 n=7	1,42±0,12 n=7	1,56±0,09 n=8
33-36	2,01±0,13 n=19	1,19±0,031 n=7	1,81±0,174 n=6	1,48±0,021,3 n=7
37-40	1,84±0,23 n=17	1,59±0,13 n=7	1,31±0,032 n=7	1,16±0,052, 4, 5 n=7

Примечание: ВЗРП - внутриутробная задержка развития плода

¹р < 0, 001 по сравнению с нормой;

²р < 0, 05 по сравнению с нормой;

^Зр < 0, 001 по сравнению с гипотрофией I степени;

⁴р < 0, 05 по сранвению с гипотрофией I степени;

⁵р < 0, 05 по сравнению с гипотрофией II степени.

ПИBв=1/(0, 76-4, 22/W), R²=0, 99, р<0, 01

ПИВов=2, 42-0, 03 ×W, R²=0, 51, р<0, 05

 

Рис. 5. Динамика изменений пульсационного индекса вен (ПИВ) во внутренней яремной вене плода при нормально развивающейся беременности (Н) и при плацентарной недостаточности (ПН)

 

Динамика изменений пульсационного индекса (ПИВ) в яремной вене представлена на рис. 5. При нормально развивающейся беременности ПИВ в яремной вене у плода снижается. Наибольшие темпы изменений данного показателя были характерны для первой половины внутриутробного развития плода, в которой, как известно, происходит интенсивный процесс размножения и миграции нервных клеток. У плодов, развивавшихся в условиях хронической плацентарной недостаточности пульсационный индекс также имел тенденцию к снижению. При этом величина ПИВ у данной группы плодов была меньше, чем таковая при неосложненной беременности. Максимальная разница в показателях была выявлена после 36 недели беременности. Действительно, в период с 28 по 32 и с 33 по 36 неделю беременности не было достоверного различия в величинах пульсационного индекса в яремной вене у плодов при нормально развивающейся беременности и при гипотрофии І—ІІІ степени (рис. 6, 7).

 

Рис. 6. Величина пульсационного индекса (ПИВ) во внутренней яремной вене в 28-32 недели беременности

 

Рис. 7. Величина пульсационного индекса (ПИВ) во внутренней яремной вене в 33-36 недель беременности

 

В период с 37 по 40 неделю у плодов с выраженной задержкой развития (II, III степень гипотрофии) ПИВ в яремной вене был достоверно ниже аналогичного показателя у плодов при неосложненной беременности и гипотрофии I степени (рис. 8).

 

Рис. 8. Величина пульсационного индекса (ПИВ) во внутренней яремной вене в 37-40 недель беременности

* р<0, 01 по сравнению с нормальными плодами **р<0, 05 по сравнению с гипотрофией I степени *** р<0, 01 по сравнению с гипотрофией I степени

 

Обсуждение результатов исследования

В нашей работе впервые был проведен анализ изменений показателей оттока венозной крови из головного мозга плодов, развивавшихся в условиях плацентарной недостаточности и хронической гипоксии. Выло выявлено, что скорость движения крови во внутренней яремной вене у плодов при плацентарной недостаточности отличается от таковой при их нормальном развитии. При этом наибольшие различия в количественных и качественных показателях были обнаружены после 36 недели беременности. В литературе нам не удалось найти сведений, касающихся показателей оттока крови из головного мозга плода человека. Зависимые от гестационного возраста плода изменения показателей оттока крови из головного мозга, по-видимому, определяются постепенным созреванием сосудистой системы мозга и регулирующих механизмов церебрального кровообращения. Полученные в нашем исследовании результаты указывают на защитный, нейро протективный характер изменений оттока крови из головного мозга плодов, развивающихся при плацентарной недостаточности после 36 недели беременности. Вместе с этим, до 36 недели гестации (в группах плодов с 28 по 32 и с 33 по 36 недели) не наблюдалось усиления оттока крови во внутренней яремной вене, что может свидетельствовать об отсутствии гемодинамических адаптационных механизмов и большей ранимости мозговой гемодинамики в эти сроки внутриутробного развития.

Известно, что наиболее тяжелой патологией мозга у недоношенных детей являются внутримозговые кровоизлияния, в первую очередь — внутрижелудочковые. Клинические наблюдения и экспериментальные исследования позволяют связать их с незрелостью мозга и его сосудистой системы, и, прежде всего, с особенностями структуры сосудов перивентрикулярной области, а именно — субэпендимального зародышевого (герминативного) слоя, располагающегося, главным образом, над головкой и телом хвостатого

ядра. У человека сосуды перивентрикулярной области являются источником свыше 80% внутрижелудочковых кровоизлияний в период новорожденности [1]. Капиллярная сеть этой зоны представлена конгломератом тонкостенных лакунарных капилляров, ангиобластов, сосудистых тяжей, объединяемых в единую систему во многих участках тонкими канализированными отростками растущих капилляров, проходимых только для плазмы. Составляющие эту систему сосуды практически не имеют развитых соединительнотканных волокон. По структуре стенки артериолы, капилляры и венулы, входящие в состав сосудов перивентрикулярной зоны, трудно различимы. При гистологическом исследовании стенки венозных притоков большой мозговой вены, также состоят из одного слоя эндотелия и нежной сети аргирофильных волокон. Подобное строение сосудистой системы в зоне герминативного матрикса имеет место у плода до 24 недели внутриутробного развития. Затруднение венозного оттока и усиленный приток крови к этой зоне при гипоксии и ацидозе легко приводят к разрыву тонкостенных сосудов и кровоизлиянию. Распространению кровоизлияния в зоне матрикса и поступлению крови в желудочковую систему мозга способствует отсутствие интерстициальной ткани в герминативном матриксе, которая является опорой для сосудов. Субэпендимальный слой глиобластических клеток прогрессивно истончается после 30 недели и почти полностью исчезает к 36 неделе гестации. После этого срока внутрижелудочковые кровоизлияния возникают реже [2, 3].

Полученные нами данные свидетельствуют о постепенной организации в ходе внутриутробного периода реакций мозгового венозного кровообращения в ответ на кислородное голодание. Адаптационные изменения оттока венозной крови из головного мозга в основном сформированы после 36 недели беременности. Поэтому исследование кровотока во внутренней яремной вене представляется достаточно информативным тестом оценки условий оттока крови из головного мозга плода при осложненном течении беременности.

About the authors

Eduard K. Ailamazyan

Research Institute of Obstetrics, Gynecology and Reproductology named after D.O. Ott

Email: info@eco-vector.com

Academician of the Russian Academy of Medical Sciences, Honored Scientist of the Russian Federation, Professor, Director

Russian Federation, Saint Petersburg

Albert A. Polyanin

State Medical University named after acad. I.P. Pavlova

Email: info@eco-vector.com

Professor

Russian Federation, Saint Petersburg

Igor Y. Kogan

Saint Petersburg State University

Author for correspondence.
Email: info@eco-vector.com

Professor, Faculty of Medicine

Russian Federation, Saint Petersburg

References

Supplementary files