Features of cardiointervalogram and the state of central hemodynamics in newborns who underwent acute hypoxia

Full Text

Внутриутробная гипоксия плода и асфиксия новорожденного остается одной из основных причин заболеваемости детей в раннем неонатальном периоде и отдаленных неврологических нарушений в последующие годы их жизни [2; 6]. Известно, что в основе патогенеза внутриутробной асфиксии лежит нарушение гемодинамики сначала в плаценте, а затем и у плода [3]. Возникающие на этом фоне метаболические отклонения приводят к углублению нарушений мозгового кровообращения, что является причиной рождения ребенка в асфиксии и существенно затрудняет его адаптацию. Для своевременного проведения адекватных лечебных мероприятий чрезвычайно важно уже в первые часы жизни иметь объективные критерии тяжести постгипоксических нарушений функций сердечно-сосудистой системы. В последние годы в целях доклинической диагностики патологии сердечно-сосудистой системы и оценки адаптивных возможностей человека широко применяется кардиоинтервалография [7, 15]. Имеются указания на возможность использования данных о вариабельности сердечного ритма для прогноза постнатальной адаптации детей, в том числе и перенесших гипоксию [11, 13]. Однако исследования кардиоинтервалограммы (КИГ) до сих пор не нашли широкого применения в практике неонатологов из-за противоречий в интерпретации получаемых данных. Причина, вероятно, кроется в том, что исследования проводились без учета функционального состояния ребенка. Наши предыдущие исследования показали, что структура сердечного ритма, как и Эхо-КГ данные, четко связаны с функциональным состоянием ребенка [4], в зависимости от которого регистрируются различные типы КИГ, изменяются их количественные и качественные характеристики, что определяет интерпретацию полученных результатов [12].

В настоящей работе поставлена цель — выяснить особенности КИГ в сопоставлении с состоянием центральной гемодинамики у новорожденных детей, перенесших острую гипоксию.

Материалы и методы

Обследовано 118 доношенных новорожденных детей. Основную группу составили 55 детей, перенесших интранатально гипоксию, о чем свидетельствовали данные кардиотокографии (КТГ) плода (урежение сердцебиений по типу DipI и DipII), наличие мекония в околоплодных водах. В зависимости от тяжести клинического состояния они были разделены на две подгруппы. Первую (1) составили 19 детей, родившихся в асфиксии (оценка по шкале Апгар 4-6 баллов) с массой тела 3593,5±60,5 г, ростом 51,6±1,3 см; вторую (2) — 36 детей, родившихся в удовлетворительном состоянии (оценка по шкале Апгар > 7 баллов), масса тела 3047, 7±66,1 г, рост 51,1±1,9 см.

Контрольную группу составили 63 ребенка, внутриутробное развитие которых и ранний неонатальный период протекали без осложнений.

Клиническое состояние новорожденных детей оценивали в динамике в сопоставлении с результатами лабораторных методов исследований и данными УЗИ мозга, Rg-графии, ЭКГ и Эхо-КГ. Детям, относящимся к группе высокого риска внутриутробного инфицирования, проводилось бактериологическое, вирусологическое и иммунологическое обследование.

Регистрацию КИГ проводили у всех детей в первые 2 часа после рождения и далее в динамике в интервалах 2-6 ч, 6-12 ч, 12-24 ч. Все дети основной и 33 ребенка контрольной группы были обследованы на 3, 5 и 7 сутки жизни.

Использовали АПК «Телекад», состоящего из портативного электрокардиографа с дистанционной передачей сигнала по радиоканалу на персональный компьютер типа PC/AT. Настоящий программный комплекс сертифицирован Министерством Здравоохранения и медицинской промышленности Российской Федерации № 215 от 09.10.96.

Анализировали каждый последовательный 3-минутный отрезок записи КИГ, при этом на основании визуальной оценки и установленных нами ранее дифференциальных критериев выделяли три типа. Вариабельность ритма сердца оценивали по стандартизированной методике, принятой Европейской ассоциацией кардиологии и Североамериканской ассоциации ритмологии и электрофизиологии [18]. Оценку спектра мощности медленноволновых колебаний осуществляли в следующих диапазонах частот: высокие (HF)>0,15 Гц; низкие (LF)>0,04<0,15 Гц; очень низкие (VLF)<0,04 Гц.

Эхо-КГ исследование и измерение систолического, диастолического и среднего давления неинвазивным методом с помощью монитора «Omega 1400» (фирма Vickers, США) проводили сразу после окончания записи КИГ. Эхо-КГ осуществляли по общепринятой методике в двухмерном и М-модальном сканировании на ультразвуковой системе «Dynamic Imaging» (Scotland UK), использовали датчики с частотой 5,0 и 7,5 МГц. Анализировали Эхо-КГ показатели, отражающие анатомические особенности сердца: конечно-систолический (Дс) и конечно-диастолический (Дд) диаметры полости левого желудочка, диаметр левого предсердия (Длп) и корня аорты (Да), диастолический диаметр правого желудочка (Дпж), толщину задней стенки левого желудочка (Тзслж) и межжелудочковой перегородки(Тмжп) с расчетом индексов Тмжп/Тзслж и Длп/Да; сократительную способность миокарда: фракцию выброса (ФВ), процент переднезаднего укорочения полости левого желудочка в систолу (ΔS%) и объемные показатели: объем левого желудочка в систолу (Vc) и диастолу (Vд), ударный объем (УО). Оценивали значения систолического (САД), диастолического (ДАД) и среднего артериального давления (АДср), вычисляли минутный объем кровообращения (МОК), сердечный индекс (СИ), удельное периферическое сопротивление (УПС) сосудов: МОК (мл/мин)=УО·ЧСС; СИ (л/мин·м²)=MOK/Sпов., где Sпов. (м²) — площадь поверхности тела, вычисленная по номограмме с учетом массы тела и роста ребенка; УПС (у.е.)=АДср./СИ.

Вариант гемодинамики у ребенка определяли по величине СИ, используя методику И.К. Шхвацабая и соавт. [14].

Расчет средних значений показателей, характерных для каждого типа КИГ, проводили у каждого ребенка, затем высчитывали усредненные показатели. Достоверность полученных результатов оценивали с помощью t-критерия Стьюдента и (φ-углового преобразователя Фишера.

Результаты исследований

Анализ сердечного ритма, зарегистрированного в первые 2 часа после рождения у детей, перенесших острую гипоксию, показал, что у них так же, как у здоровых новорожденных, можно выделить три типа КИГ, но их представленность изменена (таблица). Видно, что у детей, родившихся в асфиксии, регистрируется только I тип КИГ. У детей, перенесших гипоксию интранатально и родившихся в удовлетворительном состоянии, в 2 раза увеличена представленность I и II типов и уменьшена III типа КИГ.

 

Таблица 1. Представленность (%) типов КИГ в первые 2 часа после рождения у детей, перенесших острую гипоксию

Группы детей	Типы КИГ
	I	II	III
1 (n=19)	100***	0***	0***
2 (n=36)	58,3±4,1**	29,6±2,0*	12,1±0,3**
Контрольная (n=63)	27,1±2,1	9,6±1,0	63,3±2,3

Примечание. Достоверность различий с контрольной группой — р<0,05 (*); р<0,01 (**); р<0,001 (***).

 

В последующие часы и дни жизни у детей, перенесших острую гипоксию, представленность I типа уменьшается, а III типа КИГ увеличивается (рис. 1). Однако восстановление характерной для нормы структуры сердечного ритма происходит медленно, особенно у детей, родившихся в асфиксии. Так, у детей 1-й группы нормализация структуры КИГ происходит только к 7 дню жизни. У детей, перенесших кратковременную гипоксию и родившихся в удовлетворительном состоянии (2 группа), представленность типов КИГ уже к 3 суткам такая же, как в группе контроля (I тип 35,9±5,1 % и 25,0±3,3 %, р > 0,05; II тип 18,7±4,6 % и 16,7±2,5 %, р > 0,1; III тип 45,3±5,5 % и 58,3±4,6 %, р > 0,05).

У всех детей, перенесших гипоксию, выявлены качественные изменения I типа КИГ, которые заключаются в увеличении АМо и ИН. Одновременно наблюдается снижение DX и мощности медленноволновых колебаний RR — интервалов сердечного ритма. Эти изменения выражены в большей степени у детей, родившихся в асфиксии (табл. 2).

 

Таблица 2. Показатели I типа КИГ у новорожденных детей, перенесших острую гипоксию

Группы детей	Показатели
	1 (n=19)	2 (n=36)	Контроль (n=63)
М	0,488±0,022	0,515±0,016	0,551±0,016
Мо	0,488±0,020	0,508±0,014	0,541±0,015
Амо	47,6±10,0*	26,6±2,8	21,1±1,3
Δх	0,04±0,01**	0,10±0,01	0,10±0,01
ин	2224,4±734,5*	584,3±195,3	367,1±67,1
Σ	112,4±29,1*	191,2±28,0	329,2±60,5
HF	22,0±3,9***	62,4±13,1**	197,7±29,9
LF	35,0±9,0**	70,8±13,9	86,4±21,3
VLF	55,4±17,6	57,9±8,8	45,1±11,7
LF/HF	1,5	1,0	0,4
VLF/HF	2,5	1,0	0,2

Примечание. Достоверность различий между показателями КИГ у новорожденных, перенесших гипоксию, и у здоровых детей: р < 0,05 (*); р < 0,051 (**); р < 0,001 (***).

 

Показатели II и III типов КИГ у детей 2-й группы не отличаются от таковых у здоровых детей.

Анализ результатов Эхо-КГ обследования детей, перенесших острую гипоксию, показал, что у них так же, как у здоровых новорожденных, наблюдаются три варианта гемодинамики (табл. 3). Особенность состоит в том, что у большинства детей 1-й группы в первые 6 часов после рождения наблюдается гипокинетический вариант. Он выявляется у каждого третьего ребенка и на 7-й день жизни. У детей 2-й группы, как и в контрольной, в первые 6 часов после рождения наблюдается гиперкинетический вариант гемодинамики.

Далее мы сопоставили параметры наиболее часто встречающихся вариантов гемодинамики у детей, перенесших острую гипоксию, с таковыми у здоровых новорожденных. Оказалось, что у детей, родившихся в асфиксии, при гипокинетическом варианте гемодинамики повышено УПС (16,5±0,3 против 15,3±0,2 у.е., р< 0,05) и снижен УО (4,7±0,3 против 5,7±0,2 мл, р< 0,05), причем между этими показателями имеется обратная корреляционная связь (rУО/УПС= - 0,87, р< 0,01). Вместе с тем отсутствует характерная для нормы корреляционная связь между показателями производительности сердца и конечно-диастолическими параметрами, между величиной ФВ и конечно-систолическими показателями. Следует подчеркнуть, что в этой ситуации у детей регистрируется I тип КИГ, при котором практически отсутствуют медленноволновые колебания R-R интервалов. Таким образом, сердце работает в автономном режиме с большим напряжением, поддерживая адекватный потребностям организма МОК за счет повышения ЧСС (132,1±2,2 против 120,8±2,0 уд./мин, р< 0,05).

 

Таблица 3. Частота выявления различных вариантов гемодинамики в первые часы и на 7 день жизни у детей, перенесших острую гипоксию

Варианты гемодинамики, %		Время после рождения
		0—6 час			7 сутки
		1 (n=19)	2 (n=36)	Контроль (n=63)	1 (n=19)	2 (n=36)	Контроль (n=63)
Гиперкинетический		21,1±9,4* (4)	55,6±8,3 (20)	52,4±6,3 (33)	21,1±9,4 (4)	33,3±7,9* (12)	14,3±4,4 (9)
Эукинетический		26,3±10,1 (5)	30,6±7,7 (11)	33,3±5,9 (21)	47,4±11,5 (9)	58,3±8,2 (21)	49,2±6,3 (31)
Гипокинетический		52,6±11,5** (10)	13,9±5,8 (5)	14,3±4,3 (9)	31,6±10,7* (6)	8,3±4,6 (3)	11,1±4,0 (7)

Примечание: 1) достоверность различий с контрольной группой: р<0,05 (*); р<0,01 (**); 2) в скобках указано абсолютное число детей.

 

Что же касается детей, перенесших острую гипоксию и родившихся в удовлетворительном состоянии, то у них работа сердца при гиперкинетическом варианте гемодинамики также осуществляется с большим напряжением, обусловленным неблагоприятным сочетанием высокого УПС (11,6±0,3 против 10,7±0,2 у.е., р<0,05) с увеличенной «преднагрузкой». При этом МОК обеспечивается большим УО (8,7±0,3 против 7,6±0,3 мл, р < 0,05), величина которого коррелирует с конечно-диастолическими (rУО/Vд=±0,75, р < 0,01) и конечносистолическими показателями (rУО/Vc=— 0,53, р<0,05) деятельности сердца. Высокая представленность у этих детей, не только I, но и II типа КИГ, при котором почти в 2 раза выше нормы мощность спектра медленноволновых колебаний (LF/HF=3,6 против 1,9 в контрольной группе) указывает на участие центральных механизмов в регуляции сердечного ритма.

Сопоставление полученных данных с клиническим состоянием детей показало, что только у новорожденных 1-й группы в течение первой недели жизни можно было отметить некоторые особенности состояния сердечно-сосудистой системы. Так, у 9 детей отмечалась приглушенность тонов сердца, у 4-х выслушивался систолический шум, у 4-х отмечался «мраморный» рисунок кожных покровов. Данные ЭКГ свидетельствовали о перегрузке левых отделов сердца и метаболических нарушениях в миокарде. Исчезновение этих симптомов совпадало по времени с нормализацией структуры КИГ.

Обсуждение результатов

Результаты исследований показали, что возникающие в условиях острой интранатальной гипоксии повышение сосудистого тонуса и централизация кровообращения сохраняются в первые часы и дни жизни ребенка. В случае рождения в асфиксии повышение удельного периферического сопротивления наблюдается у детей при всех вариантах гемодинамики вплоть до 7 дня жизни. На этом фоне поддержание адекватного потребностям организма минутного объема кровообращения обеспечивается вовлечением различных механизмов регуляции сердечнососудистой системы, что зависит от тяжести перенесенной гипоксии. Мы полагаем, что в случае кратковременной гипоксии и рождении ребенка в удовлетворительном состоянии, регуляция направлена на поддержание адекватного ударного объема, величина которого возрастает с увеличением силы сердечных сокращений. Это обеспечивается изменением сократительной способности миокарда за счет активации миофибрилл ионами Са+². Вызываемое симпатическим медиатором норадреналином фосфорилирование внутриклеточных белков, участвующих в транспорте ионов кальция, обеспечивает увеличение входа Са+² в клетку и ускорение транспорта этих ионов внутри клеток, что приводит к значительному усилению сокращений миокарда [8]. Свидетельством этих влияний является выявленное нами у детей, перенесших острую гипоксию, повышение соотношения LF/ HF более чем в 2 раза при I типе, и увеличение представленности II типа КИГ, при котором, как мы ранее отметили, велика мощность медленноволновых колебаний LF. Следует подчеркнуть, что при этом у детей наблюдается гиперкинетический вариант гемодинамики, являющийся наиболее энергорасходующим, поскольку требует возрастания окислительного фосфорилирования для синтеза АТФ, происходящего с участием кислорода в митохондриях. Можно полагать, что в этих условиях в регуляции сократительной способности миокарда и МОК существенную роль играют биологически активные пептиды (адреномедуллин, натрий-уретический фактор, вазопрессин и др.), а также оксид азота, увеличение продукции которых способствует поддержанию адекватного кровоснабжения сердечной мышцы и оптимальной в этих условиях работы сердца [1, 16, 17, 19].

У детей, родившихся в асфиксии, сохранение адекватного МОК осуществляется прежде всего за счет увеличения частоты сердцебиений и регуляции сосудистого тонуса, что имеет место при наблюдающемся у большинства из них гипокинетическом варианте гемодинамики. С увеличением ЧСС длительность кардиоцикла все больше ограничивает диастолическое наполнение желудочков и, следовательно, в регуляции сердечного выброса существенно возрастает роль механизма Франка—Старлинга. Поскольку у новорожденных, перенесших асфиксию, регистрируется только I тип КИГ, при котором еще более резко, чем у детей, родившихся в удовлетворительном состоянии, снижена мощность медленноволновых колебаний (особенно в диапазоне HF и LF), можно видеть, что сердце работает в автономном режиме с большим напряжением. Насосная функция сердца, работающего в условиях значительной «постнагрузки», осуществляется с большим потреблением энергии, источниками которой являются запасы АТФ, креатинфосфата и гликогена. Однако они способны обеспечить работу сердца весьма непродолжительное время. Далее в связи с исчерпанием запасов гликогена в клетках выполнение работы возможно лишь при условии аэробного синтеза АТФ в митохондриях, для чего необходимо увеличение кровоснабжения мышцы. Выход из клетки аденозина — продукта распада АТФ, обладающего сильным сосудорасширяющим действием, обеспечивает в этих условиях достаточный приток оксигенированной крови к работающим клеткам [9]. Все это в совокупности с имеющим место у перенесших асфиксию новорожденных детей увеличением продукции оксида азота, участвующего в регуляции сосудистого тонуса, обеспечивает поддержание адекватного ОЦК [1]. Следует отметить тот факт, что нормализация гемодинамических параметров и качественной характеристики I типа КИГ у детей, перенесших асфиксию при рождении, совпадает по времени с нормализацией представленности у них различных типов КИГ к 7 дню жизни. Ранее нами было показано, что формирование структуры сердечного ритма у перенесших острую гипоксию новорожденных детей тесно связано со становлением циклической организации сна и происходит к концу первой недели жизни [5, 10]. Есть основания полагать, что мероприятия, направленные на нормализацию сна, поддержание оптимальной температуры окружающей среды и доставку необходимого энергетического материала будут способствовать успешной перестройке гемодинамики у детей, перенесших гипоксию при рождении. Следует максимально минимизировать число агрессивных процедур (забора крови, различные диагностические исследования и т. д.), сопровождающихся повышением двигательной активности ребенка.

About the authors

I. I. Evsyukova

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

Author for correspondence.
Email: info@eco-vector.com
Russian Federation, Saint Petersburg

М. V. .Fedorova

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

Email: info@eco-vector.com
Russian Federation, Saint Petersburg

References

Supplementary files