Особенности кардиоинтервалограммы и состояние центральной гемодинамики у новорожденных детей, перенесших острую гипоксию

И.И. Евсюкова, ОСОБЕННОСТИ КАРДИОИНТЕРВАЛОГРАММЫ

М.В. Федорова и СОСТОЯНИЕ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ГЕМОДИНАМИКИ

иТдоХГрАмнИсГт0-ПеТербурГ У НОВОРОЖДЕННЫХ ДЕТЕЙ. ПЕРЕНЕСШИХ ОСТРУЮ

ГИПОКСИЮ

Изучены особенности кардиоинтервалограммы и состояние центральной гемодинамики

у новорожденных детей, перенесших острую гипоксию. Установлено, что возникающие в условиях острой интранатальной гипоксии повышение сосудистого тонуса и централизация кровообращения сохраняются в первые часы и дни жизни ребенка. Адекватный режим кровообращения обеспечивается вовлечением различных механизмов регуляции деятельности сердечнососудистой системы, что зависит от тяжести перенесенной гипоксии.

Ключевые слова: новорожденный, вариабельность сердечного ритма, сердечный индекс, МОК, гипоксия

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 постгипок-сических нарушений функций сердечно-сосудистой системы. В последние годы в целях доклинической диагностики патологии сердечно-сосудистой системы и оценки адаптивных возможностей человека широко применяется кардиоинтервало-графия [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 Dip I и Dip II), 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 ритмо-логии 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 (AS%) и объем-

ные показатели: объем левого желудочка в систолу (Vc) и диастолу (Уд), 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/SnoB., где SnoB. (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 Стью-дента и ср-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 интрана-тально и родившихся в удовлетворительном состоянии, в 2 раза увеличена представленность I и II типов и уменьшена III типа КИГ.

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 — ин-

тервалов сердечного ритма. Эти изменения выражены в большей степени у детей, родившихся в асфиксии (табл. 2). 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 (гУО/УПС = — 0,87, р< 0,01). Вместе с тем отсутствует характерная для нормы корреляционная связь между показателями производительности сердца и конечно-диастоличес-кими 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 Я-Я 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).

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

Таблица 1

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

„ ------___ Типы КИГ Группы детей __________ I II III

1 (п=19) 100*** о*** 0***

2 (п=36) 58,3 + 4,1** 29,6 + 2,0* 12,1 ± 0,3**

Контрольная (п=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 (***).

Таблица 2

Показатели I типа КИГ у новорожденных детей, перенесших острую гипоксию

" ---------- Группы детей Показатели -—____ 1

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

АХ 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

1 112,4 ± 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 (***).

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

Таблица 3

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

---^^ Время после Варианты рождения гемодинамики, % _____ 0—6 час 7 сутки

1

Гиперкинетический 21,1 ± 9,4*

Эукинетический 26,3 ± 10,1

Гипокинетический 52,6 ±11,5**

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-диастоличес-кими (гУО/Уд = +0,75, р < 0,01) и конечно-систолическими показателями (гУО/Ус = — 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 (ЦуНР = 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 норадрена-лином 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 1Л7/ НР более чем в 2 раза при I типе, и увеличение представленности II типа КИГ, при котором, как мы ранее отметили, велика мощность медленно-волновых колебаний и. 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 (адреномедул-лин, 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 регу-

ляции 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 НР и ЬЯ), 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, креа-тинфосфата 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 аде-нозина — продукта распада АТФ, обладающего сильным сосудорасширяющим действием, обеспечивает в этих условиях достаточный приток ок-сигенированной 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 и

нарушением сна. Нормализация структуры КИГ, выявленная при повторной ее регистрации на 6— 7 сутки жизни ребенка, свидетельствует об успешной постнатальной адаптации и может рассматриваться как хороший прогностический признак.

Литература

1. Андреева A.A. Продукция окиси азота (N0) и состояние центральной гемодинамики у новорожденных детей, здоровых и перенесших гипоксию. Автореф. дисс ... канд. мед. наук. - СПб. - 2001. - 21 с.

2. Барашнев Ю.И. Перинатальная неврология. - М.: Триада-X, 2001.-640 с.

3. Гармашева Н.Л., Константинова H.H. Введение в перинатальную медицину. М.: Медицина. - 1978. - 296 с.

4. Евсюкова И.И. Особенности формирования сердечного ритма у плодов и новорожденных детей // Акуш. и гинекол. - 1985. - № 4. - С. 17-19

5. Евсюкова И.И. Структура сна новорожденных как показатель степени зрелости и поражения центральной нервной системы при различных формах перинатальной патологии // Вестн. АМН СССР. - 1987. - № 1. - С. 46-51.

6. Евсюкова И.И. Формирование функций ЦНС и патогенез нарушений при неблагоприятных условиях внутриутробного развития ребенка (диагностика, прогноз, лечение) // Вестн. Российской ассоциации акушер-гинекологов. - 1997. - № 3. — С. 31-36.

7. Игишева Л.Н., Ботин С. В., Галеев А. Р. Особенности регуляции сердечного ритма у подростков с повышением артериального давления // Педиатрия. -1995. - № 6. - С. 17-21.

8. Капелько В.И. Регуляция кровообращения // Соровский образов, журнал. - 1999. - № 7. - С. 79-84.

9. Капелько В.И. Работа сердца // Соровский образов, журнал. - 1999. - № 4. - С. 28-34.

10. Кожатов А.Д., Часнык В.Г. Изменение структуры сердечного ритма под влиянием рефлексотерапии у новорожденных детей, перенесших асфиксию // Вопр. охраны матер, и детства. - 1988. - № 9. - С. 25-32.

11. Попов С.В. Состояние внутрисердечной гемодинамики у новорожденных раннего неонатального периода с поражением ЦНС различной степени тяжести на фоне острой и сочетанной гипоксии. Автореф. дисс.... канд. мед. наук. - Харьков, 1991. - 24 с.

12. Федорова М.В. Особенности кардиоинтервалограммы здоровых доношенных детей в первые сутки жизни // Физиол. человека. - 1999. - Т. 25, № 5. - С. 46-49.

13. Пой Е.Г. Вариабельность ритма сердца в оценке и коррекции дизадаптационных сдвигов у доношенных новорожденных, перенесших хроническую внутриутробную гипоксию. Автореф. дисс.... канд. мед. наук. - Новосибирск, 2001. - 17 с.

14. Шхвацабая И.К., Константинов E.H., Гундаров H.A. О новом подходе к пониманию гемодинамической нормы // Кардиология. - 1981. - Т. 21, № 3. - С. 10-4.

15. Явелов И.С., Грацианский H.A., Зуйков Ю.А. Вариабельность ритма сердца при острых коронарных синдромах; значение для оценки прогноза заболевания // Кардиология. -1997. - № 2. - С. 61-75.

16. Bold A.J., Bruneau B.J., Kuroski de Bold M.J. Mechanical and neuroendocrine regulation of the endocrine heart // Cardiovascular Res. - 1996. - Vol. 31, N 1. - P. 7-18.

17. Eto Т., Kitamura K, Kato J. Biological and clinical roles of adrenomedullin in circulation control and cardiovascular diseases // Clin, and Experimental Pharmacol. Physiol. -1999.-Vol. 26.-P. 371-380.

18. Heart rate variability. Standards of measurements, physiological interpretation, and clinical use // Circulation. -1996; 93 (5): 1043-65.

19. Scott J.N., Jennes L. Distribution of atrial natriuretic factor in fetal rat aria and ventricles // Cell Tissue Res. - 1987. -Vol. 248. - P. 429-481.