Scientific journal
Modern problems of science and education
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,006

PECULIARITIES OF ADAPTATION OF THE CARDIOVASCULAR SYSTEM IN NEWBORNS WITH HYPOXIC-ISCHEMIC DAMAGE OF THE CENTRAL NERVOUS SYSTEM

Lukyanova E.A. 1 Berezhanskaya S.B. 1 Todorova A.S. 1
1 FGBOU IN RIGMU (NIAP) of the Ministry of Health of Russia
Adaptation at all stages of life, especially in early ontogenesis, is one of the fundamental properties of the organism that determines the redistribution of blood supply in such a way as to ensure primarily the brain and heart muscle, respiratory lung function and tissue biochemical adaptation. The main criterion for adaptive reactions is the functional state of the cardiovascular system, the work of which is dominated by the autonomic section of the central nervous system. The importance of studying the problem lies in its distribution, its negative impact on the fetus and the formation of subsequent irreversible effects in the tissues of the growing fetus. Structural features arising from the interaction of adaptation mechanisms in specific cases will always be ambiguous in terms of the near and distant forecast. Inadequate hemodynamic stress on the myocardium of the ventricles of the heart can increase ischemic changes in the heart muscle occurring on the background of hypoxia and ultimately determine hemodynamic features, a reflection of which is the formation of the initial hypokinetic type of blood circulation, the most unfavorable for the future life of a child’s body. Therefore, a comprehensive analysis of the parameters of the functioning of the autonomic nervous system and the cardiovascular system will allow to evaluate the features of adaptation in newborns who underwent perinatal hypoxic-ischemic CNS damage.
cardiovascular system
perinatal CNS damage
pathological conditions
neonatal period

В настоящее время гипоксология продолжает занимать достойное ме­сто, изучая системы адаптации, приводящие к перераспределению кровоснабжения таким обра­зом, чтобы обеспечить работу головного мозга и миокарда, дыхательные функции лег­кого и механизмы тканевой биохимической адаптации, раскрытые в последнее десятиле­тие достижениями молекулярной биологии [1]. Адаптация в различных ситуа­циях и на всех этапах жизни, особенно в раннем онтогенезе, является важным фактором благополучия и одним из фундаментальных свойств организма [2]. Показателем адаптаци­онно-приспособительных реакций организма к воздействию гипоксии является сердечно-сосудистая система (ССС), на работу которой ведущее влияние оказывает вегетатив­ная нервная система (ВНС).

ВНС человека начинает функционировать с эмбрионального периода, причем лимбико-рети­кулярный комплекс особенно уязвим в критические периоды онтоге­неза (5-16, 20-25, 32-34 недели гестации), в связи с чем его функциональная недоста­точ­ность, наряду с генетической предрасположенностью, обусловлена гипоксическим воздействием в данные периоды [3]. Важность в изучении проблемы заключается в ее распро­страненности, негативном влиянии на плод и формировании последующих необра­тимых по­следствий в тканях растущего плода.

Полученные данные свидетельствуют о том, что нарушение адаптации ЦНС новорожденных в це­лом, и в частности ее вегетативного отдела, является важным регулирующим звеном в раз­витии функциональных и органических нарушений в ряде систем организма [4; 5], в числе которых особое место занимает ССС.

Характер и степень глубины гипоксии определяют отличия перинатальных гипоксически-ишемических поражений, которые могут быть представлены как незначительными функциональными нарушениями, так и грубыми, вплоть до пороков в различных системах организма.

Цель исследования: изучение гемодинамики в зависимости от состояния вегетативной регуляции сердечной деятельности, что позволит оценить адаптивные процессы в неонатальном периоде после перенесенного перинатального гипоксически-ишемического поражения ЦНС.

Материал и методы исследования. В число обследованных (n=450) вошли доношенные новорожденные с церебральной ишемией средней степени тяжести (n=270, I группа) и дети с церебральной ишемией тяжелой степени (n=180, II группа). Контрольную группу составили 30 детей, родившихся при неосложненном течении беременности и родов и не имевшие в неонатальном периоде изменений со стороны ЦНС.

Оценка вегетативных функций проводилась по одному из основных параметров функциони­рования ВНС – вариабельности сердечного ритма на основании интегральных показателей: мода (Мо, сек) – наиболее часто встречающееся значение длитель­но­сти интервала R-R, определяющее активность гуморального звена регуляции ритма сердца; амплитуда моды (АМо, %) – количество наиболее часто встречающихся значе­ний кардиоинтервалов в процентах к общему числу зарегистрированных, отражаю­щее состояние активности симпатического отдела ВНС; вариационный размах (ВР, сек) – разность между максимальным и минимальным значениями длительности кардиоинтерва­лов, отражающая уровень активности парасимпатического отдела ВНС; индекс напряже­ния (ИН, стресс-индекс) регуляторных систем, характеризующий уровень функционирова­ния центрального контура регуляции ритма сердца, который рассчитывали по фор­муле: ИН=АМо/(2МохВР).

Электрокардиографическое исследование (ЭКГ) проводили на основе применения 12 обще­принятых отведений на трехканальном кардиографе «Bioset – 3000».

Эхокардиография осуществлялась с помощью ультра­звукового аппарата «Vivid-3 Pro» (Gen­eral Electric, США), снабженного сектораль­ным и микроконвексным эхокардиографическими датчиками с частотой 3-5 МГц.

Статистический анализ результатов исследования проведен с помощью программного пакета Statistica 60. Для оценки достоверности различий использовались параметрические и непараметрические критерии (различия между группами считались достоверными, если уровень их значимости не превышал 0,05).

Тяжесть течения заболевания определялась в соответствии с классификацией перинатальных поражений нервной системы у новорожденных [6] и диагно­стических критериев по Ю.И. Барашневу (2005). Неврологический статус оценивали синдромологически, принимая во внима­ние физиологические особенности доношенного новорожденного, оцени­вая общий вид, позу, мышечный тонус, спонтанную двигательную активность, характер и быстроту угасания сухожильных, кожных, безусловных рефлексов, состояние черепно-моз­говой иннер­вации.

Критериями исключения из исследования явились: наличие хромосомной и моногенной патологии, пороков и аномалий развития головного и спинного мозга, врожденной эндокринной патологии, дети от многоплодной беременности, с гнойно-септическими и внутриутробными вирусными и вирусно-бактериальными заболеваниями, хронической соматической патологией.

Результаты исследования и их обсуждение. Принимая во внимание, что меха­низм дей­ствия на эмбрион и плод большинства вредных факторов единый – гипоксия, к которой рас­тущие ткани высокочувствительны [7], в изучении состояния здоровья новорожден­ных большое внимание было уделено определению факторов риска, отрица­тельно воздействующих на организм плода еще внутриутробно с последующим нарушением становления жизненно важных систем, в том числе ЦНС, ВНС и ССС [8].

Следует отметить высокую распро­страненность патологии матерей в обеих группах, что определяет в конечном итоге постна­тальные расстройства из-за хронической внутриутробной гипоксии, в том числе развитие ве­гетативной дисфункции.

Установлено в обеих группах, особенно во второй, достаточно большое число мате­рей в не­благоприятном детородном возрасте, в том числе большой процент возраст­ных первородя­щих (25,1; 33,3%), имевших пропорционально возрасту накопление экстрагенитальной пато­логии, гинекологических заболеваний, способствовавших разви­тию осложнений беременно­сти и родов. Обращала на себя внимание частота вегето-сосуди­стой дистонии (59,2; 83,3%), хронической патологии ЛОР-органов (8,4; 22,6%), мочевыделительной системы (11,1; 16,6%), эндокринной патологии изолированной и сочетан­ной: ожирения I-II степени (11,1; 28,8%), нарушения функции щитовидной железы (9,2; 14,4%), дисфункции коры надпочеч­ников(4,4; 14,4%).

В структуре осложнений беременности определен высокий процент анемий (17,7; 58,8%) и гестозов, как ранних (15,5; 22,2%), так и поздних (4,4; 26,6%), фе­топлацен­тарной недостаточности (11,8; 22,2%), угрозы прерывания беременности (9,6; 54,4%).

Оценку 0-3 балла во II группе имели 28 детей, 8-9 баллов только 15 из 180 новорожденных, в то время как в I группе 168 детей из 270 родились с оценкой по шкале Апгар 8-9 баллов, а с оценкой ниже 4-4 баллов лишь 10 новорожденных.

Не вызывают удивления значительные отличия в структуре неврологических нарушений в об­следо­ванных группах новорожденных. Просматривается четкая взаимосвязь между оценкой по Апгар и тяжестью состояния при рождении, откуда вытекают значительные отличия по характеру и тяжести изменений в обследованных группах новорожденных. Если в I группе наиболее часто встречались синдром повышенной возбудимости (56,2%) и двигательные нарушения, характеризовавшиеся снижением (40,7%) или повышением (41,8%) тонуса мышц конечностей в комплексе с пирамид­ной недостаточностью (48,8) и вегето-висцеральными дисфункци­ями (56,2%), то во II группе лидировал синдром угнетения (62,2%) сочетавшийся в 71,1% с вегетативными нарушениями, в первую очередь со стороны ССС и органов пищеварения, в числе которых наиболее значимы функциональные нарушения со стороны желудка, желчевыводящей системы, дискинезии кишечника. Указанный контингент новорожденных имел, как правило, в 40,0% наблюдений гемоликвородинамические нарушения с клиническими, нейросонографическими и доплерографическими проявлениями.

По результатам транскраниальной доплерографии наиболее выраженные изменения церебрального кровотока отмечены у детей II группы. С учетом клинических данных, наименее благоприятно оценивался гипокинетически-гипертонический тип церебрального кровотока, характеризовавшийся снижением средней систолической скорости кровотока (медиана – 0,65 [0,57-0,69], 0,47 [0,39-0,62] см/сек), повышением показателей периферического сосудистого сопротивления в среднемозговой артерии (IR – 0,70 [0,51-0,94], 0,74 [0,36-0,96]) и церебральной венозной дисгемией.

Почти у 20% новорожденных II группы имел место судорожный синдром (против 9,2% в I группе).

Еще раз обращаем внимание на частоту вегето-висцеральных дисфунк­ций, выявленных более чем у половины новорожденных I группы и практически 2/3 детей из общего числа во II. Неонатальный период, особенно его ранний этап, требует повышенной способности организма новорожденного противодействовать выраженному влиянию стрессоров, в связи с чем здоровье в неонатальном периоде, как и в другие этапы детства, является результатом нормальной адаптации к условиям среды, в которую попадает организм. Роды и ранний неонатальный период требуют максимального напряжения адаптационных способностей, что усиливается на фоне церебральной патологии перинатального гипоксически-ишемического генеза. В условиях стресса формируется индивидуальная функциональная система адаптивного поведения, включающая в себя элементы управления ВНС и эффекторные системы (висцеральные системы, в числе которых лидирующее место принадлежит ССС). Указанное объясняет большие колебания ИН, превышавшего в большом числе случаев (более 60%) 1000 у.е. Только в 11-12% наблюдений ИН колебался от 200-500 у.е., что расценивалось как наименее выраженная симпатикотония (таблица 1).

Таблица 1

Распределение обследованных новорожденных в группах в зависимости от степени гиперсимпатикотонии

Группы

200-500 у.е.

501-1000 у.е.

Свыше 1001 у.е.

Абс.

%

Абс.

%

Абс.

%

I группа, n=270

32

11,9

104

38,5

134

49,6

II группа, n=180

21

11,7

44

24,4

115

63,9

Контрольная группа, n=30

26

86,7

4

13,3

-

-

Примечание: проценты указаны к числу детей в группах.

Результаты кардиоинтервалографического исследования свидетельствовали об укорочении сер­дечного цикла, а следовательно, Мо (0,39±0,01; 0,38±0,01 сек), увеличении АМо (61,60±10,25; 64,47±12,50%), уменьшении ВР (0,08±0,02; 0,07±0,01 сек).

Математический анализ вариабельности сердечного ритма позволил говорить об активации механизмов регуляции организма, прежде всего за счет симпатоадреналовой системы. Ее активация, благодаря синтезу и депонированию в разных органах и системах катехоламинов, определяет адаптивные реакции, особенно в экстремальных ситуациях, каковыми для новорожденных являются сам родовой стресс, ранний и даже поздний неонатальные периоды. Именно в эти сроки в связи с незрелостью систем, повышенной чувствительностью к гипоксии и гипогликемии может нарушаться последовательность регуляторной роли и взаимоотношений между дофамином, норадреналином, адреналином.

При анализе показателей КИГ в ответ на дозированную физическую нагрузку в группах об­следованных детей выявлены существенные различия, определившие и особенности вегета­тивной реактивности. На фоне гиперсимпатикотонии у большинства новорожденных I группы определялась нормальная вегетативная реактивность (64,7%). Во II группе только каждый третий из числа обследованных имел нормальную вегета­тивную реактивность. Оставшиеся 2/3 представлены асимпатикотонической и гиперсимпатикотонической вегетативной реактивностью (37,5; 28,1%).

Показатели КИГ четко зависели от тяжести и симптомокомплекса церебральной патологии. Синдром угнетения, выраженные нарушения гемо- и ликвородинамики, пароксизмальные состояния, сопровождавшиеся ЭЭГ-изменениями, особенно эпилептическими паттернами, определяли наиболее грубые нарушения вегетативной реактивности на фоне крайней гиперсимпатикотонии, что могло косвенно свидетельствовать о во­влечении в процессы возбуждения гипоталамических и стволовых структур, являющихся высшими центрами вегетативной регуля­ции.

На фоне гиперсимпатикотонии в обеих группах четко определя­лись функциональ­ные нару­шения со стороны ССС, превышавшие у новорожденных II группы 75,0% и выражавшиеся в раннем неонатальном периоде патогномоничными симптомами: периорбитальными отеками (12.2%), надчревной пульсацией (6,1%), гепатомегалией (5,5%), что расце­нивалось как проявления затрудненной постнатальной адаптации ССС, представленной симптомокомплек­сом неонатальной легочной гипертензии или постгипоксической кардиопатией. Клинические симптомы нарушения кровообращения, преобладавшие у детей II группы (17,0; 58,9%), сохранялись на протяжении всего неонатального пери­ода при сниже­нии их интен­сивности к концу позднего неонатального периода более отчетливо в I группе.

Для выявления особенностей адаптации ССС проведено изучение ультразвуковых показателей гемоди­намики. Индивидуальные гемодинамические реакции определили формирование различных типов гемодинамики (гипово­лемический, гипокине­тический, гиперкинетический, нормокинетический) (таблица 2).

Таблица 2

Распределение новорожденных с перинатальным поражением ЦНС в зависимости от типов гемодинамики

Группы

Гипокинетический

Нормокинетический

Гиперкинетический

Гиповолемический

Абс.

%

Абс.

%

Абс.

%

Абс.

%

I группа, n=270

40

14,8

128

47,4

100

37,0

2

0,8

II группа, n=180

44

24,4

23

12,8

103

57,2

10

5,6

Контрольная группа, n=30

-

-

19

63,3

11

36,7

-

-

Примечание: проценты указаны к числу детей в группах.

При сопоставлении типов гемодинамики и показателей вегетативной регуляции установлено, что у новорожденных с гиповолемическим и гипокинетическим типами гемодинамики определялись наиболее низкие показатели ударного объема, имели место наиболее выраженная гиперсимпатикотония с асимпатикотонической вегетативной реактивностью.

Рассмотренные типы гемодинамики характеризовались значительными изменениями параметров центральной и периферической гемодинамики. Так, изменения до 70,0% от нормы конечно-диастолического объема, снижение степени укорочения передне-заднего размера левого желудочка в систолу до 63,8% и снижение фракции изгнания до 77,1% обусловили низкие показатели ударного объема. Неизбежной компенсаторной мерой в этой ситуации явились повышение общего и периферического удельного сопротивления, что приводило к увеличению нагрузки на сердечную мышцу и снижению сократительной способности миокарда. В итоге на фоне обсуждаемых типов гемодинамики, особенно на фоне гиповолемии, определялись клинические признаки недостаточности по большому (гепатомегалия, надчревная пульсация, разлитой сердечный толчок) и малому (периоральный и периорбитальный цианоз, тахикардия) кругу кровообращения.

Следует обратить внимание, что у новорожденных с гипокинетическим типом гемодинамики на фоне высоких показателей конечно-диастолического и конечно-систолического объемов имело место снижение сократительной способности миокарда, что свидетельствовало об использовании экстракардиальных факторов компенсации (снижение общего и удельного периферического сопротивления) в ответ на повышение ударного объема. Приведенные данные позволяют считаться с проявлениями дезадаптации ССС и при гиперкинетическом типе гемодинамики.

Заключение. Приведенные результаты исследования свидетельствуют о сложных механизмах постнатальной адаптации ССС у детей, перенесших церебральную ишемию, но не отражают всех механизмов взаимодействия гемодинамических факторов и компенсаторных механизмов формирования транзиторной постгипоксической ишемии миокарда у данного контингента. Неадекватная гемодинамиче­ская нагрузка на миокард желудочков сердца может усиливать возникаю­щие на фоне гипоксии ишемические изменения в сердечной мышце, формируя замкнутый круг. Одновременно нельзя исключить негативного влияния ишемии миокарда, являющейся при­чиной снижения об­щей сократительной способности желудочков сердца и ограничивающей величину сердеч­ного выброса. В результате в системе общего кровообращения происходят адаптацион­ные сдвиги, ограничивающие гемодинамическую нагрузку на сердце новорож­денного, отражением чего является, например, формирование исходного гипокинетического типа кровообращения. Несмотря на высокие компенсаторные возможности детского орга­низма, структурные особенности и возникающие в их основе взаимодействия механизмов адаптации в конкретных случаях могут быть неоднозначны, не всегда предсказу­емы в плане ближайшего и отдаленного прогноза. Неонатальная легоч­ная гипертензия и гипокинетический тип гемодинамики являются неблагоприят­ными показателями адаптации ССС и факторами риска развития постгипоксической ише­мии миокарда, сохраняющейся в после­дующие периоды раннего детства.