Изучение плодо-материнских отношений в рамках функциональной системы «мать-плацента-плод» (ФСМПП) позволяет приблизиться к решению проблем, связанных с формированием акушерских осложнений [1-3].
Исходя из концепции о ФСМПП, во время гестации происходит объединение двух подсистем – «мать» и «плод», между которыми формируется канал связи – подсистема «маточно-плацентарный комплекс». К основным задачам материнского организма относится защита плода и обеспечение его растущих потребностей. Плод ответственен за поддержание гомеостатического равновесия в обеих подсистемах [2; 4; 5].
Сахарный диабет 1 типа (СД-1) и гестационный сахарный диабет (ГСД) являются крайне неблагоприятными патологическими состояниями как для подсистем «мать» и «плод», так и для канала связи «маточно-плацентарный комплекс» [6-8]. Оба состояния приводят к серьезным осложнениям во время гестации как для матери, так и плода [2; 3]. Особое значение имеют осложнения СД-1 и ГСД в предродовом периоде и родах, поскольку в эти сроки резко возрастает риск внутриутробной гибели плода и дискоординации родовой деятельности [9-11].
Данные литературы указывают на существование тесной связи между морфофункциональными процессами в маточно-плацентарно-плодовом комплексе и уровнем диффузии кислорода в тканях [2; 12; 13]. В случае недостатка кислорода отмечается искажение внутриклеточных биохимических реакций и накопление избытка перекисей [3; 11; 14], на фоне чего нарушаются процессы роста и развития плода. Доказательством этой тесной связи является быстро наступающий положительный лечебный эффект при использовании нормобарической или гипербарической оксигенотерапии [12]. Тяжелым проявлением нарушений кислотно-щелочного состояния крови (КЩС) при сахарном диабете и его декомпенсации является диабетический кетоацидоз.
В акушерской среде существует отрицательное отношение к CO2, которому приписывается преимущественно негативное влияние на организм матери и плода. Однако исследованиями под руководством академика Н.А. Агаджаняна (2010) была показана тесная взаимосвязь между концентрацией газов в крови. Потенциальная способность кислорода (O2) связаться с эритроцитами, а затем диффундировать в ткани в значительной степени определяется уровнем углекислого газа (CO2): при снижении концентрации CO2 менее 4% отмечается снижение коэффициента диффузии O2 в ткани, тогда как при увеличении его концентрации более 8% - нарушается сатурация [11; 12]. Помимо этого, как в случае снижения, так и в случае увеличения CO2 в крови беременных выявляется существенное (в диапазоне 20-30%) изменение показателей регионарного кровотока, что неизбежно приводит к формированию тканевой гипоксии.
За интенсивность процессов обмена газами в плаценте отвечает регионарный кровоток. Изучение особенностей кровотока в ФСМПП наиболее эффективно осуществляется при помощи доплерометрии [2; 5].
Интенсивность кровотока между материнской и плодовой частями плаценты составляет 500-700 мл/минуту. 70% кислорода артериализованной крови матери предназначены для обеспечения плода, тогда как 30% предназначены для поддержания обменных процессов в плаценте, которые получили название «плацентарный резерв» и направлены на компенсацию кратковременных нарушений. Из исследований Berg (1973) известно, что при уменьшении рО2 плода отмечается повышение тонуса симпатического отдела вегетативной нервной системы с последующим подъемом АД, увеличением ЧСС, и а также приростом минутного объема сердца у беременных [5; 7; 8]. При сахарном диабете отмечается существенное его снижение, в связи с чем представляет значительный интерес изучение характера КЩС крови беременных и кровотока в материнских и плодовых сосудах при СД-1 и ГСД.
Цель
Исследование КЩС крови беременных и особенностей кровотока в сосудах маточно-плацентарно-плодового комплекса в предродовом периоде и I периоде родов при сахарном диабете 1 типа, гестационном сахарном диабете и неосложненной беременности.
Материалы и методы исследования
В исследование включены 385 беременных, находившихся на обследовании с 2015 по 2017 г. в поликлиническом отделении Ростовского научно-исследовательского института акушерства и педиатрии. Из них в первую группу вошли 130 беременных с сахарным диабетом 1 типа (СД-1); вторую группу составили 135 респонденток с гестационным сахарным диабетом (ГСД) (по МКБ-10 «сахарный диабет, впервые развившийся во время беременности»); третья включала в себя 120 женщин с неосложненной беременностью. Подбор клинических групп обусловлен разницей в патогенетических механизмах гестационного сахарного диабета и сахарного диабета первого типа.
Письменное информированное согласие на необходимые медицинские вмешательства являлось необходимым условием для включения пациенток в исследование.
Критериями включения в клинические группы были: возраст от 20 до 35 лет, наличие первой одноплодной беременности с неосложненным ее течением, а также беременностью, осложненной СД-1 и ГСД (на основании критериев ВОЗ (1999-2013), изложенных в национальных клинических рекомендациях «Алгоритмы специализированной медицинской помощи больным сахарным диабетом», выпуск 7-й (2015)).
Критерии исключения включали в себя: наличие повторных беременностей и повторных родов, ВПР и ХА у плода, программы ВРТ, декомпенсированные варианты экстрагенитальной и эндокринной патологии, в том числе и манифестный СД.
При помощи анализатора газов крови (ABL-800, Дания) исследовали следующие показатели капиллярной крови женщин: концентрацию общего гемоглобина (ctHb), парциальное давление углекислого газа (рСО2), параметры pH, парциальное давление кислорода (рО2), сатурацию капиллярной крови кислородом (sO2).
Оценка параметров кровотока в сосудах маточно-плацентарно-плодового комплекса проводилась посредством двумерного ультразвукового сканирования на аппарате Toshiba SSA-340A (Япония), частота датчика 3,5 МГц, с цветным доплеровским картированием.
С целью определения статистической значимости отличий данных использован непараметрический критерий Манна-Уитни (U-критерий) и параметрический критерий Стьюдента (t-критерий). Cтатистическая обработка данных проведена с помощью лицензионного пакета программ Statistica (версия 5.1. Stat Soft. Inc.) и Excel (2010).
Результаты исследования и их обсуждение
Анализ параметров КЩС позволил установить статистически значимые отличия в показателях оксиметрии у женщин обследуемых групп. При сравнении значений общего гемоглобина (ctHB) у женщин с гестационным сахарным диабетом и физиологической беременностью (р=0,0312), а также с сахарным диабетом 1 типа и группой контроля (р=0,0458) были выявлены более низкие значения в случае сахарного диабета (табл. 1). Данные литературы свидетельствуют о том, что снижение гемоглобина во время беременности обусловлено значительным увеличением объема плазмы по отношению к уровню гемоглобина и числа эритроцитов [2; 5; 15].
Показатели рСО2 у пациенток с диабетом в обеих группах были статистически значимо ниже по сравнению с группой контроля и референтными значениями. Известно, что парциальное давление рСО2 в артериальной и венозной крови отображает функциональное состояние респираторной системы, существенно меняясь только в случае патологии: его повышение указывает на респираторный ацидоз (перенасыщение H2CO3); понижение – на респираторный алкалоз (дефицит H2CO3). Согласно данным некоторых авторов, увеличение минутного объема дыхания (МОД) свидетельствует о признаках транзиторной гипервентиляции. При этом гипервентиляция может способствовать ускорению утилизации углекислого газа и снизить его давление в крови и тканях. В результате может развиться респираторный алкалоз и гипокапния.
Таблица 1
Показатели кислотно-щелочного состояния крови у женщин клинических групп в предродовом периоде
|
Характер течения беременности |
|||||||
|
Референтные значения |
Гестационный сахарный диабет (n=135) |
Сахарный диабет 1 типа (n=130) |
Группа контроля (n=120) |
||||
|
Median |
95% CI |
Median |
95% CI |
Median |
95% CI |
||
|
ctHВ |
11-14 г/дл |
11,72■ |
11,32-20,91 |
11,15 |
11,59-12,21 |
13,41■ |
12,90-14,12 |
|
pCO2 |
42-55 мм рт. ст. |
39,2▲ |
38,06-39,98 |
36,10▲/* |
34,84-38,91 |
41,32* |
42,20-38,35 |
|
pH |
7,32-7,42 |
7,39 |
7,38-7,42 |
7,41 |
7,41-7,431 |
7,40 |
7,39-7,41 |
|
pO2 |
37-42 мм рт. ст. |
28,85■ |
21,70-32,13 |
26,75* |
21,08-30,00 |
37,50■/* |
29,82- 42,30 |
|
sO2 |
95-99% |
93,03▲ |
91,27-95,98 |
90,77▲/* |
89,30-91,12 |
96,98* |
92,58-99,85 |
Примечания:
- статистически значимые отличия между группами: ■ группа контроля и гестационный сахарный диабет (р<0,05); *группа контроля и СД-1 (р<0,05); ▲гестационный сахарный диабет и СД-1 (р<0,05).
- ctHb – концентрация общего гемоглобина; рСО2 – парциальное давление углекислого газа; pH – содержание ионов водорода; рО2 – парциальное давление кислорода; sO2 – насыщение (сатурация) крови кислородом.
Хронический алкалоз, который развивается во время беременности, формируется на фоне влияния на дыхательный центр прогестерона, который напрямую воздействует на продолговатый мозг, где находится дыхательный центр, в результате чего развивается рефлекторная гипервентиляция. Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о наиболее выраженном алкалозе у женщин с сахарным диабетом 1 типа.
Показатели рН у обследованных женщин в клинических группах значимо не отличались, тогда как значения рO2 значимо ниже были у беременных с СД-1 и ГСД, что свидетельствовало о наличии транзиторной гипоксии у беременных в этих группах. Подтверждением наличия гипоксии явились низкие значения сатурации.
В процессе анализа показателей КЩС в 1-м периоде родов было установлено, что наименьшие показатели ctHВ выявлялись у женщин с сахарным диабетом 1 типа (р=0,0418), а наиболее высокий его уровень – у беременных с гестационным сахарным диабетом (р=0,0356). Повышение показателей общего гемоглобина, по-видимому, обусловлено наибольшим проявлением сгущения крови в этой клинической группе (табл. 2).
Значения рСО2 у пациенток с СД-1 и ГСД как в предродовом периоде, так и первом периоде родов оказались значимо ниже, чем в группе контроля, что указывало на наличие алкалоза в данных группах. Парциальное давление кислорода и сатурации были значимо ниже у беременных с сахарным диабетом 1 типа и гестационным сахарным диабетом, что свидетельствовало о проявлениях транзиторной гипоксии у пациенток в этих группах.
Таблица 2
Показатели кислотно-щелочного состояния крови у пациенток клинических групп в первом периоде родов
|
Течение беременности |
|||||||
|
Референтные значения |
Гестационный сахарный диабет (n=135) |
Сахарный диабет 1 типа (n=130) |
Контрольная группа (n=120) |
||||
|
Median |
95% CI |
Median |
95% CI |
Median |
95% CI |
||
|
ctHB |
11-14 г/дл |
17,25■/▲ |
14,94-19,22 |
12,01▲ |
11,09-14,10 |
13,63■ |
12,78-14,87 |
|
pCO2 |
42-55 мм рт. ст. |
33,40 |
32,75-34,19 |
33,50* |
32,32-37,03 |
37,50* |
36,39-43,88 |
|
pH |
7,32-7,42 |
7,38 |
7,31-7,40 |
7,415 |
7,37-7,43 |
7,41 |
7,40-7,42 |
|
pO2 |
37-42 мм рт. ст. |
33,95■/▲ |
25,39-43,36 |
24,55*/▲ |
18,90-29,13 |
42,30■/* |
36,35-44,98 |
|
sO2 |
95-99% |
92,88 |
85,53-94,25 |
89,36* |
87,78-93,28 |
97,13■/* |
85,56-98,47 |
Примечания:
- статистически значимые отличия между группами: ■ группа контроля и гестационный сахарный диабет (р<0,05); *группа контроля и СД-1 (р<0,05); ▲гестационный сахарный диабет и СД-1 (р<0,05).
- ctHb – концентрация общего гемоглобина; рСО2 – парциальное давление углекислого газа; pH – содержание ионов водорода; рО2 – парциальное давление кислорода; sO2 – насыщение (сатурация) крови кислородом.
Далее был проведен анализ доплерометрических показателей кровотока: определяли систоло-диастолическое отношение (Vs/Vd) в правой и левой маточных артериях и в артерии пуповины, а также систоло-диастолическое соотношение и пульсационный индекс в средней мозговой артерии плода (табл. 3).
Таблица 3
Особенности материнской и плодовой гемодинамики у пациенток клинических групп (M±m)
|
Показатели кровотока |
Течение беременности |
|||||
|
II триместр (n=186) |
III триместр (n=199) |
|||||
|
ГСД (n=56) |
СД-1 (n=62) |
Неосложненная беременность (n=68) |
ГСД (n=61) |
СД-1 (n=68) |
Неосложненная беременность (n=70) |
|
|
Правая маточная артерия (Vs/Vd) |
2,18±0,03* |
2,13±0,01* |
1,85±0,04 |
1,98±0,02* |
1,96±0,03* |
1,62±0,02 |
|
Левая маточная артерия (Vs/Vd) |
1,90±0,02* |
1,96±0,03*/~ |
1,92±0,02 |
1,78±0,02* |
1,82±0,03* |
1,73±0,03 |
|
Артерия пуповины (Vs/Vd) |
4,62±0,04* |
4,71±0,02*/~ |
3,54±0,04# |
3,45±0,05* |
3,61±0,02*/~ |
2,52±0,05# |
|
Средняя мозговая артерия плода (Vs/Vd) |
5,86±0,03* |
5,95±0,04* |
4,12±0,02 |
4,63±0,03* |
4,68±0,02* |
3,62±0,03# |
|
Средняя мозговая артерия плода (PI) |
2,16±0,03* |
2,13±0,03*/~ |
1,87±0,03 |
2,01±0,02* |
2,07±0,04* |
1,85±0,05 |
Примечания: */~ – достоверность отличий одноименных показателей кровотока у пациенток с различным течением беременности (СД-1 и ГСД) относительно контрольной группы в пределах одного триместра беременности; # – достоверность одноименных показателей кровотока между одноименными группами обследуемых женщин в разные триместры беременности.
Как в основных, так и контрольной группах выявлено постепенное снижение кривых скоростей кровотока (КСК) в изучаемых сосудах, однако абсолютные значения этих показателей оказались значимо выше у беременных с СД-1 и ГСД.
В динамике беременности у женщин с сахарным диабетом 1 типа показатели кривых КСК в правой маточной артерии и СМА были значимо выше, чем у женщин контрольной группы, что свидетельствует о менее интенсивном кровотоке в правых отделах матки.
У пациенток с гестационным сахарным диабетом значимо выше были показатели КСК в маточных (правой и левой) артериях во втором триместре беременности (р=0,0173 и р=0,3282) в сравнении с группой контроля.
Заключение
Исследование особенностей КЩС материнской крови и кровотока в плодовых и материнских сосудах свидетельствует о том, что в первом периоде родов наименьшие показатели ctHВ регистрируются у женщин с СД-1. Показатели рСО2 у пациенток с диабетом обоих вариантов как в предродовом периоде, так и первом периоде родов оказались значимо ниже в сравнении с неосложненным течением беременности, что свидетельствовало о более выраженном алкалозе при сахарном диабете. Парциальное давление кислорода и сатурации были значимо ниже у пациенток с сахарным диабетом первого типа и гестационным сахарным диабетом, что свидетельствовало о проявлениях транзиторной гипоксии у пациенток этих групп. На этом фоне отмечался более выраженный спазм в материнских и плодовых сосудах у беременных с СД-1. Помимо этого, для пациенток с неосложненной беременностью была характерна асимметрия кровотока в правой и левой маточных артериях, а при СД-1 и ГСД - его симметрия на всех этапах гестации, в том числе и в предродовом периоде. При СД-1 статистически значимое увеличение доплерометрических показателей в средней мозговой артерии плода и пуповинной артерии может свидетельствовать о более высоком периферическом сопротивлении сосудов плодовой части плаценты и мозговых артерий плода при данной патологии. Более выраженная пато-адаптивная направленность со стороны КЩС и сосудистых реакций маточно-плацентарно-плодового комплекса в случае СД-1, по-видимому, обусловлена длительностью данного заболевания, проявления которого наступают еще задолго до беременности, тогда как ГСД манифестируется во время гестации.