Сетевое научное издание

Современные проблемы науки и образования

ISSN 2070-7428

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 0,936

Введение

По данным ВОЗ, за последнее десятилетие 152 миллиона детей родились преждевременно, причем значительную долю среди них составляют недоношенные с низкой (менее 2500 г) массой тела при рождении [1, с. 17; 2, с. 25]. Проблема выживания и развития детей, родившихся раньше 37-й недели беременности, остается одной из наиболее приоритетных в современной неонатологии [3].

Проблема оценки адекватности тканевой перфузии у недоношенных новорожденных остается одной из наиболее актуальных задач в клинической практике. Особенности микроциркуляторного русла у недоношенных детей усугубляют гемодинамические нарушения при адаптации в раннем неонатальном периоде [4; 5]. Традиционные методы мониторинга, основанные на измерении артериального давления, частоты сердечных сокращений, диуреза и уровня лактата, не всегда отражают истинное состояние микроциркуляторного русла - ключевого звена, обеспечивающего транскапиллярный обмен и доставку кислорода к тканям [6; 7]. Состояние микроциркуляции напрямую определяет адекватность тканевого кровоснабжения и может служить интегральным маркером гемодинамического благополучия организма [8].

Недоношенные дети с низкой массой тела имеют значительно более высокую капиллярную плотность по сравнению с доношенными детьми с нормальной массой тела. Этот парадоксальный феномен можно объяснить компенсаторными механизмами, направленными на обеспечение адекватной тканевой перфузии в условиях внутриутробной гипоксии [9]. Одним из ключевых принципов функционирования микроциркуляторного русла является его относительная автономность от макроциркуляторных параметров за счет механизмов локальной ауторегуляции. У недоношенных детей эта автономность микроциркуляторного русла выражена в большей степени, что создает феномен гемодинамической некогерентности - несоответствия между макро- и микроциркуляторными параметрами [10].

У недоношенных детей эндотелиальная функция характеризуется незрелостью: продукция NO снижена, а чувствительность к эндотелину-1 повышена. Это создает предрасположенность к вазоконстрикторным реакциям и ухудшению тканевой перфузии при стрессовых воздействиях [11]. Кожа является наиболее доступным участком для исследования состояния микроциркуляции, однако следует учитывать, что кожная микроциркуляция имеет специализированные функции (в частности, терморегуляцию), что может ограничивать экстраполяцию полученных данных на другие сосудистые бассейны. Тем не менее в раннем неонатальном периоде локальные адаптивные реакции дермальной микроциркуляции нарушены, что позволяет рассматривать кожный кровоток как репрезентативный индикатор системного микроциркуляторного статуса [12]. Современная неинвазивная методика – лазерная доплеровская флоуметрия (ЛДФ) является наиболее распространенным методом оценки микроциркуляции у новорожденных [13]. Исследование микроциркуляции у недоношенных детей методом ЛДФ может позволить не только определить показатель перфузии тканей, но и оценить вклад пассивных и активных тонус-формирующих механизмов регуляции кровотока в микроциркуляторном русле и охарактеризовать временную и пространственную изменчивость микроциркуляции [14].

Цель исследования. Изучить особенности микроциркуляции у недоношенных детей с низкой массой тела при рождении.

Материалы и методы исследования

Дизайн исследования - проспективное одномоментное когортное исследование. Авторами были обследованы 35 недоношенных детей (18 мальчиков и 17 девочек), рожденных с 33-й по 36-ю недели гестации (34,86±0,64), с низкой массой тела (2245,5±116,2). Критериями включения в исследование явились: отсутствие пороков развития и сердечно-сосудистых заболеваний; отсутствие инотропной и респираторной поддержки на 3-и сутки жизни. Контрольную группу, сопоставимую по полу, составили 30 здоровых доношенных детей (вес при рождении 3193,2±163,41, гестационный возраст 38,57±0,84). Работа проведена в соответствии с этическими принципами, соблюдаемыми при проведении медицинских исследований с участием человека. Было получено разрешение локального этического комитета на проведение исследований. Всем детям проводилось полное клинико-анамнестическое обследование. На третьи сутки после рождения выполнена оценка параметров микроциркуляции с помощью портативного лазерного анализатора микроциркуляции крови «ЛАЗМА ПФ» (НПП «ЛАЗМА», Россия, Москва). Датчик прибора фиксировали на коже лба по срединной линии. Длительность регистрации сигнала составляла 10 минут. Проводилась оценка базального кровотока с определением показателей: средней перфузии (М), среднего колебания перфузии (σ) и коэффициента вариации (Кv). Анализировался амплитудно-частотный спектр колебаний перфузии с использованием вейвлет-преобразования. Оценивались амплитуды колебаний в пяти частотных диапазонах, соответствующих функциональной активности: эндотелиальной (Аэ), нейрогенной (Ан), миогенной (Ам), дыхательного ритма (Ад) и сердечного ритма (Ас). Проводилось нормирование полученных амплитуд к средней модуляции кровотока (А/3σ) и к уровню средней перфузии (А/М) [14]. Рассчитывались следующие интегральные показатели: нейрогенный тонус (НТ), миогенный тонус (МТ), эндотелиально зависимый тонус (ЭТ), а также показатель внутрисосудистого сопротивления (ВСС) и показатель шунтирования (ПШ), который характеризует долю сброса крови по шунтам. В структуру ПШ входят две составляющие: ПШ1 отражает шунтирование, обусловленное разницей тонуса или скоростей перфузии непосредственно в микроциркуляторном русле (МЦР); ПШ2 характеризует шунтирование, связанное с несоответствием перфузии между микрососудами и более крупными сосудистыми сегментами. Значение ПШ1 вычисляли как отношение Амакс/Ам, где Амакс - максимальная усреднённая амплитуда осцилляций, преобладающая среди всех активных тонус-формирующих частотных диапазонов (0,005–0,145 Гц). ПШ2 рассчитывали по формуле: Ас/Ам. На основе этих данных определяли величину нутритивной перфузии (Мнутр) по формуле: Мнутр = М/ПШ, а также её долю в общей средней перфузии. Шунтовую перфузию (Мшунт) находили как разность между М и Мнутр. Вычислялся индекс флаксомоций (ИФМ) как соотношение амплитуд активной и пассивной модуляции тканевого кровотока, отражающий эффективность микроциркуляции [15, с. 244-251].

Статистическая обработка результатов производилась на персональном компьютере с применением пакета Statistica 10.0 (StatSoft, США). Проверку нормальности распределения количественных данных осуществляли с помощью критерия Шапиро – Уилка. В случае нормального распределения признака результаты представлены в виде среднего значения и стандартного отклонения M±SD, при распределении, отличном от нормального – медиана и интерквартильный размах Ме [Q1; Q3]. Для выявления статистически значимых различий между двумя независимыми выборками использовали непараметрический критерий Манна – Уитни с поправкой Бонферрони. Порог статистической значимости был установлен на уровне p<0,05.

Результаты исследования и их обсуждение

Показатели базовой микроциркуляции и амплитудно-частотного спектра расчётные индексы у доношенных и недоношенных детей представлены в таблице.

Показатели базовой микроциркуляции и амплитудно-частотного спектра колебаний кровотока у недоношенных и доношенных новорожденных

Примечание: составлено авторами на основе полученных данных в ходе исследования.

В группе недоношенных детей выявлено статистически значимое снижение средней перфузии по сравнению с группой контроля (p=0,0002). Показатель среднего колебания перфузии (σ) также оказался ниже в группе исследования (p=0,02). Полученные данные свидетельствуют о сниженном функционировании регуляторных систем у недоношенных детей. Коэффициент вариации (Kv), напротив, был выше у недоношенных: (p=0,039), что указывает на большую вариабельность кровотока в условиях незрелости микроциркуляторного русла.

Амплитуда эндотелиальных колебаний (Аэ) в группе недоношенных новорожденных оказалась статистически ниже, чем в группе контроля (p=0,034). Однако интегральный показатель эндотелиозависимого тонуса (ЭТ) не имел статистически значимых межгрупповых различий (p>0,05). Нормированные показатели Аэ/3σ и Аэ/М также не достигли статистической значимости. В группе недоношенных зафиксировано достоверное снижение амплитуды нейрогенных колебаний (Ан) (p=0,0006). При этом нейрогенный тонус (НТ) оказался парадоксально повышенным у недоношенных: 3,155±1,26 по сравнению с группой контроля 2,578±0,62 (p=0,007). Данные изменения можно объяснить наличием вегетативной дерегуляции у детей, рожденных раньше срока. Нормированный показатель Ан/3σ также был ниже в группе исследования (p=0,01). Амплитуда миогенных колебаний (Ам) была значимо ниже, а миогенный тонус (МТ), напротив, оказался выше в группе исследования. Выявленные нарушения можно объяснить особенностью сократительного аппарат миоцитов у недоношенных, характеризующейся снижением количества актиновых и миозиновых филаментов и недостаточным развитием саркоплазматического ретикулума. Клетки могут находиться в состоянии тонического спазма, но не способны к ритмическим сокращениям, что и дает низкую амплитуду на фоне высокого тонуса.

У недоношенных повышены показатели Ас/М и Ас/Ад, что говорит о компенсаторном усилении вклада сердечного ритма в регуляцию тканевого кровотока на фоне амплитуд колебаний в активном тонус-формирующем диапазоне. Внутрисосудистое сопротивление и показатель ПШ1 не имели статистически значимых различий в исследуемых группах. Показатель шунтирования ПШ2, связанный с несоответствием перфузии между микрососудами и более крупными сосудистыми сегментами, оказался достоверно выше у недоношенных - 0,897±0,289, чем в группе контроля - 0,61±0,18 (p=0,0002), что подтверждает феномен гемодинамической некогерентности у недоношенных детей.

Нутритивная перфузия (Мнутр) и шунтовая перфузия (Мшунт) были статистически ниже в группе исследования, p=0,0009 и p=0,017 соответственно. Индекс флаксомоций (ИФМ), отражающий эффективность микроциркуляции, был значимо снижен у недоношенных: 0,595±0,175 в сравнении с группой доношенных детей 0,692±0,126 (p=0,034), что отражает меньшую эффективность микроциркуляторного русла в обеспечении тканевого метаболизма в группе исследования.

На основании проведенной лазерной доплеровской флоуметрии проводилась оценка типовых нарушений периферического кровообращения по установленной методике [10]. На основании проведённого анализа частоты встречаемости типовых расстройств микроциркуляции у недоношенных новорожденных на третьи сутки жизни выявлено, что у 10 детей зарегистрирован ишемический тип микроциркуляторных нарушений, что составило 28,57% группы исследования. Венозный застой выявлен у 6 недоношенных новорожденных (17,14%), что может быть связано с недостаточностью венозного тонуса или повышением внутригрудного давления. Застойно-ишемическая форма выявлена у 4 недоношенных (11,43%). Застойно-гиперемическая форма зарегистрирована у 3 детей (8,57%). При данной форме, несмотря на повышенный артериальный приток, отток нарушен, что приводит к застойным явлениям. Только у одного ребенка (2,86%) выявлена ненутритивная артериальная гиперемия. У трети новорожденных (11 детей, 31,43%) признаков типовых расстройств микроциркуляции не выявлено.

Заключение

Микроциркуляторное русло у недоношенных детей с низкой массой тела при рождении характеризуется рядом анатомо-физиологических особенностей, которые определяют повышенную уязвимость этой категории пациентов. Функциональная незрелость проявляется несовершенством эндотелиальной регуляции, сниженной продукцией NO, повышенной чувствительностью к вазоконстрикторам.

Снижение амплитуды миогенных колебаний у недоношенных новорожденных на фоне повышения миогенного тонуса объясняется функциональной незрелостью гладкомышечных клеток артериол, характеризующейся преобладанием тонического сократительного ответа над фазическим, а также снижением растяжимости сосудистой стенки. Высокий базальный миогенный тонус, вероятно, является компенсаторной реакцией, направленной на поддержание перфузионного давления, однако он ограничивает амплитуду ритмических вазомоций, что в совокупности с низкой эндотелиальной активностью приводит к снижению эффективности микроциркуляции и нутритивного кровотока.

Таким образом, у недоношенных новорожденных на третьи сутки жизни формируется особый паттерн микроциркуляторных нарушений, характеризующийся снижением общей и нутритивной перфузии, повышением нейрогенного и миогенного компонента сосудистого тонуса, снижением эндотелиальной активностью и повышением доли шунтового кровотока, что в совокупности приводит к снижению эффективности микроциркуляции. Выявленные особенности могут оказать помощь в разработке критериев ранней диагностики нарушений периферического кровообращения у недоношенных и обосновании своевременной коррекции.

Только у 31% детей микроциркуляторное русло функционирует без выраженных нарушений перфузии. Отсутствие типовых расстройств у этих детей может рассматриваться как благоприятный прогностический признак, свидетельствующий о сохранности компенсаторных механизмов и относительно более высоком уровне функциональной зрелости в данной подгруппе. Почти у трети недоношенных детей (28,57%) выявлен ишемический тип расстройств, что обусловлено спазмом прекапиллярных артериол. Частота встречаемости застойных форм расстройств микроциркуляции свидетельствует о частом вовлечении венулярного звена микроциркуляторного русла в патологический процесс у недоношенных.

Современный метод оценки микроциркуляции - ЛДФ позволяет проводить неинвазивный мониторинг состояния тканевой перфузии у недоношенных детей и может использоваться для ранней диагностики нарушений микроциркуляции и разработки персонализированных подходов к гемодинамической поддержке у недоношенных детей.