Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. Особенности эмбриогенеза и морфофункцио нального состояния поджелудочной железы плода при неосложненной беременности и сзрп (обзор литературы) 14
1.1. Особенности эмбриогенеза и функционального становления поджелудочной железы плода при неосложненной беременности .14
1.2. Морфогенез и функциональная активность поджелудочной железы плода при СЗРП. Метаболическое программирование в антенатальном периоде 24
Глава II. Клиническая характеристика обследованных беременных и методы исследования 33
2.1. Характеристика базы и контингент исследования 33
2.2. Клинико-статистический анализ состояния соматического и репродуктивного здоровья обследуемых женщин 35
2.3. Методы исследования 49
Глава III. Результаты собственных исследований 64
3.1. Особенности роста, кровоснабжения и функционального становления поджелудочной железы плода при неосложненной беременности 64
3.2. Эхографическая и допплерометрическая характеристика поджелудочной железы плода при плацентарной недостаточности и СЗРП различной степени тяжести 75
3.2.1 Эхографическая и допплерометрическая характеристика поджелудочной железы плода при компенсированной плацентарной недостаточности и СЗРП I степени 75
3.2.2 Эхографическая и допплерометрическая характеристика поджелудочной железы плода при субкомпенсированной плацентарной недостаточности и СЗРП II степени 86
3.2.3 Морфофункциональное состояние поджелудочной железы плода при декомпенсированной плацентарной недостаточности и СЗРП III степени .9
3.3 Особенности гормонального статуса новорожденных при плацентарной недостаточности и СЗРП различной степени тяжести 113
3.4 Перинатальные исходы и особенности течения раннего неонатального периода у новорожденных при плацентарной недостаточности и СЗРП различной степени тяжести .121
Глава IV. Обсуждение полученных результатов .130
Выводы 157
Практические рекомендации 159
Список литературы
- Морфогенез и функциональная активность поджелудочной железы плода при СЗРП. Метаболическое программирование в антенатальном периоде
- Клинико-статистический анализ состояния соматического и репродуктивного здоровья обследуемых женщин
- Эхографическая и допплерометрическая характеристика поджелудочной железы плода при плацентарной недостаточности и СЗРП различной степени тяжести
- Особенности гормонального статуса новорожденных при плацентарной недостаточности и СЗРП различной степени тяжести
Морфогенез и функциональная активность поджелудочной железы плода при СЗРП. Метаболическое программирование в антенатальном периоде
Процесс влияния неблагоприятных факторов на ранних критических этапах развития плода (практически на протяжении всего периода гестации) на состояние структуры ткани, органов и их функционирование получил название внутриутробного программирования (Нетребенко О.К., 2012; Fowden A., Giussani D., Godfrey K.M., 2006). К настоящему времени достоверно установлено несколько факторов неблагоприятного внутриутробного программирования, включая эндокринное и метаболическое. К ним относят фактор питания беременных (как избыточное, так и недостаточное), осложненное течение беременности, синдром задержки роста плода (Стрижаков А.Н., 2013, 2015). Феномен фетального программирования метаболическими и эндокринными факторами доказан на животных моделях, существует также множество эпидемиологических, экспериментальных клинических данных, подтверждающих его наличие и у человека (Holness M., Langdown M.L., Sugden M.C., 2000). Механизмы, лежащие в основе фетального программирования, еще не до конца ясны; предположительно различные нутриенты являются критичными сигналами, воздействующими на рецепторы тканей. При изучении процесса фетального программирования или постнатальной «перезагрузки» метаболических и эндокринных функций, ключевым вопросом является механизм пожизненного «запоминания» ранних антенатальных воздействий на клеточный метаболизм, несмотря на постоянное деление и дифференци-ровку клеток. Предположительно значение имеют адаптивные эффекты на экспрессию генов или на дифференциальную пролиферацию клеток. Программирующие взаимодействия между родительскими и дочерними клетками могут быть объяснены закономерностями эпигенетического наследования, базирующегося на ДНК-метилировании (Holliday R., 1993). Поражение ключевых точек «больших гормональных осей» в настоящее время рассматривается как доминантный механизм фетального программирования, особенно в гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системе и оси «ИФР-1 - инсулин», что и приводит в последующем к возрастанию заболеваемости сердечно-сосудистыми заболеваниями и синдроме инсулинорезистентности (Delisle H., 2002). Как утверждает О.К. Нетребко (2012) в понятие «недостаточное питание плода» включают дефицит белка, калорий, отдельных микронутриентов, а также анемию и хроническую гипоксию. Согласно D.J.Barker (1993) период внутриутробного развития характеризуется высокой пластичностью всех метаболических систем организма, высокой чувствительностью к факторам окружающей среды, поэтому нарушения питания матери, маточно-плацентарного кровообращения, а также гипоксия и стресс приводят к задержке внутриутробного развития плода и способствуют формированию так называемого «экономного фенотипа» (Hofman P.L.,1997), который в последующем способствует накоплению жировой ткани, нарушению липидного обмена и формированию метаболического синдрома.
Процесс развития поджелудочной железы плода, как и любого другого паренхиматозного органа, зависим от особенностей течения беременности, и складывающиеся взаимоотношения между основными звеньями фетоплацен-тарного комплекса (организм матери, плацента, околоплодные воды, плод) могут существенно повлиять на морфо-функциональное становление железы. Дисхронии в виде отставания или преждевременной дифференцировки внешнесекреторной и эндокринной частей железы способны сказываться на фетальном гомеостазе и функционировании органа у новорожденных. При исследовании ПЖ эмбрионов человека установлено, что источники возникновения и дифференцировки клеток, вырабатывающих инсулин, глюкагон и соматостатин в онтогенезе различны (Bockman D.E., 1997).
Инсулиноподобный фактор роста-1 является главным медиатором пре- и постнатального роста и его продукция в матке является независимой от гона-дотропинов (Rosenfeld R.G., 1997). Исследованиями на животных было показано, что секреция плодового ИФР-1 и таким образом, рост плода, определяются взаимодействиями в цепи «глюкоза – инсулин - ИФР-1» (Gluckman P.D., 1997). Плодовый ИФР-1 секретируется в ответ на плодовый инсулин, уровень которого, в свою очередь определяется плацентарным трансфером глюкозы. Инсулин плода действует первично как адипогенный фактор, в то время как его эффект при пониженной массе тела, вероятно, опосредуется ИФР-1. Возрастание в детстве уровня ИФР-1 в плазме крови зависит от реализации фетального программирования посредством достаточно сложных механизмов (Delisle H., 2002). Подтверждение связи между СЗРП и низким уровнем ИФР-1 заключается в том, что тяжелая форма СЗРП наблюдается с мутациями в генах, регулирующих выработку ИФР-1 или их микроделециях (Cianfarani S., Germani D., Branca F., 1999; Delisle H., 2002). Низкий уровень ИФР-1 отмечался и у детей с низкорослостью, которые родилась с массой, малой для срока гестации, но не страдающими СЗРП. После рождения у детей с СЗРП и антенатально низким уровнем инсулина и ИФР-1, вследствие нормализации поставки питательных веществ вырабатываются большие количества инсулина и ИФР-1 и развивается инсулинорезистентность как защитный механизм от гипогликемии (Delisle H., 2002; Sadler T.W., 2012).
W.R. Goodyer (2006, 2012) изучал регуляцию неонатального развития островков поджелудочной железы у мышей и человека. Инактивация кальци-неврина b1 (Cnb1) у мышей вызывает уменьшение секреции инсулина и снижение клеточной пролиферации и клеточной массы, что приводит к возникновению диабета. B.E. Gregg (2012) отмечает, что резистентность к инсулину может быть компенсирована повышенной функциональной активностью -клеток поджелудочной железы. Такая компенсация зависит не только от экологических и генетических факторов, но и от базовой - клеточной массы. Максимальная -клеточная пролиферация наблюдается у недоношенных с пиком в течение первых двух лет жизни. После рождения в основном происходит рост экзокринной части железы. Было также установлено, что дети родителей, родившихся недоношенными, проявляли большую чувствительность к инсулину, чем дети родителей, родившихся в срок (Kaung C., 1994; Эдвелл А. и соавт., 1999; Элми А. и соавт., 1999; Mathai S. et al., 2012) .
Клинико-статистический анализ состояния соматического и репродуктивного здоровья обследуемых женщин
Результаты обследования каждой женщины и новорожденного вносились в специально разработанную стандартизированную карту, касающуюся анамнеза жизни, состояния здоровья исследуемых женщин, данных лабораторно-инструментального обследования, течения беременности, родов и послеродового периода, состояния здоровья новорожденных, а также данные о перинатальной заболеваемости. Кроме этого, проведена выкопировка данных из историй болезни гинекологического отделения ГКБ имени С.С. Юдина г. Москвы; историй течения беременности и родов, историй новорожденных родильного дома и детского боксированного отделения при ГКБ имени С.С. Юдина г. Москвы.
Для решения поставленных целей и задач нами были использованы следующие методы.
Клиническое исследование включало в себя оценку соматического и репродуктивного здоровья обследуемых женщин, особенностей течения настоящей беременности, лабораторно-инструментальное исследование беремен ных, изучение состояния плода, оценку состояния новорожденных в раннем неонатальном периоде и в течение первого года жизни.
При оценке соматического здоровья значение уделялось возрасту беременных, социальному положению, семейному статусу, образованию, соматическим заболеваниям, наследственности. Репродуктивное здоровье оценивалось при изучении менструальной функции, наличию гинекологических, инфекционных заболеваний, оперативному вмешательству, паритету родов, методам контрацепции. При детальном изучении паритета значительное внимание уделялось исходу предыдущих беременностей, особенностям наступления и течения настоящей беременности, приему лекарственных препаратов во время беременности, результатам биохимического скрининга в 1-м и 2-м триместре, посещаемость женской консультации. При наличии в анамнезе неблагоприятных исходов предыдущих беременностей уточнялись причины, сроки осложнения.
Срок беременности рассчитывался по формуле Негеле (Negele F.K.), дате последней менструации, данным ультразвукового исследования в ранние сроки беременности (7-20 недель), дате переноса эмбрионов при ЭКО. Всем беременным контрольной и основной группы при поступлении проводилось ультразвуковое исследование, общеклиническое, биохимическое, гемоста-зиологическое и микробиологическое исследование. При отягощенном соматическом анамнезе проводилась консультация смежными специалистами: терапевтом, ангиохирургом, окулистом, неврологом, оториноларингологом, эндокринологом. Объективный осмотр включал в себя определение антропометрических показателей, расчет ИМТ формуле ИМТ=вес кг/рост м2. При гинекологическом осмотре оценивали состояние наружных и внутренних половых органов, наличие пороков их развития. При этом производился забор отделяемого из влагалища для микроскопического исследования и цер-викального канала для бактериологического исследования.
Акушерский осмотр включал в себя оценку высоты стояния дна матки, окружности живота, положению, предлежанию плода, наличие тонуса матки, определение частоты сердечных сокращений плода; оценивалась динамика веса беременной в течение беременности и на фоне лечения в родильном доме. В индивидуальную карту беременной фиксировались полученные данные, а также сведения об осложнениях течения беременности, предыдущих госпитализациях, проводимого лечения.
При оценке полученных сведений в совокупности с дополнительными инструментальными исследованиями вырабатывалась тактика дальнейшего ведения беременности, сроках и способах родоразрешения. После родораз-решения оценивалось течение раннего послеродового периода, наличие инфекционных и тромботических осложнений.
Лабораторное исследование проводилось всем беременным, участвующим в исследовании, и соответствовало стандартам лабораторного обследования при поступлении в стационар: 1. общеклиническое обследование: клинический анализ крови, определение группы крови, резус-фактора, биохимический анализ крови, обследование на носительство ВИЧ, гепатитов В и С, реакция Вассермана, общий анализ мочи, по показаниям – анализ мочи по Нечипоренко, анализ мочи по Зимницкому, посев мочи, проба Реберга в соответствии с требованиями приказов Министерства здравоохранения Российской Федерации № 572н от 12.11.2012 г; 2. микроскопическое исследование мазков содержимого влагалища и бактериологический посев на флору содержимого цервикального канала в соответствие с требованиями приказов Министерства здравоохранения Российской Федерации № 572н от 12.11.2012 г; 3. гемостазиологическое исследование: плазменное звено гемостаза (АЧТВ, ПИ, МНО); уровень естественных антикоагулянтов (антитромбин III, протеины С); тромбоэластограмма (r+к, ма, ИТ). Кардиотокографическое исследование проводили беременным основной группы со сроком 26-41 недель. Для этого использовался фетальный монитор Hewlett Packard Series 50 XM. При анализе кардиотокографии оценивали ба-51 зальный ритм, его вариабельность, наличие осцилляций, акцелераций и деце-лераций, частоту сердечных сокращений плода. Нестрессовый тест считался положительным при регистрации двух и более акцелераций амплитудой не менее 15 ударов в минуту на протяжении 15 минут записи. Для стандартизации оценки данных кардиотокографии придерживались единой классификации, предложенной перинатальным комитетом FIGO (1985).
Ультразвуковое исследование проводилось в лаборатории пернатальной диагностики кафедры акушерства, гинекологии и перинатологии Первого МГМУ им. И.М.Сеченова, в приемном отделении и клинико диагностическом центре родильного дома ГКБ имени С.С. Юдина с использованием аппарата Philips ClearView 350 (Нидерланды), Esaote MyLab 50 (Италия), снабженных датчиком цветного и допплеровского картирования и конвексным электронным датчиком с частотой 3,5 и 2,5 МГц. Для нивелирования низкочастотных сигналов от пульсирующих стенок сосуда и получения качественных кривых скоростей кровотока использовали фильтр 50 Гц. Пробный объем устанавливали равным 1-3мм угол между продольной осью сосуда и направлением допплеровского луча 35-400. УЗИ проводили в положении женщины лежа на спине, начиная с опре деления положения и предлежания плода. Затем производили измерение фе тометрических параметров: бипариетального размера головки; окружности головки; окружности живота; длины бедренной кости. Полученные резуль таты сравнивали с нормативными показателями, разработанными В.Н.Демидовым (1982), А.Т.Буниным (1985), М.В. Медведевым (1985), А.Н.Стрижаковым (1985). Диагноз синдрома задержки плода диагностиро вался при отставании фетометрических параметров более чем на 2 недели. При этом выделялась симметричная форма задержки роста плода (при рав номерном отставании всех фетометрических параметров) и ассиметричная форма (при значительном отставании параметра окружности живота по срав нению с параметрами размера головки плода). Предполагаемая масса плода рассчитывалась по формуле Shepard (M.Shepard и соавт,. 1982), учитывая параметры бипариетального размера головки и окружности живота. Ультразвуковая плацентография включала определение локализации пла центы, ее толщины, степени зрелости, структурности. Толщина плаценты из мерялась в поперечном сечении в месте отхождения сосудов пуповины. Структура и степень зрелости плаценты оценивалась согласно классифика ции , предложенной P. Granuum и соав. 1979г., предполагающая 4 степени. Оценка количества околоплодных вод проводилась при высчитывании ин декса амниотической жидкости (ИАЖ) по методике A.Phelan и соав. (1987г.). Маловодием считали значение ИАЖ 10 см, многоводием - 20 см. Допплерометрическое исследование маточно-плацентрано-плодового кровотока при плацентарной недостаточности включало различной степени тяжести включало в себя оценку кровотока в маточных артериях, артерии пуповины, средней мозговой артерии, грудном отделе аорты плода, верхней брыжеечной и селезеночной артерий, нижней полой вен, венозном протоке. Для анализа кровообращения в указанных сосудах использовался общепринятый метод вычисления систоло-диастолического отношения (СДО), индекса резистентности (ИР), пульсационного индекса (ПИ) по формулам: СДО=МССК/КДСК ИР=(МССК-МКДС)/МССК ПИ=(МССК-КДСК)/ССК, где МССК- максимальная систолическая скорость кровотока, КДСК- конечная диастолическая скорость кровотока, ССК- средняя скорость кровотока. Регистрацию кривых скоростей кровотока в маточных артериях осуществляли при продольном сканировании в области боковых стенок малого таза.
Эхографическая и допплерометрическая характеристика поджелудочной железы плода при плацентарной недостаточности и СЗРП различной степени тяжести
Система лазерной накачки состоит из лазера мощностью 30 мВт с длиной волны 532 нм, поляризатора, позволяющего ослабить накачивающее излучение во время юстировки оптической схемы, а также фокусирующей линзы с фокусным расстоянием 190 мм производства АО "Лыткаринский завод оптического стекла" (ЛЗОС, Россия) и механического затвора с ирисовой диафрагмой. Затвор позволяет отсекать накачивающее излучение для получения фоновых спектров. Данный метод оказывает особенно важным при измерениях на высоких температурах, поскольку затвор позволяет непрерывно получать пары фоновых и результирующих спектров за время, значительно меньшее, чем период изменения фонового теплого излучения, вызванного изменением температуры высокотемпературной печи. Лазер и фокусирующая линза установлены на прецизионных механических трансляционных столиках производства ООО "Авеста-Проект" (Россия) с микрометрическими винтами, позволяющими точно устанавливать элементы на оптический оси. Накачивающее излучение передается на образец с помощью зеркала.
Система регистрации построена на базе пары собирающих линз с фокусным расстоянием 95 мм производства ЛЗОС, фокусирующих изображение интересующей области на образце на скрещенную оптическую щель. После скрещенной оптической щели помещено подвижное зеркало. Если подвижное зеркало установлено на оптической оси, изображение интересующей нас области образца, полученное с помощью пары собирающих линз передается на CCD-камеру, закрепленную на оптическом микроскопе. При удалении подвижного зеркала с оптической оси изображение интересующей области с помощью второй пары собирающих линз с фокусными расстояниями 95 и 190 мм передается на оптическую щель монохроматора МДР-12 производства Ломо (Россия). Все линзы установлены на прецизионных механических трансляционных столиках производства ООО "Авеста-Проект" (Россия). После прохождения монохроматора сигнал региструется с помощью CCD-камеры с чипом 1300х256 пикселей производства Princeton Instruments (США). Полученный на чипе CCD-камеры сигнал регистрируется с помощью компьютера.
Стандартная программа управления ССD-камером Princeton Instruments — WinSpec — не обладает необходимым функционалом для измерений спектров в процессе окислительно-восстановительных реакций на анодном электроде ТОТЭ. Например, в программном обеспечении WinSpeс не включены следующие функции:
Снятие набора спектров подряд в течение некоторого времени, с указанием времени, прошедшего с начала эксперимента. Имеет ограниченные возможности по контролю механического затвора. Имеет закрытый формат данных, что не позволяет проводить удобную и эффективную обработку результатов эксперимента. Однако, наличие у контроллера CCD-камеры дополнительных библиотек [92] для взаимодействия с другими языками программирования позволяет написать свое программное обеспечение для управления камерой. Для проведения эксперимента на языка LabView была написана программа "ShutterControl". Для начальной обработки данных, а так же для выбора данных для последующей обработки, была написана программа "DataManipulation". Описание каждой программы представлено в следующих разделах.
Программа "ShutterControl" предназначена для проведения эксперимента. Основная функция программы — управление затвором в процессе измерений. Затвор используется для перекрытия луча лазера. При перекрытом затворе снимается фоновый спектр, отвечающий излучению черного тела. Затем с открытым затвором на протяжении такого же времени снимается спектр с наличием лазерной накачки. При вычитании первого спектра из второго получается спектр, соответствующий спектру комбинационного рассеяния света. Необходимость снимать фоновый спектр перед каждым снятием основного спектра объясняется флуктуациями температуры высокотемпературной печи. Даже небольшие изменения температуры (несколько градусов Цельсия) приводят к заметному изменению интенсивности теплового излучения. Остальные функции программы "ShutterControl":
Особенности гормонального статуса новорожденных при плацентарной недостаточности и СЗРП различной степени тяжести
Так, длина поджелудочной железы плода в сроки 21-23+6 нед в данной клинической ситуации длина железы уменьшена на 33,1%, окружность – на 26,2%; в сроки 28-32+6 нед – на 28% и 21,23% соответственно по сравнению с таковыми при неосложненной беременности. В сроки 33-36+6 нед длина ПЖ плода при субкомпенсированной ПН и СЗРП II степени уменьшена на 22,8%, окружность железы – на 18,4% соответственно. В сроки 37-40+6 длина железы уменьшена на 21,2%, окружность – на 17,42%. Таким образом, нами отмечалось равномерное уменьшение размеров ПЖ плода при формировании CЗРП II степени, причем наиболее выраженное отставание отмечено не в III триместре, а в середине II триместра (21-23+6 нед), то есть в раннефетальный период. Данный факт отражает изменения органной микроциркуляции при нарушениях маточно-плацентарно-плодовой гемодинамики и нарушения морфологического становления эндокринной и экзокринной части ПЖ плода. Интересен тот факт, что при формировании СЗРП II степени еще с середины II триместра беременности сохраняется относительная пропорциональность морфометрических параметров ПЖ плода (соотношение длины:толщины:окружности). Так, в середине II триместра (21-23+6 недель) оно составило 3,83:1:8,07; в начале III триместра – 3,68:1:8,61; при доношенной беременности – 3,7:1:7,61, что практически соответствовало таковым параметрам при компенсированной ПН и СЗРП I степени. Однако соотношение размеров в раннефетальный период (21-23+6 недель) было изменено, и преобладала толщина ПЖ над длиной и окружностью, что, возможно, обусловлено относительной компенсаторной гипертрофией стромы железы. Однако в III триместре размеры ПЖ плода меньше нормативных, но сохраняется относительная пропорциональность морфометрии и не выявлено грубых изменений анатомии органа. Так же, как и при компенсированной ПН при положительном эффекте от проводимой терапии ПН по мере увеличения темпов прироста фетометрических показателей отмечалось соответствующее увеличение линейных размеров ПЖ плода и ее окружности, однако ни в одном наблюдении они не достигли нормативных значений. Следует отметить, что положительный эффект от проводимой в условиях стационара терапии отмечался нами лишь у 6 из 36 (16,67%) беременных с субкомпенсированной ПН, в среднем через 14,2 дня. У остальных – сохранялись признаки субкомпенсированной ПН до конца гестации (в основном на фоне экстрагенитальной патологии, преэклампсии в сочетании с отягощенным акушерско-гинекологическим анамнезом).
При исследовании кровообращения в системе мать-плацента-плод у пациенток основной группы с субкомпенсированной ПН было отмечено, что показатели уголнезависимых коэффициентов достоверно превышали по численным значениям параметры, выявленные в контрольной группе .
Особенности выявленных нарушений маточно-плацентарно-плодовой гемодинамики у пациенток с субкомпенсированной ПН и выявленными нарушениями представлены в таблице 20. Из представлены в таблице данных видно, что при субкомпенсированной ПН регистрируется повышение сосудистого сопротивления и в маточных артериях, и в артерии пуповины плода, то есть регистрируются сочетанные нарушения кровотока в системе мать-плацента-плод, свидетельствующие о прогрессирующих морфологических изменениях в плацентарной ткани и сосудах маточно-плацентарного ложа и плодово-плацентарной системы. Кроме того, нами также были выявлены признаки начальной и выраженной централизации кровотока плода. При этом начальная централизация кровотока характеризовалась снижением резистентности в средней мозговой артерии плода (не более чем на 50%) (СДО 2,4-2,7 в III триместре гестации) или увеличением сосудистого сопротивления в аорте (СДО более 8,0 в III триместре гестации). Выраженная централизация характеризовалась одновременным повышением сосудистого сопротивления в аорте (СДО более 8,0 в III триместре гестации) и снижением – в средней мозговой артерии (СДО менее 2,4 в III триместре гестации).
Всего во втором триместре гемодинамические нарушения кровотока в системе мать-плацента-плод были выявлены у 13 (36,11%) беременных, в III триместре – у 36 (100%). Структура нарушений в III триместре беременности представлена в таблице 21. Как видно из данных таблицы, при субкомпенси-рованной ПН и СЗРП II степени преобладают сочетанные нарушения кровотока в маточных (односторонние и двусторонние нарушения) артериях и в артерии пуповины – 28 (77,8%). Данные особенности объясняются выра-92 женной эндотелиальной дисфункцией, проявляющейся в осложненном течении беременности (умеренная и тяжелая преэклампсия), признаками гиперкоагуляции. Обращает на себя внимание также соматическая отягощенность женщин. Централизация плодового кровообращения была нами выявлена в 10 (27,8%) наблюдениях, при этом выраженная ее степень отмечалась у каждой третьей пациентки.