Содержание к диссертации
Введение
Глава I Обзор литературы 15-67
1.1. Фетальные нарушения сердечного ритма 15-55
1.2. Нарушения ритма сердца в постнатальном периоде 55-67
Глава II Материал и методы исследования 68-105
2.1. Фетальные нарушения сердечного ритма 68-96
2.1.1. Клинический материал 68-69
2.1.2. Особенности анамнеза пациенток 69-72
2.1.3. Разделение исходного клинического материал на группы 72-79
2.1.4. Сочетание врожденных пороков сердца и HP в исходной выборке фетальных аритмий 79-80
2.1.5. Исходы наблюдений фетальных HP 81-82
2.1.6. Методика обследования и ведения беременности при выявлении нарушений сердечного ритма у плода 82-96
2.2. Постнатальные нарушения сердечного ритма 96-104
2.2.1. Клинический материал 96
2.2.2. Разделение исходного клинического материала на группы 97-99
2.2.3. Особенности анамнеза пациенток 99-101
2.2.4. Методы обследования и тактика ведения детей с HP 102-104
2.3. Характеристика использованных статистических методов и технических средств 104-105
Глава III Результаты исследования и их обсуждение 106-337
Часть I. Фетальные аритмии 106-233
3.1. Характер изменений морфометрических показателей сердца при различных видах фетальных нарушений ритма сердца и проводимости 106-127
3.2. Механизмы развития основных структурно-функциональных изменений фетального сердца при наличии HP у плода 127-134
3.3. Особенности течения различных видов фетальных нарушений ритма сердца и проводимости 135-189
3.3.1. Синусовые нарушения ритма 135-148
3.3.1.1. Изменения морфометрии фетального сердца, внутрисердечной и общей гемодинамики при разных видах синусовых нарушений сердечного ритма у плода 136-141
3.3.1.2. Течение и исход беременности 141-148
3.3.2. Фетальная экстрасистолия 148-164
3.3.2.1. Изменения сердечной морфометрии, внутрисердечной и общей гемодинамики при разных видах экстрасистолии у плода 149-153
3.3.2.2. Течение и исход беременности 153-164
3.3.3. Особенности внутриутробного течения наджелудочковых тахи аритмий органического происхождения 164-173
3.3.4. Особенности внутриутробного течения сердечных блокад органического происхождения 174-181
3.3.5 Заключение 182-189
3.4. Возможности терапевтического лечения фетальных нарушений ритма сердца и проводимости 190-233
3.4.1. Синусовые нарушения ритма сердца у плода 190-193
3.4.2. Фетальная экстрасистолия 193-198
3.4.3. Органические тахиаритмии у плода 198-216
3.4.4. Органические брадиаритмии у плода 216-220
3.4.5 Заключение 220-233
Часть II. Постнатальные аритмии 234-337
3.5. Анализ возможных факторов риска развития фетальных и постнатальных нарушений ритма сердца и проводимости 234-270
3.5.1. Возможные причины возникновения аритмий у плода 234-243
3.5.2. Возможные причины возникновения аритмий у детей 243-257
3.5.3 Сравнительная оценка росто-весовых параметров новорожденных от беременных исследуемых групп 257-261
3.5.4 Заключение 261-270
3.6. Особенности течения и возможности терапевтического лечения постнатальных нарушений сердечного ритма и проводимости 271-337
3.6.1. Особенности постнатального течения НЖТ 271-289
3.6.2. Особенности течения экстрасистолии у детей 300-309
3.6.3. Особенности постнатального течения брадиаритмии 310-318
3.6.4. Особенности течения атриовентрикулярных блокад 319-322
3.6.5 Заключение 323-337
Заключение 338-375
Выводы 376-377
Практические рекомендации 378-379
Указатель литературы 380-417
Приложение 418-421
- Фетальные нарушения сердечного ритма
- Механизмы развития основных структурно-функциональных изменений фетального сердца при наличии HP у плода
- Возможные причины возникновения аритмий у плода
- Особенности постнатального течения брадиаритмии
Фетальные нарушения сердечного ритма
Врожденная патология сердца представляет собой целый пласт проблем и вопросов, часть из которых была успешно решена, другая находится на этапе изучения. Колоссальные успехи, достигнутые в диагностике и лечении большинства форм врожденных пороков сердца, привели к снижению младенческой и неонатальной смертности, как в нашей стране, так и за рубежом. В развитых странах этому немало способствовало активное внедрение пренатальной диагностики ВПС, позволяющее на ранних сроках гестации оценить потенциальную возможность и необходимость сохранения беременности. Диагностика и лечение фетальных нарушений ритма представляет собой междисциплинарную проблему, которая до настоящего времени до конца не решена. Злокачественные виды аритмий (наджелудочковая тахикардия, трепетание предсердий, полная поперечная блокада) в сочетании с водянкой плода являются причиной внутриутробной смерти в 3-30% случаев.
Первое описание фетальной аритмии было дано AS Hyman в 1930 году. Однако наличие связи между наджелудочковой тахикардией (НЖТ) и внутриутробной смертью было впервые установлено только в 1969 году DL Silber с соавторами. CM McCue в 1977 году сообщил о развитии полной поперечной блокады у плода мать которого страдала системной красной волчанкой. Первые попытки лечения были предприняты только в начале 80-х годов 20-го столетия. Активное внедрение метода ультразвуковой оценки состояния плода и плацентарной гемодинамики позволило сделать большой шаг в терапии фетальных нарушений ритма. К методам фетальной интервенции в настоящее время относится фармакологическая терапия, открытые и закрытые способы хирургического вмешательства. Пионерами фармакологической терапии аритмий сердца плода считают Eibschitz с соавторами, которые в 1975 году использовали пропранолол для лечения фетальной наджелудочковой тахикардии. Трансплацентарное назначение дигоксина было впервые применено спустя несколько лет (1982) Юеіптап CS с соавторами. В 2009 году Szwast A et al сообщили о гипероксическом способе лечения синдрома гипоплазии левого сердца плода путем вдыхания 60% кислорода матерью в течение 10 минут. Carpenter R et al в 1986 опубликовали результаты имплантации электрокардиостимулятора плоду с полной поперечной блокадой. Однако большинство открытых хирургических методик у плодов человека заканчиваются гибелью ребенка в ближайшем послеоперационном периоде. Так называемые «закрытые» вмешательства включают вальвулопластику при аортальном стенозе, атриосептостомию при синдроме гипоплазии левого сердца и вальвулопластику при атрезии легочной артерии. Несмотря на достаточно серьезные попытки инвазивного вмешательства на плоде, до сих пор не решены вопросы показаний и не определены риск/преимущества указанных методик.
Первым шагом на пути изучения проблемы фетальных аритмий на наш взгляд должно стать обсуждение вопросов эмбриологии человека, а именно развития сердца плода в аспекте формирования возможных нарушений ритма. Синусовый узел обнаруживается у эмбриона на 28-30 день развития. Анатомически сердце полностью сформировано к 8 неделе гестации. Однако большая часть молекулярно-клеточных механизмов созревает в процессе беременности. Существует несколько принципиальных различий между гемодинамикой плода и новорожденного ребенка. Прежде всего это шунтирование крови у плода на 3 уровнях ( венозном, внутрисердечном и артериальном). Вторым не менее важным фактором является наличие плаценты, которая по сути замещает целый ряд органов у плода (газовый обмен, гомеостаз жидкости и метаболитов, нутритивная функция) и выполняет эндокринную функцию. Циркуляция крови у плода остается неизменной в течение всей беременности и резко меняется сразу после рождения. В то же время, развитие проводящей системы сердца, кардиомиоцитов, рецепторных и нейрогуморальных механизмов регуляции сердечно-сосудистой системы происходит постепенно в течение всего внутриутробного периода, зачастую заканчиваясь через несколько недель-месяцев-лет после рождения.
Как известно, проводящая система сердца впервые гистологически прослеживается на стадии XIV эмбрионального развития (5-7 мм или 29 дней). Формирование проводящей системы окончательно завершается после рождения. Согласно данным целого ряда авторов, клетки из которых впоследствии образуется синусовый узел, образуются слева от правого клапана венозного синуса. Клетки синусного узла с самого начала являются специализированными и представлены двумя группами. Первая группа состоит из Р клеток, которые содержат скудное количество миофибрилл и митохондрий и связаны только между собой и с переходными клетками. Последние относятся ко второй группе и образуют соединение между синусным узлом и прилегающими клетками межузлового и межпредсердного путей. Окончательно формирует синусный узел первая группа клеток. Согласно другим данным, клетки синусового узла и атриовентрикулярного узла являются остатками первичного миокарда венозного синуса и атриовентрикулярный борозды. Появление эндокардиальной подушки обеспечивает электрическую независимость предсердий и желудочков, с этого момента атриовентрикулярный узел начинает осуществлять проведение возбуждения только между этими камерами. Желудочковая проводящая система развивается одновременно с разделением желудочков и впервые обнаруживается в миокарде окружающем межжелудочковое окно. Сердечные сокращения начинаются задолго до стадии ротации сердца и деления.
Общеизвестно, что синусовый узел у животных можно отличить от рабочего миокарда по его богатой адренергической и холинергической иннервации (Yamauchi, 1973). Показано также, что существуют значительные видовые различия в характере иннервации синусового узла; следовательно, результаты, полученные в эксперименте на животных, не могут быть непосредственно перенесены на человека. Исследования на сердце эмбриона человека выявили раннее формирование богатой нервной сети, содержащей холинэстеразу; отмечено также высокое по сравнению с миокардом предсердий содержание холинэстеразы в клетках синусового узла202. В настоящее время недостаточно данных об адренергической иннервации и ее развитии в сердце человека. В эксперименте на животных установлено, что развитие адренергического компонента иннервации сильно запаздывает относительно холинергического компонента. Проведенные исследования показали, что проникающая часть атриовентрикулярного пучка у плода огромна по сравнению с аналогичной структурой у взрослых, также как и предсердного компонента атриовентрикулярного соединения и синусового узла. Согласно данным указанных авторов, все эти структуры погружены в соединительнотканный матрикс, особенно структуры синусового узла, в то время как James ТН (1985) указывал на то, что синусовый узел плода лишен соединительной ткани. Как считают сами авторы полученные данные «свидетельствуют скорее о том, что доля собственно проводящей ткани, приходящаяся на единицу объема узла, с возрастом уменьшается 2 2. Вполне возможно, что резко выраженный фиброз синусового узла, наблюдающийся у пожилых людей, является продолжением данного процесса, поскольку узел в этом возрасте сохраняет очень небольшое количество специализированных клеток». Предполагается, что подобные процессы происходят в атриовентрикулярном соединении и особенно затрагивают островки проводящей ткани в центральном фиброзном теле у плодов и младенцев. У плодов человека, переходная клеточная зона АВ-соединения к середине внутриутробного развития имеет холинэстеразоположительную иннервацию, в то время как проводящие ткани желудочков (хотя они и являются холинэстеразоположительными), полностью лишены холинергической иннервации. Существующие морфологические данные не позволяют предполагать, что специализированная область АВ-соединения у человека имеет холинергическую или адренергическую иннервацию. Проведение тщательных морфологических и ультраструктурных исследования позволит решить насколько возможна абсолютная экстраполяция результатов, полученных в эксперименте на животных, на человека. Эти ограничения в равной мере относятся и к характеру иннервации специализированных тканей желудочков, который также обнаруживает существенные межвидовые различия.
Исследования, проведенные in vitro на изолированных сегментах миокарда ягнят, показали что фетальный миокард менее способен к растяжению чем зрелый . При анализе фетального миоцита было выявлено, что он имеет меньший диаметр и контрактильную клеточную массу в сравнении с зрелым кардиомиоцитом 414. Работами in vivo было продемонстрировано отсутствие зависимости между сердечным выбросом и преднагрузкой у плодов ягнят, выраженное тем больше, чем меньше гестационный возраст. Однако в исследовании Hawkins et al, 1989 доказано, что кривая Франка-Старлинга может оставаться относительно нормальной при давлении наполнения ( ударном объеме) около 10 mm Hg 288. Кроме того, минимальное увеличение постнагрузки (давление в аорте в пределах 15 mm Hg) приводит к падению сердечного выброса на 25%. Этот факт является наглядной демонстрацией крайне низких резервных возможностей миокарда плода к растяжению.
Механизмы развития основных структурно-функциональных изменений фетального сердца при наличии HP у плода
Незрелый миокард плода имеет меньшую сократительную способность и комплайнс (жесткость), а также более медленную частоту сокращения и расслабления в отличие от миокарда новорожденного и взрослого человека. В свете получающей все большее распространение теории об активном механизме диастолы, приобретает особый интерес факт, согласно которому диастолическая податливость сердца (комплайнс), или его жесткость, являются функцией ЧСС. Таким образом, ритмодиастолическая зависимость выступает как важнейший механизм регуляции сердечного выброса. Можно предположить, что в нашей серии наблюдений у плодов с органическими аритмиями незрелость именно этого механизма регуляции достаточно быстро приводила к развитию водянки и внутриутробной декомпенсации сердечной деятельности. Данные физиологические процессы, по-видимому, находили свое отражение в цифровом эквиваленте - в количественном изменении морфометрических показателей фетального сердца.
Еще одним важным ограничением фетального миокарда является минимальный ответ на увеличение постнагрузки. В эксперименте на плодах ягнят было показано, что функциональные резервы фетального миокарда находятся на "пределе своих возможностей", фетальная сердечная мышца очень чувствительна к изменениям постнагрузки и практически не имеет барорецепторов Это проявляется резким падением сердечного выброса при минимальном увеличении постнагрузки. Кроме того, сердечный выброс увеличивается крайне незначительно даже при выраженном уменьшении постнагрузки. В связи с этим, фетальный миокард описывается как относительно чувствительный к постнагрузке Сердечный выброс может быть увеличен путем изменения объема или стимуляции В-адренорецепторов при условии, что артериальное давление остается неизменным. Этот факт демонстрирует, что изменение величины преднагрузки определяет величину сердечного выброса у плода. Большая часть фетальной крови составляет плацентарный кровоток, располагаясь между артериальной и венозной системами циркуляции. Учитывая, что основной сосудистый объем является экстракорпоральным, способность к увеличению преднагрузки путем изменения венозного возврата ограничена . Наконец, наличие шунта через овальное окно обеспечивает уравнивание давления между желудочками (то есть взаимную зависимость). Вследствие этого эффекта, фетальный миокард левого и правого сердца в одинаковой степени зависим от преднагрузки, что и обуславливает низкую способность сердца плода к селективной регуляции выброса желудочков.
Опираясь на указанные выше факты, можно предположить, что зафиксированное нами увеличение размеров полых вен и правого предсердия при органических аритмиях независимо от срока беременности отражает изменение сосудистого сопротивления с попыткой увеличения сердечного выброса. Однако, незрелость миокарда, особенно на ранних сроках беременности не позволяет регулировать выброс и приводит к дилатации полостей сердца (в частности к увеличению КДР ПЖ) и развитию водянки плода. В свою очередь утолщение миокарда желудочков при АВ-блокаде по всей видимости следует объяснять низкой способностью к его сокращению и раслаблению с одновременной попыткой увеличения сердечного выброса. В этой связи полезно вспомнить закон Лапласа, согласно которому (применительно к желудочку сердца): Р = T/R, где:
Р - внутрижелудочковое давление,
Т - напряжение стенки желудочка,
R - радиус желудочка.
В соответствии с этим законом при дилатации сердца с увеличением радиуса его желудочка, для поддержания исходного давления потребуется развивать большее напряжение. Это, в свою очередь, повлечет за собой повышение расхода 02 и, таким образом, эффективность работы сердца снизится. Так как площадь поперечного сечения желудочка сердца равна pR , то, соответственно, увеличение радиуса желудочка в 2 раза влечет за собой увеличение напряжения в 4 раза.
Гипертрофия миокарда (суммарное увеличение массы сердца за счет наращивания массы отдельных мышечных волокон) по сравнению с дилатацией - более совершенный, но и более длительный тип компенсации. До определенных границ гипертрофия является обратимой, а в далеко зашедших случаях она приводит к срыву компенсации, так как доказано, что при увеличении толщины миофибрилл в 2 раза диффузия 02 становится обратно пропорциональной квадрату расстояния, которое 02 должен преодолеть в процессе диффузии. При этом необходимо учитывать, что количество капилляров в гипертрофированном миокарде плода остается неизменным, а частота и максимальная сила сокращений изолированных фетальных мышечных волокон значительно ниже, чем у новорожденного или взрослого человека.
Целый ряд исследований, проведенных на животных, позволили изучить процессы функционального и структурного созревания миокарда в процессе беременности и в периоде новорожденности. Предполагается, что эти процессы аналогичны механизмам, которые происходят и у плодов человека. Важной структурной особенностью фетального миокарда является то, что он насчитывает на 30% меньше контракти льных элементов на грамм мышечных волокон, также как и сниженную концентрацию сократильных белков. Изоформы фетального тропонина характеризуются меньшим сродством и чувствительностью к связыванию ионов кальция чем, аналогичные белки взрослого человека. Помимо этого, фетальный саркоплазматический ретикулум и поперечная тубулярная система менее развиты и имеют более низкую емкость для накопления ионов кальция.
Учитывая тот факт, что миокард обеих желудочковых камер сердца плода одинаково зависим от преднагрузки, очевидно, что при атрио вентрикулярных блокадах наблюдается значимое и практически равное фракции выброса обоих желудочков, что и было зафиксировано нами в результате сравнительного анализа.
В то же время, при наджелудочковых тахиаритмиях (вследствие низкого ответа фетального миокарда на постнагрузку) в первую очередь падает насосная функция "ведущего " - правого желудочка. В нашем исследовании (см. выше) она была снижена в среднем не менее, чем на 20% в период 22-29 недель беременности и на 15% - в 30-39 недель. Кроме того, при наличии тахисистолии практически отсутствуют резервы для увеличения коронарного кровотока, а, следовательно, доставки кислорода к сердечной мышце плода, что в свою очередь также сопровождается снижением производительной функции фетального сердца. Известно, что основной выброс левого желудочка приходится на брахиоцефальные сосуды и коронарные артерии. У плода правый желудочек выполняет роль поставщика низкооксигенированной крови в плаценту, в то время как левый обеспечивает кислородом сердце и мозг. Падение насосной функции правого желудочка ведет к развитию сердечной недостаточности в виде нарастающего отека, а снижение фракции выброса левого желудочка отражается на коронарном кровотоке и замыкает «порочный круг» гипоксии мозга. Зрелость плода имеет колоссальное значение в вопросе развития водянки в ответ на длительносуществующую аритмию. В процессе увеличения гестационного возраста плода происходит изменение в распределении сердечного выброса. Начиная с середины беременности приблизительно на 20% увеличивается количество крови, приходящей в брахиоцефальные сосуды. В это время 35% совместного выброса желудочков обеспечивает брахиоцефальные сосуды (мозг), а плацента и остальная часть туловища начинают получать по 30%» . В нашей серии наблюдений, как и в целом ряде предшествовавших работ, плоды со сроком гестации до 28 недель имели гораздо большую вероятность развития сердечной недостаточности и угрозу для жизни, чем пациенты с аналогичными аритмиями более «старшего» гестационного возраста.
В экспериментальных исследованиях 148 158 159 было показано, что чем раньше плод подвергался действию гипоксии, тем чаще обнаруживалось расширение желудочков, вследствие деструкции окружающей ткани, тем чаще выявлялись порэнцефалические полости в толще белого веществ