Гипервентиляция как функциональный тест для прогнозирования течения и исходов беременности (обзор литературы)

Выявление ранних признаков акушерской патологии – позднего гестоза, спонтанных преждевременных родов, задержки внутриутробного развития плода – может быть основано на изучении тонуса и реактивности вегетативной нервной системы (ВНС) женщин [2, 3]. В последние годы для оценки ВНС широко применяются показатели вариабельности ритма сердца (ВРС) беременных. В ходе наших исследований были найдены отчетливые дифференциальные признаки гестационной патологии, состоящие в инверсии динамических сдвигов ВРС при дыхательной нагрузочной пробе (гипервентиляция). Показано, что при данной пробе реактивные изменения маркеров ВНС носят разнонаправленный характер, зависящий от типа нейровегетативной регуляции и наличия или отсутствия акушерской патологии [3].

Полученные результаты заставили обратить пристальное внимание на сущность гипервентиляции (ГВ) как физиологического явления и как функционального теста. В отношении критериев и краткосрочных эффектов произвольной ГВ в литературе имеются противоречивые сведения. Ряд авторов считают гипервентиляцией любое увеличение минутного объема дыхания относительно средних индивидуальных его величин, ограничиваясь представлением о ГВ как о “дыхании, превышающем метаболические потребности” [37]. Другие полагают достигнутым порог ГВ лишь при наличии определенного алкале- мического сдвига крови [12, 33, 41]. Недостаточно разработана теория функциональной пробы с гипервентиляцией. Высказываются возражения против проведения гипервентиляционной пробы у беременных ввиду неблагоприятных последствий гипокапнии и респираторного алкалоза [21]. В связи с этим представляется актуальным вопрос о безопасных границах и режимах интенсивного дыхания как функционального теста. Анализ литературы и собственный опыт проведения данной пробы послужили основанием для настоящей работы, целью которой было рассмотреть теорию и принципы применения дыхательного теста (гипервентиляции) для прогнозирования течения и исходов беременности.

Теория и принципы применения дыхательного теста (гипервентиляции) для прогнозирования течения и исходов беременности.

Понятие гипервентиляции. Вентиляция легких у человека – это физиологический процесс перемещения в легкие (вдох) и обратно из легких (выдох) около 500 мл воздуха (объем дыхания, ОД) со средней частотой 12/мин (частота дыхания, ЧД). Минутный объем дыхания (МОД) представляет собой произведение ОДхЧД, составляя в среднем 6 л. Эти данные относятся к состоянию покоя для субъекта с массой тела 70 кг [50]. Величины ОД и ЧД изменяются в значительных пределах в связи с возрастом, полом, массой тела и ростом индивида. Кроме того, в течение последних 50 лет средние значения объема и частоты дыхания в популяции значительно выросли. Это связывают с общей тенденцией увеличения психосоматических нарушений, тревожности и частоты гипервентиляционного синдрома, как их проявлений [22]. С учетом антропометрических и гендерно-возрастных отличий избыточность МОД по отношению к текущей метаболической потребности организма означает гипервентиляцию. ГВ, как чрезмерная вентиляция легких, ведет к ускоренному выведению углекислоты и снижению парциального давления CO2 в крови и тканях с тенденцией к изменению кислотно-основного состояния в виде роста pH – эффект гипокапнии и респираторного алкалоза [22, 33].

На первый взгляд, понятие гипервентиляции просто: таковая представляет собой углубленное и/или учащенное дыхание [37]. Фактически ГВ может быть определена как “интенсивное дыхание” с той оговоркой, что такое дыхание является неадекватным, превосходя наличную потребность организма. В этом ее принципиальное отличие от нормальной интенсификации дыхания при физической нагрузке (гиперпноэ), когда сохраняется соответствие между процессами дыхания, кровообращения и метаболизма [50]. Различают понятия произвольной (осознанной) и непроизвольной (инстинктивной, рефлекторной) гипервентиляции. Последняя является результатом различных форм гипоксии и/или гиперкапнии, вызывающей рефлекторную активацию нервных клеток дыхательного центра продолговатого мозга. Во многих случаях рефлекторная гипервентиляция также может не отвечать потребностям организма, являясь патологической [22]. В анестезиологии ГВ применяется как нефармакологический способ обезболивания и поддержания нормального парциального давления углекислоты крови. Искусственная вентиляция легких (ИВЛ) проводится при “выключенном” спонтанном дыхании путем аппаратной вентиляции легких либо с применением мышечной релаксации при сохранном сознании пациента [53]. ИВЛ контролируется извне и отличается тем, что здесь дыхание осуществляется под положительным давлением в воздухоносных путях. Напротив, произвольная гипервентиляция – это интенсивное спонтанное дыхание под влиянием “команд” коры головного мозга.

История. Практика ГВ, как функционального теста в клинике, берет начало с 1973 г., когда Wheeler и Watkins изучали степень респираторной синусовой аритмии (РСА) сердца при глубоком дыхании, используя ее как показатель вагального тонуса [46]. Авторами было показано, что во время углубленного дыхания с частотой 12/ мин у здоровых лиц амплитуда РСА значительно увеличивается, при этом “парадоксально” возрастает средняя частота сердечных сокращений. Эффект полностью снимался атропинизацией, что указывало на его зависимость от тонуса блуждающего нерва. Данный метод применили в связи с возможностью диагностики диабетической нейропатии, при которой практически отсутствовало увеличение РСА во время глубокого дыхания [46]. Спустя 9 лет D. Ewing и B. Clark предложили “батарею” тестов для бескровной оценки нейровегетативного статуса (тонуса и реактивности вегетативной нервной системы), в которую вошли гипервентиляция, проба Вальсальвы, изомет- рический кистевой тест и активная ортостатическая проба [18].

Дыхательный центр и паттерн дыхания. Субстратом физиологических эффектов произвольной гипервентиляции являются нервные клетки, задающие ритм дыханию. Инспираторные и экспираторные нейроны продолговатого мозга формируют пейсмекер. В целом эта система нервных клеток сохранила название “дыхательный центр”, хотя, как известно в настоящее время, она не имеет компактной локализации [26]. Дыхательный центр может рассматриваться как ритмический орган, обладающий автоматией (центральный генератор), находящийся под тоническим влиянием афферентной импульсации, которая поступает из окружающей ретикулярной формации и вышележащих нейронных систем варолиева моста. Основной канал обратной связи дыхательного центра – химический (хеморецепция), хотя имеют значение также афферентные импульсы от механорецепторов дыхательных мышц и легочной ткани [5].

Паттерн дыхания полностью описывается тремя переменными: 1) длительностью вдоха, 2) длительностью выдоха и 3) скоростью потока (объемным расходом) воздуха. Более известные в клинической практике величины, такие как частота дыхания, дыхательный объем и минутная вентиляция – являются производными указанных трех переменных [52, 56]. Респираторный цикл складывается из трех последовательных фаз: 1) инспираторной, 2) постинспираторной (пассивный выдох) и 3) экспираторной (активный выдох) [43]. Интересно, что аналогичный паттерн дыхания имеется у всех непрерывно дышащих позвоночных, что свидетельствует о сходном строении дыхательного центра [52]. Полагают, что постинспираторная фаза соответствует периоду инактивации как инспираторных, так и экспираторных нейронов. Кратковременная остановка нисходящей импульсации к спинальным мотонейронам при этом связана с активностью клеток, обусловливающих тоническое влияние на дыхательный центр (апнейстическая группа нейронов варолиева моста) [43].

Вагосимпатическое взаимодействие. Как и другие вегетативные функции, легочное дыхание находится под управляющим влиянием вегетативной нервной системы. Регуляция дыхания осуществляется на основе реципрокных реакций двух подотделов ВНС – симпатического (СП) и парасимпатического (ПСП). Динамическое взаимодействие между ними в ряде случаев составляет предмет исследований, как явление вагосимпатического сопряжения (баланса). Вклад парасимпатического отдела – сложно организованной вагальной системы регуляции сердца и дыхания – отражается, в частности, в феномене респираторной синусовой аритмии. РСА состоит в учащении сокращений сердца при вдохе и, наоборот, замедлении при выдохе [5, 6, 14, 15, 24, 46]. Подобная вариабельность ритма сердца, соответствующая ритму дыхания, является важнейшим компонентом ритмической организации процессов кровообращения в целом. Объяснение респираторной аритмии сердца искали с различных точек зрения и разными методами [5, 11, 15, 30, 34, 39, 46, 47].

Одним из предполагаемых механизмов РСА считается вагосимпатическое взаимодействие. D. Eckberg и со- авт. (1985) методом микронейрографии исследовали влияние спокойного дыхания на симпатическую импульса-цию (СИ) в малоберцовом мышечном нерве и вариабельность ритма сердца. СИ использовалась как маркер сосудодвигательного эфферентного сигнала, ВСР – как показатель вагального компонента регуляции сердца [14]. Наиболее важные выводы авторов состояли в том, что, во-первых, оба вида эфферентной импульсации – симпатический сосудистый и парасимпатический кардиальный – оказались отчетливо “привязанными” к определенным фазам респираторного цикла. Максимум СИ наблюдался в конце экспираторной фазы, минимум – в конце фазы вдоха. Произвольный контроль ритма дыхания не влиял на амплитуду и фазовую организацию СИ по отношению к респираторному циклу. Во-вторых, после необходимой коррекции латентности сигналов было отмечено, что процессы нарастания-спадания активности вагальной и симпатической импульсации осуществлялись не рецип-рокно, как можно было ожидать, а параллельно. Спектральная мощность колебаний в респираторном диапазоне частот оказалась сопоставимой между СИ и ВСР [14]. Из этих наблюдений следует, что преганглионарные нейроны симпатической и парасимпатической регуляции находятся под фазическим влиянием одного и того же источника ритмической активности – дыхательного центра. Факт учащения сердечного ритма в периоде вдоха, несмотря на найденное D. Eckberg и соавт. снижение симпатической импульсации в инспираторной фазе, может быть, по мнению ряда авторов, связано с превалирующим тоническим влиянием на сердце n. vagi [39, 46]. Положительный хронотропный эффект в этом случае обусловлен частичным или более выраженным снятием тормозящего влияния вагуса на сердце.

Барорефлекс. Существенным элементом кардиореспи-раторного взаимодействия является механорецепция (барорецепция) сосудов и сердца. Барорефлекс является важнейшим серверным механизмом, снабженным отрицательной обратной связью, который служит стабилизации системного АД [29]. В упрощенной модели возбуждение барорецепторов каротидного синуса и аорты происходит ритмически в условиях покоя, следуя за пульсовыми изменениями внутриартериального давления. Каротидно-артериальный барорефлекс, постоянно воздействуя на преганглионарные (центральные) нейроны симпатической и парасимпатической систем, изменяет электрофизиологические параметры сердца, сократимость миокарда и периферическое сосудистое сопротивление [40]. Следовательно, барорефлекс имеет определенный базальный уровень активности, который определяет устойчивость гемодинамических показателей в режиме текущей деятельности сердечно-сосудистой системы.

В 1960–70-х гг. были установлены основные физиологические отношения между функцией внешнего дыхания и каротидным барорефлексом (КБР) у наркотизированных животных [11]. Было найдено, что электрическая стимуляция синусного нерва или искусственное повышение кровяного давления внутривенным вливанием альфа-адреномиметика фенилэфрина гораздо менее эффективны в реализации вагального торможения сердца в инспираторной фазе по сравнению с экспираторной фазой дыхательного цикла. Следовательно, активность отрицательной обратной связи между системным АД и тонусом центральных ядер n. vagi отчетливо модулируется ритмическим процессом дыхания. При использовании техники кратковременной стимуляции-супрессии КБР c помощью шейной барокамеры были получены аналогичные результаты у людей [15]. Умеренная стимуляция КБР в экспираторной фазе вызывала существенную децелерацию ритма сердца, соответствующую обычному вагокардиальному ответу на усиление афферентной импульсации по волокнам синусного нерва. Такое же воздействие в инспираторной фазе вызывало лишь незначительный эффект барорецепторной стимуляции [14]. Объяснение данному факту искали в рамках гипотезы о центральном механизме кардиореспираторного взаимодействия. Согласно этой теории, впервые выдвинутой в 1860–65 гг. Траубе и Герингом [30], возбуждение нейронов дыхательного центра, генерирующих потенциалы в ритме дыхания, передается близко расположенным в продолговатом мозге преганглионарным кардиомотор-ным нейронам n. vagi. Во время вдоха это происходит вслед за этапом активации кардиоингибиторных нейронов, аксоны которых контактируют с моторными клетками блуждающего нерва [34]. В состоянии торможения (гиперполяризации) последние не способны адекватно отвечать возбуждением на специфические барорефлекторные импульсы. Поэтому при вдохе вагальные эффекты барорецепторной стимуляции снижаются – явление аттенуации барорефлекса. Во время выдоха происходит обратный процесс, что вызывает урежение сердечного ритма. Данный механизм кардиореспираторного взаимодействия считается одним из компонентов, лежащих в основе дыхательной синусовой аритмии сердца [14].

Кислотно-основное состояние. Гуморальные стимулы – углекислота (двуокись углерода и его неорганические и органические соединения), кислород и кислотноосновное состояние (концентрация ионов водорода, [Н⁺]) крови опосредуют химический контур рефлекторной регуляции дыхания. Эти стимулы, воздействуя на центральные и периферические хеморецепторы, непрерывно регулируют активность дыхательного центра. Хеморефлекс описывается как контролирующая система с обратной связью [13]. При этом дуга рефлекса может рассматриваться двояко в зависимости от того, какой из компонентов – легочная вентиляция (V_E) или напряжение углекислоты и кислорода в артериальной крови (соответственно PaCO₂ и PaO₂) – моделируется как независимая переменная. В первом случае речь идет о механизмах контроля парциального давления CO₂и O₂ при изменениях величины V_E. Во втором случае, наоборот, анализируются механизмы реактивности легочного дыхания на колебания PaCO₂ и PaO₂. Непосредственным стимулом для центральных хеморецепторов, по мнению Duffin, является концентрация [Н⁺] в цереброспинальной жидкости, в то время как уровень PaCO₂ выступает как измеряемый фактор, связанный с [Н⁺] известным соотношением Гендерсона–Хассельбаха [13].

В контексте данной работы важна зависимость PaCO2 от вентиляции как отражающая прямое влияние паттерна дыхания на измеряемый фактор регуляции дыхатель- ного центра (PaCO2) и, следовательно, на центральную гемодинамику. Графически эта зависимость имеет гиперболическую форму и известна как “метаболическая гипербола” [10, 13, 50]. В целом это означает, что при увеличении вентиляции молярная концентрация CO2 быстро снижается до известного порога, после чего вступают в силу жесткие требования поддержания кислотно-основного состояния (КОС) ввиду развития респираторной алкалемии. Последняя обусловлена тем, что в результате гипервентиляции выведение углекислого газа легкими превышает его образование в тканях в ходе окислительных процессов. При этом снижается РаСО2, увеличивается отношение НСО3Ї/РаСО2 и повышается рН артериальной крови. Несмотря на быстрое развитие дыхательной гипокапнической алкалемии, ее метаболические последствия оказываются отсроченными благодаря реактивным изменениям буферных систем. Эти изменения носят двухфазный характер [33]. В первой фазе происходит компенсаторное перераспределение ионного состава экстра- и интрацеллюлярного компартменов за счет выхода анионов хлора из клеток и заменой его внеклеточным бикарбонатом (хлор-бикарбонатный обменник). Во второй фазе происходит задержка реабсорбции бикарбоната в почках и, следовательно, ускоренное его выведение [33].

Известен ряд негативных последствий дыхательного алкалоза, в частности падение церебрального кровотока в результате вазоконстрикции на фоне снижения РаСО2. Данный эффект поддерживается затруднением диссоциации оксигемоглобина при гипокапнии (эффект Бора), что является причиной гипоксии и метаболического ацидоза в мозговой ткани [41]. При значительной гипервентиляции (до 250% минутного объема дыхания) отмечаются изменения на ЭЭГ с появлением тета- и дельта-волн – симптоматика церебральной гипоксии [1]. Гипокапнический алкалоз может приводить к вторичным нарушениям мышечного тонуса вплоть до тетануса и провоцировать мигренозные атаки и эпилептические приступы. Возможны вестибулярные расстройства и измененные состояния сознания [32, 35, 49].

Вместе с тем имеются и положительные стороны дыхательной гипокапнии. Например, транзиторная гипокапния используется при реанимационных мероприятиях в неотложной клинике у пациентов с черепно-мозговой травмой [51]. Произвольная и аппаратная гипервентиляция используются для компенсации метаболического ацидоза [33]. J. Laffey и соавт. (2002) подчеркивают, что даже значительная дыхательная гипокапния обычно хорошо переносится. У здоровых лиц гипокапния не имеет серьезных последствий, за исключением иногда возникающих неприятных ощущений в виде парестезий, учащенного сердцебиения и тонических мышечных сокращений [33].

Перечисленные выше и другие последствия дыхательной гипокапнии могут как недооцениваться, так и переоцениваться при проведении гипервентиляционной пробы в клинике. В связи с этим важна количественная оценка соотношения тех или иных режимов произвольной интенсификации дыхания и степени респираторных и метаболических сдвигов кислотно-основного состояния.

Количественные критерии гипервентиляции. Наиболее логичным и физиологически оправданным определением гипервентиляции является следующее: гипервентиляция – это состояние организма человека, которое характеризуется альвеолярной гипокапнией [50]. Капнометрия – измерение концентрации углекислоты – является основным количественным методом для оценки степени вентиляции. При ориентировочной оценке парциального давления СО₂ в артериальной крови (PaСО₂) чаще используется величина напряжения углекислого газа в конечно-выдыхаемых (end-tidal) порциях альвеолярного воздуха (P_ETСО₂). В норме P_ETСО₂ на 1–3 мм рт. ст. ниже, чем PaСО₂ и составляет 35–40 мм рт. ст. [53].

С точки зрения практики гипервентиляционной пробы правомерен вопрос о допустимой интенсивности и длительности ГВ, которая не должна приводить к значительным нарушениям физико-химического гомеостаза. S. Drage и D. Wilkinson (2001) указывают порог ГВ, соответствующий уровню PaCO2 34 мм рт. ст., ниже которого состояние может считаться гипокапническим [12]. G. Macefield и D. Burke (1991) отметили возникновение парестезий в конечностях у испытуемых на фоне произвольной гипервентиляции при снижении альвеолярного PСО2 в среднем на 20 мм рт. ст. [35]. Разные авторы при изучении церебрального компонента ГВ использовали различные соотношения времени гипервентиляции и достигаемой при этом величины PETСО2. При стандартной 3-минутной продолжительности ГВ, обычно используемой в электроэнцефалографии, значения PETСО2 находились в пределах 20–23 мм рт. ст. [32, 35]. Согласно К. Kong и соавт. (1994), при этом не отмечалось существенных изменений возбудимости нейронов моторной коры у человека [32]. По данным R. Sparing и соавт. (2007), при произвольном поддержании PETСО2на уровне 15 мм рт. ст. к концу 10-минутной ГВ у части испытуемых возникали парестезии, головокружение, покалывание в области лица и конечностей, замедленность речи. Ни в одном случае не наблюдалось карпопедальных судорог, и указанные симптомы быстро регрессировали после прекращения гипервентиляции [49].

Количественные критерии гипервентиляции могут быть определены без применения капнометрии, используя пропорциональную зависимость PaCO2от минутного объема дыхания. Задача усложняется необходимостью учета таких факторов, как отношение объема мертвого пространства легких к дыхательному объему, а также минутная продукция CO2 у данного индивида. Однако у лиц без структурных поражений легких указанные величины могут быть ориентировочно определены по соответствующим номограммам как корреляты массы тела или площади поверхности тела [55]. Учитывая линейную обратную зависимость между вентиляцией и напряжением CO2 в артериальной крови, H. Wexler и P. Lok (1981) постулировали, что произведение (PaCO2)х(VE) является относительно постоянной величиной у одного и того же субъекта на коротком отрезке времени [55]. Отсюда авторы вывели простую формулу вычисления неизвестной величины PaCO2, зная исходное произведение (PaCO2)х(VE) и текущую величину вентиляции. Условием корректности результата является постоянство физиоло- гического мертвого пространства и, следовательно, необходимость управления дыханием по частоте, но не по дыхательному объему. Это связано со значительной вариабельностью числа эффективно вентилируемых альвеол при изменениях дыхательного объема [50].

Физиологические особенности беременности. Беременность у человека в нормальных условиях протекает на фоне сопряженных глубоких изменений дыхания, кровообращения, терморегуляции и метаболизма [9, 16, 23, 28, 31, 38, 54]. Большинство этих изменений 1) запускаются и поддерживаются гормонами беременности, 2) практически полностью завершаются к концу первого триместра и 3) отвечают возрастающим потребностям плода и, в меньшей степени, материнских тканей и органов [54]. Начиная с 6–7-й гестационной недели, наблюдается увеличение минутной вентиляции легких [42]. Прирост показателей объема циркулирующей крови, сердечного выброса и минутной вентиляции к 15-й неделе беременности составляет 40% от догестационного уровня [23]. В дальнейшем вплоть до родов эти изменения не превышают в среднем 50% [28, 31]. Рост МОД происходит за счет увеличения дыхательного объема (40%) и частоты дыхания (15%). Поскольку анатомическое мертвое пространство легких не изменяется, альвеолярная вентиляция возрастает более значительно – до 70% к концу беременности [9]. В результате гипервентиляции PaСО₂ падает до 32 мм рт. ст., т.е. ниже гипокапнического порога [9]. Напряжение O₂ артериальной крови остается неизменным, либо слегка повышается [28]. Респираторный алкалоз беременных частично компенсируется увеличенной экскрецией бикарбоната в почках [36]. Несмотря на это, pH артериальной крови возрастает в среднем до 7,46 [9, 28]. Гораздо реже наблюдаются значительные сдвиги КОС при снижении PaСО₂ менее 28 мм рт. ст., что соответствует состоянию декомпенсации [9]. Следовательно, физико-химическое состояние материнского организма при нормальной беременности можно кратко охарактеризовать как нормоксическая или умеренно гиперокси-ческая гипокапния.

Причины хронической гипервентиляции у беременных связывают с возрастающей насыщенностью организма женщин половыми гормонами, прежде всего прогестероном [36]. Концентрация циркулирующего прогестерона прогрессивно растет на протяжении беременности, а его физиологические эффекты зависят от уровня активных эстрогенов [28]. Прогестерон оказывает потенцирующее действие на хеморефлекс, снижая порог его активации [28, 54]. Показано, что как эндогенный, так и экзогенный прогестерон значительно увеличивают объем вентиляциии реактивность каротидных телец на гипоксию. Подобный эффект наблюдался на фоне увеличения концентрации эстрогенов в крови, либо при введении смеси прогестерона и эстрогена [25].

Однако трудно объяснить хроническую гипервентиляцию беременных стероид-опосредованной активацией центральной и периферической хеморецепции, поскольку ГВ возникает на фоне низкой концентрации [H+] и уровня PaСО2 в крови и цереброспинальной жидкости [28]. D. Jensen и соавт. (2008) выдвинули альтернативную гипотезу, согласно которой причиной гипервентиляции беременных является прямое действие половых гормонов на структуры продолговатого мозга. Данный механизм осуществляется нерефлекторным путем за счет стимулирующего влияния прогестерона и эстрогенов на дыхательный центр [28]. T. Weissgerber и соавт. (2006) нашли тесные корреляции уровня [H+] и PaСО2 с концентрацией половых гормонов и содержанием альбумина крови, который осуществляет буферную функцию как основной пул слабых кислот [54]. Алкалемический сдвиг КОС частично зависит от снижения концентрации альбумина в результате гестационной гемодилюции.

Чувствительность барорефлекса, напротив, снижается на протяжении II триместра беременности и вновь повышается к концу гестационного срока [16]. M. Souma и соавт. (1983) нашли пониженные средние значения индекса Вальсальвы (менее 1,5) у беременных по сравнению с контрольной группой небеременных женщин [48]. При пробе Вальсальвы натуживание на выдохе при сомкнутых голосовых связках приводит к возрастанию давления в грудной полости, что уменьшает венозный возврат к сердцу. Следующее за этим падение сердечного выброса способствует снижению вагального компонента барорефлекса с развитием симпатической активации, вазоконстрикции и учащения сердечного ритма. При прекращении натуживания (обычно через 15 с после начала пробы) быстрое увеличение венозного возврата и сердечного выброса вызывает активацию вагального звена барорефлекса и урежение сердцебиений. Отношение максимального значения ЧСС при натуживании к минимальному ее значению в конце пробы является индексом Вальсальвы. Последний служит одной из оценок чувствительности барорефлекса [17].

Аттенуация барорефлекса у беременных может быть обусловлена повышенным объемом циркулирующей крови (ОЦК) [8]. Причины увеличения ОЦК на фоне задержки воды и Na при нормальной беременности остаются непонятными [19]. По одной из гипотез это обусловлено несоответствием резко возросшей емкости кровеносного русла относительно низкому ОЦК, что ведет к стимуляции осморегуляторных нейронов, прежде всего вазопрессинсодержащих клеток гипоталамуса [45]. Высокая нагрузка объемом сглаживает колебания венозного возврата при резких изменениях внутригрудного давления. I. Bernstein и соавт. (2003) нашли общую закономерность взаимосвязи барорефлекса с объемными показателями кровообращения: активность барорефлекса тем выше, чем меньше ОЦК, и наоборот [7]. Частным случаем подобной закономерности является беременность, при которой у женщин в нормальных условиях МОК значительно возрастает. По данным M. Jayawardana (2001), увеличение чувствительности барорефлекса к концу беременности сопровождается относительным снижением МОК и ОЦК на единицу площади тела женщин [27]. Это сопровождается прогрессирующим увеличением симпатической активности по мере развития беременности [16, 20]. По-видимому, у здоровых беременных женщин отмеченные выше изменения хемо-, барорецепторной реактивности и нейровегетативной регуляции способствуют стабилизации гемодинамики. Минутный объем крови и системное АД матери поддерживаются на уровне, обеспечиваю- щем адекватное кровоснабжение плаценты.

При нормальной беременности наблюдается прогрессирующее снижение вариабельности ритма сердца матери в респираторном диапазоне частот, что было отмечено многими авторами [2, 16]. По-видимому, неправомерно считать это снижение результатом “симпатической активации” [20], поскольку рефлекторные ответы со стороны сердца связаны скорее с активностью парасимпатического отдела ВНС. Правильнее говорить в этом случае об изменении ваго-симпатического баланса с его установкой в иной, чем до беременности, операциональной области. Логика такого вывода состоит в том, что при беременности существенно изменяется гормональный и вегетативный фон для протекания кардио-, гемодинамических процессов в организме матери. При этом меняются и гомеостатические пределы оптимального функционирования сердца и сосудов. Для беременных смещение ваго-симпатического баланса в пользу некоторого преобладания симпатической активности является нормой. Однако это не исключает параллельного повышения тонуса как симпатического, так и парасимпатического отделов ВНС, но с преобладанием первого. Есть существенная разница между подобной трактовкой особенностей нейровегетативной регуляции у беременных и констатацией “симпатической активации”. Концепция смещения операциональной области симпатической и парасимпатической регуляции, выдвигаемая нами, ориентирует исследователя на изучение динамических связей, существующих на различных этапах нормальной и осложненной беременности между обеими ветвями ВНС. Наиболее ярко это проявляется в ответах вариабельности ритма сердца матери на функциональные нагрузочные пробы, в частности на пробу с гипервентиляцией.

Условия обследования женщин. В наших исследованиях соблюдались следующие методические принципы. 1) Положение испытуемых сидя в удобном кресле с наклоном торса влево. Это обеспечивает минимальное давление на нижнюю полую вену, что может быть существенным гемодинамическим фактором у беременных. Положение сидя является средним между ортостатическим и клиностатическим, являясь оптимальным для равномерного перераспределения регионарного кровяного давления и кровотока между верхним и нижним секторами сосудистой системы. 2)Групповое распределение женщин по виду ВРС, основанному на спектральном анализе вариабельности ритма сердца. Классификация спектральных видов ВРС, которые отражают особенности интегрального, относительно устойчивого нейровегета-тивного паттерна, включает гормональный, нейрогенный и метаболический компоненты [4]. При всей условности такой классификации она помогает свести к небольшому числу видов (групп) исходно большое разнообразие индивидуальных реализаций вариабельности ритма сердца. Адаптация данного методического подхода к группе беременных позволила существенно повысить информативность показателей ВРС [2]. 3) При нагрузке гипервентиляцией отсутствовало внешнее управление дыханием. Спонтанное углубленное дыхание с произвольной, комфортной для женщины частотой сохраняло индивидуально присущий ей паттерн кардиореспираторного сопря- жения и, следовательно, вид вариабельности ритма сердца.

Патофизиологические факторы риска. В результате изучения около 700 случаев нормальной и осложненной беременности, в большинстве во II триместре, нам удалось выделить прогностические критерии позднего гестоза, задержки внутриутробного развития плода, преждевременных родов, угрозы невынашивания беременности и аномалий родового периода [3]. Эти критерии основаны на статистических, спектральных и нелинейных показателях ВРС матери с применением умственной и гипервентиляционной нагрузочных проб. Основным результатом явилось установление патогномоничности двух спектральных видов ВРС – так называемых бароактивных (Бар) и депрессивных I типа (ДI). Спектрально-частотное выражение указанных видов заключается в повышенной мощности колебаний диапазона 0,1 Гц (10-секундные ритмы Майера) и сниженной мощности диапазона частот компонента спектра ВРС соответственно. Вариант Бар соответствует повышенной барорецепторной активности в организме женщин, вариант ДI отражает повышенную симпатическую активность. В обоих случаях мы нашли измененные ответы на пробу с гипервентиляцией при развитии осложнений беременности в более поздних сроках [3]. Критерием прогноза явилось значительное увеличение вариабельности ритма сердца в респираторном диапазоне частот (РДЧ) при дыхательной пробе. Подобная динамика ВРС на фоне гипервентиляции характерна для здоровых небеременных, а также беременных женщин с оптимальным видом ВРС, сбалансированным по основным спектральным компонентам. Однако у беременных с исходно повышенной барорецепторной (Бар) или симпатической (ДI) активностью нормальная беременность характеризовалась отсутствием изменений спектральной мощности РДЧ на гипервентиляцию. Напротив, женщины подгрупп Бар и ДI, манифестировавшие в более поздних сроках беременности гестационную патологию, имели выраженную реактивность РДЧ на дыхательную пробу в виде увеличения мощности данного компонента спектра ВРС. Интересно, что найденная закономерность оказалась аналогичной при разных формах гестационных осложнений: позднем ге-стозе, внутриутробной задержке развития плода, состоявшихся и угрожающих преждевременных родах, аномалиях родового периода [3].

Неспецифичность дифференциального признака ВРС женщин в отношении клинической формы акушерской патологии указывает на патофизиологическую сущность данного признака. Выше указывалось, что ряд нормальных адаптационных сдвигов при беременности затрагивает объем внеклеточной жидкости, порог хемо- и барорефлекса и кислотно-основное состояние. Дизадаптация к беременности может иметь сходные черты в отношении физиологии этих процессов. Поскольку пусковым механизмом указанных сдвигов является перестройка гормонального фона, одной из причин неполной или незавершенной адаптации, по всей вероятности, является эндокринный дефект. Это ведет к недостаточности гемодинамической перестройки в организме беременных, что может быть основной причиной манифестации гес- тационной патологии. К такому же выводу приходят J. Roberts и соавт. (2009), полагая первым этапом гестационных осложнений недостаточную перфузию плаценты и, следовательно, аномальное развитие гормонального сопровождения беременности уже в первом ее триместре [44]. Вместе с тем авторы считают данный фактор недостаточным для формирования патологии беременности. Решающим моментом выступает “материнский фактор”, который складывается из генетических, поведенческих и средовых компонентов [44].

Результаты наших исследований показывают, что беременность может иметь вполне благополучные исходы при любом виде ВРС матери и, следовательно, при любых условиях нейровегетативной регуляции. Так, в контрольной группе здоровых беременных мы наблюдали до 30% бароактивных и симпатикотонических видов ВРС, 25% оптимальных, 30% ваготонических и 15–20% низкоэнергетических с ваготоническим профилем. Указанное процентное распределение спектральных видов ВРС изменялось незначительно в группах гестационной патологии в пользу увеличения бароактивных и симпатико-тонических (депрессивных I типа) видов. Следовательно, сами по себе особенности нейровегетативной регуляции еще не являются достаточными для манифестации гестационной патологии. В качестве решающих выступают адаптационно-компенсаторные процессы, тесно связанные со сложной предысторией конкретного случая, в которую J. Roberts и соавт. вкладывают понятие “материнские факторы”.

Заключение

В отличие от небеременных женщин сопоставимого возраста беременные демонстрируют повышенную реактивность ВРС на гипервентиляцию при исходно оптимальной или умеренно сниженной мощности колебаний кардиоритма в респираторном диапазоне частот. Наблюдается значительный прирост дыхательной синусовой аритмии сердца, достигающий в среднегрупповых значениях 50% и более [2]. Однако, как уже указывалось выше, при исходно сниженной спектральной мощности РДЧ, отражающей уровень респираторной синусовой аритмии, подобная динамика в ответ на гипервентиляцию при нормально протекающей беременности отсутствует. Напротив, у женщин той же подгруппы, но манифестировавших в более поздних сроках беременности те или иные формы гестационной патологии, наблюдается существенное возрастание РСА в ответ на гипервентиляцию [3].

Как можно объяснить найденные особенности реактивности с точки зрения патофизиологии беременности? Вслед за J. Roberts и соавт. (2009) мы полагаем, что основой патогенеза гестационных осложнений является недостаточная перфузия плаценты, которая развивается по разным причинам, чаще всего на фоне гормонального дефицита [23]. В результате плацентарной недостаточности нарушается весь ход нормальных физиологических перестроек, присущих беременности. Ключевым моментом, по всей вероятности, является недостаточное увеличение емкости сосудистого русла и относительная гиповолемия. Дефицит объема циркулирующей крови сказывается на состоянии плода и вызывает барорецепторную и симпатическую активацию в материнском организме. В дальнейшем исход беременности в значительной степени зависит от “материнских” факторов, которые определяют эффективность компенсаторных процессов, препятствующих развитию гестационной патологии. Лишь недостаточная компенсация приводит к известным формам осложнений беременности.

Вследствие указанных выше особенностей патогенеза функциональная проба с умеренной гипервентиляцией у беременных оказывается прогностически значимой в подгруппах с исходно высокой симпатической и барорецепторной активностью. Эта часть женщин составляет в популяции беременных, по нашим данным, до 30% и, следовательно, должна рассматриваться как группа повышенного патофизиологического риска.

Таким образом, ответ на пробу с гипервентиляцией в виде возрастания спектральной мощности высокочастотного компонента РДЧ вариабельности ритма сердца является прогностическим признаком развития акушерской патологии у беременных с исходно повышенной симпатической и/или барорецепторной активностью. Процентная доля женщин с указанными особенностями ней-ровегетативного фона составляет около 30% в общей популяции беременных. Механизмом отмеченной выше реакции ВРС является, по-видимому, рефлекторный ответ при низком пороге барорецепции, что, в свою очередь, связано с патологической гиповолемией беременных. У части женщин той же подгруппы прирост РДЧ в ответ на гипервентиляцию отсутствует в силу достаточной компенсации имеющихся нарушений. Соответственно исходы беременности при этом могут быть благополучными. Измененный ответ на гипервентиляцию наблюдается в ранних сроках беременности при неполной компенсации относительной гемодинамической недостаточности. Прогностический критерий, состоящий в особенностях реактивных изменений показателей ВРС при гипервентиляционной пробе у беременных может служить ценным дополнением к уже принятому списку факторов риска в акушерской практике.