Физиологические изменения в организме при беременности. Особенности анестезии беременных

Физиологические изменения в организме беременной являются результатом гормональной перестройки, механического воздействия беременной матки, возрастающих метаболических и кислородных потребностей, а также метаболизма фетоплацентарного комплекса и гемодинамических изменений, ассоциированных с плацентарным кровообращением. С прогрессированием беременности эти изменения становятся все существеннее. Они имеют большое значение для анестезиологического обеспечения, особенно у беременных группы высокого риска.

Сердечно-сосудистая система

Сердечно-сосудистая система изменяется на протяжении беременности, подстраиваясь под изменяющиеся потребности организма. Несмотря на то, что физиологические изменения сердечно-сосудистой системы начинаются в I триместре беременности, они продолжаются и во II, и в III триместрах, когда сердечный выброс увеличивается примерно на 40% от уровня до беременности. Сердечный выброс начинает расти с 5-ой недели беременности и достигает максимума к 32-ой неделе, после чего отмечается незначительный прирост к моменту родов и послеродовому периоду. Примерно 50% прироста сердечного выброса происходит к 8-ой неделе беременности. Несмотря на то, что прирост сердечного выброса происходит как за счет увеличения ударного объема, так и за счет увеличения ЧСС, наибольшее значение имеет ударный объем, величина которого к моменту родов увеличивается на 20-50%. Изменения величины ЧСС однозначно оценить очень сложно. Однако принято считать, что к 4-ой неделе беременности ЧСС увеличивается примерно на 20%. Нормальная вариабельность ЧСС не меняется во время беременности, при этом отмечается некоторое снижение уровня симпатической регуляции. Нередки тахиаритмии, особенно в поздних сроках беременности, как результат гормональных и анатомических факторов.

Вследствие снижения общего периферического сосудистого сопротивления, уровень артериального давления не меняется при нормально протекающей беременности. Сердечный выброс в течение III триместра снижается, вследствие снижения венозного возврата. Ueland с соавт. установил, что снижение сердечного выброса происходит вследствие передавливания нижней полой вены беременной маткой, которое исчезает в положении на боку. Венограмма, произведенная до и после кесарева сечения, иллюстрирует этот феномен. Несмотря на увеличение объема циркулирующей крови и сердечного выброса, беременные с доношенной беременностью склонны к гипотензии, особенно в положении на спине. Этот феномен получил название syndrome of supine hypotension.

Образующиеся венозные коллатерали, включающие паравертебральные вены и непарную вену, компенсируют венозный возврат. В отличие от нижней полой вены, сдавление аорты не вызывает нарушений гемодинамики матери, но влияет на уровень маточно-плацентарного кровотока. Анестетики, вазодилятаторы и методики анестезии, вызывающие симпатэктомию, могут усиливать влияние аортокавальной компрессии. На операционном столе необходимо подкладывать валик под правый бок роженицы с целью смещения матки влево под углом в 15-20°. Этот угол при необходимости может быть увеличен путем изменения величины валика или угла наклона стола. В то же время увеличение угла наклона стола может вызывать неудобства, как у самой роженицы, так и у хирургической бригады.

Изменения ОЦК и сердечного выброса часто вызывают клинически значимые осложнения у беременных с сопутствующей патологией сердечно-сосудистой системы, однако они могут оказывать влияние и на здоровых беременных. Многие беременные предъявляют жалобы, характерные для заболеваний сердечно-сосудистой системы, включая:

• одышку;

• сердцебиение;

• головокружение;

• отеки;

• плохую переносимость физических нагрузок.

Объективный осмотр беременных в преддверии родов может также выявлять симптомы, отсутствовавшие до беременности, аускультативно часто выслушивается растянутый, громкий и раздвоенный I тон, III тон и мягкий систолический «мурлыкающий» шум. Беременность оказывает значительное влияние на кардиальную функцию, включая изменения ЭКГ, рентгенографические изменения грудной клетки и изменения на эхокардиограмме. Подобные небольшие изменения присутствуют практически у всех здоровых беременных, однако такие симптомы и клинические проявления, как боли за грудиной, синкопа, тяжелые аритмии, систолическое «мурлыкание» более чем 3 степени по Levine scale либо диастолический «мурлыкающий» шум, должны расцениваться как симптомы серьезной патологии, требующие дальнейшего обследования. Постепенный регресс ОЦК до уровня вне беременности происходит к 6-9-ой неделям после родов.

Гематология

В организме беременной ОЦК начинает возрастать с ранних сроков, как результат изменений осморегуляции и ренин-ангиотензин-альдостероновой системы, вызывающих задержку натрия и увеличение общей воды в организме до 6-8 л. К родам объем циркулирующей плазмы увеличивается до 45%, в то время как объем эритроцитов увеличивается лишь на 30%. Неравномерное увеличение этих показателей приводит к «физиологической анемии» беременных со средними цифрами содержания гемоглобина крови - 116 г/л и гематокрита – 38-45%. Тем не менее, системный транспорт кислорода не страдает вследствие этой анемии, за счет компенсаторного увеличения сердечного выброса матери, увеличения PaO₂ и сдвига кривой диссоциации оксигемоглобина вправо.

Для беременных характерна гиперкоагуляция за счет повышения уровня почти всех факторов. При этом отмечается значительное повышение уровней фибриногена и фактора VII, тогда как повышение уровня остальных менее выражено. Повышение уровня указанных факторов подтверждается данными тромбоэластографии и, возможно, является защитным механизмом снижения риска послеродового кровотечения. Тем не менее, именно гиперкоагуляционный статус может приводить к тромбоэмболиям, которые в развитых странах остаются ведущей причиной материнской смертности. Количество тромбоцитов в норме не претерпевает существенных изменений, однако может несколько снизиться в III триместре на фоне повышения тромбоцитарной активности. Количество тромбоцитов может увеличиться после родов, возможно, за счет активации гемостаза во время родов. Но в 8% даже при нормально протекающей беременности может отмечаться низкий уровень тромбоцитов. Тем не менее, тромбоцитопения в поздних сроках беременности не приводит к неблагоприятным последствиям. Акушерская тактика у беременных со стабильным количеством тромбоцитов на уровне 50 000х109/л не отличается от таковой у здоровых беременных.

Ранее считалось, что границей для безопасного применения нейроаксиальных методов является уровень тромбоцитов 100 000х109/л. В настоящее время точка зрения в отношении этого показателя изменилась. Большинство анестезиологов считают безопасным уровень тромбоцитов 75 000х109/л, а количество тромбоцитов от 50 000 до 75 000 при отсутствии клинической симптоматики и патологических сдвигов в лабораторных исследованиях не расценивается как коагулопатическое состояние.

Система органов дыхания

Для удовлетворения возросших кислородных потребностей и элиминации углекислого газа во время беременности происходит увеличение МОД и возрастает работа дыхания. В связи с трудностью проведения исследований у беременных изучение функции дыхания при беременности проведено всего несколькими исследователями. К сожалению, многие данные, приводимые в литературе, носят противоречивый характер и часто базируются на старых методах исследования, к тому же на весьма малом количестве наблюдений. Наиболее существенно во время беременности, из параметров внешнего дыхания, меняется ФОЕ легких, которая к концу беременности снижается на 20%. Минутный объем дыхания возрастает на 45%, прежде всего за счет возрастания дыхательного объема, т.к. частота дыхания меняется несущественно. К возрастанию вентиляции приводят гормональные изменения и возросший уровень продукции углекислоты.

Прогестерон повышает чувствительность дыхательного центра к углекислоте. К 12-ой неделе беременности происходит снижение уровня PaCO₂ до 30 мм рт. ст. и остается таковым до конца беременности. Дыхательный объем увеличивается на 50%, причем половина этого увеличения происходит в течение I триместра беременности. Манера дыхания у беременных изменяется. По мере прогрессирования беременности дыхание становится более диафрагмальным, за счет эффекта беременной матки и уменьшения объема движения грудной клетки. При этом объем закрытия остается неизменным. Результирующее снижение отношения ФОЕ/ОЗ обуславливает обструкцию в основном мелких бронхов при снижении легочного объема, поэтому у беременных десатурация происходит значительно быстрее, чем у небеременных.

Быстрое развитие гипоксии в результате снижения ФОЕ, повышенное потребление кислорода и обструкцию дыхательных путей можно минимизировать путем ингаляции 100%-ного кислорода в течение 3-5 мин перед началом общей анестезии. В экстренных случаях 4-5 максимальных вдохов 100%-ного кислорода также может быть достаточно. Другие изменения дыхательных путей при беременности могут иметь существенное значения для анестезиолога. Богато васкуляризированная и отечная слизистая ротоглотки, гортани и трахеи может вызывать трудности при интубации. Любая манипуляция в области верхних дыхательных путей - аспирация слизи, установка воздуховода или производство лярингоскопии – может вызвать отек, кровотечение или травму. Вследствие крайней ранимости слизистой носоглотки, любые манипуляции в этой области следует по возможности исключить. При интубации трахеи у беременных следует выбирать интубационные трубки меньшего, чем обычно, размера. Повторные попытки интубации трахеи у беременных следует минимизировать.

Желудочно-кишечный тракт

Функция желудочно-кишечного тракта при беременности является темой весьма противоречивых суждений. Тем не менее, нет сомнений, что ЖКТ у беременных подвергается ряду существенных анатомических и физиологических изменений, повышающих риск аспирации во время общей анестезии. Прогестерон расслабляет гладкую мускулатуру, следствием чего является нарушения моторики пищевода и желудка у беременных. Остается спорным вопрос о задержке опорожнения желудка у беременных. Wong и соавт. установили, что прием 300 мл воды может действительно улучшать опорожнение желудка у здоровых, без избыточного веса беременных вне родов. Тем не менее, риск аспирации желудочного содержимого остается у беременных реальностью, особенно во время общей анестезии при экстренном кесаревом сечении. Даже если моторика ЖКТ не меняется при беременности, роды и парентеральное назначение опиоидов замедляет эвакуацию из желудка.

Эпидуральная анестезия без использования опиоидов не влияет на моторику желудка, эпидуральное введение малых доз фентанила также не оказывает влияния. Большие дозы фентанила, тем не менее, могут замедлять опорожнение желудка. Родовая боль также может замедлять опорожнение желудка и провоцировать рвоту. Указанные изменения могут быть вызваны и влиянием гастрина, продуцируемого плацентой. Использование интубации трахеи при общей анестезии у беременных гарантированно уменьшает риск аспирации желудочного содержимого.

Мочевыделительная система

Мочевыделительная система претерпевает большие изменения во время беременности, в основном, под влиянием прогестерона и эффекта механической компрессии увеличивающейся беременной маткой. Уровни мочевины, креатинина и клиренс мочевой кислоты увеличиваются во время беременности. Почечный кровоток и клубочковая фильтрация быстро возрастают при беременности за счет увеличения минутного объема кровообращения. При этом КФ возрастает почти на 50% параллельно с дилюционным эффектом, обусловленным увеличением ОЦК, вызывая снижение креатинина и мочевины.

Таким образом, уровни нормы этих показателей при беременности ниже, чем у небеременных. Поэтому уровни азота мочевины и креатинина плазмы, которые вне беременности могут расцениваться как верхний предел нормы, у беременных свидетельствуют о тяжелом поражении почек. Повышение уровня КФ, как правило, предшествует увеличению ОЦК и является маркером вазодилятации, вызванной беременностью. Глюкозурия является весьма частой находкой и обусловлена повышения уровня КФ и снижением почечной канальцевой реабсорбции.

ЦНС

У беременных отмечается повышенная чувствительность, как к местным, так и к общим анестетикам. Уже с ранних сроков при производстве нейроаксиальных методов обезболивания беременным требуется меньшее количество анестетика, чем небеременным для достижения одинакового дерматомного уровня сенсорного блока. Минимальные альвеолярные концентрации галотана и изофлурана также уменьшаются у беременных на 25% и 40%. Механизмы, вызывающие такое снижение, остаются невыясненными. К тому же снижение необходимых доз местных анестетиков происходит до появления механического влияния матки. В исследованиях на животных длительное введение прогестерона снижало потребности в анестетиках. Надо заметить, что высокие концентрации эндорфинов и динорфинов, обнаруженные у беременных крыс, могли способствовать изменению уровня болевого порога. Скорее всего, снижение потребности в анестетиках должно объясняться влиянием нескольких факторов.

Плод

Кровообращение матери сообщается с кровообращением плода посредством плаценты. Плацента представляет собой орган, выполняющий ряд функций, включающих эндокринную поддержку беременности и транспорт метаболитов. Фармакологические и физиологические взаимодействия этой системы могут быть отражены термином - материнско-фетоплацентарный комплекс. Эта модель может быть разделена на три компонента:

• материнский;

• плацентарный;

• фетальный.

Плацента включает в себя как материнские, так и фетальные ткани, состоящие из базальных и хорионических частей. Наиболее просто плаценту можно представить в виде полупроницаемой мембраны, обеспечивающей взаимосвязь между кровотоками матери и плода. Межворсинчатое пространство разделено децидуальной тканью, разобщающей кровотоки. Ворсины хориона и спиральные артерии проникают в межворсинчатое пространство. Материнская кровь поступает в межворсинчатое пространство через спиральные артерии, осуществляя, таким образом, плацентарный переход от матери к плоду. Около 80% крови, притекающей к матке, проходит через межворсинчатое пространство.

От 40% до 50% минутного объема кровообращения плода поступает в плаценту и возвращается к сердцу плода через пупочную вену. Кровь плода поступает в плаценту через две пупочные артерии, отходящие от внутренних подвздошных артерий. Эти артерии делятся и образуют капилляры, пересекающие ворсины хориона. Фетальный кровоток составляет примерно 75 мл/кг/мин, что значительно меньше материнского кровотока. Несмотря на разницу давления у матери и плода, трансплацентарный переход большинства лекарственных препаратов происходит довольно быстро.

Плацентарно-пуповинный кровоток регулируется как физиологическими изменениями, так и нейроэндокринной системой. Большое количество биологически активных веществ – простаглагдины, эндорфины, катехоламины и вазопрессин – принимают участие в тонкой регуляции плацентарно-пуповинного кровотока.

Маточный кровоток

Величина маточного кровотока постоянно нарастает в процессе прогрессирования беременности и достигает к ее концу 500-700 мл. Кровоток по маточным сосудам довольно высок благодаря низкому сосудистому сопротивлению. Значительное снижение сопротивления происходит после 20-ой недели гестации. У маточных сосудов снижена ауторегуляция, поэтому уровень кровотока по маточным артериям определяется кровяным давлением матери и ее сердечным выбросом. Факторы, воздействующие на маточный кровоток, в итоге будут влиять и на кровоснабжение плода.

Маточный кровоток снижается при эпизодах гипотонии у матери, возникающей как следствие:

• гиповолемии;

• массивного кровотечения;

• аортокавальной компрессии;

• симпатического блока.

Аналогично этому эпизоды повышения маточного тонуса, условия, способствующие увеличению частоты маточных сокращений, а также повышение сосудистого тонуса матки, как это бывает при гипертензионных состояниях, будут существенно влиять на маточно-плацентарный кровоток. Анестетики могут весьма существенно влиять на маточный кровоток, изменяя перфузионное давление либо влияя на тонус маточных сосудов. Симпатические блокады, возникающие при использовании центральных нейроаксиальных методов обезболивания, могут снижать артериальное давление матери, что в свою очередь будет уменьшать маточно-плацентарный кровоток. Это может быть особенно выражено у беременных без предварительной инфузии. Внутривенное введение жидкостей до проведения нейроаксиальных блокад не предотвращает гипотензию полностью, но, повышая сердечный выброс, способствует поддержанию маточно-плацентарного кровотока.

Величина МОК матери коррелирует с величиной индекса пульсации маточной артерии и с рН артериальной пуповинной крови. Высокие концентрации парообразующих анестетиков при проведении общей анестезии могут вызывать системную вазодилятацию и депрессию миокарда. Аортокавальная компрессия может еще более усугубить ситуацию.

В исследованиях на животных было установлено, что вазопрессоры из группы а-адреномиметиков повышают системное сосудистое сопротивление и тем самым предотвращают снижение маточного кровотока. Это возобновило интерес к фенилэфрину для использования в рутинной клинической практике. Исследования показали, что он может безопасно применяться у здоровых беременных, столь же эффективен, как эфедрин для поддержания артериального давления матери и не влияет на рН пуповинной крови.

Несмотря на то, что использование комбинации эфедрина и фенилэфрина является оптимальным, до сих пор многие анестезиологи предпочитают использовать только эфедрин. Его смешанный а-и в-адреномиметический эффект вызывает повышение артериального давления, что является следствием увеличения сердечного выброса и повышения системного сосудистого сопротивления.

Традиционно эфедрин был вазопрессором выбора у беременных, на основании результатов исследований, проведенных на беременных овцах и показавших, что эфедрин был наиболее эффективным из всех вазопрессоров для повышения артериального давления и поддержания маточно-плацентарного кровотока. Однако с 1970-х гг. старались избегать использования селективных а-адреномиметиков, опасаясь их потенциального отрицательного эффекта на маточный кровоток.

В системном обзоре сравнительных рандомизированных контролируемых исследований использования эфедрина и фенилэфрина для коррекции гипотензии при спинальной анестезии во время кесарева сечения Lee и соавт. показали, что эти препараты обладали одинаковой эффективностью. Тем не менее, они установили, что у новорожденных от матерей, получивших фенилэфрин, рН пуповинной крови был выше, чем в группе с эфедрином, хотя риск развития истинного ацидоза плода был одинаковым в обеих группах. Поскольку явления ацидоза в показателях рН пуповинной крови являются чувствительными индикаторами снижения маточно-плацентарного кровотока, авторы заключили, что это является непрямым свидетельством того, что маточный кровоток лучше при использовании фенилэфрина по сравнению с эфедрином.

В дополнение мета-анализ, проведенный Reynolds с соавт, показал, что при спинальной анестезии кесарева сечения отмечаются более низкие цифры рН пуповинной крови, нежели при общей и эпидуральной анестезиях. Они предположили, что большие дозы эфедрина, используемые при спинальной анестезии, существенно влияют на это. Есть две причины, объясняющие, почему фенилэфрин меньше влияет на рН пуповинной крови, нежели эфедрин. Первая причина заключается в следующем. Эфедрин легко проходит через плаценту и повышает ЧСС плода. Эфедрин может также стимулировать метаболизм плода путем прямого а-адренергического воздействия, а также стимулируя выработку катехоламинов плода.

Поэтому прямое влияние на метаболизм плода является наиболее вероятной причиной ацидоза, ассоциированного с применением эфедрина. Вторая возможная причина этого заключается в том, что симпатэктомия, возникающая как результат регионарной анестезии, шунтирует кровь в наибольшей степени в мезентериальном русле, а такие а-адреномиметики, как фенилэфрин, обладают селективным вазоконстрикторным воздействием в большей степени именно на мезентериальные сосуды, нежели на маточно-плацентарное русло. Вазоконстрикция мезентериальных сосудов увеличивает преднагрузку, улучшая этим и маточно-плацентарный кровоток.

Трансплацентарный переход анестетиков

Многие препараты, которые назначают беременным, обладают способностью проникать через плаценту. Действия этих препаратов могут иметь для плода далеко идущие последствия. Большинство используемых препаратов влияют на матку и плод как прямо, так и опосредованно.

После введения препарата в организм матери некоторое его количество проходит через плаценту и попадает в кровоток плода. Химические вещества и медикаменты проникают через плаценту тремя способами:

• простой диффузией;

• активным транспортированием;

• путем пиноцитоза.

Количество вещества, проходящего через плаценту, зависит от ряда факторов, включая молекулярный вес, связывание с белками, степень растворимости в жирах, концентрацию в организме матери, а также рН крови матери и плода.

Чем больше вес молекулы вещества, тем труднее она проникает через плаценту, но те, вес которых менее 500 дальтон, проходят свободно. Большинство медикаментов, которые получает роженица в момент родов, обладают низким молекулярным весом и поэтому легко попадают к плоду. Лекарственные препараты, хорошо растворимые в жирах, также легко проходят через плаценту. Высокоионизированные вещества с низкой растворимостью в жирах ограниченно проникают через плаценту.

После прохождения через плаценту на распределение препарата оказывают влияние рН крови плода и эффект связывания с белками. На процесс перехода через плаценту большое влияние оказывает степень ионизации вещества, т.к. только неионизированные частицы способны проникать через плацентарный барьер.

По сути рКа лекарственного препарата – это рН, при котором 50% вещества находятся в ионизированном состоянии, а 50% в неионизированном. Для большинства местных анестетиков значение рКа лежит в пределах, что близко к физиологическим значениям рН. Колебания рН крови матери и плода могут влиять на ионизацию препаратов и, таким образом, менять их возможность преодолевать плацентарный барьер. Феномен, известный под названием «ионной ловушки», может возникать у плода при ацидозе, т.к. низкие значения рН крови плода способствуют ионизации основных местных анестетиков. Это объясняет аккумуляцию лекарственных препаратов у скомпрометированного плода.

Благодаря своим уникальным свойствам, кровообращение плода может иметь решающее значение в распределении лекарственного препарата в организме плода. После того, как лекарственные препараты прошли через плаценту, они попадают в кровоток плода через пупочную вену. Печень – это первый орган, куда поступает кровь из пупочной вены, и печень является существенным барьером для многих лекарственных препаратов. Примерно 40% пупочной крови проходит, минуя печень. Задерживая лекарственные препараты, печень защищает плод, в основном ЦНС, от вредных воздействий многих препаратов. Шунт пуповинной венозной крови через овальное отверстие и артериальный проток также влияет на распределение лекарственного препарата в организме плода.