Těhotenství způsobuje dramatické, obvykle reverzibilní změny v kardiovaskulárním systému ženy. Srdeční onemocnění matky (vyskytující se u 2 % všech těhotenství) je nejvýznamnější neobstetrickou příčinou úmrtí těhotných žen.1 Pomocí neinvazivních technik lze v průběhu těhotenství určit zákonitosti kardiovaskulárních změn matky. V literatuře jsou uvedeny studie, v nichž byla echokardiografie použita k hodnocení systolické funkce levé komory (LK) a srdeční hemodynamiky u těhotných pacientek.234567 O fyziologických změnách diastolické funkce LK, k nimž dochází během těhotenství, je však k dispozici jen málo informací.5 Teprve v posledním desetiletí lékaři a výzkumníci zjistili, že abnormality diastolické funkce LK významně přispívají k příznakům různých srdečních poruch, včetně těch, které zahrnují normální nebo téměř normální systolickou funkci.8 Důkladné studium diastolické funkce LK v normálním těhotenství by proto bylo užitečné nejen pro posouzení zdravotního stavu matky u těhotných žen s kardiovaskulárním onemocněním, ale také pro předpověď a případnou léčbu komplikovaného těhotenství.

Diastolickou funkci LK lze hodnotit pomocí záznamu rychlosti průtoku mitrální chlopní a plicními žilami. Profil mitrálního nátoku je ovlivněn komplexní interakcí mnoha faktorů, včetně relaxace myokardu, komorové poddajnosti, perikardiální restrikce, předtížení a dotížení a kontraktility myokardu.9 Těhotenství způsobuje 40% zvýšení předtížení3 a nárůst tloušťky a hmotnosti stěny LK.4 Proto jsme předpokládali, že diastolický vzorec plnění LK bude během těhotenství změněn. K ověření této hypotézy jsme použili profily diastolického mitrálního nátoku a plicního žilního průtoku k prospektivnímu hodnocení diastolické funkce LK u zdravých těhotných žen.

Metody

Účastníci studie

Studie byla provedena od července 1996 do srpna 1997. Účastnilo se jí 37 zdravých těhotných žen ve věku 26 až 41 let (průměr 32 let), z nichž každá nosila jeden plod. Všechny účastnice byly rekrutovány během prvního trimestru těhotenství. Každý subjekt měl normální klinickou kardiovaskulární anamnézu a normální fyzikální, EKG a 2rozměrný (2D) echokardiografický nález. Všechny subjekty podstoupily identické testovací procedury na konci prvního, druhého a třetího trimestru; 8 subjektů (kontrolní skupina) podstoupilo studie po porodu. Při každé návštěvě byl změřen krevní tlak a provedeno echokardiografické vyšetření se subjektem v poloze levého laterálního dekubitu. Všechny subjekty poskytly písemný informovaný souhlas a protokol schválila institucionální revizní komise naší nemocnice.

Echokardiografické vyšetření

Bylo provedeno kompletní 2D a dopplerovské echokardiografické vyšetření. Všechna vyšetření byla provedena na systémech Hewlett-Packard (modely 2000 a 5500) s 2,5MHz převodníkem. Pro každou popsanou dopplerovskou veličinu bylo změřeno pět až sedm dopplerovských profilů, které byly následně zprůměrovány. Všechny studie byly zaznamenány na videozáznam pro následnou off-line analýzu.

2D echokardiografické vyšetření

Parasternální zobrazení v dlouhé ose, získaná v bazální a střední ventrikulární úrovni, byla použita k získání následujících měření ve 2D režimu: Rozměry LK na konci systoly a na konci diastoly, tloušťka komorového septa a zadní stěny LK, rozměr levé síně, plocha průřezu aortální chlopně a frakční zkrácení. Z těchto měření byla stanovena ejekční frakce podle metody Quinonese a kolegů.10 Hmotnost LK byla vypočtena pomocí modelu zkráceného elipsoidu.

Dopplerovské vyšetření

Dopplerovské vyšetření se zaměřilo na výtokový trakt LK, přítok na hroty mitrálních lístků, průtok plicní žilou měřený 0,5 až 1 cm do pravé horní plicní žíly a izovolumickou relaxační dobu (IVRT). Byl měřen zdvihový objem LK, srdeční výdej, srdeční index a celková systémová cévní rezistence (SVR) bez korekce na centrální žilní tlak. Na obrázku 1 jsou schematicky znázorněny rychlosti průtoku plicní žilou a rychlosti mitrálního přítoku získané pomocí pulzně vlnové dopplerovské echokardiografie.

Systolická frakce plicních žil, tj. součet integrálu časné systolické rychlosti v plicnici (PVsTVI) a integrálu časné diastolické rychlosti v plicnici (PVdTVI) dělený integrálem časné systolické rychlosti v plicnici (PVsTVI+PVdTVI)/(PVsTVI), byla použita k odhadu středního tlaku v levé síni (LAP)11 nebo jako ukazatel plnicího tlaku komor12.

Rossvoll a Hatle12 prokázali, že významné zvýšení středního LAP a diastolického tlaku LK (>18 mm Hg) bylo přítomno, když systolická frakce předního toku plicní žíly byla <40 % u všech pacientů s diastolickým tlakem LK před A >18 mm Hg. Extrapolovali jsme výsledky Kuecherera a spolupracovníků,11 kteří pomocí transezofageální pulzní dopplerovské echokardiografie plicního žilního toku prokázali, že systolická frakce je markerem pro predikci zvýšeného středního LAP (tlaku v plicním kapilárním zaklínění). Na základě jejich studií jsme k měření průměrného LAP během těhotenství použili transtorakální přístup.

Při hodnocení poměru vrcholového trvání mitrálního průtoku při kontrakci síní a vrcholového trvání reverzního průtoku plicní žilou při kontrakci síní (poměr A-dur/PVA-dur) Cecconi a spoluautoři13 prokázali, že hodnota ≤0,9 předpovídá enddiastolický tlak LK (LVEDP) >20 mm Hg. Appleton a kolegové14 a Rossvoll a Hatle12 prokázali, že pokud PVA-dur převyšuje A-dur o >30 ms, má tento nález 85% senzitivitu a 79% specificitu pro předpověď LVEDP >15 mm Hg. Oba vzorce jsme použili k dokumentaci LVEDP během těhotenství.

Statistická analýza

Základní hemodynamické a dopplerovské proměnné jsou vyjádřeny jako průměr±SD. Rozdíly mezi průměrnými hodnotami hemodynamických a dopplerovských proměnných získaných při jednotlivých návštěvách byly porovnány pomocí ANOVA. Při zjištění rozdílů mezi skupinami byl proveden Scheffého test, aby se určilo, které skupiny se významně liší. Ve všech statistických testech byla za signifikantní považována hodnota P<0,05.

Pro stanovení interobserverové a intraobserverové variability dopplerovských echokardiografických měření byly proměnné u 10 náhodně vybraných pacientů analyzovány 2 nezávislými pozorovateli (interobserverová variabilita) a 1 pozorovatelem při 2 různých příležitostech (intraobserverová variabilita).15

Výsledky

Jedna z 37 subjektů byla vyloučena poté, co prodělala potrat v prvním trimestru; další subjekt vynechal návštěvu ve druhém trimestru. Kontrolní skupina podstoupila poporodní vyšetření 1 až 3,5 měsíce (průměr 1,7 měsíce) po porodu.

Hemodynamické proměnné

Tabulka 1 a obrázky 2 až 4 ukazují hemodynamické proměnné pozorované během normálního těhotenství a po něm. Systolický krevní tlak se v průběhu těhotenství neměnil. Diastolický krevní tlak se mírně snížil a dosáhl svého nadiru v polovině těhotenství; tento rozdíl nebyl významný (P=NS) a v blízkosti termínu porodu se tlak vrátil na netěhotenské hodnoty.246

Střední arteriální tlak se maximálně snížil ve druhém trimestru a po porodu se vrátil na výchozí úroveň (P=NS).16

SVR, vycházející z poměru mezi srdečním výdejem a středním arteriálním tlakem, se ve druhém a třetím trimestru snížil o 350 dynů – s – cm-5 (23 %) (P<0,05), v prvním trimestru a po porodu zůstal na výchozí úrovni15 (obrázek 2). Protože srdeční výdej zůstával zvýšený až do termínu porodu, SVR se snižovala až do termínu porodu.2616

V 34±2 týdnu těhotenství se srdeční frekvence zvýšila o 21,8 %, z 68±6 na 87±10 tepů/min. Tato změna byla významná při porovnání výsledků z druhého a třetího trimestru s výsledky po porodu (P<0,05) (obr. 3). Srdeční frekvence se zvýšila brzy a vrcholu dosáhla v termínu porodu (maximální zvýšení, 19 bpm).

V průběhu těhotenství se zdvihový objem zvýšil o 13 %, z 62±8 na 71±14 ml (P=NS).

Průměrný srdeční výdej stanovený dopplerovskou metodou pulzních vln se v průběhu těhotenství zvýšil ze 4,6±0,8 l/min u kontrolních subjektů na 6,0±1,3 l/min v 34±1 týdnu těhotenství. Srdeční výdej prodělal významný nárůst v průběhu celé gravidity (obr. 4).

Od prvního do třetího trimestru se průměrný srdeční index zvýšil o 20,6 %, z 2,7±0,5 na 3,4±0,6 l – min-1 – m-2. V průběhu těhotenství se průměrný srdeční výdej zvýšil o 2,6 %, z 2,7±0,5 na 3,4±0,6 l – min-1 – m-2. Zvýšený srdeční výdej byl způsoben jak významným zvýšením srdeční frekvence, tak mírným zvýšením zdvihového objemu.

Plocha průřezu aortální chlopně se během těhotenství ani po něm významně nezměnila. Ve srovnání s nálezy z prvního trimestru vykazovaly výsledky ze třetího trimestru mírný trend ke zvětšování průměru aortální chlopně (průměrný rozsah zvětšení 6,17 %).

Echokardiografické proměnné

Tabulka 2 a obrázek 5 ukazují 2D echokardiografické proměnné pozorované během normálního těhotenství a po něm. Koncové diastolické a koncové systolické rozměry LK se během těhotenství ani po něm významně nezměnily. Ve srovnání s kontrolními hodnotami se ejekční frakce LK316 a frakční zkrácení LK během těhotenství nezměnily. Od prvního do třetího trimestru se velikost levé síně zvětšila o 9,1 %, z 3,0±0,4 na 3,3±0,4 cm, ale tato změna nebyla významná. Hmotnost LK byla ve třetím trimestru o 15,6 % větší než v prvním trimestru (P<0,05) (obr. 5).

Přítokové rychlosti LK

Tabulka 3 a obr. 6 ukazují vrcholovou rychlost mitrálního průtoku v časné diastole (E) a při kontrakci síní (A), stejně jako poměr E/A, dobu zpomalení mitrálního průtoku (DT) a IVRT v jednotlivých trimestrech a po porodu. V porovnání s osobami po porodu (kontrolní skupinou) měly ženy v prvním trimestru vyšší hodnotu E, která se zvýšila o 13,3 %, ze 78±13 na 90±17 cm/s. V druhém trimestru byla hodnota E vyšší než v prvním trimestru. Tato hodnota zůstala na horní hranici normy po celou dobu těhotenství. Vrcholová rychlost vlny A se maximálně zvýšila ve třetím trimestru, a to o 17,6 %, ale mezi jednotlivými trimestry nebyla zaznamenána žádná významná změna.5 Poměr E/A se během těhotenství snížil, což odráželo zvýšení rychlosti vlny A. V porovnání s kontrolními osobami se u osob v prvním trimestru významně zvýšil poměr E/A. V porovnání s kontrolními osobami se poměr E/A významně zvýšil. U IVRT ani DT nebyla pozorována žádná významná změna. V období po porodu se DT významně prodloužil, pravděpodobně v důsledku pomalejší srdeční frekvence.

Rychlosti plicního žilního průtoku

Tabulka 3 a obrázek 6 ukazují plicní žilní průtok v průběhu těhotenství. Transtorakální dopplerovský záznam plicního žilního průtoku byl získán u 94,5 % subjektů.

U většiny těhotných žen byly vrcholové rychlosti plicního žilního průtoku v časné komorové systole (PVs1) a v pozdější komorové systole (PVs2) sloučeny a plicní systolická složka byla vypočtena jako jednotka. Zajímavé je, že vrcholová systolická rychlost předního průtoku (PVs) se během těhotenství zvýšila, přičemž vrcholu dosáhla ve druhém trimestru, ale toto zvýšení nebylo významné a PVs se v období po porodu vrátily na výchozí hodnoty. Rychlost diastolického dopředného průtoku plicními žilami (PVd) se v prvním trimestru zvýšila a zachovala si normální diastolickou převahu pro tuto věkovou skupinu, jak jsme ji pozorovali u našich subjektů po porodu (kontrolní skupina). Ve druhém trimestru se vztah mezi PVd a PVs změnil. Ve druhém a třetím trimestru byl dokumentován nesignifikantní trend k systolické dominanci. Nárůst rychlostí PVd v prvním trimestru koreloval s mírným nárůstem hodnoty E mitrální síně. PVdTVI se během těhotenství snížila o 23 %, z 11,0 na 8,5 cm; tato změna se stala významnou ve třetím trimestru (P<0,05). Vrcholová rychlost zpětného toku plicní žilou při kontrakci síní (PVa) se během těhotenství významně zvýšila (P<0,05), a to o 22 %, z 23,0 (kontrolní hodnota) na 29,5 cm/s, aniž by vykazovala významnou změnu v trvání. Tento nález koreloval se zvýšením rychlosti mitrální vlny A během těhotenství. Poměr PVs a vrcholové rychlosti diastolického průtoku plicní žilou (PVd) měl během těhotenství tendenci se zvyšovat.

Střední LAP a LVEDP

Přímo jsme nepozorovali žádné zvýšení střední LAP ani LVEDP během těhotenství.

Reprodukovatelnost měření

U rychlostí průtoku plicními žilami byly hodnoty variability mezi pozorovateli 0,84±4,2 % (r=0,98), resp. 0,2±1,7 % (r=0,99) pro PV; 0,2±1,7 % (r=0,99).15±5,8 % (r=0,97) a 0,1±1 % (r=0,99) pro vrchol PVd; 0,54±7,4 % (r=0,94) a 1±6,2 % (r=0,99) pro PVa; a 1,2±4,8 % (r=0,98) a 0,6±1,4 % (r=0,99) pro PVa-dur.

Diskuse

Tato studie charakterizovala reakci LK na stav chronického objemového přetížení (těhotenství) u zdravých žen a věnovala zvláštní pozornost změnám v diastolickém plnění levé komory (obr. 7). Naše údaje potvrdily pozorování provedená dříve pomocí invazivních i neinvazivních metod. Podle očekávání jsme v průběhu těhotenství zaznamenali významné zvýšení srdeční frekvence, srdečního výdeje, srdečního indexu a hmotnosti a indexu LK, jakož i významné snížení SVR. Zaznamenali jsme také zvýšení zdvihového objemu a tloušťky septa a zadní stěny LK na konci diastoly, ale tato zvýšení nebyla významná. Ve srovnání s kontrolními hodnotami se ejekční frakce LK316 a frakční zkrácení LK během těhotenství nezměnily; toto zjištění podporuje nálezy Katze a spolupracovníků3, ale ne jiných.617

Konec diastolického a konec systolického rozměru LK se během těhotenství ani po něm významně nezměnil; toto zjištění souhlasí s výsledky Mabieho a spolupracovníků5, ale liší se od výsledků jiných badatelů.23

Pozorovali jsme mírné, ale nevýznamné zvětšení velikosti levé síně. To se ukázalo jako nepřímý ukazatel stavu plnění LK.18 Zvětšení průměru síní během těhotenství, jak jsme dokumentovali my i jiní,36 naznačuje, že dochází ke zvýšení jak předtížení, tak cirkulujícího objemu krve.

V naší longitudinální studii se plocha průřezu aortální chlopně od prvního do třetího trimestru zvýšila o 6,17 %; toto zvýšení bylo menší než dříve popsané Robsonem a spolupracovníky.19 Několik výzkumníků3620 pozorovalo 10% až 30% nárůst plochy ústí aortální chlopně v průběhu těhotenství, jiní však nezaznamenali žádnou výraznou změnu.5

Těhotenství způsobuje nárůst tloušťky a hmotnosti stěny LK317 , který je prokazatelný ve druhém trimestru a je nejvýraznější na konci těhotenství. Naše zjištění potvrzují, že během těhotenství dochází k hypertrofii LK v důsledku zvýšeného objemu krve a srdečního výdeje; tyto změny se podobají změnám pozorovaným u běžců na dlouhé tratě, jak naznačili Robson a spolupracovníci.6 U těhotných žen Katz a spolupracovníci3 prokázali progresivní excentrické zvětšování LK související s poklesem poměru mezi tloušťkou zadní stěny a koncovým diastolickým poloměrem LK.

Vzhledem ke změnám relaxace a poddajnosti myokardu s přibývajícím věkem lze očekávat, že různé věkové skupiny budou mít odlišný průběh diastolického plnění.2122 Mitrální průtok, rychlost průtoku plicní žilou a další dopplerovské diastolické proměnné u našich subjektů po porodu (kontrolní skupina) byly podobné hodnotám, které se vyskytují u zdravých netěhotných žen ve věku 21-40 let.23 U zdravých mladých žen je elastický odskok LK energický a relaxace myokardu rychlá, takže plnění je téměř dokončeno během časné diastoly a při kontrakci síní dochází pouze k malému plnění. V průběhu každého trimestru těhotenství jsme pozorovali určité změny v diastolickém mitrálním nádechu. U osob v prvním trimestru bylo pozorováno významné zvýšení hodnoty E ve srovnání s kontrolními osobami. V prvním a druhém trimestru docházelo k objemovému zatížení během časné diastolické fáze, což odráželo zvýšení hodnoty E; s nástupem druhého trimestru, a ještě více ve třetím trimestru, se pro plnění LK stala důležitější síňová kontrakce. Tato změna způsobila postupné zvyšování hodnoty A s každým trimestrem a v pozdním těhotenství poměr E/A klesal. Mabie a spoluautoři5 předpokládali, že průměrný LAP a/nebo LVEDP se ve druhém a třetím trimestru zvyšuje v rámci horní hranice normy, což vyžaduje, aby se k dokončení plnění komor zvýšila síňová kontrakční síla; případně může přírůstek hmotnosti LK (tloušťka stěny) snižovat poddajnost komor, což vyžaduje silnější síňovou kontrakci. Obě tyto hypotézy mohou být pravdivé. Jak se ukázalo u našich kontrolních subjektů, uvedené nálezy se v období po porodu vracejí k výchozí hodnotě.

Během těhotenství se PVd i PVdTVI snižovaly, protože docházelo k většímu plnění LK, zejména za pomoci síňové kontrakce. Když jsme porovnávali první trimestr s třetím trimestrem s ohledem na PVdTVI, byl rozdíl významný (P<0,05). Tyto změny byly ovlivněny zvýšením srdeční frekvence24 , ke kterému dochází během těhotenství a které dosahuje svého vrcholu ve třetím trimestru.

PVa se zvyšuje v průběhu těhotenství, aniž by se měnilo jeho trvání. U lehce sedovaných normálních psů podstupujících objemovou zátěž Appleton24 prokázal, že toto zvýšení je důsledkem zvýšené střední LAP. Podobně Nishimura et al2526 a další27 ukázali, že v přítomnosti zvýšeného předtížení síní, k němuž dochází při zátěži tekutinami, se zvyšuje kontraktilita síní a při kontrakci síní se zvyšuje jak mitrální dopředný tok, tak PVa. Jasně jsme dokumentovali zvýšení PVa při chronickém objemovém přetížení (těhotenství) u normálního srdce.

S každým trimestrem má plicní systolická frakce související s objemovou zátěží tendenci se zvyšovat, jak ukázaly studie na zvířatech.242829 Naopak u pacientů se srdečním onemocněním dochází ke snížení plicní systolické frakce při zvýšení plnicích tlaků.11121330 Tento zdánlivý paradox nejspíše vyplývá ze skutečnosti, že normální síně a komory vykazují rezervu předtížení a zvýšenou kontraktilitu v reakci na objemovou zátěž, ale abnormální srdce za těchto podmínek často selhávají.24 Zvýšená kontraktilita levé síně zvyšuje relaxaci síní, což zvyšuje PV1. Současně zvýšená kontraktilita LK zvyšuje poddajnost levé síně a PVs2 tím, že zvětšuje rozměr dlouhé osy levé síně. Naopak zvýšené tlaky u nemocných srdcí často způsobují systolické selhání levé síně a LK, sníženou poddajnost levé síně, fázové změny LAP, nižší PVs1 a PVs2 a nižší systolickou frakci plic.

Omezení studie

Hmotnost LK se během těhotenství zvýšila a po porodu snížila, ale v průměru 1,7 měsíce po porodu se nevrátila na výchozí hodnoty. To naznačuje, že této hodnotě trvá ještě několik měsíců, než dosáhne výchozí hodnoty. Robson a jeho kolegové7 prokázali, že hmotnost LK se snižuje ještě 24 týdnů po porodu, i když k většině tohoto poklesu dochází do 12 týdnů po porodu. Clapp a Capeless16 prokázali, že objem LK, srdeční výdej a SVR se postupně vracejí k výchozí hodnotě, ale 1 rok po porodu se stále významně liší od hodnot před těhotenstvím. V naší studii mohla být doba sledování po porodu příliš krátká na to, aby odrážela výchozí stav. Nicméně u našich poporodních (kontrolních) subjektů byly mitrální průtok, plicní žilní rychlost a další dopplerovské diastolické hodnoty podobné těm, které pozorovali Oh a spolupracovníci23 u netěhotných žen, jejichž věkové rozmezí bylo podobné jako u našich kontrolních subjektů.

Závěry

Těhotenství má významný vliv na plicní žilní průtok a přítokové rychlosti LK u zdravých subjektů během každého trimestru. Naše výsledky poskytují standardní reference týkající se těchto plnících veličin podle trimestru. Protože chronický, přirozený stav objemového přetížení silně ovlivňuje dynamiku diastolického plnění, měly by budoucí dopplerovské studie diastolické funkce LK u těhotných žen zahrnovat srovnání s kontrolními subjekty odpovídajícími trimestru.

Gest editor tohoto článku byl A. Jamil Tajik, MD, Mayo Clinic, Rochester, Minn.

Poznámky

.