La gravidanza provoca cambiamenti drammatici, di solito reversibili, nel sistema cardiovascolare di una donna. La cardiopatia materna (presente nel 2% di tutte le gravidanze) è la più importante causa non ostetrica di morte nelle donne incinte.1 Con tecniche non invasive, i modelli di cambiamenti cardiovascolari materni possono essere determinati durante la gravidanza. La letteratura comprende studi in cui l’ecocardiografia è stata utilizzata per valutare la funzione sistolica del ventricolo sinistro (LV) e l’emodinamica cardiaca in pazienti in gravidanza.234567 Poche informazioni sono disponibili, tuttavia, circa i cambiamenti fisiologici nella funzione diastolica LV che si verificano durante la gravidanza.5 Solo negli ultimi dieci anni i medici e ricercatori hanno scoperto che le anomalie della funzione diastolica LV sono importanti contributori ai sintomi di una varietà di disturbi cardiaci, compresi quelli che coinvolgono la funzione sistolica normale o quasi normale.8 Pertanto, uno studio approfondito della funzione diastolica LV in gravidanza normale sarebbe utile, non solo per valutare la salute materna in donne incinte con malattie cardiovascolari, ma anche per prevedere ed eventualmente trattare gravidanze complicate.

La funzione diastolica LV può essere valutata registrando la velocità del flusso attraverso la valvola mitrale e vene polmonari. Il profilo di afflusso mitrale è influenzato da una complessa interazione di molti fattori, tra cui il rilassamento miocardico, la compliance ventricolare, il contenimento pericardico, precarico e postcarico, e la contrattilità miocardica.9 Gravidanza provoca un aumento del 40% del precarico3 e un aumento dello spessore della parete LV e massa.4 Pertanto, abbiamo ipotizzato che LV modelli di riempimento diastolico sarebbe alterato durante la gravidanza. Per testare questa ipotesi, abbiamo usato l’afflusso mitrale diastolico e profili di flusso venoso polmonare per valutare prospetticamente la funzione diastolica del LV in donne incinte sane.

Metodi

Partecipanti allo studio

Lo studio è stato eseguito tra luglio 1996 e agosto 1997. Le partecipanti erano 37 donne incinte sane da 26 a 41 anni (media, 32 anni), ognuna delle quali portava un solo feto. Tutti i soggetti sono stati reclutati durante il primo trimestre di gravidanza. Ogni soggetto aveva una normale storia clinica cardiovascolare e normali risultati fisici, ECG ed ecocardiografici bidimensionali (2D). Tutti i soggetti sono stati sottoposti alle stesse procedure di test alla fine del primo, secondo e terzo trimestre; 8 soggetti (il gruppo di controllo) sono stati sottoposti a studi post-partum. Ad ogni visita, la pressione sanguigna è stata misurata e uno studio ecocardiografico è stato eseguito con il soggetto in posizione di decubito laterale sinistro. Tutti i soggetti hanno dato il consenso informato scritto e il comitato di revisione istituzionale del nostro ospedale ha approvato il protocollo.

Esame ecocardiografico

È stato eseguito un esame ecocardiografico completo 2D e Doppler. Tutti gli studi sono stati fatti con sistemi Hewlett-Packard (modelli 2000 e 5500) con un trasduttore da 2.5-MHz. Sono stati misurati da 5 a 7 profili Doppler e poi è stata fatta la media per ogni variabile Doppler descritta. Tutti gli studi sono stati registrati su videocassetta per la successiva analisi off-line.

Esame ecocardiografico 2D

Le viste parasternali ad asse lungo, ottenute a livello basale e medioventricolare, sono state utilizzate per ricavare le seguenti misure in modalità 2D: Dimensioni endosistoliche e endodiastoliche del LV, spessore del setto ventricolare e della parete posteriore del LV, dimensione dell’atrio sinistro, area della sezione trasversale della valvola aortica e accorciamento frazionario. Da queste misure, la frazione di eiezione è stata determinata secondo il metodo di Quinones e colleghi.10 massa LV è stato calcolato con il modello tronco ellissoide.

esame Doppler

L’esame Doppler focalizzata sul tratto di efflusso LV, afflusso alle punte dei foglietti mitrali, flusso venoso polmonare come misurato 0,5 a 1 cm nella vena polmonare superiore destra, e tempo di rilassamento isovolumico (IVRT). Sono stati misurati il volume dell’ictus, la portata cardiaca, l’indice cardiaco e la resistenza vascolare sistemica totale (SVR) senza correzione per la pressione venosa centrale. La figura 1 mostra i diagrammi schematici delle velocità del flusso venoso polmonare e le velocità di afflusso mitrale ottenute con l’ecocardiografia Doppler a onde pulsate.

La frazione sistolica della vena polmonare, vale a dire, la somma del polmonare sistolico integrale tempo-velocità (PVsTVI) e il polmonare early-diastolica tempo-velocità integrale (PVdTVI) diviso per il polmonare integrale sistolico tempo-velocità (PVsTVI + PVdTVI) / (PVsTVI), è stato utilizzato per stimare la pressione atriale sinistra media (LAP) 11 o come un marcatore per la pressione di riempimento ventricolare.12

Rossvoll e Hatle12 hanno dimostrato che un aumento significativo della LAP media e della pressione diastolica LV (>18 mm Hg) era presente quando la frazione sistolica del flusso venoso polmonare in avanti era <40% in tutti i pazienti con una pressione diastolica LV pre-A >18 mm Hg. Abbiamo estrapolato i risultati di Kuecherer e soci,11 che hanno utilizzato l’ecocardiografia Doppler pulsata transesofagea del flusso venoso polmonare per dimostrare che la frazione sistolica è un marcatore per predire una LAP media elevata (pressione di cuneo capillare polmonare). Sulla base dei loro studi, abbiamo utilizzato l’approccio transtoracico per misurare la LAP media durante la gravidanza.

Nella valutazione del rapporto tra la durata del flusso mitralico di picco alla contrazione atriale e la durata del flusso inverso polmonare venoso di picco alla contrazione atriale (rapporto A-dur/PVA-dur), Cecconi e coautori13 hanno dimostrato che un valore ≤0,9 predice una pressione LV end-diastolica (LVEDP) di >20 mm Hg. Appleton e colleghi14 e Rossvoll e Hatle12 hanno dimostrato che, se la PVA-dur superava la A-dur di >30 ms, questo risultato aveva una sensibilità dell’85% e una specificità del 79% per predire una LVEDP di >15 mm Hg. Abbiamo usato entrambe le formule per documentare la LVEDP durante la gravidanza.

Analisi statistica

Le variabili emodinamiche e Doppler di base sono espresse come media±SD. Le differenze tra i valori medi delle variabili emodinamiche e Doppler ottenute ad ogni visita sono state confrontate tramite ANOVA. Quando sono state trovate differenze intergruppo, è stato eseguito il test di Scheffé per determinare quali gruppi erano significativamente diversi. In tutti i test statistici, un valore di P<0,05 è stato considerato significativo.

Per determinare la variabilità interosservatore e intraosservatore delle misure ecocardiografiche Doppler, le variabili per 10 pazienti selezionati a caso sono state analizzate da 2 osservatori indipendenti (variabilità interosservatore) e da 1 osservatore in 2 occasioni diverse (variabilità intraosservatore).15

Risultati

Uno dei 37 soggetti è stato escluso dopo aver subito un aborto spontaneo nel primo trimestre; un altro soggetto ha saltato la visita del secondo trimestre. Il gruppo di controllo è stato sottoposto a studi post-partum da 1 a 3,5 mesi (media, 1,7 mesi) dopo il parto.

Variabili emodinamiche

La tabella 1 e le figure da 2 a 4 mostrano le variabili emodinamiche osservate durante e dopo una gravidanza normale. La pressione sanguigna sistolica è rimasta invariata durante la gravidanza. La pressione diastolica è diminuita leggermente, raggiungendo il suo nadir a metà gravidanza; questa differenza non era significativa (P=NS), e la pressione è tornata ai livelli non gravidici vicino al termine.246

La pressione arteriosa media è diminuita al massimo nel secondo trimestre ed è tornato al basale postpartum (P=NS).16

SVR, basato sul rapporto tra la portata cardiaca e la pressione arteriosa media, è diminuito di 350 dynes – s – cm-5 (23%) (P<0.05) nel secondo e terzo trimestre, rimanendo a livelli di base nel primo trimestre e postpartum15 (Figura 2). Poiché la gittata cardiaca è rimasta elevata fino al termine, la SVR è diminuita fino al termine.2616

A 34±2 settimane di gestazione, la frequenza cardiaca è aumentata del 21,8%, da 68±6 a 87±10 bpm. Questo cambiamento è stato significativo quando i risultati del secondo e terzo trimestre sono stati confrontati con i risultati postpartum (P<0,05) (Figura 3). La frequenza cardiaca è aumentata presto e ha raggiunto il picco a termine (aumento massimo, 19 bpm).

Durante la gestazione, il volume dell’ictus è aumentato del 13%, da 62±8 a 71±14 mL (P=NS).

La portata cardiaca media, come determinata dal metodo Doppler a onde pulsate, è aumentata durante la gravidanza, da 4,6±0,8 L/min nei soggetti di controllo a 6,0±1,3 L/min a 34±1 settimane di gestazione. La portata cardiaca ha subito un aumento significativo durante tutta la gestazione (Figura 4).

Dal primo al terzo trimestre, l’indice cardiaco medio è aumentato del 20,6%, da 2,7±0,5 a 3,4±0,6 L – min-1 – m-2. L’aumento della gittata cardiaca era dovuto sia a un aumento significativo della frequenza cardiaca che a un leggero aumento del volume dell’ictus.

L’area della sezione trasversale della valvola aortica non è cambiata significativamente durante o dopo la gravidanza. Rispetto ai risultati del primo trimestre, i risultati del terzo trimestre hanno mostrato una leggera tendenza all’aumento del diametro della valvola aortica (entità media dell’aumento, 6,17%).

Variabili ecocardiografiche

La tabella 2 e la figura 5 mostrano le variabili ecocardiografiche 2D osservate durante e dopo una gravidanza normale. Le dimensioni LV end-diastolica e end-sistolica non sono cambiate significativamente durante o dopo la gravidanza. Rispetto ai valori di controllo, la frazione di eiezione del LV316 e l’accorciamento frazionale del LV non sono cambiati durante la gravidanza. Dal primo al terzo trimestre, le dimensioni dell’atrio sinistro sono aumentate del 9,1%, da 3,0±0,4 a 3,3±0,4 cm, ma questo cambiamento non era significativo. La massa del LV era del 15,6% maggiore nel terzo trimestre rispetto al primo trimestre (P<0,05) (Figura 5).

Velocità di flusso del LV

Tabella 3 e Figura 6 mostrano la velocità di flusso mitrale di picco nella diastole iniziale (E) e alla contrazione atriale (A), così come il rapporto E/A, il tempo di decelerazione mitrale (DT), e IVRT in ogni trimestre e postpartum. Rispetto ai soggetti postpartum (controllo), le donne nel primo trimestre avevano un valore E più alto, che aumentava del 13,3%, da 78±13 a 90±17 cm/s. Questo valore è rimasto all’estremità alta della norma per tutta la gravidanza. La velocità dell’onda A di picco è aumentata al massimo nel terzo trimestre, del 17,6%, ma non sono stati osservati cambiamenti significativi tra i trimestri.5 Il rapporto E/A è diminuito durante la gravidanza, riflettendo l’aumento della velocità dell’onda A. Rispetto ai soggetti di controllo, i soggetti del primo trimestre avevano un rapporto E/A significativamente aumentato. Nessun cambiamento significativo è stato visto nell’IVRT o nel DT. Nel periodo postpartum, il DT è stato significativamente prolungato, probabilmente a causa di una frequenza cardiaca più lenta.

Velocità del flusso venoso polmonare

La tabella 3 e la figura 6 mostrano il flusso venoso polmonare durante la gravidanza. Le registrazioni Doppler del flusso venoso polmonare transtoracico sono state ottenute nel 94,5% dei soggetti.

Nella maggior parte delle donne incinte, le velocità del flusso venoso polmonare di picco nella prima sistole ventricolare (PVs1) e nella sistole ventricolare successiva (PVs2) sono state fuse, e la componente sistolica polmonare è stata calcolata come unità. È interessante notare che il picco della velocità del flusso sistolico in avanti (PVs) è aumentato durante la gravidanza, con un picco nel secondo trimestre, ma questo aumento non era significativo, e i PVs sono tornati ai livelli di base nel periodo postpartum. La velocità del flusso venoso polmonare diastolico in avanti (PVd) è aumentata nel primo trimestre, mantenendo la normale predominanza diastolica per questo gruppo di età, come visto nei nostri soggetti postpartum (controllo). Nel secondo trimestre, il rapporto tra PVd e PVs è cambiato. Nel secondo e terzo trimestre, è stata documentata una tendenza non significativa verso la predominanza sistolica. L’aumento delle velocità PVd nel primo trimestre era correlato al leggero aumento del valore E mitrale. Il PVdTVI è diminuito durante la gravidanza del 23%, da 11,0 a 8,5 cm; questo cambiamento è diventato significativo nel terzo trimestre (P<0,05). La velocità di picco del flusso venoso polmonare inverso alla contrazione atriale (PVa) è aumentata significativamente (P<0,05) durante la gravidanza, del 22%, da 23,0 (valore di controllo) a 29,5 cm/s, senza mostrare un cambiamento significativo nella durata. Questo risultato è correlato all’aumento della velocità dell’onda mitrale A durante la gravidanza. Le PV e il picco della velocità del flusso diastolico venoso polmonare (PVd) tendevano ad aumentare durante la gravidanza.

LAP media e LVEDP

Indirettamente, non abbiamo osservato alcun aumento della LAP media o della LVEDP durante la gravidanza.

Riproducibilità delle misurazioni

Per le velocità del flusso venoso polmonare, i valori di variabilità interosservatore e intraosservatore erano rispettivamente 0,84±4,2% (r=0,98) e 0,2±1,7% (r=0,99), per le PV; 0.15±5,8% (r=0,97) e 0,1±1% (r=0,99), rispettivamente, per il picco PVd; 0,54±7,4% (r=0,94) e 1±6,2% (r=0,99), rispettivamente, per il PVa; e 1,2±4,8% (r=0,98) e 0,6±1,4% (r=0,99), rispettivamente, per il PVa-dur.

Discussione

Questo studio ha caratterizzato la risposta del LV ad uno stato di sovraccarico di volume cronico (gravidanza) in donne sane, prestando particolare attenzione ai cambiamenti nei modelli di riempimento diastolico del ventricolo sinistro (Figura 7). I nostri dati hanno confermato le osservazioni fatte in precedenza con metodi invasivi e non invasivi. Come previsto, abbiamo notato un aumento significativo della frequenza cardiaca, della gittata cardiaca, dell’indice cardiaco e della massa e dell’indice del LV, così come una diminuzione significativa della SVR, durante la gravidanza. Abbiamo anche notato un aumento dello stroke volume e dello spessore del setto end-diastolico del LV e della parete posteriore, ma questi aumenti non erano significativi. Rispetto ai valori di controllo, la frazione di eiezione del LV316 e l’accorciamento frazionale del LV non sono cambiati durante la gravidanza; questo risultato è supportato dai risultati di Katz e soci3 ma non da altri.617

Le dimensioni LV end-diastoliche ed end-sistoliche non sono cambiate significativamente durante o dopo la gravidanza; questo risultato concorda con i risultati di Mabie e colleghi5 ma differisce da quelli di altri investigatori.23

Abbiamo osservato un leggero ma non significativo aumento delle dimensioni dell’atrio sinistro. Questo ha dimostrato di essere un indicatore indiretto dello stato di riempimento del LV.18 L’aumento del diametro atriale durante la gravidanza, come documentato da noi stessi e da altri,36 suggerisce che si verifica un aumento sia del precarico che del volume di sangue circolante.

Nel nostro studio longitudinale, la sezione trasversale della valvola aortica è aumentata del 6,17% dal primo al terzo trimestre; questo aumento era inferiore a quello precedentemente descritto da Robson e collaboratori.19 Diversi ricercatori3620 hanno osservato un aumento dal 10% al 30% dell’area dell’orifizio della valvola aortica durante la gravidanza, ma altri non hanno riportato alcun cambiamento apprezzabile.5

La gravidanza provoca un aumento dello spessore e della massa della parete del LV317 che è dimostrabile nel secondo trimestre ed è più marcato alla fine della gravidanza. I nostri risultati confermano che l’ipertrofia del LV si verifica durante la gravidanza a causa dell’aumento del volume di sangue e della gittata cardiaca; questi cambiamenti assomigliano a quelli osservati nei corridori di lunga distanza, come suggerito da Robson e colleghi.6 Nelle donne incinte, Katz e colleghi3 hanno dimostrato un progressivo allargamento eccentrico del LV legato alla diminuzione del rapporto tra lo spessore della parete posteriore e il raggio end-diastolico del LV.

A causa del rilassamento miocardico e dei cambiamenti di compliance con l’invecchiamento, ci si aspetta che gruppi di età diversi abbiano diversi modelli di riempimento diastolico.2122 Flusso mitrale, velocità del flusso venoso polmonare, e altre variabili diastoliche Doppler nel nostro postpartum (controllo) soggetti erano simili ai valori incontrati in sani non incinta 21- a 40 anni le donne.23 In sani giovani donne, LV rinculo elastico è vigoroso, e il rilassamento miocardico è veloce, in modo da riempimento è quasi completato durante la diastole iniziale, e solo una piccola quantità di riempimento si verifica alla contrazione atriale. Abbiamo osservato alcuni cambiamenti nell’afflusso mitrale diastolico durante ogni trimestre di gravidanza. Un aumento significativo del valore E è stato visto nei soggetti del primo trimestre rispetto ai soggetti di controllo. Nel primo e secondo trimestre, il carico di volume si è verificato durante la fase diastolica precoce, che riflette un aumento del valore E; con l’inizio del secondo trimestre, e ancora di più il terzo trimestre, contrazione atriale è diventato più importante per il riempimento LV. Questo cambiamento ha causato un graduale aumento del valore A con ogni trimestre, e il rapporto E/A è diminuito nella tarda gravidanza. Mabie e coautori5 postulato che la media LAP e / o LVEDP aumenta entro i limiti superiori della norma nel secondo e terzo trimestre, rendendo necessario che la forza contrattile atriale essere aumentato per completare il riempimento ventricolare, in alternativa, l’aumento della massa LV (spessore della parete) può ridurre la compliance ventricolare, necessitando più potente contrazione atriale. Entrambe queste ipotesi possono essere vere. Come mostrato nei nostri soggetti di controllo, i risultati in questione tornano al basale nel periodo postpartum.

Durante la gravidanza, sia il PVd che il PVdTVI sono diminuiti man mano che si è verificato un maggiore riempimento del LV, in particolare con l’aiuto della contrazione atriale. Quando abbiamo confrontato il primo trimestre con il terzo trimestre per quanto riguarda il PVdTVI, la differenza era significativa (P<0,05). Questi cambiamenti sono stati influenzati dall’aumento della frequenza cardiaca24 che si verifica durante la gravidanza e raggiunge il suo picco nel terzo trimestre.

Il PVa aumenta durante la gravidanza senza cambiare in durata. In cani normali leggermente sedati e sottoposti a carico di volume, Appleton24 ha dimostrato che questo aumento deriva da un aumento della PVa media. Allo stesso modo, Nishimura et al2526 e altri27 hanno dimostrato che in presenza di un elevato precarico atriale, come avviene con il carico di liquidi, la contrattilità atriale aumenta, e sia il flusso mitrale in avanti che la PVa aumentano alla contrazione atriale. Abbiamo chiaramente documentato un aumento della PVa durante il sovraccarico cronico di volume (gravidanza) nel cuore normale.

Con ogni trimestre, la frazione sistolica polmonare legata al carico di volume tende ad aumentare, come dimostrato in studi su animali.242829 Al contrario, i pazienti con malattia cardiaca hanno una frazione sistolica polmonare ridotta all’aumentare delle pressioni di riempimento.11121330 Questo apparente paradosso deriva molto probabilmente dal fatto che gli atri e i ventricoli normali presentano una riserva di precarico e una contrattilità aumentata in risposta al carico di volume, ma che i cuori anormali spesso falliscono in queste condizioni.24 L’aumento della contrattilità atriale sinistra migliora il rilassamento atriale, che aumenta le PV1. Allo stesso tempo, una maggiore contrattilità del LV aumenta la compliance atriale sinistra e la PVs2 aumentando la dimensione dell’asse lungo atriale sinistro. Al contrario, l’aumento delle pressioni nei cuori malati spesso provoca insufficienza sistolica atriale sinistra e LV, ridotta compliance atriale sinistra, cambiamenti fasici LAP, una PVs1 e PVs2 inferiore, e una frazione sistolica polmonare inferiore.

Limitazioni dello studio

La massa LV è aumentata durante la gravidanza e diminuita dopo il parto, ma non era tornata ai livelli di base in una media di 1,7 mesi dopo il parto. Ciò indica che questo valore impiega diversi mesi in più per raggiungere la linea di base. Robson e colleghi7 hanno dimostrato che la massa LV continua a diminuire per 24 settimane dopo il parto, anche se la maggior parte di questa diminuzione si verifica entro 12 settimane postpartum. Clapp e Capeless16 hanno dimostrato che il volume del LV, la gittata cardiaca e la SVR ritornano gradualmente verso la linea di base, ma rimangono significativamente diversi dai valori precedenti la gravidanza 1 anno dopo il parto. Nel nostro studio, il tempo di follow-up postpartum potrebbe essere stato troppo breve per riflettere lo stato basale. Tuttavia, nei nostri soggetti postpartum (controllo), il flusso mitrale, la velocità venosa polmonare e altri valori diastolici Doppler erano simili a quelli osservati da Oh e soci23 in donne non incinte la cui fascia di età era simile a quella dei nostri soggetti di controllo.

Conclusioni

La gravidanza ha effetti importanti sul flusso venoso polmonare e velocità di afflusso del LV in soggetti sani durante ogni trimestre. I nostri risultati forniscono un riferimento standard su queste variabili di riempimento per trimestre. Perché un cronico, naturale stato di sovraccarico di volume influenza fortemente la dinamica diastolica di riempimento, futuri studi Doppler della funzione diastolica del LV in donne in gravidanza dovrebbe includere confronti con soggetti di controllo trimestre-matched.

Guest Editor per questo articolo è stato A. Jamil Tajik, MD, Mayo Clinic, Rochester, Minn.

Note