Zwangerschap veroorzaakt dramatische, meestal omkeerbare, veranderingen in het cardiovasculaire systeem van een vrouw. Hartaandoeningen bij de moeder (die bij 2% van alle zwangerschappen voorkomen) zijn de belangrijkste niet-obstetrische doodsoorzaak bij zwangere vrouwen.1 Met niet-invasieve technieken kunnen de patronen van de cardiovasculaire veranderingen bij de moeder gedurende de zwangerschap worden bepaald. De literatuur bevat studies waarin echocardiografie werd gebruikt om de systolische functie van de linkerventrikel (LV) en de cardiale hemodynamica bij zwangere patiënten te evalueren.234567 Er is echter weinig informatie beschikbaar over de fysiologische veranderingen in de diastolische functie van de LV die tijdens de zwangerschap optreden.5 Pas in het afgelopen decennium hebben clinici en onderzoekers ontdekt dat afwijkingen in de diastolische functie van de LV in belangrijke mate bijdragen aan de symptomen van een verscheidenheid aan hartaandoeningen, waaronder die met een normale of bijna normale systolische functie.8 Daarom zou een grondige studie van de LV-diastolische functie bij een normale zwangerschap nuttig zijn, niet alleen om de gezondheid van de moeder bij zwangere vrouwen met hart- en vaatziekten te beoordelen, maar ook om gecompliceerde zwangerschappen te voorspellen en eventueel te behandelen.

De LV-diastolische functie kan worden beoordeeld door de stroomsnelheid door de mitralisklep en de longaders op te nemen. Het mitrale instroomprofiel wordt beïnvloed door een complexe interactie van vele factoren, waaronder myocardiale relaxatie, ventriculaire compliance, pericardiale restrictie, preload en afterload, en myocardiale contractiliteit.9 Zwangerschap veroorzaakt een toename van de preload met 40%3 en een toename van de wanddikte en -massa van de LV.4 Daarom stelden wij de hypothese voorop dat het diastolische vulpatroon van de LV tijdens de zwangerschap zou veranderen. Om deze hypothese te testen, gebruikten wij diastolische mitrale inflow en pulmonale veneuze flow profielen om de LV diastolische functie prospectief te evalueren bij gezonde zwangere vrouwen.

Methods

Study Participants

De studie werd uitgevoerd tussen juli 1996 en augustus 1997. De deelnemers waren 37 gezonde zwangere vrouwen van 26 tot 41 jaar oud (gemiddeld, 32 jaar), die elk één foetus droegen. Alle proefpersonen werden gerekruteerd tijdens het eerste trimester van de zwangerschap. Elke proefpersoon had een normale klinische cardiovasculaire voorgeschiedenis en normale lichamelijke, ECG en 2-dimensionale (2D) echocardiografische bevindingen. Alle proefpersonen ondergingen identieke testprocedures aan het einde van het eerste, tweede en derde trimester; 8 proefpersonen (de controlegroep) ondergingen postpartum onderzoek. Bij elk bezoek werd de bloeddruk gemeten en werd een echocardiografisch onderzoek uitgevoerd met de proefpersoon in de linker laterale decubitus positie. Alle proefpersonen gaven schriftelijke geïnformeerde toestemming, en de institutionele beoordelingsraad van ons ziekenhuis keurde het protocol goed.

Echocardiografisch onderzoek

Echocardiografisch onderzoek werd volledig 2D en Doppler uitgevoerd. Alle onderzoeken werden uitgevoerd met Hewlett-Packard systemen (modellen 2000 en 5500) met een 2,5-MHz transducer. Vijf tot 7 Doppler profielen werden gemeten en vervolgens gemiddeld voor elke beschreven Doppler variabele. Alle studies werden opgenomen op videoband voor latere off-line analyse.

2D Echocardiografisch Onderzoek

Parasternale lange-as aanzichten, verkregen op de basale en midventriculaire niveaus, werden gebruikt om de volgende 2D-modus metingen af te leiden: LV end-systolische en end-diastolische afmetingen, ventrikel septale en LV achterwand diktes, linker atrium dimensie, aortaklep doorsnede, en fractionele verkorting. Uit deze metingen werd de ejectiefractie bepaald volgens de methode van Quinones en collega’s.10 LV massa werd berekend met het afgeknotte ellipsoïde model.

Doppler Onderzoek

Doppler onderzoek richtte zich op de LV outflow tract, inflow aan de uiteinden van de mitralis leaflets, pulmonaal veneuze flow zoals gemeten 0.5 tot 1 cm in de rechter bovenste pulmonaal vene, en isovolumische relaxatietijd (IVRT). LV slagvolume, cardiale output, cardiale index, en totale systemische vasculaire weerstand (SVR) zonder correctie voor de centrale veneuze druk werden gemeten. Figuur 1 toont schematische diagrammen van de pulmonale veneuze stroomsnelheden en de mitrale instroomsnelheden verkregen met pulsed-wave Doppler echocardiografie.

De pulmonale vene systolische fractie, dat wil zeggen de som van de pulmonale systolische tijd-snelheidsintegraal (PVsTVI) en de pulmonale vroeg-diastolische tijd-snelheidsintegraal (PVdTVI) gedeeld door de pulmonale systolische tijd-snelheidsintegraal (PVsTVI+PVdTVI)/(PVsTVI), werd gebruikt om de gemiddelde linker atriale druk (LAP)11 of als een marker voor de ventriculaire vullingsdruk te schatten.12

Rossvoll en Hatle12 toonden aan dat er sprake was van een significante toename van de gemiddelde LAP en LV-diastolische druk (>18 mm Hg) wanneer de systolische fractie van de pulmonaal veneuze doorstroming <40% bedroeg bij alle patiënten met een pre-A LV-diastolische druk >18 mm Hg. Wij hebben de resultaten geëxtrapoleerd van Kuecherer en consorten,11 die gebruik maakten van transesofageale gepulseerde Doppler echocardiografie van de pulmonale veneuze flow om aan te tonen dat de systolische fractie een marker is voor het voorspellen van een verhoogde gemiddelde LAP (pulmonale capillaire wiggedruk). Op basis van hun studies hebben wij de transthoracale benadering gebruikt om de gemiddelde LAP tijdens de zwangerschap te meten.

Bij de beoordeling van de verhouding tussen de piekduur van de mitralisstroom bij atriale contractie en de piekduur van de pulmonaal veneuze omgekeerde stroom bij atriale contractie (A-dur/PVA-dur ratio), toonden Cecconi en coauteurs13 aan dat een waarde van ≤0,9 een LV einddiastolische druk (LVEDP) van >20 mm Hg voorspelt. Appleton en collega’s14 en Rossvoll en Hatle12 toonden aan dat, indien de PVA-dur de A-dur met >30 ms overschreed, deze bevinding een sensitiviteit van 85% en een specificiteit van 79% had voor het voorspellen van een LVEDP van >15 mm Hg. Wij gebruikten beide formules om de LVEDP tijdens de zwangerschap te documenteren.

Statistische analyse

Baseline hemodynamische en Doppler variabelen worden uitgedrukt als het gemiddelde±SD. Verschillen tussen gemiddelde waarden voor hemodynamische en Doppler variabelen verkregen bij elk bezoek werden vergeleken door ANOVA. Wanneer verschillen tussen de groepen werden gevonden, werd Scheffé’s test uitgevoerd om te bepalen welke groepen significant verschilden. Bij alle statistische tests werd een waarde van P<0,05 als significant beschouwd.

Om de interobserver en intraobserver variabiliteit van Doppler echocardiografische metingen te bepalen, werden variabelen voor 10 willekeurig geselecteerde patiënten geanalyseerd door 2 onafhankelijke waarnemers (interobserver variabiliteit) en door 1 waarnemer bij 2 verschillende gelegenheden (intraobserver variabiliteit).15

Resultaten

Eén van de 37 proefpersonen werd uitgesloten nadat zij een miskraam in het eerste trimester had doorgemaakt; een andere proefpersoon miste haar tweede-trimester-bezoek. De controlegroep onderging postpartum onderzoek 1 tot 3,5 maanden (gemiddeld, 1,7 maanden) na de bevalling.

Hemodynamische variabelen

Tabel 1 en figuren 2 tot en met 4 tonen de hemodynamische variabelen waargenomen tijdens en na de normale zwangerschap. De systolische bloeddruk was onveranderd tijdens de zwangerschap. De diastolische bloeddruk daalde licht en bereikte zijn dieptepunt halverwege de zwangerschap; dit verschil was niet significant (P=NS), en de druk keerde terug naar niet-zwangere niveaus in de buurt van de uitgerekende datum.246

De gemiddelde arteriële druk daalde maximaal in het tweede trimester en keerde postpartum terug naar de uitgangswaarde (P=NS).16

SVR, gebaseerd op de verhouding tussen de cardiale output en de gemiddelde arteriële druk, daalde met 350 dynes – s – cm-5 (23%) (P<0,05) in het tweede en derde trimester, en bleef in het eerste trimester en postpartum op de uitgangswaarde15 (figuur 2). Omdat de cardiale output verhoogd bleef tot het einde van de zwangerschap, daalde de SVR tot het einde van de zwangerschap.2616

Op 34±2 weken zwangerschap steeg de hartslag met 21,8%, van 68±6 tot 87±10 bpm. Deze verandering was significant wanneer de tweede- en derde-trimesterresultaten werden vergeleken met de postpartumresultaten (P<0,05) (figuur 3). De hartfrequentie nam vroeg toe en bereikte een hoogtepunt bij de bevalling (maximale toename, 19 spm).

Tijdens de zwangerschap nam het slagvolume met 13% toe, van 62±8 tot 71±14 mL (P=NS).

De gemiddelde cardiale output, zoals bepaald met de pulsed-wave Doppler-methode, nam tijdens de zwangerschap toe, van 4,6±0,8 L/min bij de controlepersonen tot 6,0±1,3 L/min bij een zwangerschapsduur van 34±1 weken. De cardiale output onderging een significante toename gedurende de zwangerschap (figuur 4).

Van het eerste tot het derde trimester nam de gemiddelde cardiale index met 20,6% toe, van 2,7±0,5 tot 3,4±0,6 L – min-1 – m-2. De toegenomen cardiale output was het gevolg van zowel een significante toename van de hartfrequentie als een lichte toename van het slagvolume.

De doorsnede van de aortaklep veranderde niet significant tijdens of na de zwangerschap. Vergeleken met de eerste-trimester bevindingen, de derde-trimester resultaten toonden een lichte trend in de richting van een toenemende aortaklep diameter (gemiddelde mate van toename, 6,17%).

Echocardiografische variabelen

Tabel 2 en figuur 5 tonen de 2D echocardiografische variabelen waargenomen tijdens en na de normale zwangerschap. De LV end-diastolische en end-systolische afmetingen veranderden niet significant tijdens of na de zwangerschap. Vergeleken met de controle waarden, veranderden de LV ejectiefractie316 en LV fractionele verkorting niet tijdens de zwangerschap. Van het eerste tot het derde trimester nam de linker atriumgrootte toe met 9,1%, van 3,0±0,4 cm tot 3,3±0,4 cm, maar deze verandering was niet significant. LV massa was 15,6% groter in het derde trimester dan in het eerste trimester (P<0,05) (figuur 5).

LV Inflow Velocities

Tabel 3 en figuur 6 tonen de piek mitralis stroomsnelheid in de vroege diastole (E) en bij atriale contractie (A), evenals de E / A-verhouding, mitralis vertragingstijd (DT), en IVRT in elk trimester en postpartum. Vergeleken met postpartum (controle) proefpersonen, hadden vrouwen in het eerste trimester een hogere E waarde, die met 13,3% toenam, van 78±13 tot 90±17 cm/s. Deze waarde bleef aan de hoge kant van normaal gedurende de zwangerschap. De piek A-golfsnelheid nam maximaal toe in het derde trimester, met 17,6%, maar er werd geen significante verandering gezien tussen de trimesters.5 De E/A-verhouding daalde tijdens de zwangerschap, wat de stijging van de A-golfsnelheid weerspiegelde. Vergeleken met controlepersonen hadden proefpersonen in het eerste trimester een significant verhoogde E/A-ratio. Er werd geen significante verandering gezien in de IVRT of DT. In de postpartum periode was de DT significant verlengd, waarschijnlijk als gevolg van een tragere hartslag.

Pulmonale veneuze stroomsnelheden

Tabel 3 en figuur 6 tonen de pulmonale veneuze stroomsnelheid gedurende de zwangerschap. Transthoracale pulmonaal veneuze flow Doppler opnames werden verkregen bij 94,5% van de proefpersonen.

Bij de meeste zwangere vrouwen werden de piek pulmonaal veneuze stroomsnelheden in vroege ventriculaire systole (PVs1) en in latere ventriculaire systole (PVs2) samengevoegd, en de pulmonale systolische component werd berekend als een eenheid. Interessant is dat de pieksnelheid van de systolische voorwaartse stroomsnelheid (PVs) tijdens de zwangerschap toenam, met een piek in het tweede trimester, maar deze toename was niet significant, en de PVs keerden terug naar de basisniveaus in de postpartum periode. De pulmonale veneuze diastolische voorwaartse stroomsnelheid (PVd) nam toe in het eerste trimester, waarbij de normale diastolische predominantie voor deze leeftijdsgroep werd gehandhaafd, zoals gezien bij onze postpartum (controle) proefpersonen. In het tweede trimester veranderde de relatie tussen PVd en PVs. In het tweede en derde trimester werd een niet-significante tendens naar systolische dominantie gedocumenteerd. De toename van PVd snelheden in het eerste trimester correleerde met de lichte toename van de mitrale E waarde. De PVdTVI daalde tijdens de zwangerschap met 23%, van 11,0 tot 8,5 cm; deze verandering werd significant in het derde trimester (P<0,05). De piek pulmonaal veneuze omgekeerde stroomsnelheid bij atriale contractie (PVa) steeg significant (P<0.05) tijdens de zwangerschap, met 22%, van 23.0 (controle waarde) tot 29.5 cm/s, zonder een significante verandering in duur te vertonen. Deze bevinding correleerde met de toename van de snelheid van de mitralis A golf tijdens de zwangerschap. De PVs en de piek pulmonaal veneuze diastolische stroomsnelheid (PVd) neigden toe te nemen tijdens de zwangerschap.

gemiddelde LAP en LVEDP

Indirect zagen wij geen toename van het gemiddelde LAP of de LVEDP tijdens de zwangerschap.

Reproduceerbaarheid van metingen

Voor pulmonale veneuze stroomsnelheden waren de interobserver en intraobserver variabiliteitswaarden 0,84±4,2% (r=0,98) en 0,2±1,7% (r=0,99), respectievelijk, voor de PVs; 0.15±5.8% (r=0.97) en 0.1±1% (r=0.99), respectievelijk, voor de piek PVd; 0.54±7.4% (r=0.94) en 1±6.2% (r=0.99), respectievelijk, voor de PVa; en 1.2±4.8% (r=0.98) en 0.6±1.4% (r=0.99), respectievelijk, voor de PVa-dur.

Discussie

Deze studie karakteriseerde de LV-respons op een chronische volume-overbelastingstoestand (zwangerschap) bij gezonde vrouwen, met bijzondere aandacht voor veranderingen in de diastolische vulpatronen van de linkerventrikel (figuur 7). Onze gegevens bevestigen waarnemingen die eerder met invasieve en niet-invasieve methoden zijn gedaan. Zoals verwacht, stelden wij tijdens de zwangerschap een significante toename vast van de hartfrequentie, de cardiale output, de cardiale index en de LV-massa en -index, alsook een significante afname van de SVR. Wij stelden ook een toename vast van het slagvolume en van de dikte van de septale en achterwand van de LV aan het eind van deiastol, maar deze stijgingen waren niet significant. In vergelijking met de controlewaarden veranderden de LV ejectiefractie316 en de LV fractionele verkorting niet tijdens de zwangerschap; deze bevinding wordt ondersteund door de bevindingen van Katz en medewerkers3 maar niet van anderen.617

De LV end-diastolische en end-systolische dimensies veranderden niet significant tijdens of na de zwangerschap; deze bevinding stemt overeen met de resultaten van Mabie en medewerkers5 maar verschilt van die van andere onderzoekers.23

Wij stelden een lichte maar niet significante toename vast van de linker atriumgrootte. Hiervan is aangetoond dat het een indirecte indicator is van de vullingstoestand van de LV.18 De toename van de atriumdiameter tijdens de zwangerschap, zoals door ons en anderen gedocumenteerd,36 suggereert dat er een toename optreedt van zowel de voorspanning als het circulerende bloedvolume.

In onze longitudinale studie nam de doorsnede van de aortaklep met 6,17% toe van het eerste tot het derde trimester; deze toename was minder dan de toename die eerder werd beschreven door Robson en zijn medewerkers.19 Verscheidene onderzoekers3620 hebben een toename van 10% tot 30% van de doorsnede van de aortaklep tijdens de zwangerschap waargenomen, maar anderen hebben geen merkbare verandering gemeld.5

Zwangerschap veroorzaakt een toename van de wanddikte en de massa van de LV317 die aantoonbaar is in het tweede trimester en het meest uitgesproken is aan het einde van de zwangerschap. Onze bevindingen bevestigen dat LV hypertrofie optreedt tijdens de zwangerschap als gevolg van een verhoogd bloedvolume en cardiale output; deze veranderingen lijken op die welke worden waargenomen bij lange-afstandslopers, zoals gesuggereerd door Robson en collega’s.6 Bij zwangere vrouwen toonden Katz en collega’s3 een progressieve excentrische LV-vergroting aan, gerelateerd aan de afname van de verhouding tussen de achterwanddikte en de LV einddiastolische radius.

Omdat myocardiale relaxatie en compliance veranderen met het ouder worden, wordt verwacht dat verschillende leeftijdsgroepen verschillende diastolische vulpatronen zullen hebben.2122 Mitral flow, pulmonary venous flow velocity, en andere Doppler diastolische variabelen in onze postpartum (controle) proefpersonen waren vergelijkbaar met waarden aangetroffen in gezonde niet-zwangere 21- tot 40-jarige vrouwen.23 In gezonde jonge vrouwen, LV elastische terugslag is krachtig, en myocardiale ontspanning is snel, zodat vullen is bijna voltooid tijdens de vroege diastole, en slechts een kleine hoeveelheid van het vullen optreedt bij atriale contractie. Wij zagen enkele veranderingen in de diastolische mitrale instroom gedurende elk trimester van de zwangerschap. Een significante toename van de E waarde werd gezien in het eerste trimester proefpersonen in vergelijking met controlepersonen. In het eerste en tweede trimester vond de volumebelasting plaats tijdens de vroege diastolische fase, hetgeen een toename van de E-waarde weerspiegelde; met het begin van het tweede trimester, en nog meer in het derde trimester, werd atriale contractie belangrijker voor LV vulling. Deze verandering veroorzaakte een geleidelijke toename van de A waarde met elk trimester, en de E/A ratio daalde in de late zwangerschap. Mabie en coauteurs5 stelden dat de gemiddelde LAP en/of LVEDP in het tweede en derde trimester binnen de bovengrens van normaal toenemen, waardoor de atriale contractiekracht moet toenemen om de ventriculaire vulling te voltooien; als alternatief kan de toename in LV-massa (wanddikte) de ventriculaire compliance verminderen, waardoor een krachtigere atriale contractie nodig is. Beide hypothesen kunnen waar zijn. Zoals aangetoond bij onze controlepersonen, keren de bevindingen in kwestie terug naar de basislijn in de postpartum periode.

Tijdens de zwangerschap namen zowel de PVd als de PVdTVI af naarmate meer LV vulling optrad, in het bijzonder met behulp van atriale contractie. Wanneer we het eerste trimester vergeleken met het derde trimester met betrekking tot de PVdTVI, was het verschil significant (P<0,05). Deze veranderingen werden beïnvloed door de toename van de hartfrequentie24 die optreedt tijdens de dracht en zijn piek bereikt in het derde trimester.

De PVa neemt toe gedurende de dracht zonder te veranderen in duur. Bij licht verdoofde normale honden die volumebelasting ondergingen, toonde Appleton24 aan dat deze toename het gevolg is van een verhoogde gemiddelde LAP. Evenzo toonden Nishimura et al2526 en anderen27 aan dat in de aanwezigheid van een verhoogde atriale voorspanning, zoals optreedt bij vloeistofbelasting, de atriale contractiliteit toeneemt, en zowel de voorwaartse mitralisstroom als de PVa toenemen bij atriale contractie. Wij hebben duidelijk een verhoogde PVa gedocumenteerd tijdens chronische volume overbelasting (zwangerschap) in het normale hart.

Met elk trimester heeft de pulmonale systolische fractie gerelateerd aan volumebelasting de neiging toe te nemen, zoals aangetoond in dierstudies.242829 Patiënten met hartziekten hebben daarentegen een verlaagde pulmonale systolische fractie naarmate de vullingsdrukken toenemen.11121330 Deze schijnbare paradox is waarschijnlijk het gevolg van het feit dat de normale boezems en kamers een voorspanningsreserve en verhoogde contractiliteit vertonen als reactie op volumebelasting, maar dat abnormale harten onder deze omstandigheden vaak falen.24 Verhoogde linkeratriumcontractiliteit versterkt de atriale relaxatie, waardoor de PV’s toenemen1. Tegelijkertijd verhoogt verhoogde LV contractiliteit de linker atriale compliance en de PVs2 door het verhogen van de linker atriale lange-as dimensie. Daarentegen veroorzaken verhoogde drukken in zieke harten vaak linkeratrium- en LV-systolisch falen, verminderde linkeratriumcompliance, fasische LAP-veranderingen, een lagere PVs1 en PVs2, en een lagere pulmonale systolische fractie.

Beperkingen van de studie

De LV-massa nam toe tijdens de zwangerschap en nam postpartum af, maar was gemiddeld 1,7 maanden na de bevalling nog niet terug op het basisniveau. Dit wijst erop dat deze waarde nog verschillende maanden nodig heeft om de uitgangswaarde te bereiken. Robson en collega’s7 toonden aan dat de LV-massa gedurende 24 weken na de bevalling blijft afnemen, hoewel het grootste deel van deze afname al na 12 weken postpartum optreedt. Clapp en Capeless16 toonden aan dat LV volume, cardiac output, en SVR geleidelijk terugkeren naar de uitgangswaarde maar 1 jaar na de bevalling nog steeds significant verschillen van de waarden voor de zwangerschap. In onze studie was de postpartum follow-up tijd mogelijk te kort om de uitgangsstatus weer te geven. Desondanks waren bij onze postpartum (controle) proefpersonen de mitralisstroom, pulmonale veneuze snelheid en andere Doppler diastolische waarden vergelijkbaar met die waargenomen door Oh en medewerkers23 bij niet-zwangere vrouwen waarvan het leeftijdsbereik vergelijkbaar was met dat van onze controlepersonen.

Conclusies

Zwangerschap heeft belangrijke effecten op pulmonale veneuze stroom en LV-instroomsnelheden bij gezonde proefpersonen gedurende elk trimester. Onze resultaten geven een standaard referentie betreffende deze vullingsvariabelen per trimester. Omdat een chronische, natuurlijke volume-overbelasting de dynamiek van de diastolische vulling sterk beïnvloedt, moeten toekomstige Doppler-studies van de LV-diastolische functie bij zwangere vrouwen vergelijkingen omvatten met trimester-gematchte controlepersonen.

Gastredacteur voor dit artikel was A. Jamil Tajik, MD, Mayo Clinic, Rochester, Minn.