Sarcina cauzează schimbări dramatice, de obicei reversibile, în sistemul cardiovascular al unei femei. Boala cardiacă maternă (prezentă în 2% din toate sarcinile) este cea mai importantă cauză nonobstetrică de deces la femeile gravide.1 Cu ajutorul tehnicilor noninvazive, modelele modificărilor cardiovasculare materne pot fi determinate pe parcursul sarcinii. Literatura de specialitate include studii în care ecocardiografia a fost utilizată pentru a evalua funcția sistolică a ventriculului stâng (LV) și hemodinamica cardiacă la pacientele gravide.234567 Cu toate acestea, sunt disponibile puține informații despre modificările fiziologice ale funcției diastolice a LV care apar în timpul sarcinii.5 Abia în ultimul deceniu, clinicienii și cercetătorii au descoperit că anomaliile funcției diastolice a LV contribuie în mod important la simptomele unei varietăți de tulburări cardiace, inclusiv cele care implică o funcție sistolică normală sau aproape normală.8 Prin urmare, un studiu amănunțit al funcției diastolice a LV în sarcina normală ar fi util, nu numai pentru a evalua sănătatea maternă la gravidele cu boli cardiovasculare, ci și pentru a prezice și, eventual, a trata sarcinile complicate.

Funcția diastolică a LV poate fi evaluată prin înregistrarea vitezei de curgere prin valva mitrală și venele pulmonare. Profilul influxului mitral este afectat de o interacțiune complexă a mai multor factori, inclusiv relaxarea miocardică, complianța ventriculară, restricția pericardică, preîncărcarea și postîncărcarea și contractilitatea miocardică.9 Sarcina determină o creștere cu 40% a preîncărcării3 și o creștere a grosimii și masei peretelui LV.4 Prin urmare, am emis ipoteza că modelele de umplere diastolică a LV ar fi modificate în timpul sarcinii. Pentru a testa această ipoteză, am folosit profilele de influx mitral diastolic și de flux venos pulmonar pentru a evalua prospectiv funcția diastolică a LV la femeile gravide sănătoase.

Metode

Participanți la studiu

Studiul a fost efectuat între iulie 1996 și august 1997. Participantele au fost 37 de femei gravide sănătoase cu vârsta cuprinsă între 26 și 41 de ani (media, 32 de ani), fiecare dintre ele purtând un singur făt. Toți subiecții au fost recrutați în timpul primului trimestru de sarcină. Fiecare subiect a avut un istoric cardiovascular clinic normal și rezultate fizice, ECG și ecocardiografice 2-dimensionale (2D) normale. Toți subiecții au fost supuși unor proceduri de testare identice la sfârșitul primului, celui de-al doilea și celui de-al treilea trimestru; 8 subiecți (grupul de control) au fost supuși unor studii postpartum. La fiecare vizită, a fost măsurată tensiunea arterială și a fost efectuat un studiu ecocardiografic cu subiectul în poziția de decubit lateral stâng. Toți subiecții și-au dat consimțământul informat în scris, iar consiliul de revizuire instituțională al spitalului nostru a aprobat protocolul.

Examinare ecocardiografică

A fost efectuată o examinare ecocardiografică completă 2D și Doppler. Toate studiile au fost efectuate cu sisteme Hewlett-Packard (modelele 2000 și 5500) cu un transductor de 2,5 MHz. Au fost măsurate cinci până la 7 profile Doppler și apoi s-a făcut media pentru fiecare variabilă Doppler descrisă. Toate studiile au fost înregistrate pe bandă video pentru analize ulterioare off-line.

Examinare ecocardiografică 2D

Vizualizările parastrale pe axa lungă, obținute la nivelul bazal și mijlocul ventriculului, au fost folosite pentru a obține următoarele măsurători în modul 2D: Dimensiunile end-sistolice și end-diastolice ale LV, grosimea septului ventricular și a peretelui posterior al LV, dimensiunea atriului stâng, aria secțiunii transversale a valvei aortice și scurtarea fracțională. Din aceste măsurători, fracția de ejecție a fost determinată conform metodei lui Quinones și colaboratorii.10 Masa LV a fost calculată cu modelul elipsoidului trunchiat.

Examinarea Doppler

Examinarea Doppler s-a axat pe tractul de ieșire al LV, afluxul la vârfurile folioanelor mitrale, fluxul venos pulmonar măsurat la 0,5 până la 1 cm în vena pulmonară superioară dreaptă și timpul de relaxare izovolumică (IVRT). Au fost măsurate volumul vascular cerebral al LV, debitul cardiac, indicele cardiac și rezistența vasculară sistemică totală (RVS) fără corecție pentru presiunea venoasă centrală. Figura 1 prezintă diagrame schematice ale vitezelor fluxului venos pulmonar și ale vitezelor fluxului de intrare mitrală obținute cu ecocardiografia Doppler cu unde pulsate.

Fracțiunea sistolică a venei pulmonare, adică suma integralei vitezei sistolice pulmonare în timp (PVsTVI) și a integralei vitezei pulmonare precoce-diastolice în timp (PVdTVI) împărțită la integrala vitezei sistolice pulmonare în timp (PVsTVI+PVdTVI)/(PVsTVI), a fost utilizată pentru a estima presiunea atrială stângă medie (LAP)11 sau ca marker pentru presiunea de umplere ventriculară12.

Rossvoll și Hatle12 au demonstrat că o creștere semnificativă a LAP medie și a presiunii diastolice LV (>18 mm Hg) a fost prezentă atunci când fracția sistolică a fluxului venos pulmonar înainte a fost <40% la toți pacienții cu o presiune diastolică LV pre-A >18 mm Hg. Am extrapolat rezultatele lui Kuecherer și asociații11, care au utilizat ecocardiografia Doppler pulsată transesofagiană a fluxului venos pulmonar pentru a demonstra că fracția sistolică este un marker pentru predicția unei LAP medii crescute (presiunea capilară pulmonară medie în crăpătură). Pe baza studiilor lor, am utilizat abordarea transtoracică pentru a măsura LAP medie în timpul sarcinii.

În evaluarea raportului dintre durata fluxului mitral maxim la contracția atrială și durata fluxului invers venos pulmonar maxim la contracția atrială (raportul A-dur/PVA-dur), Cecconi și coautorii13 au arătat că o valoare ≤0,9 prezice o presiune diastolică finală a LV (LVEDP) de >20 mm Hg. Appleton și colaboratorii14 și Rossvoll și Hatle12 au demonstrat că, dacă PVA-dur a depășit A-dur cu >30 ms, această constatare a avut o sensibilitate de 85% și o specificitate de 79% pentru a prezice o LVEDP de >15 mm Hg. Am folosit ambele formule pentru a documenta LVEDP în timpul sarcinii.

Analiză statistică

Variabilele hemodinamice și Doppler de bază sunt exprimate ca medie±SD. Diferențele dintre valorile medii pentru variabilele hemodinamice și Doppler obținute la fiecare vizită au fost comparate prin ANOVA. Atunci când s-au constatat diferențe între grupuri, s-a efectuat testul Scheffé pentru a determina ce grupuri au fost semnificativ diferite. În toate testele statistice, o valoare de P<0,05 a fost considerată semnificativă.

Pentru a determina variabilitatea interobservator și intraobservator a măsurătorilor ecocardiografice Doppler, variabilele pentru 10 pacienți selectați în mod aleatoriu au fost analizate de 2 observatori independenți (variabilitatea interobservator) și de 1 observator în 2 ocazii diferite (variabilitatea intraobservator).15

Rezultate

Unul dintre cei 37 de subiecți a fost exclus după ce a suferit un avort spontan în primul trimestru; un alt subiect a ratat vizita din al doilea trimestru. Grupul de control a fost supus studiilor postpartum între 1 și 3,5 luni (media, 1,7 luni) după naștere.

Variabile hemodinamice

Tabelul 1 și figurile 2 până la 4 prezintă variabilele hemodinamice observate în timpul și după o sarcină normală. Tensiunea arterială sistolică a fost neschimbată pe tot parcursul sarcinii. Tensiunea arterială diastolică a scăzut ușor, atingând nadirul la jumătatea sarcinii; această diferență a fost nesemnificativă (P=NS), iar presiunea a revenit la nivelurile din afara sarcinii în apropierea termenului.246

Presiunea arterială medie a scăzut la maximum în al doilea trimestru și a revenit la nivelurile inițiale după naștere (P=NS).16

SVR, bazat pe raportul dintre debitul cardiac și presiunea arterială medie, a scăzut cu 350 dynes – s – cm-5 (23%) (P<0,05) în al doilea și al treilea trimestru, rămânând la nivelurile inițiale în primul trimestru și după naștere15 (Figura 2). Deoarece debitul cardiac a rămas ridicat până la termen, RVS a fost scăzută până la termen.2616

La 34±2 săptămâni de gestație, frecvența cardiacă a crescut cu 21,8%, de la 68±6 la 87±10 bpm. Această modificare a fost semnificativă atunci când rezultatele din trimestrul al doilea și al treilea au fost comparate cu rezultatele postnatale (P<0,05) (Figura 3). Frecvența cardiacă a crescut devreme și a atins un vârf la termen (creștere maximă, 19 bpm).

De-a lungul gestației, volumul cerebral a crescut cu 13%, de la 62±8 la 71±14 ml (P=NS).

Debitul cardiac mediu, determinat prin metoda Doppler cu unde pulsate, a crescut pe parcursul sarcinii, de la 4,6±0,8 L/min la subiecții de control la 6,0±1,3 L/min la 34±1 săptămâni de gestație. Debitul cardiac a suferit o creștere semnificativă de-a lungul gestației (figura 4).

Din primul până în al treilea trimestru, indicele cardiac mediu a crescut cu 20,6%, de la 2,7±0,5 la 3,4±0,6 L – min-1 – m-2. Creșterea debitului cardiac s-a datorat atât unei creșteri semnificative a frecvenței cardiace, cât și unei ușoare creșteri a volumului cerebral.

Suprafața secțiunii transversale a valvei aortice nu s-a modificat semnificativ în timpul sau după sarcină. Comparativ cu rezultatele din primul trimestru, rezultatele din trimestrul al treilea au arătat o ușoară tendință de creștere a diametrului valvei aortice (gradul mediu de creștere, 6,17%).

Variabile ecocardiografice

Tabelul 2 și figura 5 prezintă variabilele ecocardiografice 2D observate în timpul și după o sarcină normală. Dimensiunile end-diastolice și end-sistolice ale LV nu s-au modificat semnificativ în timpul sau după sarcină. Comparativ cu valorile de control, fracția de ejecție a LV316 și scurtarea fracțională a LV nu s-au modificat în timpul sarcinii. De la primul la al treilea trimestru, dimensiunea atriului stâng a crescut cu 9,1%, de la 3,0±0,4 la 3,3±0,4 cm, dar această modificare nu a fost semnificativă. Masa LV a fost cu 15,6% mai mare în al treilea trimestru decât în primul trimestru (P<0,05) (Figura 5).

Vitezele fluxului de influx al LV

Tabelul 3 și Figura 6 prezintă viteza maximă a fluxului mitral în diastole timpurii (E) și la contracția atrială (A), precum și raportul E/A, timpul de decelerare mitrală (DT) și IVRT în fiecare trimestru și postpartum. Comparativ cu subiecții postpartum (de control), femeile din primul trimestru au avut o valoare E mai mare, care a crescut cu 13,3%, de la 78±13 la 90±17 cm/s. Această valoare a rămas la limita superioară a limitei normale pe tot parcursul sarcinii. Viteza maximă a undei A a crescut la maxim în al treilea trimestru, cu 17,6%, dar nu s-a observat nicio schimbare semnificativă între trimestre.5 Raportul E/A a scăzut în timpul sarcinii, reflectând creșterea vitezei undei A. Comparativ cu subiecții de control, subiecții din primul trimestru au avut un raport E/A semnificativ crescut. Nu s-a observat nicio modificare semnificativă în IVRT sau DT. În perioada postpartum, DT a fost semnificativ prelungit, probabil din cauza ritmului cardiac mai lent.

Vitezele fluxului venos pulmonar

Tabelul 3 și figura 6 prezintă fluxul venos pulmonar pe parcursul sarcinii. Înregistrările Doppler transtoracice ale fluxului venos pulmonar au fost obținute la 94,5% dintre subiecți.

La majoritatea femeilor gravide, vitezele de vârf ale fluxului venos pulmonar în sistolele ventriculare timpurii (PVs1) și în sistolele ventriculare ulterioare (PVs2) au fost fuzionate, iar componenta sistolică pulmonară a fost calculată ca unitate. În mod interesant, viteza de vârf a fluxului sistolic înainte (PVs) a crescut în timpul sarcinii, atingând un vârf în al doilea trimestru, dar această creștere nu a fost semnificativă, iar PVs a revenit la nivelurile inițiale în perioada postpartum. Viteza fluxului înainte diastolic venos pulmonar (PVd) a crescut în primul trimestru, menținând predominanța diastolică normală pentru acest grup de vârstă, așa cum s-a observat la subiecții noștri postpartum (de control). În al doilea trimestru, relația dintre PVd și PVs s-a schimbat. În al doilea și al treilea trimestru, a fost documentată o tendință nesemnificativă spre dominanța sistolică. Creșterea vitezelor PVd în primul trimestru s-a corelat cu creșterea ușoară a valorii E mitrale. PVdTVI a scăzut în timpul sarcinii cu 23%, de la 11,0 la 8,5 cm; această modificare a devenit semnificativă în al treilea trimestru (P<0,05). Viteza maximă a fluxului invers venos pulmonar la contracția atrială (PVa) a crescut semnificativ (P<0,05) în timpul sarcinii, cu 22%, de la 23,0 (valoare de control) la 29,5 cm/s, fără a prezenta o modificare semnificativă a duratei. Această constatare s-a corelat cu creșterea vitezei undei mitrale A în timpul sarcinii. PVs și raportul dintre viteza fluxului diastolic venos pulmonar de vârf (PVd) au avut tendința de a crește în timpul sarcinii.

LAP medie și LVEDP

Indirect, nu am observat nicio creștere a LAP medie sau a LVEDP în timpul sarcinii.

Reproductibilitatea măsurătorilor

Pentru vitezele fluxului venos pulmonar, valorile variabilității interobservator și intraobservator au fost de 0,84±4,2% (r=0,98) și, respectiv, de 0,2±1,7% (r=0,99), pentru PV; 0.15±5,8% (r=0,97) și 0,1±1% (r=0,99), respectiv, pentru PVd de vârf; 0,54±7,4% (r=0,94) și 1±6,2% (r=0,99), respectiv, pentru PVa; și 1,2±4,8% (r=0,98) și 0,6±1,4% (r=0,99), respectiv, pentru PVa-dur.

Discuție

Acest studiu a caracterizat răspunsul LV la o stare de suprasarcină cronică de volum (sarcină) la femei sănătoase, acordând o atenție deosebită modificărilor modelelor de umplere diastolică a ventriculului stâng (figura 7). Datele noastre au confirmat observațiile făcute anterior cu metode invazive și neinvazive. Așa cum era de așteptat, am observat o creștere semnificativă a frecvenței cardiace, a debitului cardiac, a indicelui cardiac și a masei și indicelui LV, precum și o scădere semnificativă a RVS, în timpul sarcinii. Am observat, de asemenea, o creștere a volumului de accident vascular cerebral și a grosimii peretelui septal și posterior al LV end-diastolic, dar aceste creșteri nu au fost semnificative. Comparativ cu valorile de control, fracția de ejecție a LV316 și scurtarea fracțională a LV nu s-au modificat în timpul sarcinii; această constatare este susținută de constatările lui Katz și asociații3, dar nu și de altele.617

Dimensiunile LV end-diastolice și end-sistolice nu s-au modificat semnificativ în timpul sau după sarcină; această constatare este în concordanță cu rezultatele lui Mabie și colaboratorii5, dar diferă de cele ale altor cercetători.23

Am observat o creștere ușoară, dar nu semnificativă, a dimensiunii atriului stâng. Aceasta s-a dovedit a fi un indicator indirect al stării de umplere a LV.18 Creșterea diametrului atrial în timpul sarcinii, așa cum am documentat noi înșine și alții,36 sugerează că are loc o creștere atât a preîncărcării, cât și a volumului de sânge circulant.

În studiul nostru longitudinal, aria secțiunii transversale a valvei aortice a crescut cu 6,17% de la primul la al treilea trimestru; această creștere a fost mai mică decât cea descrisă anterior de Robson și asociații.19 Mai mulți cercetători3620 au observat o creștere de 10% până la 30% a ariei orificiului valvei aortice pe parcursul sarcinii, dar alții nu au raportat nicio modificare apreciabilă.5

Gestația determină o creștere a grosimii peretelui și a masei LV317 care este demonstrabilă în al doilea trimestru și este mai accentuată la finalul sarcinii. Constatările noastre confirmă faptul că hipertrofia LV apare în timpul sarcinii din cauza creșterii volumului sanguin și a debitului cardiac; aceste modificări se aseamănă cu cele observate la alergătorii de cursă lungă, așa cum au sugerat Robson și colaboratorii.6 La femeile gravide, Katz și colaboratorii3 au demonstrat o mărire excentrică progresivă a LV legată de scăderea raportului dintre grosimea peretelui posterior și raza diastolică finală a LV.

Din cauza relaxării miocardice și a modificărilor de complianță odată cu îmbătrânirea, ar fi de așteptat ca diferite grupe de vârstă să aibă diferite modele de umplere diastolică.2122 Fluxul mitral, viteza fluxului venos pulmonar și alte variabile diastolice Doppler la subiecții noștri postpartum (de control) au fost similare cu valorile întâlnite la femeile sănătoase de 21 până la 40 de ani care nu sunt gravide.23 La femeile tinere sănătoase, reculul elastic al LV este viguros, iar relaxarea miocardică este rapidă, astfel încât umplerea este aproape completă în timpul diastolei timpurii și doar o cantitate mică de umplere are loc la contracția atrială. Am observat unele modificări ale influxului mitral diastolic în timpul fiecărui trimestru de sarcină. O creștere semnificativă a valorii E a fost observată la subiecții din primul trimestru în comparație cu subiecții de control. În primul și al doilea trimestru, sarcina de volum a avut loc în timpul fazei diastolice timpurii, reflectând o creștere a valorii E; odată cu debutul celui de-al doilea trimestru, și chiar mai mult în al treilea trimestru, contracția atrială a devenit mai importantă pentru umplerea LV. Această schimbare a determinat o creștere treptată a valorii A cu fiecare trimestru, iar raportul E/A a scăzut la sfârșitul sarcinii. Mabie și coautorii5 au postulat că LAP și/sau LVEDP medie crește în limitele superioare ale normalului în al doilea și al treilea trimestru, necesitând ca forța contractilă atrială să fie crescută pentru a finaliza umplerea ventriculară; alternativ, creșterea masei LV (grosimea peretelui) poate reduce complianța ventriculară, necesitând o contracție atrială mai puternică. Ambele ipoteze pot fi adevărate. După cum s-a demonstrat la subiecții noștri de control, constatările în cauză revin la valoarea inițială în perioada postpartum.

În timpul sarcinii, atât PVd cât și PVdTVI au scăzut pe măsură ce a avut loc mai multă umplere a LV, în special cu ajutorul contracției atriale. Când am comparat primul trimestru cu al treilea trimestru în ceea ce privește PVdTVI, diferența a fost semnificativă (P<0,05). Aceste modificări au fost influențate de creșterea frecvenței cardiace24 care are loc în timpul sarcinii și care atinge vârful în trimestrul al treilea.

VPVa crește pe parcursul sarcinii fără a-și modifica durata. La câinii normali ușor sedați și supuși unei sarcini de volum, Appleton24 a arătat că această creștere rezultă dintr-o LAP medie crescută. În mod similar, Nishimura et al2526 și alții27 au arătat că, în prezența unei preîncărcări atriale crescute, așa cum se întâmplă în cazul încărcării cu lichide, contractilitatea atrială crește și atât fluxul înainte mitral cât și PVa cresc la contracția atrială. Am documentat în mod clar o creștere a PVa în timpul supraîncărcării cronice de volum (sarcină) în inima normală.

Cu fiecare trimestru, fracția sistolică pulmonară legată de încărcarea de volum tinde să crească, așa cum s-a demonstrat în studiile pe animale.242829 În schimb, pacienții cu boli cardiace au o fracție sistolică pulmonară redusă pe măsură ce presiunile de umplere cresc.11121330 Acest paradox aparent rezultă cel mai probabil din faptul că atriile și ventriculii normali prezintă o rezervă de preîncărcare și o contractilitate crescută ca răspuns la încărcarea de volum, dar că inimile anormale cedează adesea în aceste condiții.24 Contractilitatea atrială stângă crescută sporește relaxarea atrială, ceea ce sporește PVs1. În același timp, contractilitatea crescută a LV mărește complianța atrială stângă și PVs2 prin creșterea dimensiunii atriului stâng pe axa lungă. În schimb, presiunile crescute în inimile bolnave cauzează adesea insuficiență sistolică atrială stângă și LV, reducerea complianței atriale stângi, modificări fazice ale LAP, un PVs1 și PVs2 mai mici și o fracție sistolică pulmonară mai mică.

Limitări ale studiului

Masa LV a crescut în timpul sarcinii și a scăzut după naștere, dar nu a revenit la nivelurile inițiale la o medie de 1,7 luni după naștere. Acest lucru indică faptul că această valoare mai are nevoie de câteva luni pentru a ajunge la valoarea inițială. Robson și colegii7 au demonstrat că masa LV continuă să scadă timp de 24 de săptămâni după naștere, deși cea mai mare parte a acestei scăderi are loc până la 12 săptămâni postpartum. Clapp și Capeless16 au arătat că volumul LV, debitul cardiac și RVS revin treptat spre valorile inițiale, dar rămân semnificativ diferite de valorile de dinainte de sarcină la 1 an după naștere. În studiul nostru, este posibil ca perioada de urmărire postpartum să fi fost prea scurtă pentru a reflecta starea inițială. Cu toate acestea, la subiecții noștri postpartum (de control), fluxul mitral, viteza venoasă pulmonară și alte valori diastolice Doppler au fost similare cu cele observate de Oh și asociații23 la femeile care nu erau gravide și al căror interval de vârstă a fost similar cu cel al subiecților noștri de control.

Concluzii

Gestația are efecte importante asupra fluxului venos pulmonar și a vitezei de intrare a LV la subiecții sănătoși în timpul fiecărui trimestru. Rezultatele noastre oferă o referință standard privind aceste variabile de umplere în funcție de trimestru. Deoarece o stare cronică, naturală de suprasarcină de volum influențează puternic dinamica umplerii diastolice, viitoarele studii Doppler ale funcției diastolice a LV la femeile gravide ar trebui să includă comparații cu subiecți de control potriviți în funcție de trimestru.

Editor invitat pentru acest articol a fost A. Jamil Tajik, MD, Mayo Clinic, Rochester, Minn.

Notele de subsol

.