Graviditet orsakar dramatiska, vanligtvis reversibla, förändringar i en kvinnas kardiovaskulära system. Hjärtsjukdom hos modern (som förekommer i 2 % av alla graviditeter) är den viktigaste icke-obstetriska dödsorsaken hos gravida kvinnor.1 Med icke-invasiv teknik kan mönstren för moderns kardiovaskulära förändringar bestämmas under hela graviditeten. I litteraturen finns studier där ekokardiografi användes för att utvärdera vänster kammares (LV) systoliska funktion och kardiell hemodynamik hos gravida patienter.234567 Det finns dock lite information om de fysiologiska förändringarna i LV:s diastoliska funktion som inträffar under graviditeten.5 Det är först under det senaste decenniet som kliniker och forskare har upptäckt att avvikelser i LV:s diastoliska funktion är viktiga bidragande orsaker till symtomen på en mängd olika hjärtsjukdomar, inklusive de som innebär normal eller nästan normal systolisk funktion.8 Därför skulle en grundlig studie av LV-diastolisk funktion under normal graviditet vara användbar, inte bara för att bedöma moderns hälsa hos gravida kvinnor med kardiovaskulära sjukdomar utan också för att förutsäga och eventuellt behandla komplicerade graviditeter.

LV-diastolisk funktion kan bedömas genom att registrera flödeshastigheten genom mitralisklaffen och lungvenerna. Mitralinflödesprofilen påverkas av ett komplext samspel mellan många faktorer, inklusive myokardiell relaxation, ventrikulär compliance, perikardiell restriktion, förbelastning och efterbelastning samt myokardiell kontraktilitet.9 Graviditet orsakar en 40-procentig ökning av förbelastningen3 och en ökning av LV:s väggtjocklek och massa.4 Därför antog vi att LV:s diastoliska fyllnadsmönster skulle förändras under graviditeten. För att testa denna hypotes använde vi oss av diastoliska mitralinflödes- och lungvenösa flödesprofiler för att prospektivt utvärdera LV-diastolisk funktion hos friska gravida kvinnor.

Metoder

Studie Deltagare

Studien utfördes mellan juli 1996 och augusti 1997. Deltagarna var 37 friska gravida kvinnor i åldern 26 till 41 år (medelvärde 32 år) som var och en bar på ett enda foster. Alla försökspersoner rekryterades under graviditetens första trimester. Varje försöksperson hade en normal klinisk kardiovaskulär historia och normala fysiska, EKG- och 2-dimensionella (2D) ekokardiografiska fynd. Alla försökspersoner genomgick identiska testförfaranden i slutet av den första, andra och tredje trimestern. 8 försökspersoner (kontrollgruppen) genomgick undersökningar efter förlossningen. Vid varje besök mättes blodtrycket och en ekokardiografisk undersökning utfördes med försökspersonen i vänster lateral decubitusposition. Alla försökspersoner gav skriftligt informerat samtycke och vårt sjukhus institutionella granskningsnämnd godkände protokollet.

Ekokardiografisk undersökning

En fullständig 2D- och dopplerekokardiografisk undersökning utfördes. Alla undersökningar gjordes med Hewlett-Packard-system (modellerna 2000 och 5500) med en 2,5 MHz-transducer. Fem till sju dopplerprofiler uppmättes och sedan medelvärde för varje beskriven dopplervariabel. Alla studier spelades in på videoband för efterföljande off-line analys.

2D ekkokardiografisk undersökning

Parasternala långaxliga vyer, som erhölls på basal och midventrikulär nivå, användes för att härleda följande 2D-mode-mätningar: LV end-systoliska och end-diastoliska dimensioner, tjocklek på ventrikelseptum och LV:s bakre vägg, vänster förmaksdimension, aortaklaffens tvärsnittsarea och fraktionell förkortning. Utifrån dessa mätningar bestämdes ejektionsfraktionen enligt Quinones och kollegors metod.10 LV-massan beräknades med den trunkerade ellipsoidmodellen.

Dopplerundersökning

Dopplerundersökningen inriktades på LV:s utflödeskanal, inflödet vid mitralbladens spetsar, lungvenöst flöde som mättes 0,5 till 1 cm in i den högra övre lungvenen och isovolumisk relaxationstid (IVRT). LV-slagvolym, hjärtminutvolym, hjärtindex och totalt systemiskt kärlmotstånd (SVR) utan korrigering för det centrala venösa trycket mättes. Figur 1 visar schematiska diagram över lungvenösa flödeshastigheter och mitrala inflödeshastigheter som erhållits med pulsed wave dopplerekokardiografi.

Den systoliska fraktionen i lungvenen, dvs. summan av det pulmonella systoliska tidsflödesintegralet (PVsTVI) och det pulmonella tidig-diastoliska tidsflödesintegralet (PVdTVI) dividerat med det pulmonella systoliska tidsflödesintegralet (PVsTVI+PVdTVI)/(PVsTVI), användes för att skatta medelvärdet av det vänstra förmakstrycket (LAP)11 eller som en markör för det ventrikulära fyllnadstrycket.12

Rossvoll och Hatle12 visade att en signifikant ökning av medel-LAP och LV-diastoliskt tryck (>18 mm Hg) förelåg när den systoliska fraktionen av det lungvenösa framåtflödet var <40 % hos alla patienter med ett pre-A LV-diastoliskt tryck >18 mm Hg. Vi extrapolerade resultaten från Kuecherer och medarbetare11 , som använde transesofageal pulsad dopplerechokardiografi av lungvenöst flöde för att visa att den systoliska fraktionen är en markör för att förutsäga ett förhöjt genomsnittligt LAP (pulmonary capillary wedge pressure). På grundval av deras studier använde vi transthorakalt tillvägagångssätt för att mäta det genomsnittliga LAP under graviditet.

I bedömningen av förhållandet mellan toppvärdet för mitralflödets varaktighet vid förmaksinkontraktion och toppvärdet för det lungvenösa reversflödets varaktighet vid förmaksinkontraktion (A-dur/PVA-dur-förhållandet) visade Cecconi och medförfattare13 att ett värde på ≤0,9 förutspår ett LV enddiastoliskt tryck (LVEDP) på >20 mm Hg. Appleton och medarbetare14 samt Rossvoll och Hatle12 visade att om PVA-dur överskrider A-dur med >30 ms har detta resultat en känslighet på 85 % och en specificitet på 79 % för att förutsäga ett LVEDP på >15 mm Hg. Vi använde båda formlerna för att dokumentera LVEDP under graviditeten.

Statistisk analys

Baseline hemodynamiska variabler och dopplervariabler är uttryckta som medelvärde ± SD. Skillnader mellan medelvärden för hemodynamiska variabler och dopplervariabler som erhölls vid varje besök jämfördes med ANOVA. När skillnader mellan grupper konstaterades utfördes Scheffés test för att fastställa vilka grupper som var signifikant olika. I alla statistiska tester ansågs ett värde på P<0,05 vara signifikant.

För att bestämma interobservatörs- och intraobservatörsvariabiliteten för dopplerechokardiografiska mätningar analyserades variabler för 10 slumpmässigt utvalda patienter av 2 oberoende observatörer (interobservatörsvariabilitet) och av 1 observatör vid 2 olika tillfällen (intraobservatörsvariabilitet).15

Resultat

En av de 37 försökspersonerna uteslöts efter att hon genomgått ett missfall i första trimestern; en annan försöksperson missade sitt besök i andra trimestern. Kontrollgruppen genomgick postpartumstudier 1 till 3,5 månader (medelvärde 1,7 månader) efter förlossningen.

Hemodynamiska variabler

Tabell 1 och figurerna 2 till 4 visar de hemodynamiska variabler som observerades under och efter normal graviditet. Det systoliska blodtrycket var oförändrat under hela graviditeten. Det diastoliska blodtrycket minskade något och nådde sitt nadir i mitten av graviditeten; denna skillnad var inte signifikant (P=NS), och trycket återgick till icke-gravida nivåer nära terminen.246

Det genomsnittliga arteriella trycket minskade maximalt under den andra trimestern och återgick till baslinjen efter förlossningen (P=NS).16

SVR, baserat på förhållandet mellan hjärtminutvolym och genomsnittligt arteriellt tryck, minskade med 350 dynes – s – cm-5 (23 %) (P<0,05) under den andra och tredje trimestern, och förblev på baslinjenivåer under den första trimestern och efter förlossningen15 (figur 2). Eftersom hjärtminutvolymen förblev förhöjd fram till terminen minskade SVR fram till terminen.2616

Vid 34±2 veckors graviditet ökade hjärtfrekvensen med 21,8 %, från 68±6 till 87±10 bpm. Denna förändring var signifikant när resultaten från andra och tredje trimestern jämfördes med resultaten efter förlossningen (P<0,05) (figur 3). Hjärtfrekvensen ökade tidigt och nådde sin topp vid terminen (maximal ökning, 19 bpm).

Under hela graviditeten ökade slagvolymen med 13 %, från 62±8 till 71±14 ml (P=NS).

Den genomsnittliga hjärtminutvolymen, som bestämdes med pulsed-wave Doppler-metoden, ökade under hela graviditeten, från 4,6±0,8 L/min hos kontrollpersonerna till 6,0±1,3 L/min vid 34±1 veckors graviditet. Hjärtminutvolymen genomgick en signifikant ökning under hela dräktigheten (figur 4).

Från den första till den tredje trimestern ökade det genomsnittliga hjärtindexet med 20,6 %, från 2,7±0,5 till 3,4±0,6 L – min-1 – m-2. Den ökade hjärtminutvolymen berodde både på en signifikant ökning av hjärtfrekvensen och en liten ökning av slagvolymen.

Aortaklaffens tvärsnittsarea förändrades inte signifikant under eller efter graviditeten. Jämfört med resultaten från första trimestern visade resultaten från tredje trimestern en svag trend mot en ökande aortaklaffdiameter (genomsnittlig omfattning av ökningen, 6,17 %).

Ekokardiografiska variabler

Tabell 2 och figur 5 visar de 2D-ekokardiografiska variabler som observerades under och efter normal graviditet. De LV enddiastoliska och end-systoliska dimensionerna förändrades inte signifikant under eller efter graviditeten. Jämfört med kontrollvärdena förändrades inte LV-ejektionsfraktionen316 och LV-fraktionsförkortningen under graviditeten. Från första till tredje trimestern ökade vänster förmaks storlek med 9,1 %, från 3,0±0,4 till 3,3±0,4 cm, men denna förändring var inte signifikant. LV-massan var 15,6 % större i den tredje trimestern än i den första trimestern (P<0,05) (figur 5).

LV-inflödeshastigheter

Tabell 3 och figur 6 visar den högsta mitrala flödeshastigheten i tidig diastole (E) och vid förmaksinkontraktion (A), liksom E/A-förhållandet, mitral decelerationstid (DT) och IVRT i varje trimester och postpartum. Jämfört med postpartum (kontroll) försökspersoner hade kvinnor i den första trimestern ett högre E-värde, som ökade med 13,3 %, från 78±13 till 90±17 cm/s. Detta värde förblev i den övre delen av det normala under hela graviditeten. Den högsta A-vågshastigheten ökade maximalt under den tredje trimestern, med 17,6 %, men ingen signifikant förändring sågs mellan trimestern.5 E/A-förhållandet minskade under graviditeten, vilket återspeglar ökningen av A-vågshastigheten. Jämfört med kontrollpersoner hade personer i första trimestern en signifikant ökad E/A-kvot. Ingen signifikant förändring sågs i IVRT eller DT. Under postpartumperioden var DT signifikant förlängd, troligen på grund av långsammare hjärtfrekvens.

Pulmonalvenösa flödeshastigheter

Tabell 3 och figur 6 visar pulmonalvenöst flöde under hela graviditeten. Transthorakala pulmonalvenösa flödesdopplerinspelningar erhölls hos 94,5 % av försökspersonerna.

Hos de flesta gravida kvinnor slogs de högsta pulmonalvenösa flödeshastigheterna i tidig ventrikelsystole (PVs1) och i senare ventrikelsystole (PVs2) samman och den pulmonala systoliska komponenten beräknades som en enhet. Intressant nog ökade den högsta systoliska främre flödeshastigheten (PVs) under graviditeten och nådde en topp under den andra trimestern, men denna ökning var inte signifikant, och PVs återgick till basnivåerna under postpartumperioden. Den diastoliska diastoliska framströmningshastigheten i lungvenen (PVd) ökade under den första trimestern och bibehöll den normala diastoliska dominansen för denna åldersgrupp, vilket sågs hos våra postpartum (kontroll) försökspersoner. Under den andra trimestern förändrades förhållandet mellan PVd och PVs. Under andra och tredje trimestern dokumenterades en icke-signifikant trend mot systolisk dominans. Ökningen av PVd-hastigheterna under den första trimestern korrelerade med den svaga ökningen av det mitrala E-värdet. PVdTVI minskade under graviditeten med 23 %, från 11,0 till 8,5 cm; denna förändring blev signifikant under tredje trimestern (P<0,05). Den högsta pulmonalvenösa omvänd flödeshastigheten vid förmaksinkontraktion (PVa) ökade signifikant (P<0,05) under graviditeten, med 22 %, från 23,0 (kontrollvärde) till 29,5 cm/s, utan att uppvisa en signifikant förändring av varaktigheten. Detta fynd korrelerade med ökningen av hastigheten hos mitral A-vågens hastighet under graviditeten. PVs och kvoten för den diastoliska diastoliska toppflödeshastigheten i lungvenen (PVd) tenderade att öka under graviditeten.

Medel-LAP och LVEDP

Indirekt observerade vi ingen ökning av medel-LAP eller LVEDP under graviditeten.

Mätningarnas reproducerbarhet

För pulmonalvenösa flödeshastigheter var interobservatörs- och intraobservatörsvariabilitetsvärdena 0,84±4,2 % (r=0,98) respektive 0,2±1,7 % (r=0,99) för PVs; 0.15±5,8 % (r=0,97) respektive 0,1±1 % (r=0,99) för topp PVd, 0,54±7,4 % (r=0,94) respektive 1±6,2 % (r=0,99) för PVa och 1,2±4,8 % (r=0,98) respektive 0,6±1,4 % (r=0,99) för PVa-dur.

Diskussion

Denna studie karakteriserade LV-svaret på ett kroniskt volymöverbelastningstillstånd (graviditet) hos friska kvinnor, med särskild uppmärksamhet på förändringar i det diastoliska fyllnadsmönstret i vänster kammare (figur 7). Våra data bekräftade observationer som tidigare gjorts med invasiva och icke-invasiva metoder. Som förväntat noterade vi en signifikant ökning av hjärtfrekvens, hjärtminutvolym, hjärtindex och LV-massa och -index samt en signifikant minskning av SVR under graviditeten. Vi noterade också en ökning av slagvolym och LV enddiastolisk septal- och bakre väggtjocklek, men dessa ökningar var inte signifikanta. Jämfört med kontrollvärdena förändrades inte LV-ejektionsfraktionen316 och LV-fraktionsförkortningen under graviditeten; detta resultat stöds av resultaten från Katz och medarbetare3 men inte av andra.617

Den enddiastoliska och endystoliska LV-dimensionen förändrades inte signifikant under eller efter graviditeten; detta resultat stämmer överens med resultaten från Mabie och medarbetare5 men skiljer sig från resultaten från andra undersökare.23

Vi observerade en liten men inte signifikant ökning av vänster förmaks storlek. Detta har visat sig vara en indirekt indikator på LV:s fyllnadsstatus.18 Ökningen av förmaksdiametern under graviditeten, som dokumenterats av oss själva och andra,36 tyder på att det sker en ökning av både förbelastningen och den cirkulerande blodvolymen.

I vår longitudinella studie ökade aortaklaffens tvärsnittsarea med 6,17 % från den första till den tredje trimestern; denna ökning var mindre än den som tidigare beskrivits av Robson och medarbetare.19 Flera forskare3620 har observerat en 10-30 % ökning av aortaklaffens öppningsarea under hela graviditeten, men andra har inte rapporterat någon märkbar förändring.5

Graviditet orsakar en ökning av LV:s väggtjocklek och massa317 som kan påvisas i den andra trimestern och som är mest markant i slutet av graviditeten. Våra resultat bekräftar att LV-hypertrofi uppstår under graviditeten på grund av ökad blodvolym och hjärtminutvolym; dessa förändringar liknar dem som ses hos långdistanslöpare, vilket Robson och medarbetare föreslagit.6 Hos gravida kvinnor visade Katz och medarbetare3 en progressiv excentrisk LV-förstoring som är relaterad till minskningen av förhållandet mellan bakväggens tjocklek och LV:s slutdiastoliska radie.

På grund av att myokardiets relaxation och följsamhet förändras med åldrandet, kan olika åldersgrupper förväntas ha olika diastoliska fyllnadsmönster.2122 Mitralflöde, pulmonalvenös flödeshastighet och andra dopplerdiastoliska variabler hos våra postpartum (kontroll) försökspersoner liknade de värden som påträffades hos friska icke-gravida 21-40-åriga kvinnor.23 Hos friska unga kvinnor är LV:s elastiska rekyl kraftig och myokardial avslappning snabb, så fyllningen är nästan avslutad under tidig diastole, och endast en liten del av fyllningen sker vid förmaksinkontraktion. Vi observerade vissa förändringar i det diastoliska mitralinflödet under varje graviditetstrimester. En signifikant ökning av E-värdet sågs hos försökspersoner i första trimestern jämfört med kontrollpersoner. Under första och andra trimestern inträffade volymbelastningen under den tidiga diastoliska fasen, vilket återspeglade en ökning av E-värdet. Med början av andra trimestern, och i ännu högre grad under tredje trimestern, blev förmaksinkontraktionen viktigare för LV-fyllningen. Denna förändring orsakade en gradvis ökning av A-värdet med varje trimester, och E/A-förhållandet minskade i slutet av graviditeten. Mabie och medförfattare5 postulerade att den genomsnittliga LAP och/eller LVEDP ökar inom de övre gränserna för det normala under andra och tredje trimestern, vilket gör det nödvändigt att den kontraktila förmaksstyrkan ökar för att slutföra den ventrikulära fyllningen; alternativt kan ökningen av LV-massan (väggtjocklek) minska den ventrikulära följsamheten, vilket gör det nödvändigt med en mer kraftfull förmaksdragning. Båda dessa hypoteser kan vara sanna. Som visats hos våra kontrollpersoner återgår fynden i fråga till baslinjen under perioden efter förlossningen.

Under graviditeten minskade både PVd och PVdTVI i takt med att mer LV-fyllning inträffade, särskilt med hjälp av förmaksinkontraktion. När vi jämförde första trimestern med tredje trimestern med avseende på PVdTVI var skillnaden signifikant (P<0,05). Dessa förändringar påverkades av den ökning av hjärtfrekvensen24 som sker under graviditeten och som når sin höjdpunkt i den tredje trimestern.

Den PVa ökar under hela graviditeten utan att förändras i varaktighet. Hos lätt sederade normala hundar som genomgår volymbelastning visade Appleton24 att denna ökning beror på en förhöjd genomsnittlig LAP. På samma sätt visade Nishimura et al2526 och andra27 att i närvaro av en förhöjd förmaksförspänning, vilket sker vid vätskebelastning, ökar förmaks kontraktilitet, och både mitralt framflöde och PVa ökar vid förmaksförspänning. Vi dokumenterade tydligt en ökad PVa vid kronisk volymöverbelastning (graviditet) i det normala hjärtat.

Med varje trimester tenderar den pulmonala systoliska fraktionen relaterad till volymbelastning att öka, vilket visats i djurstudier.242829 Däremot har patienter med hjärtsjukdom en minskad pulmonal systolisk fraktion när fyllnadstrycken ökar.11121330 Denna skenbara paradox beror sannolikt på att de normala förmaken och kamrarna uppvisar en förbelastningsreserv och ökad kontraktilitet som svar på volymbelastning, men att onormala hjärtan ofta misslyckas under dessa förhållanden.24 Ökad kontraktilitet i vänster förmak förbättrar förmaksrelaxationen, vilket ökar PVs1. Samtidigt ökar ökad LV-kontraktilitet vänster förmaks följsamhet och PVs2 genom att öka vänster förmaks långa axelmått. Däremot orsakar ökade tryck i sjuka hjärtan ofta systolisk svikt i vänster förmak och LV, minskad compliance i vänster förmak, fasiska LAP-förändringar, lägre PVs1 och PVs2 samt lägre pulmonal systolisk fraktion.

Studiebegränsningar

LV-massan ökade under graviditeten och minskade efter förlossningen, men hade inte återgått till basnivåerna vid en genomsnittlig tidpunkt på 1,7 månader efter förlossningen. Detta tyder på att detta värde tar ytterligare flera månader för att nå baslinjen. Robson och medarbetare7 visade att LV-massan fortsätter att minska under 24 veckor efter förlossningen, även om den största delen av denna minskning sker 12 veckor efter förlossningen. Clapp och Capeless16 visade att LV-volym, hjärtminutvolym och SVR gradvis återgår till baslinjen men fortfarande skiljer sig signifikant från värdena före graviditeten ett år efter förlossningen. I vår studie kan uppföljningstiden efter förlossningen ha varit för kort för att återspegla utgångsläget. Icke desto mindre var mitralflödet, lungvenens hastighet och andra dopplerdiastoliska värden hos våra postpartum (kontroll) försökspersoner liknande dem som observerades av Oh och medarbetare23 hos icke-gravida kvinnor vars åldersintervall liknade våra kontrollpersoners.

Slutsatser

Graviditet har viktiga effekter på lungvenens flöde och LV-inflödeshastighet hos friska försökspersoner under varje trimester. Våra resultat ger en standardreferens avseende dessa fyllnadsvariabler per trimester. Eftersom ett kroniskt, naturligt volymöverbelastningstillstånd starkt påverkar den diastoliska fyllnadsdynamiken bör framtida dopplerstudier av LV-diastolisk funktion hos gravida kvinnor inkludera jämförelser med trimestermatchade kontrollpersoner.

Gästredaktör för denna artikel var A. Jamil Tajik, MD, Mayo Clinic, Rochester, Minn.

Fotnoter