Condition of external respiration in healthy pregnant


N.A. Paspopina, Ye.G. Shuganov

1 I.M. Sechenov First Moscow State Medical University, Department of Internal, Occupational Diseases and Pulmonology, Moscow 2 M.F. Vladimirsky Moscow Regional Research Clinical Institute, Department of Internal Medicine, Moscow
The article presents data on changes in indicators of respiratory function in healthy women during physiological pregnancy. The peculiarities of the state statistical and pneumatic tachometrics respiratory function in different periods of gestation revealed major changes in terms of volume and speed parameters of respiratory function during pregnancy, isolated periods of possible deterioration of bronchial obstruction and flow obstructive bronchopulmonary disease during pregnancy. Proposed indications for spirometry data and monitoring of external respiration of pregnancy and on the background of respiratory diseases.

Наиболее частой причиной неблагополучного исхода беременности у больных с патологией органов дыхания являются нарушения со стороны системы внешнего дыхания [1–3]. Во время беременности происходят существенные физиологические изменения как в организме в целом, так и со стороны органов дыхательной системы. В этот период к газообмену и энергообмену предъявляются повышенные требования, обусловленные увеличением массы тела женщины за счет роста плода и удлинением пути газообмена [4–7]. Развитие плода ведет к усиленной работе сердца, повышению интенсивности метаболических процессов, а следовательно, и энергозатрат на 30–35%, что увеличивает потребность в кислороде у беременных женщин по сравнению с небеременными [7–9]. Поэтому для раннего предупреждения и успешной борьбы с возможными осложнениями у беременных с пульмонологическими заболеваниями необходимо иметь четкое представление о состоянии системы внешнего дыхания в разные периоды гестации у здоровых женщин при физиологически протекающей беременности.

Цель исследования: оценка состояния системы внешнего дыхания у здоровых пациенток на всем протяжении беременности.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

В исследуемую группу были включены 50 здоровых беременных, не имевших соматических заболеваний, с физиологически протекавшими родами и ранним неонатальным периодом. Средний возраст пациенток составил 25,9±5,37 года. Обследование проводили в I, II, III триместрах и при доношенной беременности перед родами. Оценку биомеханики или функции внешнего дыхания (ФВД) производили методом спирометрии на автоматизированном диаг­ностическом спироанализаторе «Пульмовент-2» фирмы «Сенсор-Теком» (Украина), при этом рассчитывали все общепринятые параметры петли «поток–объем». Структура легочных объемов, общая емкость легких (ОЕЛ), остаточный объем легких (ООЛ), внутригрудной объем (ВГО), жизненная емкость легких (ЖЕЛ) оценивали на бодиплетизмографе «Power Cube Body» (Ganshorn).

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Перестройка системы внешнего дыхания начинается с изменения формы грудной клетки с первых недель беременности, которая постепенно несколько расширяется (надчревный угол с 68° в начале беременности увеличивается до 103° к ее концу, и ход ребер становится более горизонтальным, что приводит в начале беременности к увеличению ООЛ, общей функциональной емкости [ФОЕ=ООЛ+РОвыдоха] и к снижению резервного объема вдоха) [8–12]. Увеличение ООЛ и ФОЕ в ранние сроки беременности неблагоприятно сказывается на обновлении альвеолярного воздуха, что приводит у части пациенток к развитию инспираторной одышки или ощущению нехватки воздуха. Для подтверждения генеза этих дыхательных расстройств при появлении у беременных жалоб на одышку без аускультативных признаков бронхообструкции в I триместре и на сроке в 16–24 нед проводилась бодиплетизмография (табл. 1).

Как показывает исследование, каких-либо изменений статических объемов в I триместре не происходит, и возможные дыхательные расстройства в этот период не связаны с нарушением вентиляционной функции легких. Однако в середине беременности действительно создается некоторая напряженность в структуре внешнего дыхании, и, как следствие, снижаются резервные возможности легких. Уменьшение ЖЕЛ и увеличение ООЛ компенсируются возрастанием дыхательного объема (ДО), частотой дыхания (ЧД) и минутным объемом дыхания (МОД; количество воздуха, вентилируемого в легких за 1 мин).

В дальнейшем по мере прогрессирования беременности происходят изменения ОЕЛ, направленные на улучшение показателей ФВД:

  • постепенно снижается резервный объем (РО) выдоха, уменьшается ООЛ и ФОЕ (на 6–11,4% к 29–32 нед), что связано с высоким стоянием диафрагмы и снижением ее экскурсии;
  • увеличивается, а не уменьшается, как принято считать, ЖЕЛ;
  • увеличивается минутная вентиляция легких (МВЛ; максимальное количество воздуха, которое может быть провентилировано через легкие в течение 1 мин).

Таким образом, возрастающая потребность организма в кислороде обеспечивается компенсаторным увеличением частоты, глубины дыхания, МВЛ, повышением вентиляционного коэффициента, а также увеличением площади диффузии за счет равномерной вентиляции всех отделов легких, увеличением ЖЕЛ, инспираторного и экспираторного дыхательных объемов [8, 9, 11, 12].

Как известно, состояние ФВД во многом определяется показателями бронхиальной проходимости, которые можно получить по данным петли «поток–объем» при проведении спиромет­рии [12]. Состояние кондуктивной зоны легких отражают показатели: форсированная ЖЕЛ (ФЖЕЛ), индекс Тиффно (объем форсированного выдоха за 1 мин [ОФВ1]/ФЖЕЛ), средняя объемная скорость (СОС), максимальная объемная скорость (МОС25-75), пиковая скорость выдоха (ПВС) и МВЛ – показатель, характеризующий резервные возможности дыхательной мускулатуры. Данные спирометрии здоровых беременных с физиологически протекающей беременностью представлены в табл. 2. При исследовании названных параметров у здоровых беременных в I триместре каких-либо особенностей не обнаружено. Однако во II триместре показатели бронхиальной проходимости меняются. Несколько возрастает сопротивление, снижаются объемные скорости на уровне МОС25 и увеличиваются показатели МОС75. Это можно объяснить набуханием слизистых оболочек центральных отделов трахеобронхиального дерева, связанным с физиологической гиперволемией и низким сопротивлением сосудов легких в этот период. Изменяется при этом и тип пневмотахометрической кривой петли «поток–объем»: она становится равносторонней, куполообразной и не соответствует кривой, характерной для бронхообструкции (рисунок).

Согласно литературным данным [9, 11–13], ФЖЕЛ на протяжении всей беременности меньше ЖЕЛ на 150–200 мл. Индекс Тиффно в первой половине беременности не претерпевает каких-либо изменений, однако, начиная с 21–24 нед, его значения увеличивается в среднем на 8,5% к 29–32 нед. МВЛ начинает увеличиваться с III триместра и достигает максимальной величины (больше чем на 7,6% от начала беременности) к 33–36 нед.

К 17–24 нед отмечается улучшение проходимости воздухоносных путей, при этом выявляются более высокие показатели МОС75 и пиковой скорости выдоха (ПСВ). С 25 по 32 нед проходимость бронхов несколько ухудшается, о чем свидетельствует снижение ПСВ и МОС50. Перед родами в сроке 37–40 нед, несмотря на высокое стояние диафрагмы и ограничение ее подвижности, скоростные и объемные показатели ФВД соответствуют физиологическим нормам, а в отдельных случаях даже несколько выше исходных показателей, выявленных в ранние сроки беременности. Эти изменения совпадают с периодом, когда под действием прогестерона повышается тонус симпатической нервной системы, что приводит к снижению тонуса мускулатуры бронхов и повышению минутного объема сердца в конце II и начале III триместра беременности. Увеличение продукции прогестерона, эстрогена, кортикостероидов, простагландинов Е1 и Е2 приводит к расширению просвета бронхов и улучшению бронхиальной проходимости, стимулируют дыхание [13–16].

Итак, как показывают исследования, в процессе беременности к ее завершению происходит расширение просвета бронхов и улучшение их проходимости, повышение активности дыхательной мускулатуры и гиперфункции диафрагмы. Указанные изменения свидетельствуют о высокой компенсаторной возможности системы внешнего дыхания женщины, обеспечивающей повышенную потребность в газообмене при физиологически протекающей беременности.

Объективная оценка ФВД имеет очень большое значение, если беременность наступает на фоне заболеваний бронхолегочной системы. При этом исследование ФВД необходимо проводить до 10 нед беременности для выяснения компенсаторных возможностей системы органов дыхания, повторить на 28–32 нед, когда значимо возрастает нагрузка на сердечно-сосудистую и дыхательную системы, и в 36–38 нед для подготовки к родам.

Клинически физиологические изменения со стороны органов дыхание (табл. 1) могут проявиться в виде: увеличения МОД и ЧД, появления одышки или ощущения нехватки воздуха. Каких-либо изменений при аускультации на ранних сроках беременности у здоровых нет, однако, начиная со второй половины беременности, везикулярное дыхание становится бронхиальным, хорошо выслушиваются дыхательные шумы над областью верхушек. В III триместре при перкуссии выявляется высокое стояние диафрагмы и снижение подвижности нижнего края легких, у большинства здоровых беременных дыхание становиться жестким, а при многоводии могут выслушиваться единичные сухие хрипы при форсированном дыхании, при этом показатели ФВД, как правило, соответствуют физиологических нормам, о которых говорится в данной работе.

Исходя из перестройки, происходящей в системе внешнего дыхания во время беременности, можно выделить периоды возможного риска нарушения вентиляционной функции легких при наличии патологии органов дыхания, в первую очередь, при нарушении бронхиальной проходимости. К таким периодам следует отнести:

а) середину ІІ триместра, когда структурные изменения легких уже произошли, хотя потребности организма в высоком газообмене пока еще нет;
б) 28–34 нед, когда значимо нарастает нагрузка на сердечно-сосудистую и дыхательную системы;
в) 38–40 нед – период подготовки к родам.

Оценка вентиляционной функции легких, как известно, проводится с помощью спирометрии. Данное исследование можно проводить на любом сроке беременности, объективных противопоказаний нет, важно чтобы исследование проводилось в положении стоя, чтобы исключить ограничение дыхательных объемов из-за высоко стоящей диафрагмы при больших сроках беременности. Информативность исследования снижается, если пациентка боится сделать необходимый для исследования дыхательный маневр (глубокий вдох и форсированный выдох). При этом оценить показателей ФВД необходимо до 10 нед беременности для выяснения компенсаторных возможностей системы органов дыхания, затем повторить на 28–32 нед, когда значимо нарастает нагрузка на сердечно-сосудистую и дыхательную системы, и в 36–38 нед для подготовки к родам.

Показания к исследованию ФВД у беременных являются:

  • все хронические заболевания легких;
  • заболевания, сопровождающиеся резкой деформацией позвоночника и грудной клетки;
  • операции на грудной клетке и легких в анамнезе;
  • болезни сердечно-сосудистой системы;
  • заболевания, сопровождающиеся нарушением метаболизма (сахарный диабет, ожирение 2–3 ст., заболевания щитовидной железы);
  • плановое абдоминальное родоразрешение.

Критериями оценки должны стать частота и глубина дыхания, ЖЕЛ, ФЖЕЛ, РОвыдоха и РОвдоха, ОФВ1, ПСВ.

Таким образом, физиологические изменения по данным ФВД состоят в следующем:

  • в первой половине беременности показатели ФВД не отличаются от среднестатистических физиологических норм небеременных;
  • со второй половины беременности начинается перестройка системы внешнего дыхания, в результате чего несколько увеличивается ООЛ, изменяется участие диафрагмы в дыхании, увеличиваются ДО, МОД И МВЛ;
  • к концу беременности снижается аэродинамическое сопротивление бронхов, увеличивается МОС25-75, повышается активность дыхательной мускулатуры и диафрагмы.


Literature


  1. Biryukova N.V. Predicting perinatal pathology in pregnant women with asthma. Thesis for scientific degree of candidate of medical sciences. Мoscow, 2003. 200 p. (in Russian)
  2. Tsirkin V.I., Dvoryansky S.A., Spiridonov D.A. The function of the external breathing the mother during pregnancy and its correction in the complex treatment of placental insufficiency (literature review). Vyatsky Medical Gazette. 2004;2:15–8 (in Russian)
  3. Rey E., Boulet L.P. Asthma and pregnancy. BMJ. 2007;334:582–5.
  4. Lopatin V.А. Guidelines for the integrated study of the functional breathing and blood circulation in normal and complicated pregnancies. Leningrad, 1984. 126 p. (in Russian)
  5. Wolfe L.A., Charlesworth S.A., Glenn N.M., Heenan A.P., Davies G.A. Effects of pregnancy on maternal work tolerance. Can. J. Appl. Physiol. 2005;30:212–32.
  6. Chen Y.H., Keller J., Wang I.T., Lin C.C., Lin H.C. Pneumonia and pregnancy outcomes: a nationwide population-based study. Amer. J. Obstet. Gynecol. 2012;207(4):288.e1–7.
  7. Elkus R., Popovich J. Jr. Respiratory physiology in pregnancy. Clin. Chest Med. 1992;13(4):555–65.
  8. Mokkapatti R., Prasad E.C., Venkatraman, Fatima K. Ventilatory functions in pregnancy. Indian J. Physiol. Pharmacol. 1991;35:237–40.
  9. Demidov V.N., Malevich Yu.K., Saakyan S.S. External respiration, gas and energy exchange during pregnancy. Minsk, 1986. 117 p. (in Russian)
  10. Bourjeily G., Rosene-Montella K. (eds.) Pulmonary problems in pregnancy, respiratory medicine. Humana Press, 2009. 414 p.
  11. McAuliffe F., Kametas N., Costello J., Rafferty G.F., Greenough A., Nicolaides K. Respiratory function in singleton and twin pregnancy. BJOG 2002;109:765–9.
  12. West D.B. Pathophysiology of the respiratory system. Мoscow: Beatom, 2008. 226 p. (in Russian)
  13. Raspopina N.А., Shuginin I.О. Chronic obstructive pulmonary disease in pregnant women. Мoscow: Novaya volna, 2012. 240 p. (in Russian)
  14. Laricheva I.P., Vitushko S.А. Hormonal diagnosis of fetal adaptation in pregnant women with extragenital and obstetric pathology and principles of their correction. Obstetrics and gynecology. 1990;12:22–6 (in Russian)
  15. Bagramyan E.R., Fanchenko N.D., Kolod’ko V.G. The content of placental steroid hormones in blood plasma in normal pregnancy. Obstetrics and gynecology. 1986;6:33–6 (in Russian)
  16. Wolfe L.A., Weissgerber T.L. Clinical physiology of exercise in pregnancy: a literature review. J. Obstet. Gynaecol. Can. 2003;25(6):473–83.


About the Autors


Raspopina Nataliya Avtandilovna, MD, Professor of the Department of Internal, Occupational Diseases and Pulmonology, I.M. Sechenov First Moscow State Medical University. Address: 119991, Moscow, 8/2 Trubetskaya St. Tel.: +79035912277. E-mail: raspopina_nataly@mail.ru

Shuganov YevgeniyGrigorievich, Professor of the Department of Internal Medicine, M.F. Vladimirsky Moscow Regional Research Clinical Institute. Address: 129110, Moscow, 61/2 Shchepkina St. Tel.: +79099883455


Similar Articles


Бионика Медиа