Śródporodowa elektrokardiografia płodowa w powiązaniu ze

Kliniczna Perinatologia i Ginekologia, tom 43, zeszyt 3, 28-31, 2007
Śródporodowa elektrokardiografia płodowa w powiązaniu
ze stężeniami mioglobiny w krwi pępowinowej u rodzących
z nieprawidłowymi zapisami kardiotokograficznmi podczas porodu
MACIEJ ZIĘTEK, SŁAWOMIR ŚWIDERSKI, ZBIGNIEW CELEWICZ, MAREK BILAR1
The foetal intrapartum electrocardiography in relation with myoglobin concentrations
in umbilical cord blood in women with abnormal cardiotocograms during delivery
Abstract
The aim of the study was to analyse the myoglobin concentrations in the umbilical cord blood, in relation with intrapartum foetal
electrocardiography (FECG) using STAN S 21, in women with abnormal cardiotocography (CTG) patterns. We evaluated 40 mature
foetuses, with detectable signs of foetal distress during labour (late or variable decelerations). In each case the FECG and CTG patterns
were registered continuously, in the first and second stage of labour. After birth, the umbilical cord blood was analysed for myoglobin
concentrations and base-acid balance. We observed the significant statistically relation between myoglobin levels and the duration
of decelerations in the CTG patterns. This relation was more important, when decelerations coexisted with abnormal foetal ECG.
Key words: myoglobin, foetal electrocardiography, cardiotocography
Wstęp
W roku 1906, zaledwie pięć lat po uzyskaniu pierwszego zapisu elektrokardiograficznego (EKG) u dorosłych
przez Eithovena, Cremer przedstawił pierwszy zapis EKG
płodowego. Wobec trudności technicznych oraz braku
możliwości usunięcia zakłóceń i szumów tła, a także niską
amplitudę załamków, metoda ta pozostawała przez wiele
lat marginalną metodą śródporodowego monitorowania
płodu. W roku 1963 Hon i Lee [5] po raz pierwszy zwrócili
uwagę na zmiany w zapisie EKG uzyskanego za pomocą
elektrody skalpowej u płodu obumierającego. Identyfikacja
poszczególnych załamków zapisu EKG miała miejsce dopiero w roku 1980 [9]. Od tego czasu nastąpił intensywny
wzrost zainteresowania oceną EKG u płodu. W badaniach
przeprowadzonych u płodów zwierzęcych w warunkach
niedotlenienia, obserwowano istotne zmiany charakteru
załamka ST oraz T, korelujące ze spadkiem sercowej puli
glikogenu i rozwojem kwasicy metabolicznej [4, 15, 19].
Podobne wyniki uzyskali autorzy innych prac, prowadzonych u płodów ludzkich [11-13, 16, 17]. Głównymi wykładnikami pogarszającego się stanu płodu są zmiany odcinka
ST i załamka T , długości odcinka PQ oraz stosunku T/QRS
[1, 20]. Stanowią one czuły marker niedotlenienia serca,
wiążąc się bezpośrednio ze stanem metabolicznym poszczególnych jego obszarów. Powyższe parametry zapisu
EKG płodowego (FEKG) możliwe są do oceny za pomocą
systemu STAN S 21 [16].
W warunkach fizjologicznych płód posiada mechanizmy obronne, które w znacznym stopniu pozwalają na
ochronę narządów życiowo ważnych w warunkach znacznego deficytu tlenowego. Energia pozyskiwana drogą beztlenowej glikogenolizy umożliwia podtrzymanie niezaburzonej funkcji serca płodu w czasie jego niedotlenienia [2].
Jednak przełamanie tych mechanizmów może doprowa1
dzić do nieodwracalnych powikłań u płodu i noworodka.
Następuje uszkodzenie miocytów i uwolnienie do krwi białek kompleksu troponiny i mioglobiny. Troponina I (T-I) posiada wysoką czułość i swoistość dla mięśnia sercowego.
Spośród nielicznych publikacji dotyczących analizy
zapisu EKG u płodu podczas porodu za pomocą aparatu
STAN S 21 [7, 8, 14, 16, 18], nie znaleziono prac, w których
przeprowadzona została analiza stężeń mioglobiny w odniesieniu do śródporodowego monitorowania elektrokardiograficznego płodu.
Cel pracy
Celem pracy jest ocena stężenia mioglobiny we krwi
pępowinowej, w powiązaniu ze śródporodowym monitorowaniem elektrokardiograficznym płodu systemem STAN
S 21, u rodzących z nieprawidłowymi zapisami kardiotokograficznymi podczas porodu.
Materiał i metoda
Badania przeprowadzono u 40 płodów pochodzących
z ciąż donoszonych (powyżej 37. t.c.), w przebiegu których
nie stwierdzano stanów mogących być przyczyną przedporodowego niedotlenienia wewnątrzmacicznego. U każdego badanego płodu rejestrowano zapisy elektrokardiograficzne dokonywane w sposób ciągły, w I i II okresie
porodu. Do tego celu wykorzystany został aparat STAN S21, z jednorazowymi elektrodami skalpowymi, przy spełnieniu warunków dla założenia elektrody skalpowej u płodu (płód żywy donoszony, część przodująca – główka
płodu, brak dolnego bieguna pęcherza płodowego, rozwarcie ujścia zewnętrznego i wewnętrznego powyżej 3 cm). Po
porodzie pobierano z odcinka dołożyskowego żyły pępowinowej krew, w celu oceny równowagi kwasowo-zasadowej oraz stężeń mioglobiny.
Klinika Medycyny Matczyno-Płodowej Pomorska Akademia Medyczna, Szczecin
Śródporodowa elektrokardiografia płodowa w powiązaniu ze stężeniami mioglobiny w krwi pępowinowej
29
Tabela 1. Analiza statystyczna łącznego czasu decelaracji – DEC (Emin.),
stężenia mioglobiny (MG) oraz pH krwi pępowinowej
Zmienna
x–
SD
!95%
+95%
Me
Max
Min
DEC (E min.) 52,0556 49,6806 38,4953 65,6158 30,0000 220,000 5,0000
MG ng/mL
66,0484 41,5786 58,5958 73,5009 55,6000 287,400 15,3000
PH
7,2981
0,0667 7,2859
7,3102
7,3045
7,459 7,0450
Normalność rozkładu badano testem Shapiro-Wilka.
Dla rozkładów zmiennych odbiegających od rozkładu
normalnego (w teście W – Shapiro-Wilka, poziom istotności
p < 0,05), przy braku równości wariancji w klasach, niskiej
liczebności oraz dla ujednolicenia obliczeń zastosowano
metody nieparametryczne, podając współczynniki Rs
Spearmana i poziomy istotności. Za istotną przyjęto korelację przy współczynniku p < 0,05.
Analizy korelacji dokonano również metodami parametrycznymi,a wyniki różnych metod porównano ze sobą.
Wyniki
Na podstawie przeprowadzonych badań dla wszystkich zmiennych obliczono: mediany (Me), wartości maksymalne (Max) i minimalne (Min), średnie arytmetyczne (x–),
odchylenie standardowe (SD), granice przedziału ufności
(± 95%). Uzyskane wyniki zestawiono w tabeli 1.
Jak wynika z tabeli 1, średni, sumaryczny czas trwania
nieprawidłowych zapisów KTG (obecność późnych i (lub)
zmiennych deceleracji) w badanej grupie wynosił 52 minuty, przy dużym rozrzucie wartości. We wszystkich przypadkach noworodki urodziły się w stanie dobrym (Apgar
8-10 pkt w 5. minucie życia), niezależnie od sposobu zakończenia porodu. Zbyt mała badana grupa nie pozwala na
jednoznaczne przeprowadzenie analizy dotyczącej wpływu
addycyjnego monitorowania płodu za pomocą KTG i FEKG
podczas porodu na odsetek cięć cesarskich, wykonywanych z powodu zagrożenia płodu.
We wszystkich przypadkach oznaczono we krwi pępowinowej stężenie mioglobiny (ryc. 1), które wykazały istotną korelację z czasem trwania zaburzeń w zapisie KTG
(tabela 2).
300
250
200
150
100
50
0
0
5
10
15
20
25
30
35
40
Ryc. 1. Rozkład stężeń mioglobiny (MG) w krwi pępowinowej
w badanej grupie
Tabela 2. Wyniki analizy korelacji między stężeniami mioglobiny (MG) a łącznym czasem decelaracji – DEC (Emin.),
w badanej grupie
Para zmiennych
n
r
p
R Spearman
MG
40
0,524656
0,0005
DEC (Emin.)
model liniowy
MG
40
391429
0,01
DEC (Emin.)
Z grupy rodzących monitorowanych śródporodowo
wyodrębniono te, u których przy nieprawidłowym KTG
zapisy FEKG płodu były prawidłowe, oraz te, u których
zarówno KTG, jak i FEKG wykazywały nieprawidłowości.
Z tabeli 3 wynika, że istnieje istotna korelacja stężeń mioglobiny z czasem trwania deceleracji w obydwu grupach,
natomiast siła zależności była większa, gdy jednocześnie
współistniały nieprawidłowości zapisu w KTG i FEKG.
W tej grupie zaobserwowano odwrotną zależność czasu
trwania deceleracji z pH krwi pępowinowej (tabela 4).
Tabela 3. Wyniki analizy korelacji między stężeniami mioglobiny (MG) a łącznym czasem decelaracji – DEC (Emin.),
w przypadkach prawidłowego FEKG
Para zmiennych
n
r
p
R Spearman
MG
27
0,516623
0,006
DEC (Emin.)
model liniowy
MG
27
0,392065
0,04
DEC (Emin.)
Tabela 4. Wyniki analizy korelacji między stężeniami mioglobiny (MG), pH krwi pępowinowej (pH) a łącznym czasem
decelaracji – DEC (E min.), w przypadkach nieprawidłowego
FEKG
Para zmiennych
N
R
P
R Spearman
MG
13
0,822970
0,000549
DEC (Emin.)
pH
13
!0,607518
0,027642
DEC (Emin.)
model liniowy
MG
13
0,834398
0,000389
DEC (Emin.)
pH
13
!0,604441
0,028658
DEC (Emin.)
Wykluczenie z grupy rodzących z nieprawidłowościami zapisami KTG i FEKG dwóch przypadków z zielonym
30
M. Ziętek, S. Świderski, Z. Celewicz, M. Bilar
płynem owodniowym podczas porodu, nie zmieniło badanych zależności (tabela 5).
Tabela 5. Wyniki analizy korelacji między stężeniami mioglobiny
(MG), pH krwi pępowinowej (pH) a łącznym czasem decelaracji
– DEC (Emin.), w przypadkach nieprawidłowego FEKG
bez zielonego płynu owodniowego
Para zmiennych
n
r
p
R Spearman
MG
11
0,786259
0,004
DEC (E min.)
pH
11
!0,660815
0,02
DEC (Emin.)
model liniowy
MG
11
0,853792
0,0008
DEC (E min.)
pH
11
!0,627314
0,03
DEC (E min.)
Dyskusja
Pomimo wieloletniego zainteresowania mioglobiną
płodu [6], przydatność oznaczania tej proteiny w diagnostyce chorób płodu nie została jednoznacznie określona.
Płody narażone na niedotlenienie śródporodowo wykazują
różnego stopnia niewydolność narządową, lecz odpowiedź
w stężeniu mioglobiny na ten stan jest nieznana. W modelach zwierzęcych, podczas długotrwałego niedotlenienia
płodów owczych w późnej ciąży (w okresie 15-30 dni),
stwierdzono zmniejszenie stężenia mioglobiny w mięśniach
szkieletowych, natomiast w mięśniu sercowym jej stężenie
było istotnie wyższe w warunkach hipoksji. Mogłoby to
świadczyć o międzykomórkowych mechanizmach kompensacyjnych, w których wzrost zapotrzebowania energetycznego prowadzi do wyrzutu tlenu w mitochondriach
miocytów serca, czego nie obserwuje się w mięśniach
szkieletowych – prawdopodobnie z powodu mniejszego
zapotrzebowania na tlen i stopnia reakcji na niedotlenienie
[3]. W naszych badaniach stężenia mioglobiny we krwi
pępowinowej wykazywały istotną statystycznie korelację
z czasem trwania deceleracji późnych i zmiennych. Wszystkie płody urodziły się w stanie dobrym, choć obserwowano ujemną zależność z pH krwi pępowinowej.
W badaniu Zanardo i wsp. [22] badano stężenia mioglobiny metodą półilościową Rapitex Myoglobin (Behring
Institute, Marburg, FRG) we krwi pępowinowej w grupie 20
noworodków, szukając różnic stężeń w zależności od sposobu zakończenia ciąży: cięcie cesarskie lub poród drogami
natury. Nie wykazano wzrostu stężeń mioglobiny jako
efektu rhabdomyolizy u noworodków w odpowiedzi na
stres okołoporodowy. W naszych badaniach niezależnie od
sposobu zakończenia ciąży wszystkie noworodki urodziły
się w stanie dobrym.
Z kolei Yackzan i wsp. [21] w grupie siedemdziesięciu
badanych, bezpośrednio po porodzie określali stężenia
mioglobiny w surowicy żylnej krwi pępowinowej oraz surowicy rodzących kobiet. Średnie wartości stężenia mioglobiny we krwi pępowinowej wynosiły 28 ng/ml, natomiast stężenia w surowicy rodzących były znacznie niższe.
Stężenia mioglobiny we krwi pępowinowej nieznacznie
były wyższy u noworodków z wyższą masą ciała oraz
będących rasy afrykańskiej. Nie obserwowano zależności
jej stężeń z objawami śródporodowego zagrożenia płodów
(nieprawidłowe zapisy KTG, obecność smółki w płynie
owodniowym). W badaniach Meinena i wsp. [10] analizowano wpływ długotrwałego prenatalnego leczenia tokolitycznego fenoterolem u 510 noworodków. Nie stwierdzono ani zaburzeń w zapisach FEKG po porodzie ani wzrostu
stężeń mioglobiny. Wobec nieznacznej ilości doniesień,
trudno zinterpretować jednoznacznie uzyskane w tej pracy wyniki. Należy jednak przypuszczać, że z chwilą zachwiania równowagi energetycznej w komórkach mięśnia
sercowego płodu, dochodzi do uwolnienia mioglobiny,
a jej stężenie jest proporcjonalne do czasu trwania niedotlenienia.
Wnioski
1) Stężenie mioglobiny w surowicy krwi pępowinowej
wykazuje istotną dodatnią korelację z czasem trwania
deceleracji w zapisie śródporodowego kardiotokogramu.
2) Siła tej zależności jest większa, gdy współistnieją nieprawidłowości w zapisie elektrokardiograficznym płodu.
Piśmiennictwo
[1] Arulkumaran S. i wsp. (1990) Fetal ECG waveform analysis
should improve fetal surveillance in labour? J. Perinat. Med.
18: 13-21.
[2] Barberi I. i wsp. (1999) Myocardial ischaemia in neonates
with perinatal asphyxia. Electrocardiographic, echocardiographic and enzymatic correlations. Eur. J. Pediatr. 158:
742-747.
[3] Guiang S.F., Widness J.A., Flanagan K.B. i wsp. (1993) The
relationship between fetal arterial oxygen saturation and
heart and skeletal muscle myoglobin concentrations in the
ovine fetus. J. Dev. Physiol. 19: 99-104.
[4] Hokegard K.H. i wsp. (1981) Myocardial metabolism in relation to electrocardiographic changes and cardiac function
during graded hypoxia in the fetal lamb. Acta Physiol.
Scand. 113: 1-7.
[5] Hon E.H., Lee S.T. (1963) The fetal electrocardiogram. I.
The electrocardiogram of the dying fetus. Am. J. Obstet. Gynecol. 87: 804-813.
[6] Jonxis J.H., Wadman S.K. (1952) A foetal form of myoglobin.
Nature. 24: 884-886.
[7] Luzietti R. (1999) European Community Multi-Center Trial.
„Fetal ECG analysis during labor”: ST plus CTG analysis.
J. Perinat. Med. 27: 431-440.
[8] Markwitz W. (2002) Zastosowanie pulsoksymetrii i elektrokardiografii płodowej w diagnostyce stanów zagrożenia płodu podczas porodu. Klin. Perinat. Gin. 24: 7-95.
[9] Marvell C.J. (1980). The normal condition of the fetal electrocardiogram during labour. Br. J. Obstet. Gynecol. 87:
786-796.
[10] Meinen K,, Breinl H., Leuterer W.J. (1983) Cardiac status of
the newborn infant following prolonged induction of labor
by fenoterol ]. Gynecol. Obstet. Biol. Reprod. (Paris). 12:
315-320.
Śródporodowa elektrokardiografia płodowa w powiązaniu ze stężeniami mioglobiny w krwi pępowinowej
[11] Murphy K.W. (1992) Clinical assessment of fetal electrocardiogram during labor. Br. J. Obstet. Gynecol. 99: 32-37.
[12] Murray H.G. (1986) The fetal electrocardiogram: current clinical developments in Nottingham. J. Perinat. Med. 14:
399-404.
[13] Reed N.N. i wsp. (1996) The potential impact of PR interval
analysis of the fetal electrocardiogram (FECG) on intrapartum fetal monitoring . Eur. J. Obstet. Gynecol. Reprod. Biol.
68: 87-92.
[14] Rosen K.G. i wsp. (1994) The fetal electrocardiogram: ST
waveform analysis during labour. J. Perinat. Med. 22: 501512.
[15] Rosen K.G. i wsp. (1984) The relationship between circulating catecholamines and ST waveform in the fetal lamb
electrocardiogram during hypoxia. Am. J. Obstet. Gynecol.
149: 190-195.
[16] Rozen K.G. i wsp. (1989) STAN – the Gothenburg model for
the fetal surveillance during labour by ST analysis of the fetal
electrocardiogram. Clin. Phys. Physiol. Meas. 10: 51-56.
[17] Strachan B.K. i wsp. (2000) The fetal electgrocardiogram: relationship with acidemia at delivery. Am. J. Obstet. Gynecol. 182: 603-606.
31
[18] Westgate J. i wsp. (1993) Plymuth randomised trial of cardiotocogram only versus ST waveform plus cardiotocogram for
intrapartum monitoring in 2400 cases. Am. J. Obstet. Gynecol.
169: 1151-1160.
[19] Westgate J.A. i wsp. (2001) ST waveform changes during repeated umbilical cords occlusions in near-term fetal sheep.
Am. J. Obstet. Gynecol. 184: 743-751.
[20] Wijngaarden W. i wsp. (1996) The fetal electrocardiogram.
Bailliere’s Clin. Obstet. Gynecol. 10: 273-294.
[21] Yackzan K.S., Gray B.M. (1985) Myoglobin levels in mothers
and neonates. Am. J. Perinatol. 2: 74-77.
[22] Zanardo V., Andrian C., Zacchello G. (1989) Levels of myoglobin in umbilical cord blood of infants born by spontaneous
labor and cesarean section Pediatr. Med. Chir. 11: 79-80.
J
Maciej Ziętek
Klinika Medycyny Matczyno-Płodowej PAM
71-252 Szczecin, ul. Unii Lubelskiej 1
e-mail: [email protected]