The assessment of pain in very low and extremely low birthweight infants during capillary blood sampling and the use of nondrug analgesia modes

Terlyakova O.Yu., Baibarina E.N., Ionov O.V., Antonov A.G., Balashova E.N., Kryuchko D.S.

Academician V.I. Kulakov Research Center of Obstetrics, Gynecology and Perinatology, Ministry of Health of Russia, Moscow
Analgesia in very low and extremely low birth weight (VLBW, ELBW) infants is an urgent problem. Both drug and non-drug analgesic modes are used. Every method has its advantages and disadvantages. In addition, changing the glycemic status during painful procedures may lead to sequels unfavorable for the baby.
Objective. To evaluate the glycemic status in VLBW and ELBW infants during painful maneuvers (finger pricking) and the efficiency of nondrug anesthetic modes.
Subject and methods. Forty-three neonatal infants, including 22 ELBW and 21 VLBW infants, treated in the intensive care unit, V.I. Kulakov Research Center of Obstetrics, Gynecology and Perinatology, were examined. All the infants were divided into three groups: 1) 11 babies who were anesthetized with glucose solution; 2) 14 neonates who were given a pacifier for pain relief. These infants were compared with a control group of 18 babies who were not anesthetized.
Results. Skin conduction examination of the infants when pricking the finger showed differences in peak/sec values between the control and 20% glucose solution groups (Me = 0.31 [0.2-0.43] Hz and Me = 0.125 [0.05-0.215] Hz, respectively; p = 0.026; Mann Whitney U-test) and between the control and pacifier groups (Me = 0.31 [0.2-0.43] Hz and 0.07 [0.05-0.1] Hz, respectively; р = 0.001; Mann Whitney U-test). In both groups, blood glucose levels remained within the normal range. Both before and 30 minutes after the painful maneuver, the blood glucose levels in Group 1 were 5.2±1.5 and 5.3±2.2 mmol/l, respectively; and these were 5.6±1.6 and 5.5±1.1 mmol/l in Group 2 and 5,4±1.1 and 5.6±1.1 mmol/l in the control group.
Conclusion. Pacifier-sucking or 20% glucose solution use was clinically effective and safe in pain relief when finger capillary blood was sampled in premature neonatal infants. The use of glucose solution for pain relief was not followed by the development of hyperglycemia in extremely premature babies during painful maneuvers. This pain assessment method using an algesimeter is probably most accurate than subjective pain assessment (with a pain rating scale).

Keywords

premature infants
pain assessment methods
anesthesia modes
blood glucose level
hyperglycemia

Новорожденные во время пребывания в отделении реанимации и интенсивной терапии нередко подвергаются воздействию многочисленных болезненных процедур. Боль может привести к снижению оксигенации, нестабильности гемодинамики, а также повышению уровня гликемии, внутричерепного давления, особенно у глубоко недоношенных пациентов. Тяжелая или неоднократная боль у новорожденного ребенка вызывает развитие внутрижелудочковых кровоизлияний, ишемии и перивентрикулярной лейкомаляции, приводит к увеличению риска развития сепсиса, ДВС-синдрома, метаболического ацидоза, формирует состояние постоянного стресса или гипералгезии, когда любой раздражитель воспринимается ребенком как болевой, повышает неонатальную смертность.[1].

До настоящего времени не разработаны «золотые стандарты» по контролю боли. Используемые методы основаны не на оценке непосредственно боли, а на показателях, изменения которых вызваны болью: гемодинамика, лицевая активность, поведение, гормональный статус и др. [2–4]. Однако эти критерии часто неспецифичны. Поведенческие тесты не идеальны, зависят от субъективного мнения эксперта, часто трудоемки.

По мнению ряда исследователей, идеальный инструмент оценки боли (альгезиметр) должен обладать следующими свойствами: быть объективным, чувствительным и специфичным, иметь быструю реакцию, возможность непрерывно регистрировать показатели в режиме онлайн и быть удобным для использования в клинических ситуациях.

Монитор болевого стресса отличается высокой точностью и специфичностью, так как только индекс кожной проводимости напрямую коррелирует с уровнем норэпинефрина, мгновенно реагирует на ноцицептивные стимулы. Прибор отражает активность симпатической нервной системы, на которую влияют изменения эмоций, приводящие к высвобождению ацетилхолина. В свою очередь ацетилхолин воздействует на мускариновые рецепторы, приводя к выделению пота и вследствие этого к увеличению кожной проводимости [5–8]. Эта реакция регистрируется прибором мгновенно и не зависит от изменений в гемодинамике или от нейромускулярной блокады. Когда потовые железы активизируются, и выделяется пот, сопротивление кожи снижается, и влажная кожа позволяет слабому электрическому потоку проходить под измеряющим электродом. Когда пот испаряется, сопротивление кожи повышается и снова происходит снижение кожной проводимости [6, 9]. Эти изменения выражаются в волнах короткой продолжительности (пик кожной проводимости), которые возникают в течение 1–2 секунд после возбуждения [10, 11]. Число и амплитуда волн зависит от степени активности симпатической нервной системы [6, 7, 9]. Базовый уровень кожной проводимости обусловлен как особенностями симпатической нервной системы, так и свойствами кожи [6, 12]. У глубоко недоношенных новорожденных потовые железы на ладонных и подошвенных поверхностях анатомически развиваются в течение второго триместра беременности, получают симпатическую иннервацию, начиная с 18 недель постконцептуального возраста, и к 28  неделям полностью сформированы [12–14]. Однако функциональная активность остается сниженной до 36–37 недели беременности [15].

Очевидно, что центральные анальгетики не могут быть использованы для обезболивания, связанного с редкими заборами крови. Поэтому очень важны простые, приемлемые и хорошо переносимые методы, чтобы уменьшить боль у новорожденных (сосание пустышки во время процедуры, использование раствора глюкозы или сахарозы через соску, кормление грудью, прослушивание музыки, пеленание, положение кенгуру, материнский контакт). Эти методы в свою очередь способствуют активации воротного контрольного механизма на уровне спинного мозга, выработке эндогенных опиоидов (эндорфины, энкефалины), активации нейропептидов (холецистокинин), созданию мощного доминантного положительного раздражения рецепторов полости рта [16, 17]. Кроме того, раннее знакомство с болью влияет на то, как младенцы реагируют на боль в дальнейшей жизни [18].

По литературным данным, имеются ограничения по рутинному использованию раствора сахарозы при болезненных процедурах у глубоко недоношенных детей [19, 20].

В настоящее время хорошо известно, что практически любое критическое состояние, особенно развившееся остро, на определенном этапе сопровождается развитием инсулиновой резистентности, нарушением толерантности к глюкозе, гипергликемией. Достаточно часто это состояние в литературе называют «диабетом повреждения или травмы».

Считают, что склонность недоношенных новорожденных к гипергликемии обусловлена, с одной стороны, высоким уровнем контринсулярных веществ: катехоламинов, цитокинов, провоспалительных белков, а с другой – незрелостью клеток поджелудочной железы, не способной увеличивать выработку инсулина в ответ на углеводную нагрузку [21]. Контринсулярные гормоны обеспечивают регуляцию гомеостаза в норме и в условиях критического состояния. При этом необходимо учитывать, что длительная гипергликемия, подобно тому, как это происходит при гестационном сахарном диабете у женщин, может вызвать как снижение синтеза инсулина, так и снижение чувствительности тканей к нему [22]. Вышеперечисленное отчасти объясняет склонность детей с задержкой внутриутробного роста как к гипо-, так и гипергликемиям.

Среди недоношенных детей гипергликемия встречается в 45– 80%.[23]. Глюкоза крови является одним из компонентов внутренней среды организма, и концентрация ее в крови поддерживается на относительно постоянном уровне. Крайне важен точный мониторинг уровня глюкозы в крови, так как отклонения в гомеостазе глюкозы могут иметь серьезные последствия. Гипергликемия, особенно длительная, связана с повышенной заболеваемостью, в том числе возникновением внутрижелудочкового кровоизлияния и ретинопатии, а также смертностью, особенно у детей с очень низкой (ОНМТ) и экстремально низкой массой тела (ЭНМТ) [24].

Цель исследования: оценить гликемический статус у детей с ЭНМТ и ОНМТ при выполнении болезненных манипуляций (укол пальца) и применение нефармакологических методов обезболивания.

Материал и методы исследования

Обследованы 43 новорожденных (из них 22 ребенка с ЭНМТ, 21 ребенок с ОНМТ при рождении), находившиеся в отделении реанимации и интенсивной терапии ФГБУ НЦАГиП им. академика В.И. Кулакова. Гестационный возраст детей составил (M±SD (min-max)) 29,3±1,9 (26–33) недели, масса тела при рождении 1104,4±294,8 (450–1500) г. Всем детям определяли уровень гликемии во время взятия анализа крови из пальца на 3-й недели жизни (16,5±6,3 сутки жизни) (в момент проведения манипуляции и через 30 мин после нее). Определение уровня глюкозы в капиллярной крови проводили с помощью анализатора глюкозы крови, анализатора газов крови с опциями определения глюкозы в крови. Для количественной объективной оценки боли использовали аналгезиметр MedStorm. Кроме того, для оценки боли использовали пятибалльную шкалу Прехтла (Prechtl’s Five Point Scale) (табл. 1).

Все дети были поделены на три группы. 1-ю группу составили 11 детей, которым проводили обезболивание раствором глюкозы. За 2 минуты до болезненной процедуры ребенку через соску предлагали раствор 20% глюкозы 0,5 мл/кг. 2-ю группу составили 14 новорожденных, которым во время болезненной процедуры в качестве обезболивания использовали пустышку. Сравнение проводили с контрольной группой, которую составили 18 пациентов (без обезболивания). Группы были сравнимы по основным характеристикам. Показатели кожной проводимости оценивали через 1 минуту после болевого воздействия. Сравнительная характеристика групп приведена в табл. 2.

Статистическую обработку данных выполняли с использованием пакета прикладных программ IBM SPSS Statistics 21. Количественные признаки, имевшие нормальное распределение, описывали средними и среднеквадратическими отклонениями (М±SD); не имевшие нормального распределения описывали медианами и квартилями (Ме [LQ; UQ]). Для количественных признаков сравнение несвязанных групп проводили с использованием непараметрического теста Манна–Уитни (U-test). Различия считали статистически значимыми при достигнутом уровне значимости р<0,05.

Результаты исследования

Во время болевой процедуры у всех детей количество волн кожной проводимости и их амплитуда повышались, а после манипуляции возвращались к первоначальным значениям. Динамика этих показателей соответствовала изменению поведения ребенка во время болевой процедуры во всех группах (оценка по шкале Прехтла составила 3,26±1,5 балла). При исследовании кожной проводимости во время укола пальца получены различия в значениях пик/сек между контрольной группой и при применении 20% раствора глюкозы (Me=0,31 [0,2;0,43] Hz и Me=0,125 [0,05;0,215] Hz соответственно, р=0,026, U-критерий Манна–Уитни). Между контрольной группой и при применении пустышки (Me=0,31 [0,2;0,43] Hz и 0,07 [0,05;0,1] Hz соответственно, р=0,001, U-критерий Манна–Уитни). Количество пиков в секунду говорит о степени возбуждения симпатических нервов. Этот параметр увеличивается при повышении поведенческого статуса. В обеих группах уровень гликемии оставался в пределах нормативных значений как в момент проведения манипуляций, так и через 30 мин после болезненной процедуры (уровень гликемии в группе 1 – 5,2±1,5 ммоль/л до процедуры, после 5,3±2,2 ммоль/л; во группе 2 до процедуры – 5,6±1,6 ммоль/л, после – 5,5±1,1 ммоль/л; в контрольной группе соответственно до процедуры 5,4±1,1 ммоль/л, после – 5,6±1,1 ммоль/л).

Выводы

Мониторинг кожной проводимости (показатель пик/сек) показывает высокую чувствительность в выявлении острой боли у новорожденных во время манипуляций.

Применение пустышки и 20% раствора глюкозы через соску до и во время укола пальца оказывает одинаковый анальгетический эффект и эффективно по показателям кожной проводимости снижает стрессовую реакцию.

При использовании нефармакологических методов дети быстрее возвращаются к исходному состоянию по сравнению с новорожденными, у которых процедуры проводились без аналгезии.

Применение с целью обезболивания 20% раствора глюкозы перорально не сопровождается развитием гипергликемии у глубоко недоношенных детей.

References

  1. Anand K.J.S. Clinical importance of pain and stress in preterm neonates. Biol. Neonate. 1998; 73(1): 1–9.
  2. Anand K.J.S., Stevens V.J., McGrath P.J., eds. Pain in neonates and infants. 3rd ed. Edinburgh: Elsevier; 2007.
  3. Chiswick M.L. Assessment of pain in neonates. Lancet. 2000; 355: 6–8.
  4. Gelinas C., Johnston C. Pain assessment in the critically ill ventilated adult: validation of the critical-care pain observation tool and physiologic indicators. Clin. J. Pain. 2007; 23: 497–505.
  5. Painter P., Morrison J., Evens R., Painter P., Morrison J., Evens R. Galvanic skin response. Differences in organic and psychogenic pain of children. Am. J. Dis. Child. 1965; 110: 265–9.
  6. Edelberg R. Electrical properties of the skin. In: Brown C.C., ed. Methods in psychophysiology. Baltimore: Williams & Wilkins; 1967: 1–59.
  7. Grimnes S. Psychogalvanic reflex and change in electrical parameters of dry skin. Med. Biol. Eng. Comput. 1982; 20: 734–40.
  8. Wallin B.G., Sundlöf G., Delius W. The effect of carotid sinus nerve stimulations on muscle and skin nerve sympathetic activity in man. Pflugers Arch. 1975; 358(2): 101–10.
  9. Gjerstad A.C., Storm H., Wallin G. Evaluation of the skin conductance method by using microneurographi. (abstract). Chicago: ISAP; 2006.
  10. Storm H., Fremming A., Odegaard S., Martinsen O.G., Morkrid L. The development of a software program for analyzing spontaneous and externally elicited skin conductance changes in infants and adults. Clin. Neurophysiol. 2000; 111: 1889–98.
  11. Storm H. The development of a software program for analyzing skin conductance changes in preterm infants. Clin. Neurophysiol. 2001; 112: 1562–8.
  12. Mize M.M., Aguirre Vila-Cord A., Prager T.C. The relationship between postnatal skin maturation and electrical skin impedance. Arch. Dermatol. 1989; 125(5): 647–50.
  13. Hagbarth K.E., Hallin R.G., Hongell A. General characteristics of sympathetic activity in human skin nerves. Acta Physiol. Scand. 1971; 84: 164–76.
  14. Nessman C., Baverel F. Etude histologique du development de la peaus chez pembryon et le foetus humain. J. Gynecol. Obstet. Biol. Reprod. (Paris). 1972; 1(6): 527–50.
  15. Harpin C.A., Rutter N. Development of emotional sweating in the newborn infant. Arch. Dis. Child. 1982; 57: 691–5.
  16. Bellieni C.V., Buonocore G., Nenci A., Franci N., Cordelli D.M., Bagnoli F. Sensorial saturation: an effective analgesic tool for heel-prick in preterm infants. Biol. Neonate. 2001; 80: 15–8.
  17. Hebb A.L., Poulin J.F., Roach S.P., Zacharko R.M., Drolet G. Cholecystokinin and endogenous opioid peptides: interactive influence on pain, cognition, and emotion. Prog. Neuropsychopharmacol. Biol. Psychiatry. 2005; 29(8): 1225–38.
  18. Johnston C.C., Stevens B.J. Experience in a neonatal intensive care unit affects pain response. Pediatrics. 1996; 98: 925–30.
  19. Johnston C.C., Filion F., Snider L., Majnemer A., Limperopoulos C., Walker C.-D. et al. Routine sucrose analgesia during the first week of life in neonates younger than 31 weeks’ postconceptional age. Pediatrics. 2002; 110(3): 523–8.
  20. Holsti L. Occupational therapists play an important role in managing pain in infants in neonatal intensive care units. Occup. Ther. Now. 2010; 14(5): 8–9.
  21. Lugt N.M., Smits-Wintjiens V.E., Zwieten P.H., Walther F.J. Short and long term outcome of neonatal hyperglycemia in very preterm infants: a retpospective follow-up study. BMC Pediatr. 2010; 10: 52–6.
  22. Carver T.D., Anderson S.M., Aldoretta P.W., Esler A.L., Hay W.W.Jr. Glucose suppression of insulin secretion in chronically hyperglycemic fetal sheep. Pediatr. Res. 1995; 38: 754–62.
  23. Ng S.M., May J.E., Emmerson A.J. Continuous insulin infusion in hyperglycaemic extremely-low-birth-weight neonates. Biol. Neonate. 2005; 87(4): 269–72.
  24. Heimann K., Peschgens T., Kwiecien R., Stanzel S., Hoernchen H., Merz U. Are recurrent hyperglycemic episodes and median blood glucose level a prognostic factor for increased morbidity and mortality in premature infants ≤1500 g? J. Perinat. Med. 2007; 35: 245–8.

About the Authors

Baibarina Elena Nikolaevna, Ph.D., Chief researcher of Federal State Institution “Research Center for Obstetrics, Gynaecology and Perinatology” Ministry of Healthcare RF, Department of pathology of newborn. Address: 117815, Oparin str., 4. Moscow Russia. tel. +7 (495) 438-22-77, e-mail: baibarina@mail.ru

Ionov Oleg Vadimovich, Ph.D., MD head of the intensive care and neonatal intensive care department of neonatology and pediatrics, Federal State Budget Institution "Research Center for Obstetrics, Gynecology and Perinatology" Ministry of Healthcare of the Russian Federation. Address: 117815, Oparin str., 4. Moscow Russia, Office tel. +7 495 438-22-77, e-mail: dr.ionov@ hotmail.com
Antonov Albert Grigor’evich, Ph.D., Chief researcher of Federal State Institution “Research Center for Obstetrics, Gynaecology and Perinatology” Ministry of Healthcare RF, Neonatal Intensive Care Unit. Address: 117815, Oparin str., 4. Moscow Russia. tel. +7 (495) 438-22-77, e-mail: oritn@mail.ru

Balashova Ekaterina Nikolaevna, MD PhD Chief of Clinician NICU, 4, Oparin street, Moscow, 117997, tel. +7 (495) 438-22-77, e-mail: katbal99@gmail.com

Kryuchko Daria Sergeevna, MD, PhD, Senior researcher of Federal State Institution “Research Center for Obstetrics, Gynaecology and Perinatology” Ministry of Healthcare RF, Neonatal Intensive Care Unit. Address: 117815, Oparin str., 4. Moscow Russia. Tel. +7 910 4795369. E-mail: krdarya@gmail.com

Similar Articles

By continuing to use our site, you consent to the processing of cookies that ensure the proper functioning of the site.