Impact of sleep disorder in pregnant women with arterial hypertension on fetal status

Kolesnikova L.I., Protopopova N.V., Madaeva I.M., Sakh’yanova N.L.

Research Centre for Problems of Family Health and Human Reproduction, Siberian Branch, Russian Academy of Medical Sciences, Irkutsk, Russia
Objective: to study the quantitative characteristics of sleep and the pattern of breathing by polysomnographic (PSG) monitoring in pregnant women with extragenital pathology; and to establish the role of sleep breathing disorders during complicated pregnancy and neonatal adaptive processes.
Subjects and methods. The study enrolled 400 pregnant women in their third trimester, who were interviewed using the extended inventory of the Stanford Sleep Center. The questionnaire survey revealed 246 (78%) women who informed of having sleep disorders presented as three major abnormalities: insomnia (66.5%), restless legs syndrome (42%), and obstructive sleep breathing disorders (39.5%). Thirty-one pregnant women in their third trimester were selected for polysomnography (PSG). The study inclusion criteria were Stage I arterial hypertension (AH); first-degree obesity; clinical manifestations of sleep breathing disorders: snoring and sleep apnea; excessive daytime sleepiness; and frequent nocturnal awakenings due to sleep breathing disorders. Group 1 included 32 pregnant women with AH, obesity without obstructive sleep apnea (OSA). Group 2 consisted of 36 pregnant women, obesity, and OSA. A control group comprised pregnant women without obesity, AH, or clinical manifestations of OSA. PSG was carried out using the conventional procedure in a specially equipped room that was maximally close to domestic conditions, by applying a GRASS-TELEFACTOR Twin PSG (Comet) system with an AS booster and a SPM-1 integrated sleep module (USA). Fetal hemodynamics (systolic-to-diastolic ratio of blood flow velocity curves in the middle cerebral artery, fetal descending aorta, and umbilical artery) was studied to assess the fetal status. All the newborn infants underwent blood gas composition examination and neurosonography.
Results. The paper presents the quantitative characteristics of sleep and breathing pattern in pregnant women with AH, obesity, obtained by PSG studies. Monitoring along with PSG cardiotocography (CTG) in the fetus has established that the episodes of nocturnal sleep apnea/hypopnea in the pregnant women with lower blood saturation levels are accompanied by alterations in the fetus status, by those in motor activity and cardiac function in particular, as increased heart rate, suggesting fetal hypoxia.
Conclusion. PSG monitoring enables abnormal phenomena to be identified in pregnant women with sleep breathing disorders. The results of simultaneous fetal CTG suggest that the fetus responds to maternal hypoxia during nocturnal sleep. Continuous and long-term hypoxia eventually gives rise to deranged fetal adaptive capacities and progressive chronic intrauterine hypoxia and fetal growth retardation, which in turn increases the risk of perinatal morbidity and mortality. This fact makes it necessary to develop new pathogenetic methods for the early prevention and correction of both pregnancy complications and labor outcomes, which is the aim of our further studies.

Keywords

sleep
pregnancy
polysomnography
sleep breathing disorders
hypoxia
fetal cardiotocography

Бурное развитие нового направления в медицине – сомнологии, или медицины сна, диктует необходимость мультидисциплинарного подхода практически во всех дисциплинах и медицинских специальностях [3, 4]. Известно, что сон — физиологическое состояние, периодически сменяющее бодрствование и характеризующееся у человека отсутствием сознательной психической деятельности, значительным снижением реакций на внешние раздражители. Данный процесс жизненно необходим и характеризуется цикличностью, периодичностью, существенным ограничением двигательной активности, снижением тонуса мышц опорно-двигательного аппарата и снижением реакции на стимулы [1, 2, 5, 9].

С наступлением беременности сон меняется у большинства женщин, появляются жалобы на отсутствие чувства отдыха после сна, боли в спине и судороги икроножных мышц [8]. Эффективность сна снижается, несмотря на то что общее время в постели увеличивается. Это связано с увеличением числа ночных пробуждений (время засыпания при этом может не изменяться) [6]. Во время беременности в организме женщины происходит множество физиологических изменений, которые могут предрасполагать к развитию или усилению существующих ранее нарушений сна, в том числе и нарушений паттерна дыхания во время сна, т.е. развитию синдрома обструктивного апноэ/гипопноэ сна. Однако до настоящего времени исследования сна у беременных единичны, а результаты крайне противоречивы. Недостаточно изучены нарушения сна у беременных женщин с экстрагенитальной
патологией, прежде всего, с артериальной гипертензией (АГ) и ожирением.

Целью данного исследования явилось исследование сна у беременных с экстрагенитальной патологией посредством полисомнографического (ПСГ) мониторинга.

Материал и методы исследования

В исследование были включены 400 беременных в III триместре, которые были анкетированы с помощью расширенного опросника Стэнфордского центра изучения сна. По результатам анкетирования были выявлены 246 (78%) женщин, которые указали на нарушения сна, представленные в виде трех основных патологических состояний: инсомния (66,5%), синдром
беспокойных ног (42%), обструктивные нарушения дыхания во время сна (ОНДС) (39,5%). Для участия в ПСГ исследовании была отобрана 31 беременная в III триместре. Все беременные основной группы были разделены по следующему принципу, заложенному в критерии включения: 1-ю группу составили 32 беременные с АГ, ожирением, без клинических проявлений ОНДС; 2-ю группу составили 36 беременных с АГ, ожирением, с наличием клинических проявлений ОНДС. Клиническими проявлениями
ОНДС являются храп с остановками дыхания, повышенная дневная сонливость и частые ночные пробуждения вследствие затрудненного дыхания во время сна.

ПСГ проводилась по стандартной методике в специально оборудованной комнате, в обстановке, максимально приближенной к домашним условиям, с использованием системы GRASS-TELEFACTOR Twin PSG (Comet) c усилителем As 40 с интегрированным модулем для сна SPM-1 (USA). Наложение электродов и датчиков, монтаж и физиологическую калибровку, устранение возможных артефактов, определение и оценку стадий сна мы проводили в соответствии с рекомендациями и критериями американских экспертов A. Rechtschaffen и A. Kales (1984).

Исследование фетальной гемодинамики проводили на ультразвуковом аппарате «Philips IU22» с определением систоло-диастолического отношения (СДО) кривых скоростей кровотока (КСК) в средней мозговой артерии(СМА), нисходящей части аорты плода и артерии пуповины. Нейросонографию выполняли на аппарате GE Logicbook по методике К.В. Ватолина (2000), допплерометрическое исследование новорожденным проводили в 1-й и 3-й дни жизни с определением индекса резистентности (ИР) в передней мозговой артерии (ПМА). Газовый состав крови определяли на газовом анализаторе «ABL».

Результаты исследования и обсуждение

При анализе полученных данных обращали особое внимание на наиболее информативные показатели: продолжительность поверхностного (I–II стадии) и глубокого сна (III–IV стадии), продолжительность фазы быстрого сна (ФБС), оценивали электроэнцефалографическую (индекс реакций ЭЭГ-активаций) и респираторную активность – индекс апноэ/гипопноэ (ИАГ), наличие храпа и его интенсивность
(индекс храпа), а также процентное насыщение крови кислородом (SaO ) во время ночного сна
(табл. 1).

Таблица1. Структура и основные характеристики ночного сна,по данным ПСГ-мониторинга, Me, min ÷ max.

Результаты исследования демонстрируют изменение структурной организации и некоторых основных характеристик сна по сравнению с группой контроля у пациенток как 1-й, так и 2-й группы.

Однако при сравнительном анализе структуры сна у беременных 2-й группы были выявлены значительные изменения по сравнению с беременными без ОНДС и группой контроля, характеризующиеся нарушением цикличности и грубой фрагментацией сна (рис. 1, 2, см. на вклейке).
Установлено, что беременные 2-й группы засыпали вдвое быстрее, чем женщины без ОНДС в 1-й группе (p<0,05), что демонстрирует показатель латенции ко сну, и в 1,87 раза быстрее по сравнению с контролем (p<0,05). Однако следует отметить, что за счет избыточной фрагментации сна у них в 2,6 раза ( p<0,05)увеличивалосьобщее время бодрствования в течение ночи (Wake After Sleep Onset-WASO) по сравнению со здоровыми беременными, но в 1,6 раза ( p<0,05) уменьшалось по сравнению с обследуемыми 1-й группы. У пациенток 2-й группы отмечалось достоверное увеличение продолжительности поверхностного сна (I–II стадии) – в 1,32 раза относительно 1-й группы и в 1,56 раза по сравнению с контролем. Одновременно отмечалось снижение длительности глубоких стадий сна (III–IV стадии) – в 1,43 и 1,56 раза ( p<0,05) соответственно в 1-й и 2-й группах. Также наблюдалась тенденция к сокращению времени, приходящегося на долю ФБС по сравнению с 1-й группой, и достоверное уменьшение данного показателя относительно контрольной группы.

При исследовании структуры сна в 1-й группе беременных женщин выявлены менее выраженные нарушения, так как в целом циклическая организация сна была относительно сохранна, хотя отмечалось нарушение длительности отдельных стадий и фаз сна.

Следует отметить, что количество времени, требуемого для засыпания (латенция ко сну), у женщин 1-й группы было достоверно выше, чем во 2-й группе, однако значимо не отличалось от аналогичных показателей в группе контроля. При этом выявлено статистически значимое увеличение общего времени, проведенного в состоянии бодрствования после пробуждения в течение ночи (WASO) – в 1,6 раза по сравнению со значениями во 2-й группе и в 4,5 раза относительно контроля, что в целом привело к сокращению общей продолжительности ночного сна. Констатировано, что в 1-й группе продолжительность I–II стадий сна значимо превышала контрольные величины, но была достоверно
меньше (в 1,43 раза), чем во 2-й группе. В группе женщин без ОНДС отмечалось уменьшение
общей продолжительности ФБС – в 2,1 раза (p<0,05) относительно аналогичного показателя в контрольной группе. При этом достоверных различий по длительности медленно-волнового сна по сравнению с контролем, а также продолжительности ФБС относительно значений, полученных во 2-й группе, выявлено не было.

Учитывая тот факт, что во время беременности изменяется порог возбудимости коры больших полушарий, который снижается в начальные сроки и повышается по мере прогрессирования
беременности [3], а также наличие у обследуемых беременных женщин определенных нарушений
организации сна, большой интерес для нас представило выявление электроэнцефалографических паттернов (реакций ЭЭГ-активаций), возникающих в течение ПСГ-мониторинга. F. Raschke (2001) описал их как ограниченное во времени изменение функционального состояния, при котором организм повышает состояние возбуждения с низкого уровня на более высокий [7]. При сравнительном анализе соответствующих данных у беременных, страдающих ожирением, АГ и ОНДС (2-я группа) было выявлено значительное увеличение количества активационных сдвигов на ЭЭГ как относительно контроля, так и при сравнении с группой беременных без ОНДС. Индекс реакций ЭЭГ-активаций у
этой когорты женщин в 1,7 раза ( p<0,05) превышал значения данного показателя у женщин 1-й группы и в 2,1 раза ( p<0,05) – показатели контрольной группы. В то время как у беременных 1-й группы, страдающих АГ и ожирением, значения данного индекса достоверно не отличались от показателей контроля, была отмечена тенденция к его повышению относительно значений, зарегистрированных у здоровых беременных женщин (группа контроля).

При сравнительной оценке паттерна дыхания было выявлено наличие периодических эпизодов храпа различной частоты и звучности: индекс храпа во 2-й группе в среднем составил 65 (min 41÷max 87,9) событий/час, в 1-й группе – 33 (min 31,2÷max 37) события/час, в то время как в контрольной группе подобных эпизодов не зарегистрировано. Нарушения дыхания во время сна в виде эпизодов обструктивного апноэ/гипопноэ также были зафиксированы в обеих группах, однако среднее значение ИАГ в группе беременных с ожирением, АГ и нарушениями дыхания во время сна превышало значение данного показателя у беременных 1-й группы в 3,05 раза (p<0,05) и в 6,4 раза (p<0,05) – у беременных женщин из группы контроля. Необходимо отметить, что каждый подобный эпизод сопровождался увеличением частоты сердечных сокращений на 10 уд./мин и более, а также снижением среднего уровня насыщения крови кислородом (десатурацией) в интервале от 2 до 12,2% (p<0,05) относительно значений данного показателя у двух других обследуемых групп. Следует сказать, что в 1-й группе беременных среднее значение ИАГ составило 5,9 (min 5,4÷max 6,5) событий/час при нормативном значении данного показателя для взрослого человека до 5 событий/час.

В результате проведенных исследований нами установлено, что эпизоды апноэ/гипопноэ во время ночного сна у беременных со снижением показателей сатурации крови сопровождаются изменениями состояния плода, в частности двигательной активности и сердечной деятельности, в виде учащения частоты сердечных сокращений, что свидетельствует, вероятно, о гипоксемии плода в данный период. Обсуждая полученный факт, нами проведено изучение фетальной гемодинамики, газового состава периферической крови у новорожденных.

Исследование СДО КСК в артерии пуповины при неосложненном течении беременности характеризуется снижением показателя СДО с 3,1 до 2,1 в 38 нед гестации. В СМА в 28 нед отмечен прогрессивный рост периферического сопротивления и связанное с этим снижение интенсивности мозгового кровотока, снижение периферического сопротивления в сосудах пуповины свидетельствует о направлении потока крови к внутренним органам.

При АГ у беременных с ОНДС нами отмечено самое высокое периферическое сопротивление в сосудах пуповины, которое не сопровождалось прогрессивным ростом периферического сопротивления в СМА, что свидетельствует о дилатации мозговых сосудов с 34 нед. У беременных с АГ и ОНДС определяется спазм нисходящей части аорты, что, возможно, приводит к ограничению перфузии кислорода у плода и является одним из механизмов развития гипоксии и задержки внутриутробного развития плода.
Для оценки состояния плода было изучено кислотно-щелочного состояния (КЩС) пуповинной крови (табл. 2).

Таблица 2. Показатели СДО КСК СМА, нисходящей части аорты плода и артерии пуповины
у беременных с АГ, ожирением и ОНДС.

Из приведенных данных следует, что самые благоприятные показатели КЩС наблюдались в контрольной группе. Начальные признаки гипоксемии и ацидемии наблюдались у беременных с АГ и ожирением. Наиболее неблагоприятные показатели КЩС отмечались в группе беременных с АГ, ожирением и ОНДС, указывающие на длительно существующую внутриутробную гипоксию плода (табл. 3).

Таблица 3. Показатели КЩС пуповинной крови.

При анализе данных нейросонографического исследования у обследованных новорожденных всех групп выраженных патологических изменений не отмечено.

Изучение церебральной гемодинамики на 1-е и 3-и сут жизни новорожденных от матерей контрольной группы существенных изменений также не установило, ИР в ПМА составил в первые сут 0,64±0,01; на третьи сут – 0,63±0,01. Анализируя данные допплерометрического исследования, необходимо отметить, что при АГ и ожирении у матери у новорожденных ИР в ПМА был повышен и составлял 0,71±0,03, что свидетельствовало о гипоперфузии (р<0,05). В динамике на 3-е сут ИР в ПМА существенно снизился и составил 0,63±0,06 (р<0,05). У новорожденных от матерей с АГ, ожирением и ОНДС ИР в ПМА на 1-е и 3-и сут был повышен, что указывало на снижение кровотока в бассейне ПМА (0,71±0,03 и 0,74±0,06).

При сравнении оценки по шкале Апгар на 1-й и 5-й мин установлено, что в контрольной группе 100% новорожденных были оценены при рождении на 7–10 баллов, при ОНДС – 83,3%; при АГ, ожирении – 97,5%. Оценка по шкале Апгар 4–6 баллов определялась в 2,5% у новорожденных от матерей с АГ, ожирением, без ОНДС и у 16,6% – при ОНДС (р<0,05).

Обсуждая полученные данные, необходимо вспомнить, как происходит адаптация фетоплацентарной системы в ответ на гипоксемию. Во-первых, происходит повышение эффективности захвата кислорода, замедление роста, сохранение аэробного типа метаболизма в тканях. Затем происходит процесс компенсации фетоплацентарной системы в ответ на гипоксемию: выделение стрессорных гормонов, перераспределение кровотока, переход на анаэробный тип метаболизма в периферических тканях, сохранение аэробного типа метаболизма в тканях жизненно важных органов. Гипоксемия длится днями, неделями, а фетоплацентарная система очень чувствительна к различным воздействиям и невозможно определить, когда произойдет срыв компенсации гипоксемии у плода. Финал – это декомпенсация фетоплацентарной системы, когда происходит максимальное распределение кровотока, переход на анаэробный тип метаболизма во всех тканях, развитие сердечной недостаточности.

Таким образом, предполагается определенная реакция плода в ответ на хроническую гипоксемию матери с ОНДС.

Применение ПСГ-мониторинга позволяет выявить патологические феномены у беременных с нарушениями дыхания во время сна. Постоянное и длительное по времени состояние гипоксемии, в конечном итоге, приводит к срыву адаптационных возможностей плода и развитию хронической внутриутробной гипоксии, задержке внутриутробного развития плода, что в свою очередь повышает риск перинатальной заболеваемости и смертности. Данный факт диктует необходимость разработки новых патогенетических методов ранней профилактики и коррекции как осложнений беременности, так и исходов родов, что и является целью наших дальнейших исследований.

References

1. Vasil'ev E.N., Uryvaev Ju.V. Vzaimosvjaz' bystryh izmenenij individual'nogo poddiapazona-voln jelektrojencefalogrammy i kardioritma vo vremja sna // Fiziol. cheloveka. – 2006. – T. 32, № 4. – S. 18–23.
2. Vejn A.M. Osobennosti struktury sna i lichnosti v uslovijah hronicheskogo jemocional'nogo stressa i metody povyshenija adaptivnyh vozmozhnostej cheloveka // Vestn. RAMN. – 2003. – № 4. – S. 13–17.
3. Madaeva I.M., Kolesnikova L.I. Narushenija sna v klinike vnutrennih boleznej // Bjul. VSNC SO RAMN. – 2003. – № 2. – S.14–17.
4. Madaeva I.M., Dolgih V.V., Kolesnikova L.I. Narushenija sna i arterial'naja gipertenzija // Sistemnye gipertenzii. – 2009. – № 2. – S.28–31.
5. Sidel'nikova V.M. Privychnaja poterja beremennosti. – M.: Triada-H, 2005.
6. Hertz G. et al. Sleep in normal late pregnancy // Sleep. – 1992. – Vol. 15, N 3. – P. 246–251.
7. Raschke F., Fischer J. «Arousal» in der Schlafmedizin // Somnologie. – 2001. – Bd 2. – S. 59–64.
8. Santiago J.R. et al. Sleep and sleep disorders in pregnancy // Ann. Intern. Med. – 2001. – Vol. 134, N 5. – P. 396–408.
9. Siegel J.M. Brainsteam mechanisms generation REM sleep // Principles and practice of sleep medicine / Eds M.H. Kryger et al. – 3-rd ed. – Philadelphia: W.B. Saunders Co., 2000. – P.112–133.

About the Authors

Kolesnikova Lybov Ilyinichna, Corresponding Member of the Russian Academy of Medical Sciences, Director, Research Center for the Problems of Family Health and Human Reproduction, Siberian Branch, Russian Academy of Medical Sciences
Address: 16 Timiryazev St., Irkutsk 664003, Russia
Telephone: (8-3952) 20-76-36
E-mail: iphr@sbamsr.irk.ru

Madaeva Irina Mikhailovna, MD, Head, Somnology Center, Research Center for the Problems of Family Health and Human Reproduction, Siberian Branch, Russian Academy of Medical Sciences
Address: 16 Timiryazev St., Irkutsk 664003, Russia
Telephone: (8-3952) 20-76-36
E-mail: iphr@sbamsr.irk.ru

Professor Protopopova Natalya Vladimirovna, MD, Head, Laboratory of Assisted Reproductive Technologies and Perinatal Medicine, Research Center for the Problems of Family Health and Human Reproduction, Siberian Branch, Russian Academy of Medical Sciences
Address: 16 Timiryazev St., Irkutsk 664003, Russia
Telephone: (8-3952) 20-76-36
E-mail: iphr@sbamsr.irk.ru

Sakh’yanova Natalya Lazarevna, Obstetrician-Gynecologist
Address: 16 Timiryazev St., Irkutsk 664003, Russia
Telephone: (8-3952) 20-76-36
E-mail: iphr@sbamsr.irk.ru

Similar Articles

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