Uterine and Placental Blood Flow | GLOWM

De baarmoedercirculatie is uiterst gevoelig voor oestrogeenstimulatie, en reageert met een mate van vaatverwijding die door geen enkel ander orgaan van het lichaam op enige andere stimulus wordt geëvenaard.2 Tijdens de ovariumcyclus treden repetitieve patronen van UBF op die het effect van oestrogeenafscheiding en de modulerende effecten van progesteron weerspiegelen. Deze cyclische patronen worden het meest dramatisch gedemonstreerd bij dieren met korte preovulatoire cyclusfasen, zoals de koe, de zeug en de ooi, en worden geïllustreerd in Figuur 1 met perifere niveaus van oestrogeen en progesteron.3, 4, 5 Na de conceptie bij deze diersoorten zijn UBF-patronen vergelijkbaar met die bij niet-zwangere dieren tot de interdigitatie van maternaal en foetaal weefsel 17 tot 28 dagen later optreedt; dan is er een definitieve en progressieve toename van UBF die aanhoudt tot een voldragen zwangerschap. Aangezien erosie van het endometrium door foetale trofoblasten veel vroeger na de conceptie bij de primaten optreedt, is het redelijk aan te nemen dat UBF bij deze soorten vroeger toeneemt, hoewel dergelijke reacties nooit zijn waargenomen. De algemene patronen van de totale UBF, UBF per gewichtseenheid van de baarmoeder en zijn inhoud, de fractie van UBF die de placenta levert, en het foetale gewicht gedurende de gehele schapenzwangerschap worden geïllustreerd in figuur 2. De periode tussen 17 en 70 dagen zwangerschap wordt geassocieerd met de snelste veranderingen in UBF en PBF en komt overeen met de tijd van definitieve placentatie bij deze diersoort. Door onvolledig begrepen mechanismen verwijden de bloedvaten die de placenta van bloed voorzien zich geleidelijk gedurende deze periode, hetgeen tegelijkertijd een absolute toename van de totale UBF veroorzaakt en een shunting van dit bloed van nietplacentale naar placentale weefsels.* Met de daaropvolgende placentale rijping neemt de fractie van UBF die de placenta van bloed voorziet en de absolute hoeveelheid PBF toe, maar in een tempo dat meer overeenkomt met dat van de groei van de foetus; aldus is gedurende de laatste helft van de zwangerschap de UBF per gewichtseenheid van de baarmoeder en de inhoud daarvan in wezen constant. In diezelfde periode is de hoeveelheid zuurstof die aan elke milliliter bloed wordt onttrokken constant en daarom is de hoeveelheid zuurstof die per gewichtseenheid van de gravide baarmoeder wordt toegediend ook constant.6 Correlatieve studies bij vrouwen wijzen op vergelijkbare homeostatische patronen van 10 tot 40 weken zwangerschap en een vergelijkbaar zuurstofverbruik (ongeveer 10 ml/kg).7 Aangezien vrouwen dezelfde hoeveelheid zuurstof toedienen bij lagere UBF-waarden dan de ooi (~150 versus ~270 ml/kg), volgt hieruit dat de menselijke placenta in dit opzicht efficiënter is. Voor foetussen van vergelijkbaar gewicht is dus minder absolute UBF vereist en wordt de zwangerschapsbelasting van het hart verminderd.

Veranderingen in de PBF worden tot stand gebracht door een steeds toenemende vaatverwijding van de bloedvaten die de placenta van bloed voorzien, en dit in de loop van de zwangerschap. Echter, op een gegeven moment tijdens het tweede en derde trimester, kan er in wezen geen verdere acute vasodilatatie van deze vaten optreden. Daarom moet, om een constante zuurstoftoevoer te handhaven tijdens perioden van verminderde PBF, een verhoogde zuurstofextractie plaatsvinden (Fig. 3). Op basis van de gerapporteerde gegevens lijkt het erop dat de limiet van verhoogde extractie tweevoudig is. De PBF moet dus meer dan 50% verlaagd zijn voordat de zuurstoftoevoer vermindert. Deze overwegingen gaan ervan uit dat de snelheid van homeostatische PBF optimaal was vóór de stroomvermindering. We weten echter dat homeostatische niveaus subacuut, zoals bij toxemie, of chronisch, zoals bij nefropathie, suboptimaal kunnen zijn. In dergelijke gevallen is de veiligheidsfactor, d.w.z. het percentage dat de PBF kan worden verlaagd voordat de zuurstoftoevoer in gevaar komt, lager. Hiermee moet altijd rekening worden gehouden wanneer men het effect van een acute stimulus op de foetus evalueert.

*Bij de mens en bij primaten verliezen de spiraalvormige arteriolen die de intervillaire ruimte bevoorraden (ongeveer één per placenta cotyledon) hun capillaire verbindingen en verwijden zij zich ongeveer tienmaal zo snel als gevolg van de vervanging van de vaatwanden door trofoblast. Dit proces kan zich uitstrekken tot onder de myoendometriale junctie, waardoor de spiraalvormige arteriolen letterlijk in spiraalvormige slagaders veranderen. Het bloed dat door deze gemodificeerde bloedvaten in de intervillaire ruimte stroomt, omvat de PBF.

In de niet-zwangere schapensoort zijn meerdere discrete gebieden van endometrium aanwezig die carunkels worden genoemd. Tijdens de zwangerschap vindt interdigitatie van foetaal en maternaal weefsel plaats in deze carunkels, die uitgroeien tot individuele placenta cotyledonen. Het bloed dat naar deze gebieden stroomt, vormt gezamenlijk de PBF. Hoewel de cotyledonaire arteriële bloedvaten aanzienlijk verwijden, bevatten zij geen trofoblastische elementen, vindt de overdracht tussen moeder en foetus plaats via een capillair-capillaire interface, en is er geen intervillaire ruimte aanwezig.

Dynamische reacties van de baarmoedercirculatie

De bloedvaten van de niet-zwangere baarmoeder reageren op vergelijkbare wijze als die van elk ander spierorgaan, met uitzondering van hun unieke reactiviteit op oestrogene stimulatie, hun reactie op plaatselijke verdovingsmiddelen en, mogelijk, hun reactie op prostaglandinen (tabel 1). Tijdens de zwangerschap verwijden de bloedvaten die de placenta van bloed voorzien zich geleidelijk en bereiken een toestand waarin minimale of geen verdere acute dilatatie kan optreden.24 Daarom zijn stimuli die vaatverwijding opwekken in de niet-zwangere baarmoeder niet effectief nadat definitieve placentatie heeft plaatsgevonden. De placentavaten behouden echter hun vermogen tot vasoconstrictie zoals in de niet-zwangere toestand. Aangezien de PBF bij een voldragen zwangerschap 80% tot 90% van de totale UBF uitmaakt, zullen de totale vasculaire reacties van de baarmoeder lijken op die van de placentavaten. Dit punt wordt vaak verkeerd geïnterpreteerd en men moet onthouden dat de reacties van de nietplacentale vaten dezelfde zijn ongeacht of er zwangerschap is of niet.

TABEL 1. Reacties van de niet-zwangere baarmoedervasculatuur*

* De duidelijke verwijding van de bloedvaten die de placenta van bloed voorzien en de overheersende verdeling van de baarmoederbloedstroom naar de placenta zorgen ervoor dat de gravidale reacties worden uitgewist; Daarom zijn de effecten van vaatverwijdende stimuli tijdens de zwangerschap controversieel. De effecten van vasodilatatorstimuli tijdens de zwangerschap zijn daarom controversieel. Wanneer getest, zijn de nietplacentaire vasculaire reacties vergelijkbaar met de niet-zwangere reacties.

De hemochoriale structuur van de menselijke placenta voegt een unieke factor toe aan de factoren die normaliter de bloedstroom in andere vasculaire bedden regelen. Het bloed passeert de spiraalslagaders om in de moerasachtige intervillaire ruimte te komen, doorbloedt de foetale darmvlokken en keert dan terug naar de algemene circulatie via de vele verzameladers in de basale plaat. In feite verlaat het bloed de normale vasculaire kanalen om te circuleren in een nieuwe extravasculaire ruimte die op de baarmoeder is geënt voor de duur van de zwangerschap. Aangezien de intervillaire ruimte in de baarmoederholte ligt en de placenta een flexibele structuur is, zal de door het samentrekkende myometrium opgewekte druk in gelijke mate op de amnionholte en de intervillaire ruimte worden overgedragen. Aldus kan een factor buiten de gebruikelijke vasculaire controle, myometriale activiteit, de druk in de intervillaire ruimte veranderen en de PBF beïnvloeden door zijn effecten op de perfusiedruk. Een schematische voorstelling van de bloedstroom naar de niet-placentale weefsels en naar een enkele zaadlob is weergegeven in figuur 4, samen met de formules die relevant zijn voor de controle van elk. Er zij op gewezen dat deze formules slechts toepassingen zijn van de wet van Ohm op deze afzonderlijke cardiovasculaire situaties.

De perfusiedruk die bloed levert aan nietplacentaire weefsels is het verschil tussen de arteriële en veneuze bloeddruk van de baarmoeder. De perfusiedruk die bloed levert aan de intervillaire ruimte is echter het verschil tussen de arteriële bloeddruk in de baarmoeder en de druk in de intervillaire ruimte. Deze laatste wordt het best benaderd door de druk van het vruchtwater (IUP). In een gespierd orgaan omvatten de weerstandsfactoren de weerstand als gevolg van de reactiviteit van de gladde vasculaire spieren, ofwel de intrinsieke weerstand (Ri), en de druk die op de bloedvaten wordt uitgeoefend wanneer zij het samentrekkende myometrium doorkruisen, ofwel de extrinsieke weerstand (Re). Het zou dan duidelijk moeten zijn dat uteruscontracties de PBF op twee manieren kunnen beïnvloeden: door Re te verhogen en door de placentale perfusiedruk te verlagen.

In de klinische praktijk zijn drie belangrijke kenmerken van placentale vasculaire controle belangrijk. Deze omvatten de relatie tussen perfusiedruk en flow, de reacties van de spiraalvormige arteriën op vasoactieve stimuli, en de effecten van myometriale contracties. Daarnaast moet de unieke effecten van lokale anesthesiemiddelen worden gewaardeerd.

Druk-Flow relatie

Wanneer men veranderingen in UBF secundair aan verminderingen in perfusiedruk tijdens myoom-trial rust observeert, kan een rechtlijnige relatie met een helling van een worden ontwikkeld (Fig. 5). Dit weerspiegelt de wijd verwijde aard van de placentale vasculatuur en geeft aan dat PBF zal afnemen bijna in identieke verhouding tot de daling van de perfusiedruk. Aangezien de veneuze druk in de baarmoeder onder de meeste omstandigheden vrij constant is, kunnen veranderingen in de systemische bloeddruk (MBP) worden gebruikt om de PBF-veranderingen te benaderen. Dat wil zeggen dat een daling van de gemiddelde arteriële druk met 25% naar verwachting een daling van de PBF met 25% zal veroorzaken. Dergelijke metingen moeten echter worden uitgevoerd in de laterale decubituspositie, aangezien is aangetoond dat alleen al de druk van de gravid uterus op de aorta de bloeddruk in het bekkengebied verlaagt tot onder de druk die wordt waargenomen in de arteria brachialis.

Respons op vasoactieve stimuli

Omdat de spiraalvormige arteriën in rusttoestand hun maximale dilatatie benaderen, hebben vasodilaterende middelen of stimuli weinig of geen effect, ook al zijn er receptoren voor dergelijke middelen aanwezig. De gladde spieren van deze vaten zijn echter buitengewoon gevoelig voor vasoconstrictor middelen of stimuli, meer dan de meeste andere perifere vasculaire bedden (Fig. 6). Dit betekent dat, hoewel MPB kan toenemen als reactie op stimulatie door een perifeer werkend vasopressor geneesmiddel zoals fenylefrine, de proportionele toename in placentale vasculaire weerstand (Ri) zo veel groter is dat het netto-effect een duidelijke afname van PBF is. Met dergelijke verschillen in vasoconstrictorgevoeligheid moet rekening worden gehouden wanneer een vasopressormedicijn wordt voorgeschreven. Het gebruik van een meer centraal werkend geneesmiddel zoals efedrine zal, hoewel het een kleine hoeveelheid placentale vasoconstrictie veroorzaakt, resulteren in een verhoudingsgewijs grotere verbetering van MBP met een absolute toename van PBF.

Myometriale contracties

Activerend op de twee hierboven besproken mechanismen, het verhogen van Re en het verlagen van de perfusiedruk, verlagen myometriale contracties de PBF in directe verhouding tot de intensiteit en duur van elke contractie. De relatie is zo precies dat een curve van de intra-uteriene druk bijna een exact omgekeerd beeld is van de PBF (fig. 7). Verhoging van de weeënfrequentie verlaagt de PBF gedurende een gegeven tijdseenheid door vermindering van de duur van de myometriale diastole, de tijd waarin de PBF zich op homeostatische niveaus bevindt. Bovendien, als de intercontractie tonus verhoogd is, zoals bij een placenta-abruptie, zal de intercontractie PBF proportioneel verlaagd worden. Radioangiografische studies bij subhumane primaten en vrouwen tonen aan dat tijdens het hoogtepunt van myometriale contracties van gemiddelde intensiteit, PBF ophoudt.25 Het is dan ook duidelijk dat arbeid inherent stressvol is voor de foetus, aangezien de gemiddelde hoeveelheid PBF die de foetale villi per gegeven tijdsperiode doorbloedt geleidelijk afneemt naarmate de frequentie en intensiteit van de uteruscontracties toenemen.

Local Anesthetic Agents

Deze geneesmiddelen kunnen rechtstreeks, zoals na onbedoelde intravasculaire injectie, en onrechtstreeks, als gevolg van verlamming van de autonome zenuwen die de normale vasculaire tonus in stand houden, effecten uitoefenen op een vaatbed. In de meeste organen hebben intravasculaire injecties geen significant effect op de vasculaire weerstand. De vasculatuur van de baarmoeder en de placenta reageren echter op dergelijke stimuli met aanzienlijke vasoconstrictie. Bovendien wordt het baarmoederslijmvlies op verschillende wijze door dergelijke geneesmiddelen gestimuleerd (fig. 8). Alleen of samen verminderen deze reacties de PBF. Na paracervicale blokverdoving die tijdens de bevalling wordt toegediend, kan een vertraagde foetale bradycardie optreden. De beste hypothese om de reactie van de foetus te verklaren is dat plaatselijke verdovingsmiddelen dicht bij de baarmoederslagaders worden geïnjecteerd en dat zij, vanwege hun uitstekende penetratie, de slagaderwanden passeren om hun uteriene effecten te veroorzaken, waardoor de PBF afneemt en foetale hypoxie optreedt.