Uterus- och placentablodflöde | GLOWM

Uteruscirkulationen är ytterst känslig för östrogen-stimulering och reagerar med en grad av vasodilatation som inget annat organ i kroppen kan mäta sig med vid någon annan stimulans.2 Under ovariecykeln uppträder upprepade mönster av UBF, vilket återspeglar effekten av östrogensekretion och de modulerande effekterna av progesteron. Dessa cykliska mönster uppvisas mest dramatiskt hos djur med korta preovulatoriska cykelfaser, t.ex. ko, sugga och tacka, och illustreras i figur 1 med perifera nivåer av östrogen och progesteron.3, 4, 5 Efter befruktningen hos dessa arter liknar UBF-mönstren dem hos icke-dräktiga djur fram till dess att interdigitering mellan moder- och fostervävnader inträffar 17-28 dagar senare; därefter sker en definitiv och progressiv ökning av UBF som fortsätter fram till dräktigheten. Eftersom erosion av endometriet genom fostrets trophoblast sker mycket tidigare efter befruktningen hos primater är det rimligt att anta att UBF ökar tidigare hos dessa arter, även om sådana reaktioner aldrig har observerats. De övergripande mönstren för total UBF, UBF per viktenhet av livmodern och dess innehåll, fraktionen av UBF som försörjer placentan och fostervikten under hela dräktigheten hos får illustreras i figur 2. Perioden mellan 17 och 70 dagar av dräktigheten är förknippad med de snabbaste förändringarna i UBF och PBF och motsvarar tiden för definitiv placentation hos denna art. Genom mekanismer som inte är helt klarlagda utvidgas de blodkärl som försörjer placentan successivt under denna tid, vilket samtidigt orsakar en absolut ökning av den totala UBF och shuntning av detta blod från icke-placentala till placentavävnader.* Med efterföljande placentamognad ökar fraktionen av UBF som försörjer placentan och den absoluta mängden PBF, men med en hastighet som mer liknar tillväxten hos fostret. Under samma tid är mängden syre som extraheras från varje milliliter blod konstant och därför är mängden syre som levereras per given vikt av den gravida livmodern också konstant.6 Korrelativa studier på kvinnor visar på liknande homeostatiska mönster från 10 till 40 veckors dräktighet och liknande syreförbrukning (cirka 10 ml/kg).7 Eftersom kvinnor levererar samma mängd syre med lägre UBF-frekvens än tackan (~150 jämfört med ~270 ml/kg), följer det att den mänskliga moderkakan är effektivare i detta avseende. För foster med liknande vikt krävs således mindre absolut UBF och dräktighetsbelastningen på hjärtat minskar.

Förändringar i PBF åstadkoms genom en ständigt ökande vasodilatation av de blodkärl som försörjer placentan under hela dräktigheten. Vid varje given tidpunkt under andra och tredje trimestern kan dock i princip ingen ytterligare akut vasodilatation av dessa kärl ske. För att upprätthålla en konstant syretillförsel under episoder med minskad PBF måste därför syreuttaget öka (fig. 3). Baserat på rapporterade data verkar det som om gränsen för ökad extraktion är tvåfaldig. PBF måste alltså minskas med mer än 50 % innan syretillförseln minskar. Dessa överväganden förutsätter att den homeostatiska PBF-hastigheten var optimal före flödesminskningen. Vi vet dock att de homeostatiska nivåerna kan vara suboptimala antingen subakut, som vid toxemi, eller kroniskt, som vid nefropatier. I sådana fall sänks säkerhetsfaktorn, dvs. den procentandel som PBF kan minskas innan syretillförseln äventyras. Detta måste alltid beaktas när man utvärderar effekten av ett akut stimulus på fostret.

* Hos människan och undermänskliga primater förlorar de spiralarterioler som ska försörja det intervillösa utrymmet (ungefär en per placentakotyledon) sina kapillärförbindelser och vidgas ungefär tio gånger som ett resultat av att kärlväggarna ersätts av trophoblast. Denna process kan sträcka sig till eller under den myoendometriella korsningen, vilket bokstavligen förvandlar de spirala arteriolerna till spiralartärer. Blod som flödar genom dessa modifierade blodkärl in i det intervillösa utrymmet utgör PBF.

I fårsamhället finns flera diskreta områden av endometrium som kallas karunkler i det icke-gravida tillståndet. Under dräktigheten sker interdigitering av foster- och modervävnad i dessa karunkler, som utvidgas till att bli enskilda placentakotyledoner. Det blod som strömmar till dessa områden utgör tillsammans PBF. Även om de arteriella blodkärlen i kotyledonen utvidgas avsevärt innehåller de inga trophoblastiska element, överföringen mellan moder och foster sker genom ett kapillärt-kapillärt gränssnitt och det finns inget intervillöst utrymme.

Dynamiska reaktioner hos livmodercirkulationen

Blodkärlen i den icke-gravida livmodern reagerar på samma sätt som blodkärlen i alla andra muskulära organ med undantag för deras unika reaktivitet vid östrogen stimulering, deras reaktion på lokalbedövningsmedel och, möjligen, deras reaktion på prostaglandiner (tabell 1). Under graviditeten utvidgas de blodkärl som försörjer placentan successivt och uppnår ett tillstånd där minimal eller ingen ytterligare akut utvidgning kan ske.24 Därför är stimuli som framkallar vasodilatation i den icke-gravida livmodern ineffektiva efter det att definitiv placenta har inträffat. Placentakärlen behåller dock sin förmåga till vasokonstriktion som i det icke-gravida tillståndet. Eftersom PBF utgör ungefär 80-90 % av den totala UBF vid terminsgraviditet kommer den totala kärlresponsen i livmodern att framstå som placentakärlens respons. Denna punkt misstolkas ofta, och man måste komma ihåg att reaktionerna hos de icke-placentära kärlen är desamma oavsett om graviditet föreligger eller inte.

TABELL 1. Reaktioner hos de icke-gravida livmoderkärlen*

** Den markanta utvidgningen av de blodkärl som försörjer placenta och den övervägande fördelningen av uterusblodflödet till placenta utplånar graviditetsreaktioner; Därför är effekterna av vasodilaterande stimuli under graviditet kontroversiella. När de testas är kärlresponsen utanför placenta likartad med responsen utanför graviditeten.

Den mänskliga placentas hemokoriala struktur tillför en unik faktor till de faktorer som normalt kontrollerar blodflödet i andra kärlbäddar. Det vill säga, blodet korsar spiralartärerna för att komma in i det träskliknande intervillösa utrymmet, perfunderar fostervillarna och återvänder sedan till den allmänna cirkulationen genom många uppsamlingsvener i basalplattan. Blodet lämnar de normala kärlkanalerna för att cirkulera i ett nytt extravaskulärt utrymme som har ympats på livmodern under hela graviditeten. Eftersom det intervillösa utrymmet ligger inom livmoderhålan och eftersom placenta är en flexibel struktur, kommer det tryck som alstras av den sammandragande myometriet att överföras lika mycket till fosterhålan och det intervillösa utrymmet. En faktor som inte ingår i den vanliga kärlkontrollen, nämligen myometriell aktivitet, kan alltså ändra trycket i det intervillösa rummet och påverka PBF genom sina effekter på perfusionstrycket. En schematisk bild av blodflödet till de icke-placentala vävnaderna och till en enskild kotyledon visas i figur 4, tillsammans med de formler som är relevanta för kontrollen av var och en av dem. Det bör noteras att dessa formler endast är tillämpningar av Ohms lag på dessa enskilda kardiovaskulära situationer.

Perfusionstrycket som levererar blod till icke-placentala vävnader är skillnaden mellan uterina arteriella och venösa blodtryck. Perfusionstrycket som levererar blod till det intervillösa rummet är dock skillnaden mellan uterus arteriella blodtryck och trycket i det intervillösa rummet. Det senare approximeras bäst av trycket i fostervattnet (IUP). I ett muskulärt organ kommer motståndsfaktorerna att innefatta motstånd från reaktiviteten hos den glatta kärlmuskeln, eller intrinsikalt motstånd (Ri), och det tryck som blodkärlen utsätts för när de passerar genom den sammandragande myometriet, eller extrinsikalt motstånd (Re). Det borde då vara uppenbart att uteruskontraktioner kan påverka PBF genom två mekanismer: genom att öka Re och genom att minska det placentala perfusionstrycket.

I klinisk praxis är tre viktiga egenskaper hos placentas kärlkontroll viktiga. Dessa är förhållandet mellan perfusionstryck och flöde, spiralartärernas svar på vasoaktiva stimuli och effekterna av myometriella kontraktioner. Dessutom måste de unika effekterna av lokalanestetiska medel uppskattas.

Relation mellan tryck och flöde

När man observerar förändringar i UBF sekundärt till minskningar av perfusionstrycket under myom-trialets vila, kan man utveckla en rätlinjig relation med en lutning på ett (Fig. 5). Detta återspeglar placentavaskulaturens kraftigt dilaterade natur och indikerar att PBF kommer att minska nästan i identisk proportion till minskningen av perfusionstrycket. Eftersom det uterina venösa trycket är ganska konstant under de flesta omständigheter kan förändringar i det systemiska blodtrycket (MBP) användas för att approximera PBF-förändringar. Det vill säga, en 25-procentig minskning av det genomsnittliga arteriella trycket förväntas leda till en 25-procentig minskning av PBF. Sådana mätningar bör dock göras i lateral decubitusposition, eftersom det har visat sig att enbart det gravida livmoderns tryck på aorta sänker blodtrycket i bäckenområdet under det som observeras i brachialartären.

Svar på vasoaktiva stimuli

Då spiralartärerna närmar sig maximal dilatation i vilotillstånd har vasodilaterande medel eller stimuli liten eller ingen effekt, även om det finns receptorer för sådana medel. Den glatta muskulaturen i dessa kärl är dock ytterst känslig för vasokonstriktoriska medel eller stimuli, mer än de flesta andra perifera kärlbäddar (fig. 6). Detta innebär att även om MPB kan öka som svar på stimulering av ett perifert verkande vasopressormedel som t.ex. fenylefrin, är den proportionella ökningen av placentas kärlmotstånd (Ri) SÅ mycket större att nettoeffekten blir en markant minskning av PBF. Sådana skillnader i vasokonstriktorernas känslighet måste beaktas när ett vasopressormedel är indicerat. Användning av ett mer centralt verkande läkemedel som efedrin kommer, även om det orsakar en liten mängd placental vasokonstriktion, att resultera i en proportionellt större förbättring av MBP med en absolut ökning av PBF.

Myometrial Contractions

Av de två mekanismer som diskuterats ovan, ökad Re och minskat perfusionstryck, minskar myometrial kontraktioner PBF i direkt proportion till intensiteten och varaktigheten av varje kontraktion. Sambandet är så exakt att en spårning av det intrauterina trycket nästan är en exakt omvänd bild av PBF (fig. 7). En ökning av kontraktionsfrekvensen minskar PBF under en given tidsenhet genom att minska varaktigheten av myometrial diastole, den tid då PBF är på homeostatiska nivåer. Om dessutom interkontraktionstonus höjs, vilket är fallet vid placentaavbrott, kommer interkontraktionens PBF att minskas proportionellt. Radioangiografiska studier på undermänskliga primater och kvinnor visar att under höjdpunkten av myometriella kontraktioner av genomsnittlig intensitet upphör PBF.25 Det är då uppenbart att förlossningen i sig är påfrestande för fostret, eftersom den genomsnittliga mängden PBF som genomblåses av fostervillorna per given tidsperiod successivt minskar när frekvensen och intensiteten av uteruskontraktionerna ökar.

Lokala bedövningsmedel

Dessa läkemedel kan utöva effekter på en kärlbädd direkt, som efter oavsiktlig intravaskulär injektion, och indirekt, som ett resultat av förlamning av autonoma nerver som upprätthåller normal kärltonus. I de flesta organ har intravaskulära injektioner inga betydande effekter på den vaskulära resistensen. Livmoderns och placentans kärlsystem reagerar dock på sådana stimuli med betydande vasokonstriktion. Dessutom stimuleras myometriet på varierande sätt av sådana läkemedel (fig. 8). Enbart eller tillsammans minskar dessa reaktioner PBF. Efter paracervikal blockanestesi som administreras under förlossningen kan en fördröjd fetal bradykardi uppstå. Den bästa hypotesen för att förklara den fetala reaktionen är att lokalbedövningsmedel injiceras nära livmoderartärerna och att de på grund av sin utmärkta penetrering korsar artärväggarna för att orsaka sina uterina effekter som minskar PBF och orsakar fetal hypoxi.