Влияние цветового допплеровского картирования на развитие плодов и плацент (экспериментальное исследование)

Назарова Людмила Анатольевна; Зырянова Т. Ю.; Базиян Елена Владимировна; Константинова Наталья Николаевна; Марков Александр Георгиевич; Павлова Наталия Григорьевна

Т. Ю. Зырянова 2, Е. В. Базиян 1, Н. Н. Константинова 1,

А. Г. Марков 2, Н. Г. Павлова 1

1 ГУ НИИ акушерства и гинекологии им. Д. О. Отта СЗО РАМН;

2 Санкт-Петербургский государственный университет

ВЛИЯНИЕ ЦВЕТОВОГО ДОППЛЕРОВСКОГО КАРТИРОВАНИЯ НА РАЗВИТИЕ ПЛОДОВ И ПЛАЦЕНТ (ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ)

УДК: 618.29-073.432.19-092.9

■ В статье представлена сравнительная оценка в конце беременности электро-физиологических и морфологических характеристик плацент и состояния плодов самок кролика, развивавшихся в физиологических условиях и подвергнутых влиянию цветового допплеровского картирования, проведенного в первом триместре беременности. Не выявлено значимого повреждающего действия цветного допплеровского картирования на развитие плодов и плацент гемохориального типа.

■ Ключевые слова: кролик; плод; плацента; допплерометрия.

В настоящее время ультразвуковая диагностика является одним из самых распространенных объективных методов оценки состояния плода в акушерстве. Однако проблема изучения возможного повреждающего влияния ультразвука на развивающийся плод и плаценту изучена недостаточно. В акушерской практике основными задачами ультразвуковой диагностики являются фетометрия, выявление у плода нарушений развития, исследование плаценты и кровообращения в функциональной гемодинамической системе мать-плацента-плод.

В ультразвуковых диагностических приборах изучение плацентарного кровотока основано на эффекте Допплера. При этом, если для фетометрии используют датчики с ультразвуковыми частотами в диапазоне 3,5-5 МГц, то при допплеро-метрии применяют импульсные датчики с высокой частотой (10-12 МГц).

В настоящее время допплерометрию все чаще применяют в акушерской практике в первом триместре беременности с целью диагностики хромосомных заболеваний плода. Известно, что плод наиболее уязвим в период раннего эмбриогенеза, однако вопрос безопасности применения высокочастотного ультразвука остается открытым. В литературе имеются малочисленные исследования, посвященные изучению повреждающего эффекта допплерометрии, в том числе цветового допплеровского картирования, на развивающуюся плаценту. Помимо прямого тератогенного действия на плод показателями, свидетельствующими о повреждении плаценты, могут быть изменения ее массы, плацентарно-плодового коэффициента (ППК).

Цель работы

Изучение влияния цветового допплеровского картирования, проведенного в первом триместре беременности, на развитие плодов и плацент кролика.

Материалы и методы исследования

В качестве экспериментальных животных были выбраны самки кролика породы «шиншилла» Oryctolagus сипісиїш. Наличие у этого животного двурогой матки с относительно самостоятельной иннервацией и кровообращением позволяет одновременно наблюдать за состоянием нескольких плодов у одной самки. К тому же у самок кролика в лабораторных условиях легко наступает беременность, период беременности относительно короткий (30-35 дней) и можно с большой точностью установить ее первый день.

Исследования были проведены на 15 самках кролика, их плацентах и плодах. Животные содержались на стандартном рационе вивария, в отдельных клетках со свободным доступом к пище и воде. Спаривание самки с самцом проводилось в одно и то же время дня, двух кратно в течение часа. Следующий день после спаривания считался первым днем беременности.

Все самки кролика были разделены на две группы: контрольную (п=9) и опытную (п=6). На 10-е сутки беременности, которые соответствуют концу первого триместра беременности у человека, животные обеих групп после взвешивания и общего осмотра в течение 30 минут фиксировались в станке на спине. Плоды самок опытной группы были подвержены цветовому допплеровскому картированию на ультразвуковом диагностическом приборе ALOKA-2000 с применением конвексного датчика 10 МГц, работающего в импульсном режиме при частотном фильтре на уровне 100 Гц. Время экспозиции составляло 15 минут.

На 30-й день беременности, соответствующий сроку срочных родов у человека, контрольные и подопытные животные выводились из эксперимента путем воздушной эмболии, брюшную полость вскрывали, выводили матку. Извлекали плоды и плаценты.

Пороки развития и летальность плодов оценивали визуально. Взвешивание плодов и плацент опытной и контрольной группы самок кролика производили на аналитических электронных весах (модель СЕ 153-С, САРТОГОСМ, Россия) после чего ППК путем вычисления отношения массы каждой плаценты к массе каждого плода: = (масса плаценты)/(масса плода).

Проводили гистологическое исследование плацент животных опытной и контрольной групп, при котором оценивали морфологические признаки хронической и острой плацентарной недостаточности. Ими считали наличие большого количества кальцификатов, инфарктов, синцитиальных узелков, склероз ворсин хориона. Оценка производилась полуколичественным способом с помощью световой микроскопии при этом считали: отсутствие признака — «-», слабо выраженный признак — «+», умеренно выраженный признак — «++», сильно выраженный признак — «+++».

Окраска срезов плацент производилась гематоксилин-эозином согласно стандартной методике [5].

Для оценки функции эпителиальных клеток плодовой части плацент использовали анализ трансэпителиальной разности потенциалов и трансэпителиального сопротивления, измерение которых производили с помощью камеры

Уссинга [13]. После извлечения плацент их тщательно очищали от оболочек, взвешивали, после чего помещали в преоксигенированный (95 % О2 и 5 % СО2) физиологический раствор. В течение 30 минут после извлечения плаценты из матки с помощью тонкого пинцета осторожно отделяли наружные слои тканей плодовой части плаценты до хориальной пластинки, оставляя нетронутой материнскую часть с хориальными ворсинами, чтобы не повредить эпителиальный слой клеток ворсин хориона. Для регистрации электрофизио-логических показателей в камере Уссинга использовали эпителий плодовой части плаценты (синцитиотрофобласт). Отделенный участок плацентарной ткани монтировали в камеру таким образом, чтобы синцитиотрофобласт оказывался с правой стороны камеры относительно регистрирующего электрода. Толщина отпрепарированного сегмента составляла 2-3 мм.

Статистическую обработку полученных результатов проводили с использованием методов параметрической и непараметричесой статистики. Методы описательной (дискретной) статистики включали в себя оценку среднего арифметического (М), средней ошибки (т), а также частоты встречаемости признаков (с дискретными значениями). Для оценки межгрупповых различий применяли 1-критерий Стьюдента и и-критерий Манна-Уитни. Критический уровень достоверности нулевой статистической гипотезы (об отсутствии значимых различий между выборками) принимали равным 0,05.

Результаты исследования и их обсуждение

При сравнении масс тела плодов и плацент контрольной и опытной групп самок достоверных различий обнаружено не было. При сопоставлении величин ППК было выявлено, что его значение у самок кролика опытной группы достоверно превышало таковое значение в контрольной группе на 4 % (р < 0,05) (табл. 1).

ППК отражает устойчивые отношения, которые обычно сохраняются между массой плаценты и плодом. В физиологических условиях у человека он равен 0,13-0,19. Отклонение от физиологической нормы в сторону увеличения значений ППК может свидетельствовать о развитии плацентарной недостаточности [4, 11]. Однако в нашем исследовании увеличение его величины у самок опытной группы наблюдалось при отсутствии различий между массами плодов контрольной и опытной групп. Кроме того, значения масс плодов, плацент и ППК, по данным литературы, соответствовали физиологическим, характерным для данного срока беременности [2, 1]. Значит,

Таблица 1

Масса тела самок кролика, плодов и плацент, плацентарно-плодовый коэффициент (ППК) у самок кролика обследованных групп (М ± M)

Показатель Группы

Контрольная Опытная

Масса тела самок, г 4б85,0і I63,0 (n = 9) 439б,0 і 78,0 (n = б)

Масса плодов, г 45,4 і 0,5 (n = 84) 45,0 і 0,4 (n = 52)

Масса плацент, г б,25 і 0,08 (n = 84) б,48 і 0,12 (n = 52)

ППК 0,I38 і 0,002 (n = 84) 0,I44і 0,002 (n = 52) *

Примечание: * — р < 0,05 дано по сравнению с контрольной группой.

Таблица 2

Частота встречаемости морфологических признаков плацентарной недостаточности в плацентах самок кролика обследованных групп

Морфологические признаки плацентарной недостаточности Группы

Контрольная (n = I9) Опытная (n = I4)

Кальцификаты 95,0 і 5,0/ 93,0 і 7,0 /

Инфаркты I00,0+5,0 / 92,8 і 7,2 /

Синцитиальные узелки 94,7 і 5,3 / I00,0+5,0 /

Воспаление I0,5 і 7,I / -

Склероз ворсин - -

Примечание: п — количество плацент.

в плацентах самок опытной группы, по-видимому, развиваются адаптивные реакции, направленные на коррекцию процессов, возникших в ответ на ультразвуковое воздействие.

Летальность плодов самок как в контрольной, так и в и опытной группах составила 7 %. Пороков развития у плодов самок контрольной группы не наблюдалось. У самок опытной группы было обнаружено 2 аномальноразвитых плода. У одного из них наблюдалась анэнцефалия, у второго была обнаружена гидроцефалия.

Как известно, при хронической плацентарной недостаточности морфологические изменения в плаценте зависят от различной выраженности компенсаторно-приспособительных механизмов. Так, при напряжении компенсаторноприспособительных механизмов в плацентах выявляется большое количество синцитиальных узелков, которые распределены, как правило, равномерно. При истощении возможностей компенсации количество синцитиальных узелков в плаценте уменьшается, распределение их становится, как правило, неравномерным. При острой плацентарной недостаточности наблюдаются острые расстройства кровообращения. Это выражается в полнокровии капилляров ворсин, очаговых кровоизлияниях в ткани, некробиотических изменениях ткани [3, 6, 7].

В нашем эесперименте при гистологическом исследовании плацент было выявлено, что по ча-

стоте встречаемости морфологических признаков плацентарной недостаточности достоверных отличий между плацентами контрольной и опытной группы не наблюдалось (табл. 2), однако наблюдались различия по степени проявления данных признаков.

Так, хотя наибольшее количество плацент (как в опытной, так и в контрольной группах) имели слабовыраженные кальцификаты, однако число плацент с таким количеством кальцификатов у самок опытной группы было на 21 % больше. Количество плацент, для которых было характерно умеренное количество кальцификатов, наоборот, преобладало в плацентах животных контрольной группы (на 22 0%).

При анализе частоты встречаемости в плацентах инфарктов также наблюдались различия у самок этих двух групп. Так, количество плацент, у которых инфаркты были слабо выражены в контрольной группе, превышало на 18 % таковые в опытной. Умеренное проявление данного признака на 25,5 % встречалось чаще в плацентах опытной группы, чем в контрольной.

Аналогичная ситуация наблюдалась при сравнении частоты встречаемости синцитиальных узелков в плацентах самок кролика в исследованных группах.

Склероз ворсин и признаки воспаления в плацентах самок кролика исследованных групп выявлены не были.

Таблица 3

Трансэпителиальная разность потенциалов и трансэпителиальное сопротивление плодовой части плацент самок кролика исследованных групп (М±М)

Параметры Группы

Контрольная (n=8) Опытная (n=8)

Трансэпителиальная разность потенциалов, мВ -4,9 і I,8 (75 /) +I,3 і 0,5 (25 /) -0,7 і 0,2 (25 /) + I,3 і 0,б (75 /)

Трансэпителиальное сопротивление, Ом х см2 307,0 і 37,0 235,0 і I4,0

Примечание: n — количество плацент.

В литературе отсутствуют данные о трансэпителиальном сопротивлении в гемохориаль-ной плаценте. Данные о трансэпителиальной разности потенциалов в плацентах этого типа противоречивы. По литературным данным, существуют значительные межвидовые различия величин трансэпителиальной разности потенциалов и трансэпителиального сопротивления плацент животных, имеющих одинаковый тип строения плаценты. Так, например, абсолютные значения и знак этого электрофизиоло-гического показателя, зарегистрированного в гемохориальных плацентах человека и крысы, равны 3,0 ± 0 и +15,0 ± 3 мВ, соответственно [9, 10]. В работах разных авторов, проведенных на морской свинке (Cavia porcellus), было показано, что значения трансэпителиальной разности потенциалов различаются. У одних авторов оно составляет 30 ± 4 мВ [8], а у других оно равно 17 ± 3 мВ [12].

При исследовании трансэпителиальной разности потенциалов и трансэпителиального сопротивления эпителия плодовой части плаценты самок кролика контрольной и опытной групп было выявлено, что в плацентах обеих групп трансэпителиальная разность потенциалов имела как отрицательный, так и положительный знак. Однако у плацент самок контрольной группы значение трансэпителиальной разности потенциалов было отрицательным в 75 % случаев. В опытной группе самок, наоборот, лишь в 25 % случаев трансэпителиальная разность в плацентах имела отрицательный знак. При этом различия по частоте положительных и отрицательных величин этого показателя у самок исследованных групп оказались статистически незначимы. Однако у самок контрольной группы выявлена тенденция к увеличению числа плацент, в которых имелось отрицательное значение трансэпителиальной разницы потенциалов. Трансэпителиальное сопротивление эпителия плодовой части плацент у самок контрольной и опытной групп достоверно не различалось (табл. 3).

С целью увеличения объема выборки полученные нами данные по электрофизиологическому исследованию плаценты кролика требуют дальнейшего продолжения.

Таким образом, в нашем исследовании цветное допплеровское картирование, осуществленное в 1 триместре беременности, не оказало значимого влияния на массы плода и плаценты, а также на морфологическое состояние плаценты. Вместе с тем, только у плодов опытной группы выявлено 2 порока развития ЦНС и у части плодов этой группы изменилось направление трансплацентарного транспорта, о чем свидетельствует изменение знака трансэпителиального сопротивления плацент. Очевидно, что исследования в этом направлении должны быть продолжены.

Литература

1. Анатомия кролика / Жеденов В. Н. [и др.], ред. В. Н. Же-денов. — М.: Сов. наука, 1957. — 309 с.

2. БобринскийН. А. Дикие кошки СССР / ред. Житков Б. М. — М.-Л.: Внешторгиздат, 1932. — № 14. — 48 с. — (Серия

Пушные звери СССР).

3. Брусиловский А. И. Функциональная морфология плацентарного барьера человека. — К.: Здоровья, 1976. — 136 с.

4. Гармашева Н. Л., Константинова Н. Л. Введение в перинатальную медицину. — М.: Медицина, 1978. — 296 с.

5. Меркулов А. Г. Курс патологической техники. — 5-е изд. — Л.: Медицина, 1969. — 424 с.

6. Методические рекомендации по проведению массовых морфологических исследований последов / Цинзер-линг В. А. [и др.]; ред. В. А. Цинзерлинг. — СПб., 1998. — 396 с.

7. ЦирельниковН. И. Гистофизиология плаценты человека. — Новосибирск: Наука,1980. — 184 с.

8. Endometrial transport generates the maternal-fetal electrical potential difference in guinea pigs / McNaughton T. G. [et al.] // Am. J. Physiol. — 1991. — Vol. 261, N 2, pt. 2. — P. 466-472.

9. Greenwood S. L, Boyd R. D, Sibley C. P. Transtrophoblast and microvillus membrane potential difference in mature intermediate human placental villi // Am. J. Physiol. — 1993. — Vol. 265, N 2, pt. 1. — P. 460-466.

10. Mellor D. J. Potential differences between mother and foetus at different gestational ages in the rat, rabbit and guinea-pig // J. Physiol. — 1969. — Vol. 204, N 2. — P. 395-405.

11. Sankaran S., Kyle P. M. Aetiology and Pathogenesis of IUGR // Best Pract. Res. Clin. Obstet. Gynaecol. — 2009. — Vol. 23, N 6. — P. 765-777.

12. Transuterine ion movement and electrical potential difference in pregnant guinea pigs / Dale P. S. [et al.] // Am. J. Physiol. — 1990. — Vol. 258, N 4, pt. 2. — P. 889-894.

13. Ussing H. H, Zerahn K. Active transport of sodium as the source of electric current in the short-circuited isolated frog skin // Acta Physiol. Scand. — 1951. — Vol. 23, N 2-3. — P. 110-127.

INFLUENCE COLOUR DOPPLER IMAGING ON DEVELOPMENT OF FOETUSES AND PLACENTAS (EXPERIMENTAL RESEARCH)

Nazarova L. A., Zyrjanova T. J., Bazijan E. V., Konstantinova N. N., Markov A. G., Pavlova N. G.

■ Summary: This article presents the comparative analysis of electrophysiological and morphological characteristics of placenta in a term of pregnancy and fetuses of female rabbits, who were developing in the physiological conditions and exposed to Colour Doppler Imaging influence in the first term of pregnancy. Any damaging effects of Colour Doppler Imaging influence on the fetal development and haemochorial placenta function were not revealed.

■ Key words: rabbit; fetus and placenta; dopplerometry.

■ Адреса авторов для переписки

Назарова Людмила Анатольевна — к. м. н., старший научный сотрудник лаборатории физиологии и патофизиологии плода с отделением ультразвуковой диагностики.

ГУ НИИ акушерства и гинекологии им. Д. О. Отта СЗО РАМН. I99034, Россия, Санкт-Петербург, Менделеевская линия, д. 3.

E-mail: [email protected]

Базиян Елена Владимировна — научный сотрудник лаборатории физиологии и патофизиологии плода с отделением ультразвуковой диагностики.

ГУ НИИ акушерства и гинекологии им. Д. О. Отта СЗО РАМН. I99034, Россия, Санкт-Петербург, Менделеевская линия, д. 3.

E-mail: [email protected]

Константинова Наталья Николаевна — д. м. н., профессор, ведущий научный сотрудник лаборатории физиологии и патофизиологии плода с отделением ультразвуковой диагностики.

ГУ НИИ акушерства и гинекологии им. Д. О. Отта СЗО РАМН. I99034, Россия, Санкт-Петербург, Менделеевская линия, д. 3.

E-mail: [email protected]

Марков Александр Георгиевич — д. м. н., профессор заведующий кафедрой физиологии человека и животных.

ГУ НИИ акушерства и гинекологии им. Д. О. Отта СЗО РАМН. I99034, Россия, Санкт-Петербург, Менделеевская линия, д. 3.

E-mail: [email protected]

Павлова Наталия Григорьевна — д. м. н., профессор, руководитель лаборатории физиологии и патофизиологии плода с отделением ультразвуковой диагностики.

ГУ НИИ акушерства и гинекологии им. Д. О. Отта СЗО РАМН. I99034, Россия, Санкт-Петербург, Менделеевская линия, д. 3.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

E-mail: [email protected]

Nazarova Lyudmila Anatolievna — the senior research assistant of laboratory of physiology and a pathophysiology of a fetus with unit of ultrasonic diagnostics.