Гипертонус матки

Повышенным тонусом матки называют сокращения этого органа, появляющиеся до предполагаемого срока начала родов. Гипертонус чреват развитием различных осложнений, но при этом является скорее не причиной, а следствием каких-либо проблем в организме беременной женщины.

Причины

Причины появления повышенного тонуса матки различны. Перечислим наиболее распространенные:

• гормональные расстройства

Чаще всего это состояния, связанные с пониженной выработкой гормона беременности прогестерона. При недостатке прогестерона матка приходит в тонус, что может быть чревато самопроизвольным прерыванием беременности.

• воспалительные процессы и инфекционные заболевания в органах малого таза
• пороки развития и/или аномалии матки
• истмико-цервикальная недостаточность (состояние, когда перешеек и шейка матки не справляются с возрастающей нагрузкой)
• структурные изменения в стенке матки (например, миома или эндометриоз)

Группа риска

Риску развития гипертонуса матки могут способствовать следующие факторы:

• патологии беременности
• генетические факторы
• стрессы
• недостаточный отдых
• наличие вредных привычек (курение, алкоголь)

Как видите, большая часть подобных факторов находится в зависимости от доброй воли будущей мамы. Щадящий режим работы, снижение нагрузок (как физических, так и эмоциональных), вовремя пройденные обследования, освоение техник релаксации (например, йоги для беременных) — лучшая профилактика тонуса матки.

Опасность для плода

В I триместре гипертонус может привести к выкидышу, гибели плодного яйца, неразвивающейся беременности.

Во II и III триместрах повышенный тонус создает опасность самопроизвольного прерывания беременности или преждевременных родов.

Гипертонус может привести к гипоксии и гипотрофии (задержке внутриутробного развития) плода, поскольку при повышенном тонусе может быть нарушено кровоснабжение плаценты.

Диагностика и симптомы

При повышенном тонусе беременную могут беспокоить тянущие боли в придатках (напоминающие ощущения при схватках или менструации), в пояснице, в области крестца.

Гинекологический осмотр

В процессе пальпации врач определяет состояние матки. При повышенном тонусе матка напряжена и уплотнена (в норме — расслаблена). Гипертонус можно «прощупать» через переднюю брюшную стенку на поздних сроках беременности (когда матка выходит из области малого таза).

Тонусометрия

Определение тонуса матки при помощи специального аппарата.

Ультразвуковое исследование

Если тонус матки не тотальный (когда напряжена вся матка), а локальный (частичное утолщение мышечного слоя матки), будущая мама может не чувствовать недомоганий. В этом случае гипертонус выявляется при помощи аппарата  УЗИ.

Лечение

Будущим мамам с повышенным тонусом матки рекомендован постельный режим и успокаивающие препараты, по назначению врача — спазмолитики и расслабляющие мускулатуру средства. Нередко беременным с гипертонусом необходима госпитализация.

Нашли ошибку? Cообщить об ошибке можно, выделив ее и нажав Ctrl+Enter

Тонус и гипертонус матки во время беременности. Что это, зачем нужно и опасно ли

Тонус матки – её временное напряжение – обычно не опасно для матери и плода. А вот гипертонус – затянувшееся состояние напряжения матки — может быть опасен. Гипертонус в первые недели срока может мешать зародышу прикрепиться. По ощущениям тонус и гипертонус похожи на тянущие менструальные боли внизу живота, но при этом болят поясница и копчик.

Матка, говоря по-простому, — мышечный резервуар для вынашивания детей. Она состоит из слоёв, благодаря которым матка кровоснабжается и способна сокращаться, выбрасывая отслоившийся эндометрий во время менструации и во время родов помогая появлению малыша на свет. Способность матки сокращаться очень важна. Она увеличивается в 11 раз за беременность! И потом быстро уменьшается. Норма – небольшой периодически проявляющийся тонус матки, но вот гипертонус – не совсем нормален. Интересно, что спазмы матки видны и на УЗИ.

Гипертонус угрожает плаценте, может перекрывать кислород и полезные вещества. В первом триместре беременности тонус или гипертонус могут быть и почти не ощутимы женщиной, потому что матка ещё маленькая.

Во втором и третьем триместрах тонус ощущается как внезапное напряжение, болезненная твёрдость живота, даже лёгкие схватки. Гипертонус угрожает раскрыть шейку матки раньше времени.

Инструмент противодействия тонизированию матки — прогестерон – гормон, расслабляющий мускулатуру. Он «гасит» «тревожную» матку и даже тревожность беременной, влияя на ЦНС.

Тонизирование матки в идеале не должно беспокоить беременную женщину до того момента, как беременность станет доношенной (37 недель), и когда могут появляться тренировочные схватки.

Гипертонус на более ранних сроках – повод для изучения причины и иногда повод для беспокойства, если появились кровянистые выделения и боль. Чаще всего повышенный тонус матки беременных говорит о недостатке прогестерона или (редко) о его избыточном количестве.

Матка напрягается на любом сроке из-за сочетания ряда причин:

• Половой акт;
• Стресс;
• Усталость;
• Многоплодная беременность;
• Гормональные нарушения;
• Эндометриоз;
• Воспаления;
• Приём алкоголя, курение;
• Резус-конфликт;
• Тяжёлый токсикоз;
• Генетические нарушения у плода;
• Дефицит микроэлементов;
• Крупный плод, несколько плодов в матке;
• Большой объём околоплодных вод;
• Повышенная свертываемость крови;
• Психологические проблемы;
• Дальние поездки или перелёт на самолёте;
• Расстройство кишечной моторики, запоры.

Обычно для расслабления миометрия матки назначают свечи с папаверином, но-шпу, дюфастон или утрожестан. Также рекомендуют соблюдать охранительный режим жизни.

Если есть ещё какие-то риски по состоянию здоровья или боли усиливаются, или есть подозрительные выделения, необходимо амбулаторное лечение — в зависимости от тяжести гипертонуса и срока беременности. Препараты могут быть в виде витаминов, уколов, капельниц. Всё для того, чтобы снять спазмы и расслабить мышцы и женщину.

Если беременная ощущает тонус и пока не может добраться до врача, ей желательно успокоиться, лечь, использовать свечи папаверина, принять но-шпу, пару таблеток валерианки. Можно встать в коленно-локтевую позицию, потом опять прилечь.

Любой беременной лучше питаться лёгкой пищей, чтобы не было вздутия живота, провоцирующего тонус, отдыхать как можно чаще, не совершать трудовых подвигов, регулярно посещать своего врача, который будет наблюдать за самочувствием в динамике.

До 12 недели беременности (1 триместр) о тонусе матки говорят боли внизу живота и в пояснице. Во 2 и 3 триместре матка сжимается, твердеет, её можно ощущать снаружи. Опасность этого состояния в том, что это сжатие ухудшает доступ кислорода к плоду.

До 22 недели при постоянном гипертонусе есть угроза выкидыша и неконтролируемого кровотечения. Если у беременной обнаруживается гипертонус матки, чаще всего назначают дополнительные исследования (КТГ, оценка кровотока сосудов и пр.) и постоянный приём препаратов прогестерона и расслабляющих мышцы свечей. Конечно, необходим также охранительный режим беременности. Если нет кровотечений и «схваткообразные» боли появляются и уходят, угрозы для плода нет, можно находится дома, а не в больнице, но избегать физической и эмоциональной нагрузок.

После 37-38 недели беременности спазмы даже приветствуются, рассматриваются совсем иначе: как тренировочные схватки, или сокращения Брэкстон-Хикса, готовящие матку к родам.

Появление гипертонуса – показание к половому покою. При гипертонусе матки может помочь диета, исключающая бобовые, яйца, кофе, копчёности. Нужен покой, режим преимущественно постельный, приём спазмолитиков, витамина В6, магния, успокоительных. Но назначение, конечно, должен дать лечащий врач. Он же и сделать заключение о том, является ли тонус матки вариантом нормы или патологией.

Гипертонус матки

«Гипертонус матки… Повышенный тонус матки…» – эти слова довольно часто слышит беременная женщина. Вот только что это – патология или вариант нормы для будущей мамы, – разобраться порой сложно.

Что такое матка

Для начала необходимо вспомнить, что основная ткань, из которой состоит матка, – мышечная. Структурная единица мышечной ткани – мышечное волокно. По законам физиологии, мышечная ткань под воздействием любого фактора сокращается. Таким образом, матка – это мышечный орган, который чутко реагирует на физическое растяжение и нервные импульсы мышечным сокращением, то есть повышением тонуса.

Необходимо отметить, что повышение тонуса матки может как сопровождать нормально протекающую беременность, так и приводить к различным осложнениям.

Норма и патология

Совершенно естественно и физиологично, что за время беременности женщина чувствует, как иногда уплотняется ее животик. Эти ощущения не что иное, как сокращение матки. На более поздних сроках довольно часто возникают тренировочные схватки, или схватки Брекстона–Хикса.
В зависимости от болевого порога тренировочные схватки могут быть ощутимы или едва заметны для будущей мамы. Они, как правило, нерегулярные, могут прекратиться после ходьбы или отдыха, не увеличиваются по интенсивности и частоте.
Но нельзя забывать, что повышение тонуса матки встречается не только при физиологической беременности, но может повлечь за собой и угрозу выкидыша. И только врач акушер-гинеколог может определить в каждом конкретном случае, является гипертонус матки нормой или патологией.

Гипертонус на ранних и поздних сроках беременности

Разберем ситуации, когда повышение тонуса матки может привести к негативным последствиям. Эти эпизоды могут появиться в любом триместре беременности.
На ранних сроках гипертонус возникает чаще из-за того, что выработка гормонов, направленных на пролонгирование беременности, не достигает положенной нормы. Основным гормоном, отвечающим за поддержание тонуса в норме, является прогестерон. Отсутствие его в достаточном количестве может стать причиной невынашивания.

Еще одной серьезной проблемой являются структурные изменения в стенке матки, такие, как миома, эндометриоз, воспалительные заболевания. В этих ситуациях стенка матки становится неполноценной, не способной к растяжению.
На более поздних сроках гипертонус может развиваться не только при наличии гормональной патологии, но и при перерастяжении матки (при многоводии, крупном плоде, многоплодной беременности). В таких случаях будущая мама ощущает тянущие, ноющие боли внизу живота, в пояснице, в области крестца. Ближе к концу беременности могут возникать схваткообразные боли в нижних отделах живота.

Диагностика гипертонуса

Безусловно, для постановки правильного диагноза недостаточно одних только жалоб пациентки. Необходим полный осмотр акушера-гинеколога, который врач начинает с пальпации матки. Пальпация производится в положении беременной на спине, с согнутыми в тазобедренных и коленных суставах ногами, что устраняет напряжение передней брюшной стенки. Если повышенный тонус матки все же есть, врач чувствует уплотнение, напряжение, вплоть до ощущения камня под рукой.

Дополнительным методом в диагностике является ультразвуковое исследование. Оно помогает определить участки локального утолщения мышечного слоя матки, выявить тотальное утолщение, а также оценить шейку матки, по состоянию которой можно судить о степени угрозы выкидыша.

Причины гиепертонуса

Сокращения матки могут возникать в силу многих факторов. В первую очередь это различные гормональные нарушения, такие, как нарушение функции надпочечников и недостаточная функция яичников. Кроме того, к гипертонусу приводят недоразвитие женских половых органов или их аномалии, опухолевые образования в матке, инфекционные заболевания и воспалительные процессы в органах малого таза женщины и плодном яйце, истмико-цервикальная недостаточность, сбои в иммунной системе, соматические заболевания, не связанные с половой сферой. Представленный список далеко не полон, и разобраться в причинах появления высокого тонуса матки сможет только специалист.

Чем опасен гипертонус

Повышенный тонус матки может привести к самопроизвольному прерыванию беременности как на ранних, так и на поздних сроках, а также к резкому снижению маточно-плацентарного кровотока в результате сужения просвета маточных сосудов. При длительно существующем гипертонусе могут возникнуть кислородное голодание, отставание роста плода. Именно поэтому, почувствовав боль внизу живота, будущей маме необходимо незамедлительно посетить своего лечащего врача.

Лечение гипертонуса

В большинстве случаев женщине нужно будет соблюдать постельный режим. Скорее всего, врач назначит прием успокаивающих и спазмолитических средств типа Валерианы, Но-шпы, Папаверина, а также комбинированного препарата Магне-В6. Последний, кстати, часто рекомендуется в качестве профилактического средства в течение всей беременности.
Однако при отсутствии эффективности терапии, регулярных схваткообразных болях внизу живота, сопровождающихся кровянистыми выделениями из половых органов, потребуется госпитализация. В стационаре у женщины, помимо влагалищного исследования различными методами, возьмут анализы мочи и крови для определения гормонального уровня, а также проведут обследование на генитальные инфекции.

Если гипертонус диагностирован до 34-й недели беременности, то начало родовой деятельности врачи стремятся подавить с помощью препаратов, расслабляющих мускулатуру матки. Однако делают это лишь в том случае, если плод в утробе не испытывает страданий, в частности, из-за кислородного голодания. В настоящее время специалисты научились выхаживать младенцев, появившихся на свет даже раньше 28 недель гестации, но все-таки по возможности всегда стараются пролонгировать беременность: ведь даже несколько дней, на которые малышу удастся задержаться в материнской утробе, позитивно сказываются на состоянии его организма. Главная же задача в случае угрозы преждевременного начала родов – ускорить созревание легких ребенка, чтобы он как можно раньше смог самостоятельно дышать. Для этого назначается Дексаметазон.

При своевременном обращении к доктору, при выполнении всех его рекомендаций причин для беспокойства нет. Акушер-гинеколог окажет необходимую помощь, и женщина благополучно доносит своего малыша до запланированного природой срока.

Тонус матки на ранних сроках беременности

Тонус матки при беременности на ранних сроках

Тонус матки на ранних сроках беременности встречается также часто, как и на поздних. Зато в середине срока беременности проблем наоборот обычно не возникает. С чем же доказано связан тонус матки в первом триместре и последнем, стоит ли опасаться его появления и проводить лечение?

Ситуации бывают разные, и однозначно сказать опасен гипертонус матки или нет нельзя. Все зависит от сопутствующих патологий. Грамотный врач беременную женщину, жалующуюся на тонус матки, направит в первую очередь на УЗИ. Если на УЗИ определяется длинная шейка матки (более 3 см), закрытый маточный зев, у плода определяется сердцебиение — это норма. Если же маточный зев раскрыт на 5 мм и более, длина шейки матки менее 2,5-3 см, тонус матки при беременности на ранних сроках может увеличить риск выкидыша. Также обязательно следует обратить внимание на кровянистые выделения из влагалища — это однозначное показание к госпитализации.

А теперь о природе данного явления. Почему матка напрягается? Ответ на этот вопрос очень прост — потому что это мышечный орган. Сокращается кишечник при поступлении в него пищи, мочевой пузырь при наполненности, и матка тоже сокращается в ответ на раздражение. Раздражающим фактором может стать сексуальное возбуждение, физическая нагрузка, гимнастика, продолжительная прогулка, стресс, нервное напряжение (у многих женщин возникает во время ожидания своей очереди к гинекологу, к примеру) и многое-многое другое. Если у женщины нет других признаков угрозы выкидыша, спазмы быстро проходят и не приносят боль — можно просто расслабиться и понять, что это нормальное явление. Другое дело, если спазмы вызывают дискомфорт, в таких случаях может понадобиться медикаментозная терапия. А какая именно — решает лечащий врач.

Самостоятельно снять тонус матки довольно просто. Врачи рекомендуют для этих целей в первую очередь расслабиться. Нужно спокойно сесть, медленно гладить себя по животу, можно при этом разговаривать со своим будущим ребенком. При этом нужно обязательно следить за расслаблением мышц лица. Если не помогает — примите теплую ванну. Но только без использования ароматических средств, так как некоторые из них могут сами по себе провоцировать тонус матки. Рекомендация по принятию ванны актуальна только для здоровых беременных женщин, у которых нет патологических выделений из половых путей. Такой способ не следует применять также тем дамам, у которых возник тонус матки в третьем триместре, и при этом слизистая пробка из шейки матки уже отошла.

Во второй половине беременности очень эффективно бороться с периодическими спазмами матки с помощью бандажа. Его можно надевать уже с 16-18 недель и носить в течение всего дня. Бандаж очень удобен, если правильно его надевать. А правильно надевается бандаж в положении лежа. После принятия вертикального положения он не должен давить на живот, а наоборот его поддерживать. Таким образом нагрузка на поясницу становится меньше, тонус возникает реже. Бандажи продаются в виде полосок ткани с застежками и в виде специальных трусиков.

Тонус матки на поздних сроках беременности может быть как симптомом подготовки организма к родам (так называемые подготовительные схватки), так и предвещать начало самих родов. Если тонус матки у женщины возникает вне открытия шейки матки, то он кратковременен, регулярен, легко снимается немедикаментозными средствами, описанными нами выше. Если тонус продолжителен, частота схваток нарастает, они становятся болезненными — нужно срочно обратиться к врачу. Особенно тем женщинам, у которых еще далеко до даты родов, рассчитанной врачом. Преждевременные роды во многих случаях можно предотвратить и тем самым уберечь своего ребенка от тех патологий, которые грозят недоношенным деткам.

Вот то основное, что нужно знать о тонусе матки. Надеемся, информация из нашей статьи оказалась вам полезной.

Когда необходима госпитализация в роддом?

Всем известно, что беременной женщине нельзя сильно волноваться, от любых отрицательных эмоций ее нужно ограждать. Но часто бывает так, что во время очередного посещения гинеколога он рекомендует будущей маме лечь в стационар «на сохранение». Постоянное нахождение в палате, процедуры, чужие лица, анализы и медперсонал в белых халатах порождает страх у женщин, поэтому многие из них любыми путями стараются найти повод, чтобы остаться дома и получать амбулаторное лечение. Госпитализация, действительно, является нестандартной ситуацией, тем более для беременной женщины, которая боится не только за свою жизнь, но и несет ответственность за здоровье будущего ребенка. Не стоит впадать в панику и бояться стационарного лечения, если врач вам назначил госпитализацию, значит, у него есть на это серьезные основания. Беременность легче сохранить в условиях стационара, где женщина находится под постоянным наблюдением специалистов. В обязательном порядке госпитализации подлежат женщины с угрозой выкидыша или преждевременных родов; беременные средней и высокой группы риска в критические сроки. Показаниями к госпитализации при беременности являются сильный токсикоз в ранних и поздних сроках беременности, пониженный уровень гемоглобина в крови, боли в пояснице и внизу живота, кровянистые выделения, высокое давление, повышенный тонус матки, пиелонефрит и наличие хронических заболеваний у будущей матери.
1. Ранний и поздний токсикоз. Любой токсикоз сопровождающейся сильной рвотой и резкой потерей веса беременной женщины приводит к обезвоживанию организма и дефициту питательных веществ. Поздний токсикоз или гестоз может быть причиной выкидыша или преждевременных родов. При гестозе у малыша развивается гипоксия, а у самой беременной наблюдаются скачки давления и отечность. Как при сильном раннем токсикозе (рвота более 10 раз в сутки, продолжающиеся более 2-х недель), так и при гестозе, требуется круглосуточное наблюдение у врача-гинеколога.
2. Пониженный уровень гемоглобина. Низкий уровень гемоглобина представляет серьезную угрозу нормальному развитию плода, он может привести даже к гипоксии ребенка. Если никакие витамины и употребление продуктов, богатых железом, не привели к улучшению состава крови будущей мамы, то необходимо стационарное лечение.
3. Боли в пояснице и внизу живота. Эти симптомы могут свидетельствовать о возможном выкидыше, а если при поздних сроках беременности — о преждевременных родах. В условиях стационара при правильном лечении все эти нежелательные явления можно предотвратить. Врач для этого назначает препараты, способствующие улучшению обмена веществ у будущей матери, а при преждевременных родах беременной специальные препараты. Это ускоряет формирование легких малыша и исключает проблемы с дыханием во время родов.
4. Повышенный тонус матки. Чаще всего он становится причиной выкидыша или преждевременных родов. Если врач рекомендует будущей маме лечь в стационар из-за повышенного тонуса матки, то лучше не игнорировать совет специалиста и провести некоторое время в больнице.
5. Хронические заболевания будущей мамы. Когда у беременной женщины есть серьезные заболевания, такие как пиелонефрит, цистит, перебои в работе сердца, то обязательно требуется госпитализация. Острые инфекционные заболевания также служат поводом для направления беременной в стационар для проведения сохраняющей терапии.
На сроках более 22 недель будущую маму направляют в роддом, где имеется необходимое оборудование, квалифицированные медицинские сотрудники и достаточно комфортные условия. Нахождение женщины в стационаре имеет свои преимущества: есть возможность слушать сердцебиение плода; у медицинского персонала больше опыта обращения с беременными пациентками; будущая мама и малыш находятся под постоянным наблюдением специалистов; атмосфера беременности — все пациентки с общими проблемами и переживаниями; возможность посещения родственниками. В Губкинском роддоме для этого есть определенные часы – с 18:00 до 19:00 с понедельника по субботу. Если у близких есть вопросы, то их можно задать врачам родильного отделения с понедельника по субботу с 16:00 до 17:00.
Если будущей маме предстоит госпитализация, очень важно правильно психологически настроиться на пребывание в стационаре. Конечно же, не стоит расстраиваться и переживать, а тем более плакать. Во-первых, это бессмысленно, а во-вторых, может усугубить возникшие нарушения в течении беременности. Стоит настроиться на позитивный лад. Находясь в больнице, можно отдохнуть и выспаться, прочитать много интересных книг, познакомиться с другими беременными женщинами, а возможно, даже найти подруг. И, конечно, важно помнить, что все это делается ради того, чтобы беременность протекала благополучно и малыш родился крепким и здоровым.

Оценка тонуса матки акушерками по сравнению с самооценкой пациентки при активном ведении третьего периода родов (UTAMP): протокол рандомизированного контролируемого исследования | Испытания

Дизайн исследования

Это исследование будет прагматическим РКИ на индивидуальном уровне с двумя группами, в котором сравниваются две стратегии AMTSL.

Участники

Основу населения для настоящего исследования составляют беременные женщины, поступившие в учебную больницу Корле Бу (KBTH). KBTH осуществляет около 10 600 доставок в год, примерно 200 в неделю.AMTSL был внедрен в KBTH. В результате нехватки акушерок рутинная оценка тонуса матки в первые 2 часа после родов была делегирована пациентам, прошедшим соответствующую подготовку во время визитов к врачу в дородовой период (ДП) и получившим повторные инструкции после родов. За этими женщинами регулярно наблюдают акушерки. Тем не менее, действительно ли такая передача задач столь же эффективна, формально не оценивалось.

Критерии включения

Для того, чтобы иметь право участвовать в этом исследовании, должны быть выполнены следующие критерии: быть не моложе 18 лет, роды с ожидаемым вагинальным родом при доношенной одноплодной беременности, и антенатальные инструкции реципиента по самооценка послеродового тонуса матки.

Критерии исключения

Следующие критерии будут исключать из участия в исследовании: оперативные роды, тяжелая анемия (<8 г / дл) в течение 2 недель после родов, факторы риска ПРК (предыдущие ПРК в анамнезе, пальпируемая миома матки, дородовой период кровотечение, ожидаемые роды в тазовом предлежании), внутриматочная гибель плода.

Вмешательство

Участники будут случайным образом распределены в одну из двух групп:

1. 1.

   Оценка тонуса матки пациентом каждые 15 минут в течение первых 2 часов (текущая стандартная практика).

2. 2.

   Оценка тонуса матки SBA (акушеркой) каждые 15 минут в течение первых 2 часов (рекомендованная практика).

Цели и гипотеза исследования

Основная цель

Определить, есть ли разница в частоте ПРК (кровопотеря ≥500 мл) после стандартной оценки тонуса матки каждые 15 минут в первые 2 часа после родов, проводимой акушеркой. ) по сравнению с самооценкой пациента.

Вторичная цель

Определить, приводит ли обычная оценка тонуса матки каждые 15 минут в первые 2 часа после родов, проводимая акушеркой (SBA), по сравнению с самооценкой пациента к различиям в частоте тяжелых ПРК (≥1000 мл кровопотери), различия в средней кровопотере, использование дополнительных утеротоников, использование других процедур для лечения ПРК (хирургическое вмешательство, ручное удаление ткани плаценты), переливание крови, реанимация матери и смерть матери.

Другие конечные точки и параметры исследования

Неонатальные исходы будут оцениваться по: баллам по шкале Апгар через 1 и 5 минут, реанимации новорожденных или перинатальной смерти.

Будут собраны следующие социально-демографические и акушерские характеристики: возраст, семейное положение, занятость, образование, количество предыдущих беременностей, количество предыдущих родов (живорожденных и мертворожденных), количество детей, нынешняя история беременности, медицинские и хирургический анамнез.

Гипотеза

Предполагается, что не будет разницы в результатах для группы, оцениваемой SBA, по сравнению с группой самооценки.

Расчет и обоснование размера выборки

ПРК встречается примерно в 11,1% случаев среди населения Ганы [28]. Гипотеза этого РКИ не меньшей эффективности заключается в том, что между двумя видами лечения нет разницы. Чтобы исключить разницу от 5 до 7,5% с односторонним коэффициентом альфа 5% при мощности 80%, от 978 до 436 участников должны быть рандомизированы [29]. Учитывая ограничения ресурсов, размер нашей выборки составит 800 женщин, и мы сможем исключить разницу в 5.53%.

Поскольку вмешательство и оценка результатов проводятся в один и тот же день, мы не ожидаем никаких потерь для последующего наблюдения.

Процедуры исследования

Набор и зачисление

Набор будет проходить в клинике ДРП и в женских палатах KBTH после получения информированного согласия. Информация об исследовании будет доступна в клинике ДРП и предоставлена ​​во время обучения / тренинга ДРП по оценке тонуса матки, чтобы ознакомить женщин с исследованием (см. Дополнительный файл 1 для Стандартизированной операционной процедуры для обучения).Пациенты будут проверяться на соответствие критериям отбора на основании ранее заявленных критериев включения и исключения обученными научными сотрудниками. Все пациенты получат дородовое обучение по самооценке тонуса матки.

Рандомизация, назначение лечения и сокрытие лечения

Рандомизация происходит при поступлении в родильное отделение при установленных родах. Если на этом этапе зарегистрированные пациенты соответствуют одному из критериев исключения, они будут исключены из исследования.

Участникам будет присвоен идентификационный код исследования на основании последовательной регистрации. После присвоения участнику идентификационного номера ассистент-исследователь может открыть соответствующий запечатанный непрозрачный конверт, в котором скрыто распределение рук. Женщинам будет назначена рука распределения во время родов, но до начала родов, чтобы облегчить понимание руки, которую им назначили — так как во время полного раскрытия или начала толчка способность усваивать новую информацию могла быть снижена по сравнению с более ранним периодом родов.Список рандомизации с блоками от 2 до 6 идентификаторов будет создан отделом управления данными Медицинского центра Университета Утрехта с использованием программного обеспечения SAS (SAS Inc., Кэри, Северная Каролина, США). Могут быть созданы дополнительные коды рандомизации для замены женщин, которые были исключены из исследования из-за осложнений, включая кесарево сечение.

Из-за характера вмешательства пациенты, медицинские работники и научные сотрудники не будут ослеплены.

Оценка кровопотери

Оценка кровопотери будет проводиться обученными акушерками путем взвешивания крови, собранной после родов плаценты, с использованием одноразовых ковриков («прокладки INCO») размером 90 x 60 см.Весы будут стандартизированы и откалиброваны. Кровопотеря измеряется в течение 2 ч после родов.

Другие исходы

Все остальные конечные точки для матери будут получены из журналов учета материнства, журналов операций, дородового буклета и собеседований.

Утилизация медицинских отходов

Коврики, использованные в исследовании, будут утилизированы в соответствии со стандартными процедурами утилизации медицинских отходов в KBTH.

Стандарт медицинской помощи во время участия в исследовании

Участники получат стандартную помощь во время своего участия в исследовании, включая всю стандартную помощь в KBTH, связанную с развитием, профилактикой или лечением ПРК. Женщины, которые сообщают своей акушерке о неадекватном сокращении матки, будут получать стандартную помощь в соответствии с протоколами PPH KBTH.

Обработка и хранение данных и документов

Данные будут обрабатываться конфиденциально и анонимно путем присвоения участникам последовательного числового идентификационного кода (ID). Для привязки идентификационного кода участника к именам участников будет использоваться отдельный список идентификации субъектов.

Местные следователи имеют доступ к исходным данным.Ключ к коду останется у следователя-координатора. В соответствии с правилами надлежащей клинической практики набор данных будет храниться в течение 15 лет.

Статистический анализ

Описательная статистика характеристик участников (возраст, семейное положение, занятость, образование, количество предыдущих беременностей, количество предыдущих родов (живорожденные и мертворожденные), количество детей, текущий анамнез беременностей, медицинский и хирургический анамнез ) будут представлены в виде частот и процентов для дихотомических и категориальных переменных, а также будут представлены средние значения и стандартные отклонения для непрерывных переменных. Различия между группами лечения будут оцениваться с использованием теста Стьюдента t для непрерывных данных результатов и теста хи-квадрат для дискретных данных результатов, и сообщается о значимости со значением p <0,05.

Анализ для первой и второй целей исследования между группой вмешательства и результатами будет в соответствии с намерением лечиться. Первичные и вторичные дихотомические, категориальные и непрерывные переменные результата будут подвергнуты описательному анализу с использованием подхода, аналогичного анализу характеристик участников.

Для исследуемых исходов, связанных с кровопотерей (ПРК, тяжелые ПРК и средняя кровопотеря), будет использоваться линейный и логистический регрессионный анализ, чтобы проанализировать разницу между двумя группами. Характеристики участников со значительными различиями между двумя группами, несмотря на рандомизацию, будут считаться искажающими при многовариантном логистическом или линейном регрессионном анализе. Нижняя граница 90% доверительного интервала разницы между группами по частоте первичного результата будет использоваться для оценки не меньшей эффективности по этим трем переменным.Наблюдения с отсутствующими данными о результатах не будут рассматриваться в этом анализе.

Этические соображения

Исследование будет проводиться в соответствии с принципами Хельсинкской декларации и в соответствии с Законом Нидерландов о медицинских исследованиях с участием людей и надлежащей клинической практикой. Исследование было одобрено Комитетом по этике и протоколу Медицинской школы Университета Ганы (MS-Et / M.8 – P4.1 / 2014–2015). После того, как информация будет предоставлена ​​на тви или английском языке, участники должны предоставить письменное информированное согласие (подпись или отпечаток большого пальца) перед зачислением.

Чтобы гарантировать защиту прав участников, независимый гинеколог будет доступен для консультации.

Оценка выгод и рисков

Нет никаких прямых преимуществ или стимулов для участников, которые участвуют в этом исследовании. Поскольку группа вмешательства получает оценку тонуса матки акушеркой, преимущество участия в этом исследовании состоит в том, что ПРК можно обнаружить немного раньше, чем это могло бы произойти в противном случае. Поскольку исследование проводится в родильном отделении, контрольная группа получит лечение того же качества и будет находиться под наблюдением акушерок в рамках обычного ухода.Поскольку большая часть данных будет собрана из сборников, затраты времени сведены к минимуму.

Все участвующие женщины зарегистрированы в национальной системе медицинского страхования. Плата мониторинга безопасности данных для этого исследования не устанавливалась. Подробная информация об отчетности по безопасности предоставляется по запросу.

Публичное раскрытие и политика публикации

Это испытание было публично зарегистрировано в Панафриканском реестре клинических испытаний (PACTR, PACTR201402000736158) и Clinicaltrials.gov (NCT02223806). Научные публикации будут разрабатываться под руководством исследователей и безоговорочно публиковаться в международных научных рецензируемых журналах. Полный протокол доступен по запросу.

Связь физиологии миометрия с внутриматочным давлением; Как сокращения тканей вызывают сокращение родов матки

Abstract

Механизмы, используемые для координации сокращений матки, неизвестны. Мы разрабатываем новую модель, основанную на предположении, что существует максимальное расстояние, на которое потенциалы действия могут распространяться в стенке матки.Это создает «области», где один всплеск потенциала действия может быстро задействовать всю ткань. Области привлекаются к сокращению на уровне органа посредством механизма сокращения, инициируемого растяжением (миогенная реакция миометрия). Каждое сокращение матки начинается с регионарного сокращения, которое немного увеличивает внутриматочное давление. Более высокое давление увеличивает напряжение по всей стенке матки, что вызывает сокращение большего количества областей и еще больше увеличивает давление. Положительная обратная связь синхронизирует региональные сокращения с сокращениями на уровне органов. Моделирование клеточных автоматов (CA) выполняется с помощью Mathematica. Каждая «ячейка» — это область, которой назначен порог потенциала действия. Фактор анатомической чувствительности преобразует внутриматочное давление в региональное давление по закону Лапласа. Региональное сокращение происходит, когда региональная напряженность превышает региональный порог. Другими входными переменными являются: начальное и минимальное давление, длительность всплеска и рефрактерного периода, повышенная сократительная активность во время электрического взрыва и сниженная активность во время рефрактерного периода.Видны сложные модели развития давления, имитирующие модели сокращений, наблюдаемые у рожениц. Наблюдается эмерджентное поведение, включая глобальную синхронизацию, несколько областей создания темпа и системную память о предшествующих условиях. Смоделированы комплексные эффекты воздействия нифедипина и окситоцина. Создаваемая сила может изменяться как нелинейная функция от количества областей. Моделирование напрямую связывает физиологию на уровне тканей с человеческим трудом. Концепция кардиостимулятора матки пересматривается, поскольку стимуляция ритма может происходить задолго до выражения сокращения.Мы предлагаем новую систему классификации биологических СА, которая аналогична 4-классной системе Вольфрама. Однако вместо классификации правил биологические СА должны классифицировать набор входных значений для правил, описывающих соответствующую биологию.

Сведения об авторе

Как беременная матка координирует килограмм гладкой мускулатуры в повторяющихся, синхронных сокращениях человеческого уровня на уровне органов? Распространение потенциала действия заставляет ткань сокращаться на короткие расстояния, но единичный потенциал действия, проходящий через матку, не может объяснить функцию на уровне органа.Кажется, что множественные потенциалы действия возникают одновременно и, по-видимому, спонтанно в разных «регионах» стенки матки. Мы интерпретируем существование регионов как следствие максимального расстояния, на которое может пройти один потенциал действия. Чтобы объяснить синхронизацию региональных сокращений, мы используем второй механизм: начало сокращений растяжением. Поскольку матка находится под давлением, сокращение первой области немного повышает внутриматочное давление, которое растягивает всю стенку матки.Растяжение вызывает еще одно региональное сжатие, которое создает большее давление. Эта положительная обратная связь вовлекает большинство регионов в одновременную деятельность. С помощью этого механизма мы моделируем модели сокращения человеческого труда и показываем, как сокращения возникают в результате сложных взаимодействий. Мы объясняем, почему многолетние поиски кардиостимулятора матки потерпели неудачу и почему лекарства, стимулирующие или подавляющие сокращения тканей, имеют загадочный эффект на уровне органов. Это моделирование впервые успешно связывает тканевые эксперименты с клиническим акушерством.

Образец цитирования: Young RC, Barendse P (2014) Связь физиологии миометрия с внутриматочным давлением; Как сокращения тканей вызывают сокращения матки. PLoS Comput Biol 10 (10): e1003850. https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1003850

Редактор: Арье Нехораи, Вашингтонский университет в Сент-Луисе, Соединенные Штаты Америки

Поступило: 14 мая 2014 г .; Принята к печати: 9 августа 2014 г .; Опубликовано: 16 октября 2014 г.

Авторские права: © 2014 Young, Barendse.Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника.

Доступность данных: Авторы подтверждают, что все данные, лежащие в основе выводов, полностью доступны без ограничений. Все соответствующие данные находятся в документе и его файлах с вспомогательной информацией.

Финансирование: Поддержка RCY была оказана исполнительным деканом Научного центра здравоохранения Университета Теннесси, Мемфис, TN 38163. ПБ не получил специального финансирования на эту работу. Финансирующие организации не играли никакой роли в дизайне исследования, сборе и анализе данных, принятии решения о публикации или подготовке рукописи.

Конкурирующие интересы: Авторы заявили, что конкурирующих интересов не существует.

Введение

За последние несколько десятилетий большое количество литературы посвящено внутриклеточной [1] и межклеточной [2] передаче сигналов в миометрии беременных, но сравнительно мало усилий было потрачено на то, чтобы описать механизмы, координирующие сокращения на уровне вся матка.Ясно, что на клеточном уровне свойства электрической возбудимости контролируют как сигнал к сокращению, так и механизм прямого повышения внутриклеточного кальция. Рекрутирование тканей путем распространения потенциала действия является доминирующим на тканевом уровне [2], [3] (порядка сантиметров), и обычно считается, что он играет ключевую роль на уровне органов в человеческом труде [4], [5] (порядка нескольких десятков сантиметров).

Однако остается неясным, как беременная матка координирует килограмм миометрия в повторяющихся синхронных сокращениях нормального человеческого труда.Было опубликовано несколько математических моделей функционирования на уровне органов, включая только механизмы распространения потенциала действия [6], [7], кальциевые волны [8] и предыдущий подход клеточных автоматов [9]. Каждый из них имеет значительные ограничения, включая невозможность предсказать поведение матки по всему спектру клинических функций или прямое несогласие с впоследствии опубликованными данными [10]. Эти ограничения, по-видимому, свидетельствуют о плохом понимании того, как матка общается на уровне органов.

В канонической модели распространения потенциала действия потенциал действия возникает в месте кардиостимулятора, проходит через стенку всей матки, захватывая и рекрутируя ткань по мере ее распространения [4], [5]. Несмотря на широкое признание, нет прямых доказательств того, что рекрутирование на уровне органов использует стабильный сайт кардиостимулятора или единственный потенциал распространения действия. В самом деле, есть веские доказательства обратного. Электрическое картирование беременной матки с самым высоким разрешением было описано Lammers et al.у морской свинки [11]. Они обнаружили, что первый всплеск потенциала действия редко активировал все поле. Данный всплеск потенциала действия казался ограниченным примерно 10 см ² , а скорости распространения всплеска были намного ниже, чем скорости распространения потенциала действия. Кроме того, стабильный кардиостимулятор не был идентифицирован, а пути распространения были описаны как «извилистые».

Единственное картирование с высоким разрешением всей передней части матки человека выполнено Рамоном [12] и Эсвараном [13] с использованием массива сверхпроводящих устройств квантовой интерференции (SQUID).Анализ синхронизации показал, что человеческая матка похожа на матку морской свинки, поскольку существует максимальное расстояние распространения для потенциала действия. В частности, не наблюдались волновые фронты электрической активности, распространяющиеся на большие расстояния. Хотя повторяющиеся электрические действия, как правило, происходили в одних и тех же физических местах, они также не могли наблюдать стабильный кардиостимулятор. Эти наблюдения повышают вероятность того, что, несмотря на его неоспоримую важность на тканевом уровне, механизма, использующего только распространение потенциала действия для рекрутирования ткани, недостаточно, и второй механизм может функционировать на уровне органов.

В 1970 году модель распространения потенциала действия была ведущим кандидатом для передачи сигналов на уровне органов, но Csapo [14] предложил альтернативный механизм — механотрансдукцию путем измерения давления-напряжения. Вкратце, он предположил, что повышение внутриматочного давления вызывает увеличение напряжения стенки (согласно закону Лапласа; T = P * r / w), которое затем инициирует сокращения по всей матке. К сожалению, способ, которым первоначально была представлена ​​механотрансдукция, предполагал, что сокращения контролируются растяжением и что электрическая активность, если она вообще присутствует, играет минимальную роль в инициировании сокращений или рекрутировании ткани.Казалось, что это представляет собой выбор между двумя взаимоисключающими механизмами. В течение следующих нескольких лет было без сомнения установлено, что электрическая активность вызывает сокращения [3], а выражение потенциала действия необходимо и достаточно для сокращений на тканевом уровне [15]. Таким образом, гипотеза распространения потенциала действия рассматривалась как победившая, и со временем о механотрансдукции в значительной степени забыли.

Однако, учитывая, что только распространение потенциала действия может объяснить функцию на уровне органов, мы пересмотрели механизм механотрансдукции Чапо.Давно известно, что быстро растягивающиеся гладкие мышцы могут вызвать сокращение, и миометрий не исключение. В 1970-х, однако, Чапо, возможно, не знал, что резкое растяжение или увеличение напряжения миометрия инициирует всплеск потенциала действия, который вносит вклад, по крайней мере, в часть основного механизма сокращений, инициируемых растяжением [16]. Следовательно, механотрансдукция и распространение потенциала действия дополняют друг друга, а не исключают друг друга.

В этой работе мы будем использовать термин «механотрансдукция» в первую очередь для обозначения механизма и «инициированный растяжением» для обозначения явления.В ходе обсуждения мы объясним, что мы подразумеваем под фразой «миогенный ответ миометрия», которая, как мы полагаем, подчеркивает важность сокращений, вызванных растяжением, для нормального функционирования. Этот термин также предназначен для подчеркивания сходства функционирования миометрия и гладких мышц сосудов и подразумевает, что клеточные механизмы могут перекрываться. Артериальный миогенный ответ изучен достаточно подробно [17], но физиологические процессы, следующие за острым растяжением миометрия, изучены лишь поверхностно.

Чтобы построить модель, которая включает в себя как распространение потенциала действия, так и механотрансдукцию, мы делаем одно ключевое предположение. То есть существует верхний предел расстояния, на которое может пройти каждый потенциал действия на тканевом уровне. Если это правда, это ограничение определяет функциональные области стенки матки. Анализ синхронизации массива SQUID предоставляет некоторые доказательства существования этих областей и приблизительный размер 8 см × 8 см (ссылка 12, рисунок 8). Мы предполагаем, что внутри регионов рекрутирование тканей происходит исключительно за счет распространения потенциала действия.

Чтобы согласовать региональные сокращения с сокращениями на уровне органов, мы используем механотрансдукцию следующим образом: если одна область сокращается, внутриматочное давление немного повышается. Это повышение давления приведет к увеличению напряжения на других участках стенки матки в соответствии с законом Лапласа (T = P * r / w). Увеличение напряжения может вызвать сокращение другой области, вызванное растяжением. При сокращении двух областей давление будет увеличиваться дальше, и цикл будет повторяться до тех пор, пока не будут задействованы все области, способные к сокращению, инициированному растяжением.

Ключевой особенностью этого механизма является то, что это гидравлическая система под давлением, аналогичная той, что используется для торможения автомобиля. Гидравлические системы быстро передают сигналы на большие расстояния и не ограничены физической близостью к событию, которое инициирует сигнал. Следовательно, поскольку давление является сигналом, используемым для рекрутирования областей, координация сокращения матки на уровне органа не ограничивается скоростью распространения потенциала действия, даже несмотря на то, что ткань внутри областей может быть полностью задействована потенциалами действия.

Здесь мы представляем математическое моделирование нашей модели для создания сокращений матки человеческого труда. Мы используем разновидность техники клеточного автомата (КА). CA — это система «ячеек», каждая из которых имеет состояние, которое определяется состоянием других ячеек с помощью одного или нескольких «правил». Как подробно описано выше, наша модель делит матку на области, где клетка представляет каждую область (например, «клетка» не означает , а не индивидуальный миоцит). С каждой итерацией или временным шагом состояние всех ячеек обновляется одновременно.Классические или элементарные центры сертификации применяют одно правило и учитывают только состояние ближайших соседей каждой ячейки. Сложные биологические CA используют несколько правил для описания сложной физиологии, и на статус клетки могут влиять клетки, выходящие за пределы соседей.

Методы

Физиологические основы правил

Для человеческих родов первостепенное значение имеют сократительное состояние матки и внутриматочное давление. Поскольку внутриматочное давление распространяется на все области стенки матки независимо от относительного расположения, мы взвешиваем ближайших соседей не больше или меньше, чем другие области.Подход к моделированию, основанный на правилах СА, эффективен с точки зрения вычислений, но, что более важно, подчеркивает физиологические свойства тканей, из которых состоит орган. Имея это в виду, мы определяем три конкретных правила (см. Блок-схему на рисунке 1): 1) Внутриматочное давление на каждом временном шаге рассчитывается как функция региональной сократительной активности. 2) На следующем временном шаге внутриматочное давление устанавливает пассивное напряжение в каждой области в соответствии с законом Лапласа. 3) Внутри регионов электрическая активность создает сократительную активность (определяемую как напряжение сокращения).Напряжение в каждой области будет инициировать и поддерживать всплеск потенциала действия, если оно превышает определенный порог (порог потенциала действия). По определению, если какая-либо часть региона испытывает потенциал действия, потенциал действия распространяется по всему региону, но не дальше, и регион сжимается как единое целое. Когда область испытывает всплеск потенциала действия, сократительная активность рассчитывается путем умножения пассивного напряжения на множитель потенциала действия (коэффициент> 1).Каждая область может оставаться электрически активной не более определенного количества временных шагов (длительность пакета). Если область была электрически активна в течение максимально допустимого количества временных шагов, она переходит в рефрактерный период. Когда область находится в огнеупорном периоде, натяжение уменьшается путем умножения пассивного натяжения на коэффициент <1 (множитель огнеупора). Рефрактерный период длится определенное количество временных шагов (рефрактерный период - не показан на рисунке 1), затем область возвращается к выражению пассивного напряжения.

Правило 1. Расчет внутриматочного давления по региональной сократительной активности

На рисунке 2A мы представляем гипотетический эксперимент изометрической сократимости, за исключением того, что вместо одной полоски ткани ткани от A до E механически связаны встык. Общее натяжение системы равно Т, которое одинаково для каждой ткани. Если какая-либо ткань сокращается, T будет увеличиваться, и новый T будет одинаково выражен для каждой ткани. На рисунке 2B мы представляем соответствующий гидродинамический эксперимент.Здесь имеется 5 гидравлически связанных идентичных камер, каждая из которых содержит одну полоску ткани, которая закреплена внизу и прикреплена к подвижному поршню вверху. Весь объем заполнен несжимаемой средой, поскольку в этих условиях объем системы постоянен. Для матки человека это отличное предположение, поскольку воздух никогда не попадает в полость матки даже после разрыва плодных оболочек. В этом гипотетическом устройстве сокращение и укорочение одной ткани будет тянуть поршень вниз и увеличивать давление во всей системе.В камерах с 4 несокращающимися тканями поршни двигались бы наружу, и растяжение увеличивало бы натяжение каждой ткани. Хотя это несколько противоречит здравому смыслу, две компоновки на фиг. 2A и B механически идентичны. Перенося эти модели в физическую структуру беременной матки, фигура 2C представляет дескриптор «напряжения», который является циклической схемой рисунка 2A, а фигура 2D представляет интерпретацию закона Лапласа, которая соответствует обоим рисункам 2B и C.

Рисунок 2.Мульти-тканевые, изометрические мысленные эксперименты с сократимостью.

A) Изометрическая композиция с последовательными тканями A – E. B) Эквивалент камеры гидродинамического давления A, где все камеры сообщаются через каналы, заполненные жидкостью. Ткани жестко прикреплены снизу, но прикреплены к подвижному поршню вверху. C) Ткани изометрически расположены по кругу, по аналогии с A. Шкивы находятся между тканями, а шкивы поддерживаются жесткими стержнями. D) Схема человеческой матки в разрезе.Внутриматочное давление заменяет шкивы и жесткие стержни C, а гидродинамика соответствует B. И в B, и в D каждая ткань ощущает одинаковое давление.

https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1003850.g002

Подробно рассмотрим гидравлическую систему на рисунке 2B. Из-за вязкоупругих свойств миометрия система находится в гидравлическом равновесии только два раза — когда не происходит никаких сокращений и когда все ткани максимально сокращаются одновременно.В это время применяется закон Паскаля, и P = сила / площадь во всех камерах. Это уравнение не применяется во время начала и устранения сокращения из-за вязкоупругих свойств тканей, подвергающихся пассивному растяжению.

Предполагая почти идентичные ткани и идентичные площади поршней, пиковое давление во всей системе, когда все ткани сокращаются одновременно, равно пиковому давлению (P _max ), создаваемому одной тканью в изолированной камере. Когда никакие ткани не сокращаются, минимальное давление равно базовому натяжению, которое одинаково выражено для каждой ткани.Если одна ткань сокращается, давление начинает расти во всех камерах. Эластичность четырех тканей, которые не сокращаются, замедляет скорость развития давления. Если другая ткань сжимается, эластичность этой ткани теряется, и давление повышается быстрее. Поэтому мы будем аппроксимировать давление в системе в любой момент как линейно пропорциональное средней сократительной активности областей.

Применяя это рассуждение к эксперименту с пятью камерами на рисунке 2B, если первая ткань сжимается максимально, давление в системе вырастет примерно до 20% P _max .Поршни в других камерах перемещаются наружу в ответ на повышение давления, и несокращающиеся ткани растягиваются. Сокращение, вызванное растяжением, происходит, если одна из четырех оставшихся тканей чувствительна. Из-за гидравлической передачи сигналов чувствительная ткань, которая сокращается следующей, не нуждается в физическом расположении рядом с тканью, которая сокращалась первой . При максимальном сокращении двух тканей давление увеличивается до ~ 40% P _max , что дополнительно толкает поршни остальных трех тканей.При дополнительном растяжении следующая наиболее восприимчивая ткань может сокращаться, и так далее, пока все ткани не будут сокращаться одновременно и давление в системе не станет равным P _max .

Поскольку сокращения тканей вызываются электрической активностью, в моделировании мы будем использовать термин «активность» для обозначения как электрической активности, так и сократительной активности области. Кроме того, вязкоупругая ткань пассивно создает напряжение при растяжении, и мы будем использовать термин «пассивная активность» или пассивное натяжение специально как сила, создаваемая тканью, которая не вызвана сократительной активностью.

Используя эту номенклатуру:

Давление (t) = ∑активность всех регионов (t) / # регионов

Правило 2. Закон Лапласа и важность местных анатомических вариаций

В закрытом контейнере, содержащем несжимаемую жидкость, давление (P) и натяжение стенки (T) связаны законом Лапласа:

T = P * r / w

Коэффициент r / w учитывает физическую форму контейнера или, в данном случае, анатомию матки. w — толщина стенки, r — локальный радиус кривизны.r можно измерить в перпендикулярных осях x, y, где 1 / r = 1 / r _x + 1 / r _y . Если r _x = r _y , в знаменатель вводится множитель 2, создавая закон Лапласа для сферы. Если r _x равно бесконечности, r = r _y , и это становится законом Лапласа для цилиндра.

Различия в локальных значениях r и w означают, что существуют региональные различия из-за местной анатомии матки, которые необходимо учитывать при вычислении либо T из P, либо P из T.Мы вводим «коэффициент анатомической чувствительности», чтобы учесть эти вариации. У каждой области есть свой собственный мультипликативный коэффициент, соответствующий r / w, и мы будем предполагать, что он одинаков для всего региона и что он существенно не меняется в течение всего цикла.

Для беременной матки (сплюснутый сфероид) наибольшее значение r _x будет близко к «радиусу сферы» матки, или ∼10 см, но всего несколько сантиметров в областях с высокой кривизной. Таким образом, r _x консервативно колеблется примерно в 3 раза.w изменяется примерно в 2 раза [18], а разница между сферой и цилиндром (r _x может быть очень большой для сплюснутого сфероида) вносит еще один коэффициент 2, связанный с w. Используя эти приближения, множитель анатомической чувствительности будет варьироваться от 1/4 до 3/1 (диапазон числителя / диапазон знаменателя). Это приводит к асимметричному распределению этого фактора между 25 и 3, с большинством значений около 1. Чтобы смоделировать это, мы определяем матрицу anatomysens (i, j). Каждое значение (i, j) матрицы является множителем анатомической чувствительности области (i, j), и оно остается постоянным на протяжении каждого прогона моделирования.Чтобы преобразовать давление в пассивную активность области (i, j), мы умножаем ее на anatomysens (i, j). Когда давление рассчитывается по региональной активности, мы делим на тот же коэффициент. Чтобы установить конкретные значения от ∼.25 до 3 с центром вокруг 1, мы выбираем псевдослучайные числа из распределения Вейбулла. Это распределение определяется тремя параметрами: первый задает форму, второй — масштаб, а третий устанавливает начальное положение.

Следовательно,

act (i, j) = давление * anatomysens (i, j)

и

давление = ∑ (act (i, j) / (# регионов * anatomysens (i, j))

, где act (i, j) — сократительная активность области i, j на определенном временном шаге.Поскольку act (i, j) изменяется во времени, временной ряд сохраняется в тензоре активности activity (i, j, t).

Правило 3. Учет электрической активности внутри и между регионами

Данные

SQUID предполагают, что повторно активные области сохраняют одно и то же местоположение, по крайней мере, во временной шкале описанных экспериментов (несколько сокращений). Следовательно, мы также будем предполагать, что регионы физически стабильны на протяжении каждого запуска моделирования.

При растяжении каждая область либо пассивно увеличивает натяжение, либо может сжиматься, если инициируется распространяющийся потенциал действия.Чтобы смоделировать сокращение, вызванное растяжением, мы присваиваем каждой области пороговое значение натяжения. Активное сокращение происходит, если натяжение стенок области превышает его пороговое значение. Чтобы подчеркнуть ключевой элемент нашей модели — то, что распространяющиеся потенциалы действия вовлекают ткани в определенные области — мы будем использовать более конкретный термин «порог потенциала действия» для обозначения значения напряжения, которое вызывает сокращение.

Маловероятно, что порог потенциала действия будет одинаковым для всех регионов.Поскольку это, возможно, ключевой фактор в начале родов, мы снова позволим гибкость моделирования, псевдослучайно выбрав пороговые значения потенциала действия из распределения Вейбулла. Когда региональное напряжение превышает порог потенциала действия этой области, мы моделируем сокращение, умножая пассивное напряжение на множитель потенциала действия (входная переменная> 1).

Из изометрических экспериментов с мышечной ванной [19] хорошо известно, что релаксация тканей начинается, когда импульс прекращается, и, по-видимому, существует верхний предел продолжительности выброса.В нашем моделировании, как только региональный всплеск инициирован, он будет оставаться включенным до тех пор, пока либо активность не упадет ниже порогового значения, либо ткань не достигнет максимальной продолжительности всплеска (входная переменная). Поэтому мы вычисляем тензор всплесков (i, j, t) так, чтобы каждая область испытывала независимое поведение всплеска следующим образом:

Если act (i, j) ниже порога, то пакет (i, j) = 1.

Если act (i, j) выше порогового значения, то происходит всплеск и всплеск (i, j) = множитель потенциала действия.

Однако, если максимальная длительность пакета превышена, то пакет (i, j) = 1

Сразу после взрыва ткань расслабляется и практически не реагирует на начало нового сокращения.Чтобы смоделировать этот рефрактерный период, мы применяем рефрактерный множитель (входная переменная, значение <1). Рефрактерный период имеет определенную продолжительность рефрактерности (входная переменная).

Если максимальная длительность всплеска не превышена, то рефрактерность (i, j) = 1.

Если максимальная длительность всплеска превышена, то огнеупор (i, j) = множитель огнеупора.

Если срок службы огнеупора превышен, то огнеупор (i, j) = 1.

Таким образом, правило 3 корректирует сократительную активность каждой области с помощью матриц всплеска и рефрактерности на каждом временном шаге моделирования.

act (i, j) = act (i, j) × взрыв (i, j) × огнеупор (i, j)

Дополнительные детали расчетов

1. Чтобы визуализировать эту симуляцию, мы представили стенку матки состоящей из шестиугольников одинакового размера, как футбольный мяч. Ориентация отображения областей произвольна, хотя в разговоре мы визуализируем открытие матки из точки в центре спины и ориентацию шейки матки вниз. Поскольку мы опускаем эффекты ближайшего соседа, мы можем представить себе все связи между открытыми плитками и плитками, уложенными плоско.Для отображения промежутки между плитками удаляются, а шестиугольники преобразуются в квадраты. Доношенная беременная матка содержит 4,5 кг плода, плаценты и околоплодных вод. Радиус сферы, содержащей 4,5 л, составляет 10,2 см, а площадь поверхности составляет порядка 1300 см ² . Данные синхронизации СКВИДа Рамона [12]) предполагают, что области имеют размер ∼8 см × 8 см, или 64 см ² . Таким образом, если бы матка была сферой, то в ней было бы от 20 до 21 области. Для сплюснутого сфероида того же объема будет примерно 25–30 областей.
2. Моделирование было запрограммировано с использованием программы Mathematica (версия 9). См. Вспомогательную информацию S1 для файла программы Mathematica и вспомогательную информацию S2 для PDF-файла программы. Области матки представлены в виде массива из i строк и j столбцов. Таким образом, массив 5 × 5 будет представлять 25 функциональных областей. Эта симуляция принимает от 1 до 64 регионов. Мы предполагаем постоянный объем и площадь поверхности стенки матки, которая незначительно изменяется в ответ на повышение давления. Следовательно, увеличение количества регионов уменьшает размер регионов.Поскольку расстояние, на которое может распространяться потенциал действия, определяет размер области, увеличение количества областей имитирует уменьшение расстояния распространения потенциала действия на тканевом уровне. Для 64 областей и сплюснутого сфероида (площадь ∼1900 см ² ) размер каждой области составляет примерно 5,5 см × 5,5 см. При использовании 9 областей размер каждой области составляет примерно 14,5 см × 14,5 см, а физическое расположение примерно эквивалентно предположению, что передняя половина матки разделена на квадранты,
3. Внутри регионов ткань задействуется за счет электрической активности.Поскольку было показано, что потенциалы действия распространяются со скоростью порядка 3 см / сек, время, необходимое для набора всей ткани в каждой области, составляет <5 секунд для 9 областей и ~ 2–3 секунды для 16 или более. Поскольку сокращения матки обычно длятся 60 секунд или более, мы предполагаем, что рекрутирование тканей в каждой области происходит намного быстрее, чем рекрутирование областей на уровне органов. Кроме того, мы будем использовать время шага моделирования, которое соответствует ∼5 секундам (см. №6 ниже). Таким образом, мы можем предположить, что регионы проявляют однородную активность.
4. В целях раскрашивания и визуального отображения результатов моделирования, act (i, j) было разрешено находиться в диапазоне от 0 до 10, где 0 полностью расслаблен, а 10 полностью сокращен. Из-за различий в матрице анатомической чувствительности для конкретного прогона максимальное давление, создаваемое сокращением на уровне органа, варьировалось примерно от 8 до 12.
5. Поскольку мы не знаем истинного распределения ни для анатомической чувствительности, ни для пороговых значений потенциала действия, мы псевдослучайно выбираем числа из статистического распределения.После установки значения не изменяются во время прогона. В системе Mathematica конкретные значения, выбранные из распределений, можно изменить, выбрав другое начальное значение. Преимущество этого метода заключается в том, что при использовании одного и того же начального числа моделирование можно сравнивать без изменения распределений. Мы используем распределение Вейбулла, а не гауссово, из-за простоты настройки асимметрии и нижнего предела кривой.
6. Экспериментальные данные показывают, что электрические всплески в полосках миометрия человека длятся до 50–60 секунд.Если выбрать максимальную длительность пакета в 10–12 итераций, каждый шаг будет составлять порядка 5 секунд.
7. Измерения внутриматочного катетера давления показывают, что человеческая матка во время родов поддерживает давление между сокращениями приблизительно 15 торр, а максимальное давление, которое может быть создано при беременности, составляет приблизительно 300 торр. Следовательно, давление между схватками (которое мы называем минимальным давлением) составляет ~ 1/20 максимального давления. В моделировании мы позволяем изменять минимальное давление, но при значении ∼10 для максимального давления минимальное давление должно оставаться около 0.5 быть физиологически разумным.
8. Наша гидродинамическая модель основана на принципе Паскаля, который гласит, что давление в системе под давлением очень быстро уравновешивается (по существу со скоростью звука). Используя этот принцип, регионы могут мгновенно передавать друг другу сигналы на очень большие расстояния. Самый новый элемент модели — физическая близость не влияет на набор регионов — является прямым результатом принципа Паскаля.

Формальное представление правил моделирования

давление (t) = ∑act (i, j) / (# регионов * anatomysens (i, j))

на следующем временном шаге:

act (i, j, t + 1) = давление (t) * anatomysens (i, j) * burst (i, j) * refractoryfactor (i, j)

где

burst (i, j, t + 1) = 1, если act (i, j, t + 1)

всплеск (i, j, t + 1) = множитель потенциала действия, если act (i, j, t + 1)> порогового значения (i, j).

пакета (i, j, t + 1) = 1, если длительность пакета> максимальной длительности пакета.

refractoryfactor (i, j, t + 1) = 1, если длительность всплеска <= макс. Длительность всплеска.

refractoryfactor (i, j, t + 1) = множитель рефрактерности, если длительность всплеска> максимальной длительности всплеска.

огнеупорный фактор (i, j, t + 1) = 1, если продолжительность периода огнеупора> максимальной продолжительности огнеупора.

Имена и описания входных, расчетных и выходных переменных приведены в таблице 1.Поскольку существует ряд входных переменных, мы выбрали следующие сокращенные дескрипторы, чтобы можно было легко сравнивать изменяющиеся условия:

X.S1YYY: weibullvar1 / weibullvar2 / weibullvar3; S2ZZZ: weibullvar4 / weibullvar5 / weibullvar6.

Здесь X представляет собой конкретный набор входных переменных для строки, столбца, временных шагов, начального давления, минимального давления, максимальной продолжительности разрыва, длительности огнеупора, множителя потенциала действия и множителя огнеупора (см. Таблицу 2).S1YYY относится к исходному значению анатомической чувствительности (anatomysens) между 1000 и 1999. S2ZZZ относится к исходному значению распределения потенциала действия (порог взрыва) с 2000 по 2999. Weibull1–3 относится к параметрам Вейбулла для анатомической чувствительности и Weibull4–6 для действия возможные пороговые параметры.

Результаты

Здесь мы описываем поведение моделирования для конкретных входных значений (Таблица 2). На рисунке 3A значения по умолчанию: 1.S1000: 1,8 / 1 / 0,3; С2000: 4/0.6 / 0,4, показывают профиль давления, указывающий на паттерны, обычно наблюдаемые при использовании катетеров под давлением у рожениц. Схватки носят регулярный характер, хотя и показывают некоторую вариабельность периода между схватками. Высота пиков немного различается. Каждое сокращение возникает спонтанно. Давление сначала поднимается медленно, затем ускоряется. Сначала псевдоплато, затем псевдосимметричная фаза спада. Следует отметить, что время рефрактерности установлено на 20 итераций, но количество шагов между некоторыми сокращениями составляет ~ 40.

Рисунок 3. A. Результаты моделирования с использованием значений по умолчанию.

Полный набор входных значений см. В таблице 2. B. Множитель потенциала действия был изменен на 2 с 3, имитируя воздействие нифедипина (все остальные входные значения остались такими же, как в A). C. Множитель потенциала действия был дополнительно уменьшен до 1,5, имитируя увеличение концентрации нифедипина.

https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1003850.g003

На рисунке 3B множитель потенциала действия уменьшен с 3 до 2.Видны только небольшие локализованные сокращения, и скоординированные сокращения на уровне органов теряются. Это то, что можно было бы ожидать после воздействия нифедипина, который блокирует кальциевые каналы L-типа и дозозависимо ингибирует сокращения полосок ткани [20]. Однако дальнейшее уменьшение множителя потенциала действия до 1,5 (имитирующее увеличение концентрации нифедипина) приводит к парадоксальному повторному появлению скоординированных сокращений (рис. 3С).

В экспериментах по изометрической сократимости основным эффектом воздействия окситоцина является увеличение производства силы.Чтобы смоделировать этот эффект, мы пошагово увеличивали множитель потенциала действия с 1,5 до 2, затем 4, затем 8 (рис. 4A, B, C, D соответственно). Мы также моделируем другого пациента, увеличивая количество областей (используя 5 строк и 5 столбцов) и изменяя псевдослучайные семена, которые назначают различные матрицы пороговых значений анатомической чувствительности и потенциала действия. Когда множитель потенциала действия равен 1,5, скоординированных сокращений не наблюдается. Увеличение этого значения до 2 приводило к появлению нерегулярных и нечастых сокращений.В 4 года схватки стали более регулярными, с большей силой и частотой. При этих настройках время между схватками близко к пределу рефрактерной продолжительности. Удвоение множителя потенциала действия до 8 привело лишь к незначительным изменениям в схеме сокращения.

Рис. 4. Моделирование другого «пациента» с использованием различных исходных значений для анатомической чувствительности (1474) и порога потенциала действия (2500).

Множитель потенциала действия изменен с 1,5 (A) на 2 (B), на 4 (C), на 8 (D), имитируя возрастающее воздействие окситоцина.

https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1003850.g004

Далее мы продемонстрируем, что симуляция может генерировать сокращения, которые инициируются несколькими кардиостимуляторами. В этом прогоне строки и столбцы настроены так, чтобы отражать 25 областей (строки = столбцы = 5), а начальные числа случайных чисел для пороговых значений анатомической чувствительности и потенциала действия установлены на 1474 и 2500 соответственно. Регулярные сокращения наблюдаются только с небольшими вариациями интервала между сокращениями (рис.5А. Цветная анимация региональных мероприятий показывает, что первый регион, демонстрирующий значительную активность, продолжающуюся в условиях глобального сокращения, не всегда один и тот же (рис. 5 B, C, D).

Рисунок 5. A. Моделирование с использованием тех же начальных значений, что и на рис. 4 , и средних значений параметров.

Периоды между схватками различаются незначительно. B, C и D. Региональные мероприятия непосредственно перед сокращениями 4 , 5 и 6 соответственно.У каждого из трех сокращений есть свой очевидный кардиостимулятор (стрелка).

https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1003850.g005

Вероятность того, что область станет активной, увеличивается при высоком значении анатомической чувствительности, но низком значении порога потенциала действия. Поэтому, чтобы приблизительно оценить общую или «общую» чувствительность каждой области, мы разделили анатомическую чувствительность на пороговое значение потенциала действия для каждой области. Самая чувствительная область находится в строке 5, столбце 1 (общая чувствительность = 4.003). Вторая наиболее чувствительная область находится в строке 3, столбце 5 (общая чувствительность = 2,024), а третья — в строке 5 столбца 3 (общая чувствительность = 1,975). Электрокардиостимулятор для сокращения 4 ^th (рис. 5B, этап 98) — это область в строке 5, столбец 3, кардиостимулятор для сокращения 5 ^th (рис. 5C, этап 122) — это область в строке 5. , столбец 1, а кардиостимулятор для сокращения 6 ^th (рис. 5D, этап 151) — это область в строке 3 столбца 5.

Изолированная полоска ткани может быть смоделирована с помощью row = columns = 1 (Рис.6). Здесь мы специально устанавливаем анатомическую чувствительность на значение, близкое к 1 (0,991, используя anatomy seed 1341), поскольку в изометрических условиях анатомическая чувствительность в точности равна 1. Значение порога составляет 0,558 (начальное значение порога 2987). Повторные испытания показывают, что ткань будет сокращаться только в том случае, если минимальное давление выше 0,6, даже если начальное давление выше порогового значения (рис. 6B). Следовательно, минимальное давление является ключевым фактором для определения того, произойдут ли региональные сокращения.

Рисунок 6.Моделирование одной ткани, эксперимент изометрической сократимости.

Параметры семян и Вейбулла были специально выбраны так, чтобы анатомическая чувствительность была близка к 1 (0,991), а порог потенциала действия был низким (0,558). A. Минимальное давление, установленное выше порога потенциала действия (0,6), указывает на повторяющиеся сокращения. B. Минимальное давление, установленное ниже порогового значения (0,55), не обнаруживает повторяющихся сокращений, даже если начальное давление выше порогового значения.

https: // doi.org / 10.1371 / journal.pcbi.1003850.g006

Когда строки = 1, столбцы = 2, есть две области, которые имитируют две механически связанных полосы ткани (рис. 7 [16]. Параметры семени анатомии и Вейбулла установлены на отражают обе ткани с аналогичными значениями анатомической чувствительности около 1 (0,986 и 0,989 соответственно). Левая и правая ткани имеют пороговые значения потенциала действия 0,428 и 0,670, соответственно, и минимальное давление устанавливается между этими значениями (0,5). Рис. 7A: ткани колеблются в противофазе.Анимация активности показывает, что при этих настройках две области не могут быть одновременно активными одновременно (не показаны) — сначала активируется «левая» ткань, а затем «правая». Эта картина хорошо коррелирует с экспериментальными наблюдениями (рис. 7B) [16]. Однако, когда моделирование запускается с начальным давлением, увеличенным до 1 (рис. 7C), области колеблются одновременно, и выраженное давление велико. Также возможно координировать сокращения, уменьшив продолжительность огнеупора до 10 (рис.7D, начальное давление было возвращено к 0,5).

Рис. 7. Две ткани, соединенные встык, в эксперименте изометрической сократимости.

A. Моделирование, при котором обе ткани выражают повторяющиеся сокращения, но ткани сокращаются в противофазе. B. Противофазные сокращения, экспериментально зарегистрированные на двух полосах ткани миометрия крысы, демонстрирующие чередующийся паттерн сокращения, соответствующий A (из ссылки 16). «L» — биоэлектрическая активность левой полоски ткани; «R» — биоэлектрическая активность правой полоски ткани.C. Моделирование после увеличения начального давления, но при сохранении всех других входных значений такими же, как в A, выявляет синфазные сокращения. D. Возврат начального давления к значению A, но уменьшение продолжительности рефрактерности также приводит к синфазному паттерну ткани.

https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1003850.g007

Помимо особых случаев, когда моделировались только одна или две области, изменение количества областей имеет важное влияние на выражение сокращений.Чтобы сопоставить общее производство силы как функцию количества регионов, мы вычислили псевдо-«единицы Монтевидео» (pMV = пиковая сила * # сокращений за 300 временных шагов) и построили это значение как функцию количества регионов (рис. . 8). На рисунке 3B с 16 областями, уменьшая значение множителя потенциала действия до 2 из 3, региональные колебания не в состоянии создать достаточное давление, чтобы вызвать скоординированное сокращение на уровне органов. Продолжая использовать эти входные значения, глобальные сокращения выражаются, когда количество регионов увеличивается до 18 (6 строк, 3 столбца), а единицы pMV остаются высокими в 30 регионах.В 32 регионах единицы pMV снижаются и остаются низкими в 42 регионах. Когда количество регионов 49 и выше, единицы Монтевидео снова увеличиваются. Чтобы гарантировать, что падение силы между 32 и 42 областями не было результатом большого изменения чувствительности при изменении количества областей, для каждого прогона мы усредняли общую чувствительность всех областей, чтобы получить среднее значение общей чувствительности. Хотя средняя общая чувствительность незначительно варьируется, начало глобального сокращения в 18 регионах и падение среднего уровня силы в 32–42 регионах, по-видимому, не связано с изменением чувствительности.

Рис. 8. Единицы псевдо-Монтевидео рассчитываются по пиковым давлениям и общему количеству сокращений, выраженному в 300 временных шагах.

Количество строк (i) и столбцов (j) варьируется, но в остальном входные значения такие же, как на рис. 3B. При изменении общего числа регионов единицы псевдо-Монтевидео (сплошная линия) изменяются сложным образом, выражая пик между 18 и 30 областями. Среднее значение общей чувствительности (закрашенные кружки) аппроксимируется анатомической чувствительностью и пороговым значением потенциала действия для всех областей.Поскольку эти значения псевдослучайно выбираются для каждой области, есть небольшое изменение средней общей чувствительности, особенно для 4-8 областей. Но для 10 регионов и выше падение единиц псевдо-Монтевидео нельзя объяснить изменением общей чувствительности.

https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1003850.g008

Обсуждение

Наша модель специально ограничена человеческим трудом, потому что человеческая матка в первую очередь является органом, создающим давление, а это может быть неверно для грызунов или других низших животных.Две основные цели этого моделирования: 1) определить, может ли наша модель синхронизации региональных сокращений с использованием механотрансдукции давление-давление воспроизвести зависящий от времени профиль сокращений матки; и 2) получить представление о том, как физиология клеточного и тканевого уровней интегрируется в сократительную способность органов. Мы демонстрируем общий вид профиля давления сокращающейся матки, используя различные входные значения, и поэтому достигли первой цели.Остальная часть обсуждения посвящена второй цели.

Закон Лапласа строго применяется только к очень тонкостенным сосудам, и доступны численные методы для учета толстых стенок и более точного количественного определения зависимости давления от напряжения. Это необходимо для сердца, но матка не имеет сложной анатомии, упорядоченного механизма набора тканей или больших изменений объема или толщины стенки при каждом сокращении. Таким образом, хотя более сложная модель, вероятно, более точно описывала бы ход повышения давления в зависимости от каждого регионального сокращения, мы обнаружили, что закон Лапласа работает хорошо и объясняет многие ключевые элементы функции матки человека.

В нашей модели мы используем термин «минимальное давление» для обозначения давления между сокращениями или клинически базового давления по записям IUPC. Между сокращениями пассивная активность покоя («напряжение покоя» или «тонус») каждой области стенки матки определяется путем умножения на анатомическую чувствительность в соответствии с законом Лапласа. Тогда соотношение между напряжением покоя и пороговой чувствительностью определяет, будет ли какая-либо область испытывать потенциал действия и сокращаться (рис.6). Следовательно, тремя доминирующими факторами, определяющими возникновение схваток, являются базовое давление, анатомия матки и электрическая чувствительность каждой области. Хотя свойства электрической возбудимости миометрия долгое время считались ключом к началу родов, только недавно было предложено, что тонус миометрия в сочетании с анатомическими соображениями [18] способствует началу родов.

При некоторых условиях региональные колебания возникают спонтанно, но не могут задействовать достаточное количество регионов, чтобы выразить то, что можно было бы разумно описать как глобально скоординированные или органные сокращения.Также можно было обнаружить состояния, когда происходило обратное, и сокращения на уровне органов всегда возникали в результате одного или двух спонтанных региональных сокращений. В других условиях одновременно наблюдались как плохо скоординированные, так и глобально скоординированные региональные сокращения.

Есть две модели взаимодействий, которые происходят, когда наблюдается региональная активность, но сокращения на уровне органов не выражены. Во-первых, большая часть областей может иметь низкую анатомическую чувствительность или высокий порог потенциала действия, и, несмотря на основной фон повышения давления, они не задействованы для участия в сокращении.Это можно рассматривать как «сбой чувствительности». Во-вторых, группы наиболее чувствительных областей могут колебаться в противофазе с другими группами, что снижает давление. Развитие притупленного давления является причиной неспособности задействовать промежуточно чувствительные регионы. Второй паттерн можно рассматривать как «сбой синхронизации».

Очень интересные симуляции наблюдаются при сосуществовании плохо скоординированных сокращений и сокращений на уровне органов. В этих случаях возникает сложное и возникающее поведение, так как входные значения меняются, и многое делается в отношении взаимосвязи между функцией на уровне ткани и на уровне органа.На рисунке 3A общий вид профиля давления предполагает только скоординированные сокращения, но подробный анализ матрицы активности показывает, что несколько областей активируются на короткое время между скоординированными сокращениями. Нифедипин действует дозозависимым образом, снижая пиковую силу в экспериментах с изометрической полосой миометрия [20]. Чтобы приблизиться к блокирующему эффекту нифедипина кальциевых каналов L-типа, мы скромно уменьшаем множитель потенциала действия и наблюдаем потерю скоординированных сокращений (рис.3Б). Однако по мере дальнейшего уменьшения множителя потенциала действия скоординированные сокращения снова появляются (рис. 3C), хотя и с меньшей частотой и силой по сравнению с начальным значением. Таким образом, наше моделирование предполагает, что более высокие концентрации нифедипина при некоторых условиях могут быть менее эффективными для остановки сокращений на уровне органов, чем более низкие дозы. Клинически нифедипин как токолитический агент проявляет различные ответы, и это моделирование может помочь в понимании этого сложного поведения.

На рисунке 4 мы моделируем реакцию матки на воздействие окситоцина путем увеличения множителя потенциала действия. Начиная с условий, при которых не наблюдается координированных сокращений, имитация повышения окситоцина приводила к появлению сокращений за счет преодоления нарушения чувствительности. За этим последовало увеличение пиковой силы и частоты. Сравнивая отдельные региональные действия, увеличение можно отнести к большему множителю потенциала действия, вызывающему более высокое давление со стороны первых нескольких регионов, которые становятся активными.Более высокие давления быстрее задействуют некоторые регионы, которые ранее находились в противофазе. Следовательно, преодоление нарушения синхронизации региональных сокращений увеличивает силу и частоту сокращений. В совокупности, моделирование предполагает, что эффекты окситоцина на уровне органов являются косвенным результатом эффектов на клеточном уровне, но более прямо из-за сложности компонента механотрансдукции нашей модели.

На первый взгляд, есть соблазн предположить, что наиболее чувствительная область будет служить в качестве стабильного кардиостимулятора, причем кардиостимулятор, возможно, рассматривается как первая область, которая демонстрирует активность, а затем участвует в сокращении.Тем не менее, это не всегда так. На рисунке 5 наиболее чувствительная область (строка 5, столбец 1) почти вдвое превышает чувствительность следующей наиболее чувствительной области. В то время как эта область непосредственно инициирует некоторые сокращения, другие области активируются первыми для других сокращений. Ответственность за определение темпа перекладывается на этих «альтернативных кардиостимуляторов», когда наиболее чувствительная область находится в рефрактерном периоде, а большинство других областей — не в их. Это эмерджентное свойство сложной системы, которое в принципе непредсказуемо.Следовательно, стабильный кардиостимулятор не является ни необходимым, ни достаточным для эффективных родов, и, если наша модель выдержит дальнейшие исследования, необходимо пересмотреть общую концепцию кардиостимулятора. (См. «Переосмысление концепции кардиостимулятора» ниже.)

Возможно, наиболее противоречивым аспектом нашей модели является то, что локальные вариации анатомии имеют существенное влияние на выбор и распределение кардиостимуляторов и последовательность регионального рекрутирования. Хотя мы использовали случайную выборку из распределения Вейбулла для аппроксимации этих анатомических различий, эти значения могут быть определены экспериментально [2], и мы с нетерпением ждем анализа этих данных.

Есть два тривиальных момента относительно моделирования одной области (рис. 6; строки = столбцы = 1). Во-первых, чтобы выразить колебания, минимальное давление должно превышать порог потенциала действия, длительность всплеска определяет ширину разрыва, а продолжительность рефрактерного периода устанавливает время между сокращениями. Таким образом, тривиальный второй момент: только с одной областью и без возможности взаимодействия с другими областями, нет возможности для появления эмерджентных свойств.

Мы ранее сообщали в исследованиях мышечной ванны с двумя тканями, что механотрансдукция сама по себе может создавать не синфазный паттерн сокращения, который, как мы предположили, напоминал сокращения Брэкстона-Хикса [16]. Мы моделируем эту экспериментальную конфигурацию, используя строки = 1 и столбцы = 2. Нам удалось продемонстрировать, что две взаимодействующие области способны не совпадать по фазе с паттернами сокращения (рис. 7A), хотя мы не можем определить начальные условия, которые моделировали. чередующиеся сокращения, сдвинутые по фазе на 180 градусов.Смоделированный нами образец противофазности был подобен модели, о которой мы ранее сообщали для двух полосок миометрия, соединенных встык (рис. 7B) [16]. При удвоении начального давления (от 0,5 до 1, рис. 7C) области колебались вместе, даже несмотря на то, что входные значения, описывающие физиологию региональных взаимодействий, были идентичными. В этом контексте система, кажется, имеет память об истории активности.

Возвращение начального давления к 0,5 и уменьшение продолжительности рефрактерности до 10 также приводит ткань в синхронизированный узор (рис.7D). Таким образом, соотношение между рефрактерным периодом и длительностью всплеска может привести к тому, что одна область будет синфазной или не синфазной с другой. Хотя этот механизм кажется разумным, вполне вероятно, что наша модель не включает некоторые важные механизмы на тканевом уровне, которые могут потребоваться для полного объяснения поведения in vivo , таких как синхронизация вне фазы. Например, при некоторых условиях уменьшение натяжения ткани может вызвать сокращение [21], или увеличение натяжения может препятствовать сокращению [22].

Детальное исследование моделируемого сократительного поведения как функции количества регионов показывает, что экспрессия и частота спонтанных сокращений на уровне органов сложным образом зависят от количества регионов (Рис. 8). Когда имеется небольшое количество регионов (16 или меньше), маловероятно, что спонтанное региональное сокращение происходит в анатомическом месте, которое повышает внутриматочное давление настолько, чтобы вызвать другие региональные сокращения — процесс, который мы ранее называли нарушением чувствительности.По мере увеличения количества регионов выражаются согласованные сокращения. Однако дальнейшее увеличение количества областей выше 30 приводит к уменьшению частоты сокращений, и pMV падает. Это связано с тем, что сжатие небольшого процента доступных областей увеличивает давление лишь незначительно, а группы колеблющихся областей не могут координироваться — процесс, который мы ранее называли отказом синхронизации. По мере того как количество регионов превышает 42, сокращения снова учащаются, и pMV возвращается к предыдущим уровням.Этот эффект возникает из-за того, что дополнительные области включают в себя многие из них, которые критически чувствительны к меньшим изменениям давления, что увеличивает рекрутмент, достаточный для преодоления сбоя синхронизации. Однако большее количество регионов означает меньшие регионы, что указывает на плохую электрическую связь. Это говорит о том, что белки, связанные с сокращением, не активируются, а возбудимость и сократимость тканей также плохие. Принимая это во внимание, Рисунок 8 предполагает, что от 18 до 30 является оптимальным количеством регионов для выражения скоординированных сокращений, что хорошо согласуется с нашей оценкой по данным массива SQUID (см. «Дополнительные детали расчета», точка № 1).Следовательно, в контексте нашей модели щелевые соединения необходимы для выражения скоординированных сокращений матки, потому что они определяют количество регионов в критическом диапазоне. Слишком мало, и матка не может проявлять эмерджентные свойства; слишком много, и сокращения одной области не могут повысить внутриматочное давление в достаточной степени, чтобы задействовать другие области.

Есть несколько ограничений нашего моделирования, которые больше отражают предположения, которые мы делаем в отношении физиологии на уровне тканей, а не специфические ограничения, присущие модели.Например, мы предполагаем, что всплески потенциала действия увеличивают сократительную активность за счет коэффициента умножения (множителя потенциала действия). Однако вполне вероятно, что электрическая активность вызывает сокращение тканей посредством гораздо более сложного механизма [2]. Подобная критика может быть применена к нашему моделированию рефрактерного периода, который также можно моделировать, увеличивая порог потенциала действия, а не останавливая всплеск и уменьшая пассивную активность. Самое главное, у нас нет подробных сведений о том, насколько резко увеличивающееся натяжение ткани вызывает сокращение — действительно ли это деполяризация выше порога? Следует подчеркнуть, что физиология на уровне тканей, использованная в модели, поддается проверке, и мы поощряем уточнения модели на основе новых знаний.

Объяснение скорости большого потенциала действия матки

С помощью поверхностной ЭМГ можно измерить кажущуюся скорость, с которой потенциал действия распространяется через матку человека. Две или более пары электродов ЭМГ помещают на поверхность живота, затем расстояние между парами электродов делят на время между началом электрической активности. Сообщается, что в среднем скорости превышают 50 см / сек [4], что почти более чем на порядок больше, чем скорости, измеренные у грызунов in vitro [11].Это несоответствие было объяснено [5], предполагая, что потенциал действия на уровне ткани распространяется на большие расстояния с гораздо более медленными скоростями, но они измеряются быстрее, потому что точка инициирования предположительно находится между электродами или сбоку от них. В нашей модели единичный потенциал действия не распространяется на большие расстояния. Мы предполагаем, что высокие скорости — это артефакты измерения, которые возникают, когда электроды записывают данные из двух областей, разделенных относительно большим расстоянием, и эти области независимо рекрутируются посредством механотрансдукции почти в одно и то же время, потому что области ощущают одинаковое внутриматочное давление.

Однако недавно были измерены скорости распространения потенциала действия (скорость и направление) у доношенных рожениц [23]. Используя двумерный массив на сетке электродных площадок 14 см × 14 см, средняя скорость за 35 сокращений составила 2,18 ± 0,68 см / сек. Максимальное расстояние измерения составляло 17,5 см по диагонали, но около диагоналей были измерены только 3 скорости. Большинство измерений проводились на расстояниях от 3,5 до 7 см. Согласно нашей модели, это, скорее всего, представляет собой измерение скорости распространения потенциала действия в пределах одной области.

Миогенный ответ миометрия

В мелких артериях зависящие от давления сокращения регулируют местный кровоток за счет того, что называется миогенным ответом [17]. Вкратце, резкое повышение внутрисосудистого давления приводит к резкому сокращению стенки артерии, что сужает просвет и помогает поддерживать ток крови через артерию с постоянной скоростью. В нашей модели родовой матки резкое повышение внутриматочного давления приводит к резкому сокращению стенки матки, что еще больше увеличивает давление и привлекает больше областей для участия в сокращении.В этом смысле физиологический процесс, который мы предлагаем для матки, очень похож на миогенную реакцию артерии, за исключением того, что сокращение артерии является тоническим, а сокращение миометрия — фазовым.

Несмотря на это различие, мы предлагаем использовать термин «миогенный ответ миометрия» для обозначения процесса создания большого внутриматочного давления путем синхронизации сокращений стенки матки посредством механотрансдукции. В более ограниченном смысле его также можно использовать для описания механизма сокращений, вызванных растяжением.Основная цель введения этой терминологии — помочь дифференцировать механизмы, используемые для быстрой координации сокращений матки, от механизмов механотрансдукции, используемых для регуляции экспрессии генов в течение более длительных периодов времени.

Применение моделирования клеточных автоматов к сложным биологическим системам

Элементарные CA — это четко определенные математические конструкции, ранее использовавшиеся для исследования эмерджентных свойств сложных систем [24]. Существует всего 256 возможных правил, и Вольфрам помещает каждое в один из четырех классов на основе выражения сложного поведения.Начальные значения не учитываются при классификации правила. Однако биологические КА сильно отличаются от элементарных КА. Правила разделены на уровни, чтобы интегрировать процессы более низкого уровня в функции более высокого уровня, и они сильно ограничены (или, возможно, обогащены) физиологией. После установления правил основная цель биологической CA — изучить влияние входных значений на поведение CA и определить, насколько точно моделируется функция более высокого уровня.

Следовательно, можно многое понять о связи менее сложной физиологии с более сложным биологическим поведением, и имеет смысл классифицировать биологические СА.Поэтому мы предлагаем, чтобы входные значения служили основой для классификации биологических КА. Система «классификации на основе входных данных» должна соответствовать классификации на основе правил, установленной Вольфрамом. Набор входных значений, который сходится к однородному состоянию (без изменения активности с течением времени), относится к классу 1. Набор входных значений, который сходится к повторяющемуся или стабильному состоянию, является классом 2. Набор класса 3 дает «хаотическое» состояние. , без повторяющихся узоров или крупных структур. Набор класса 4 порождает сложное поведение, в котором возникают новые глобальные закономерности.

Кроме того, должны быть два ограничения на биологические СА, если они должны быть классифицируемыми и давать классы, основанные на вводе. Во-первых, правила должны согласовываться с известными релевантными физиологическими процессами, хотя правила не обязательно должны описывать все известные процессы. Например, КА беременной матки не должно содержать правила, описывающее дальнодействующие эфферентные нейронные связи (которые, как известно, не существуют). Тем не менее, необязательно, чтобы он содержал правило, описывающее паракринную передачу сигналов простагландинов, даже несмотря на то, что физиология хорошо известна.Более того, использование правила, описывающего процесс, который не является «известным релевантным физиологическим процессом», должно быть описано как таковое, а входные значения должны позволять тестировать правило. Можно утверждать, что наше предположение о том, что существуют пределы расстояний, на которые потенциалы действия могут распространяться в матке человека, является спекуляцией. Но поскольку мы проверяем это, позволяя количеству регионов варьироваться, CA остается классифицируемой.

Во-вторых, входные значения должны быть физиологически разумными и потенциально измеряемыми или вычисляемыми на основе экспериментов.При формулировании правил каждая входная переменная должна быть максимально согласована с измеряемым физиологическим эффектом. Это позволит CA проверить, как изменение физиологии функционирует. Наконец, чтобы быть отнесенным к классу, входные значения должны быть физиологически разумными. В качестве примера для этого CA любой набор входных значений, который содержит 0 для минимального давления, не может быть отнесен к классу, поскольку матка всегда поддерживает ненулевое базовое давление.

Используя эти определения, примером поведения класса 1 является рисунок 6B.Примером поведения класса 2 является рисунок 6A. Рисунок 3A (набор входных данных по умолчанию) на первый взгляд кажется классом 2, но из-за различий в интервале между сокращениями его лучше всего поместить в класс 4. Хотя это и не показано, более очевидный пример поведения класса 4 имеет место с входными данными. установить 4/4/300 / 0,5 / 0,7 / 8/24/3 / 0,2. S1246: 1,8 / 0,6 / 0,55; S2648: 4 / 0,8 / 0,1. Нам не удалось найти набор входных значений, отображающих поведение класса 3, что может быть отражением стабильности основной физиологической системы.

Помимо классов, должны быть некоторые обозначения, касающиеся взаимосвязи между входными значениями и физиологической значимостью результата. Это будет зависеть от биологической системы. Например, однородное состояние без глобальной активности (например, класс 1) точно описывает матку на протяжении большей части беременности, и важно изучить диапазон входных значений, где это происходит. В других биологических системах это однородное состояние может быть физиологически менее значимым (возможно, СА, описывающая активность мозга).Поэтому мы предлагаем, чтобы для биологических CA можно было добавить дополнительный модификатор в зависимости от их соответствия функции. Сначала мы предлагаем модификатор «N», который относится к поведению, наблюдаемому в пределах нормального функционирования. Модификатор «X» относится к поведению, которое никогда не наблюдалось ни при каких условиях, а модификатор «P» — к поведению с менее нормальной функцией (то есть патологическим). Для поведения при переходе между состояниями, например между нормальным и патологическим состояниями, можно использовать дескриптор N-P.В конечном итоге мы стремимся классифицировать и изучать шаблоны входных наборов, которые помогут определить взаимосвязь между физиологией компонентов и сложным и возникающим поведением органа. Используя эту терминологию, набор входных значений по умолчанию (рис. 3 A) относится к классу 4-N. Предыдущее математическое моделирование функции матки, казалось, было сосредоточено на выявлении условий, которые приводят к повторяющимся фазовым сокращениям, или классу 2-N. Наша работа предполагает, что принудительное поведение класса 2 для моделей замкнутой формы может не потребоваться и может искусственно сузить граничные условия.

Переосмысление концепции кардиостимулятора

Как обсуждалось выше, этот CA предлагает объяснение того, почему стабильный кардиостимулятор не был обнаружен в матке человека, и мы предлагаем пересмотреть концепцию кардиостимулятора матки. Если структура нашей модели верна, режим работы нормального труда использует эмерджентные свойства сложной системы (класс 4). Тем не менее, в любой момент времени будет одна область с наибольшей общей чувствительностью. Эту область можно с полным основанием назвать кардиостимулятором , потому что каскадные события, вызывающие каждое сокращение, в значительной степени обусловлены активностью этой области.Согласно этому определению, кардиостимулятору нужно только инициировать события, которые в конечном итоге прогрессируют, чтобы генерировать повторяющиеся скоординированные сокращения. Это не обязательно должно быть спусковым крючком на переднем крае каждого сокращения (рис. 5) или даже участвовать в каждом сокращении. Ранее попытка определить кардиостимулятор матки включала поиск первой активности в начале каждого сокращения, но мы предполагаем, что поиск области, которая выражает самую высокую частоту активности, позволит идентифицировать кардиостимулятор.Это особенно сложная задача на практике, поскольку современные методы ЭМГ и даже массив SQUID позволяют исследовать только переднюю стенку матки человека.

Пока нет изменений, влияющих на общую чувствительность областей, вероятно, что положение кардиостимулятора будет относительно стабильным, возможно, в течение многих сокращений. Однако расположение кардиостимулятора будет меняться по мере изменения анатомии или возбудимости матки в целом. В частности, место установки кардиостимулятора будет сильно зависеть от электрических взаимосвязей на уровне тканей.Это связано с тем, что изменение размера областей меняет два фактора: местную анатомию и (как показано на рисунке 8) взаимодействия областей в системе класса 4.

Можно наблюдать повторяющуюся региональную активность, которая не привлекает другие регионы и не связана с координированными сокращениями. Это поведение, скорее всего, относится к классу 2. Как мы предложили выше, истинные роды возникают из поведения класса 4, поэтому повторяющаяся деятельность, связанная с поведением класса 2, которая не приводит к скоординированным сокращениям, является просто повторяющейся деятельностью, а не действием кардиостимулятора.

Клинические применения

Моделирование на этом этапе разработки не подходит для наблюдения за клиническими данными и последующего предложения конкретных методов лечения, предназначенных для нормализации паттернов. Тем не менее, это долгосрочная цель, и мы поощряем дальнейшее изучение и доработку модели другими. С этой целью мы предоставляем код и документацию для этого моделирования в дополнительной информации S1 и S2. Программу можно бесплатно загрузить, изменить и изучить.

В заключение, моделирование нашей модели успешно связывает физиологию клеточного и тканевого уровня с наблюдаемым функционированием на уровне органов. Этот успех поддерживает нашу модель электрической активности и механотрансдукции, синергетически объединяющуюся в двойной механизм глобальной функции матки. Если эта модель выдержит дальнейшее исследование, мы предлагаем отказаться от концепции стабильного кардиостимулятора матки, запускающего и участвующего в каждом сокращении, в пользу человеческого труда. В нашей модели расстояния, на которые могут распространяться потенциалы действия in vivo, определяют размер функциональных областей, и количество функциональных областей важно для выражения скоординированных сокращений.Мы предполагаем, что необходима дальнейшая работа, чтобы определить, как эти расстояния изменяются в зависимости от различных клинических состояний, включая многоплодную беременность, аномалии матки, массовые поражения матки и срок беременности.

Вклад авторов

Эксперимент задумал и спроектировал: RCY. Проведены эксперименты: RCY. Проанализированы данные: RCY. Предоставленные реагенты / материалы / инструменты анализа: RCY PB. Написал статью: RCY. Разработана модель функции матки: RCY. Разработано программное обеспечение, используемое при моделировании: PB RCY.При условии клинических коррелятов: RCY. Интерпретированы результаты моделирования в контексте приложения к человеческому труду: RCY. Разработал систему классификации биологических клеточных автоматов: RCY PB.

Список литературы

1. 1. Рэй С., Джонс К., Купиттайянант С., Ли Ю., Мэтью А. и др. (2003) Передача сигналов кальция и сократимость матки. Исследование J Soc Gynecol 10: 252–264.
2. 2. Асланиди О., Атия Дж., Бенсон А. П., ван ден Берг Г. А., Бланкс А. М. и др.(2011) К вычислительной реконструкции электродинамики преждевременных и доношенных человеческих родов. Prog Biophys Mol Biol 107: 183–192.
3. 3. Сиггер Дж. Н., Хардинг Р., Дженкин Г. (1984) Взаимосвязь между электрической активностью матки и хирургически изолированным миометрием у беременных и небеременных овец. J Reprod Fertil 70: 103–114.
4. 4. Луковник М., Манер В.Л., Чамблисс Л.Р., Блюмрик Р., Бальдуччи Дж. И др. (2011) Неинвазивная электромиография матки для прогнозирования преждевременных родов.Am J Obstet Gynecol 204: 228 e221-210.
5. 5. Rabotti C, Oei SG, van ‘t Hooft J, Mischi M (2011) Электрогистерографическая скорость распространения для прогнозирования преждевременных родов. Am J Obstet Gynecol 205: e9–10 ответ автора e10.
6. 6. Rihana S, Lefrancois E, Marque C (2007) Двухмерная модель распространения электрических волн в матке. Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc 2007: 1109–1112.
7. 7. La Rosa PS, Eswaran H, Preissl H, Nehorai A (2012) Многомасштабная прямая электромагнитная модель сокращений матки во время беременности.BMC Med Phys 12: 4.
8. 8. Young RC (2000) Сигнализация на уровне тканей и контроль сократительной способности матки: гипотеза потенциала действия — кальциевая волна. Исследование J Soc Gynecol 7: 146–152.
9. 9. Barclay M, Andersen H, Simon C (2010) Эмерджентное поведение в детерминированной модели матки человека. Reprod Sci 17: 948–954.
10. 10. Bru-Mercier G, Gullam JE, Thornton S, Blanks AM, Shmygol A (2012) Характеристика сигналов Ca2 + на тканевом уровне в спонтанно сокращающемся миометрии человека.J Cell Mol Med 16: 2990–3000.
11. 11. Ламмерс В.Дж., Миргани Х., Стивен Б., Дханасекаран С., Вахаб А. и др. (2008) Паттерны электрического распространения в интактной матке беременной морской свинки. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol 294: R919–928.
12. 12. Рамон С., Прейссл Х., Мерфи П., Уилсон Дж. Д., Лоури С. и др. (2005) Синхронизирующий анализ магнитной активности матки во время сокращений. Biomed Eng Online 4: 55
13. 13. Эсваран Х., Говиндан Р. Б., Фурдеа А., Мерфи П., Лоури С. Л. и др.(2009) Извлечение, количественная оценка и характеристика магнитомиографической активности матки — исследование практического примера. Eur J Obstet Gynecol Reprod Biol 144 Приложение 1: S96–100.
14. 14. Csapo A (1970) Диагностическое значение внутриматочного давления. II. Клинические исследования и испытания. Obstet Gynecol Surv 25: 515–543.
15. 15. Гарфилд RE, Бленнерхассетт М.Г., Миллер С.М. (1988) Контроль сократимости миометрия: роль и регуляция щелевых соединений.Oxf Rev Reprod Biol 10: 436–490.
16. 16. Young RC, Goloman G (2011) Механотрансдукция в миометрии крысы: координация сокращений электрически и химически изолированных тканей. Reprod Sci 18: 64–69.
17. 17. Baek EB, Kim SJ (2011) Механизмы миогенного ответа: Ca (2 +) — зависимая и независимая передача сигналов. J Smooth Muscle Res 47: 55–65.
18. 18. Соколовски П., Сэзон Ф., Джайлз В., МакГрат С., Смит Д. и др. (2010) Траектории натяжения стенки матки человека и начало родов.PLoS One 5: e11037.
19. 19. Young RC, Zhang P (2004) Биоэлектрические сигналы на тканевом уровне как триггер сокращений матки при беременности у человека. Исследование J Soc Gynecol 11: 478–482.
20. 20. Лонго М., Джайн В., Ведерников Ю.П., Ханкинс Г.Д., Гарфилд Р.Э. и др. (2003) Влияние блокады Са (2 +) — канала L-типа, открытия К (+) (АТФ) -канала и оксида азота на сократимость матки человека в зависимости от гестационного возраста и родов. Мол Хум Репрод 9: 159–164.
21. 21.Hurd WW, Gibbs SG, Ventolini G, Horowitz GM, Guy SR (2005) Укорочение увеличивает спонтанную сократимость миометрия у беременных в срок. Am J Obstet Gynecol 192: 1295–1301 обсуждение 1301–1293.
22. 22. Монаган К., Бейкер С.А., Дуайер Л., Хаттон В.С., Сик Парк К. и др. (2011) Зависимый от растяжения калиевый канал TREK-1 и его функция в миометрии мышей. J Physiol 589: 1221–1233.
23. 23. Lange L, Vaeggemose A, Kidmose P, Mikkelsen E, Uldbjerg N, et al.(2014) Скорость и направленность распространения электрогистерографического сигнала. PLoS One 9: e86775.
24. 24. С. З. (2002) Новый вид науки: Wolfram Media, Шампейн, Иллинойс.

Секс после гистерэктомии — NHS

Как гистерэктомия может повлиять на вашу сексуальную жизнь, как долго вам следует подождать, прежде чем снова заняться сексом, и как справиться с такими проблемами, как сухость влагалища.

Требуется время, чтобы вернуться к нормальному состоянию после операции, но гистерэктомия также может иметь сильное эмоциональное воздействие, которое может повлиять на ваше отношение к сексу.

Если у вас возникли проблемы с сексом после операции, вам окажут помощь. Вы можете поговорить со своим терапевтом или консультантом.

Как долго вам следует ждать, прежде чем заняться сексом после гистерэктомии?

Вам будет рекомендовано не заниматься сексом в течение 4–6 недель после гистерэктомии. Это должно дать время для заживления шрамов и остановки любых выделений из влагалища или кровотечения.

Если вы не чувствуете себя готовым к сексу через 6 недель, не волнуйтесь — разные женщины чувствуют себя готовыми в разное время.

Существует много различных типов гистерэктомии, которые влияют на то, как она выполняется и что удаляется.

Полная гистерэктомия — это удаление матки (матки) и шейки матки. Если шейка матки остается неповрежденной, это субтотальная гистерэктомия. Иногда также удаляются яичники или маточные трубы.

Какие органы удаляются, зависит от ваших личных обстоятельств и причин, по которым вам сделали гистерэктомию.

Кровотечение после секса после гистерэктомии

Если вы заметили кровотечение после секса после гистерэктомии, обратитесь к врачу, чтобы узнать, почему это происходит.Ваш врач может предложить лечение и проверить, все ли хорошо заживает.

Чувство слабости после гистерэктомии

Удаление матки может вызвать у вас чувство утраты или грусти. Однако эти чувства должны пройти.

Возможно, вам поможет сосредоточиться на своем выздоровлении — правильно питаться, заниматься спортом (ваш врач скажет вам, к какой активности вам следует стремиться) и поговорить с партнером или друзьями о том, как вы себя чувствуете.

Если вам трудно справиться с этими эмоциями, поговорите со своим терапевтом или консультантом. Возможно, вам удастся получить консультацию, которая поможет вам преодолеть свои чувства. Найдите консультанта рядом с вами.

Также может быть полезно прочитать о том, как другие женщины справлялись с подобными переживаниями. Вы можете прочитать об опыте женщин после гистерэктомии на сайте healthtalk.org.

Секс и менопауза

Если вам удалили яичники и матку, это вызовет менопаузу независимо от вашего возраста.Изменение уровня гормонов во время менопаузы может повлиять на вашу сексуальную жизнь. Узнайте больше о менопаузе.

Половое влечение после гистерэктомии

Некоторые женщины после гистерэктомии теряют интерес к сексу. Если это произойдет с вами, ваш интерес к сексу может вернуться по мере вашего выздоровления.

Если вы и ваш партнер чувствуете, что это проблема, поговорите об этом вместе, чтобы это не превратилось в негласную проблему между вами. Вы также можете поговорить со своим терапевтом или найти консультанта, который может предложить помощь с сексуальными проблемами.

На нашей странице разговоров о сексе есть советы психосексуального терапевта, которые могут оказаться полезными.

Отсутствие полового влечения может усугубляться депрессией, симптомами менопаузы, проблемами во взаимоотношениях и стрессом. Эти проблемы часто носят временный характер, но если симптомы менопаузы или депрессии не исчезнут, обратитесь к врачу. Лечение симптомов менопаузы может косвенно повысить ваше сексуальное влечение за счет улучшения вашего общего самочувствия и уровня энергии.

Узнайте больше о сохранении вожделения.

Сухость влагалища, ощущения и оргазм

Гистерэктомия не означает, что вы не можете испытать оргазм. У вас все еще есть клитор и половые губы, которые очень чувствительны.

Неизвестно, какую роль шейка матки играет в оргазме. Некоторые эксперты утверждали, что удаление шейки матки может иметь неблагоприятный эффект, но другие обнаружили, что это не так.

Обзор данных, сравнивающих субтотальную гистерэктомию с тотальной гистерэктомией у женщин в пременопаузе, показал, что оба типа дают сходные результаты для сексуальной функции.

В исследовании, сравнивающем различные хирургические методы гистерэктомии, некоторые женщины отметили снижение сексуальных ощущений. Это включало снижение чувствительности при проникновении партнера во влагалище, сухость влагалища и менее интенсивные оргазмы. Если до гистерэктомии у вас были заметные сокращения матки во время оргазма, вы можете обнаружить, что больше их не испытываете.

Если после гистерэктомии влагалище стало более сухим, чем раньше, попробуйте использовать смазку для секса. Вы можете купить их без рецепта в аптеке.

Ваш хирург посоветует вам делать упражнения для тазового дна, чтобы помочь вашему выздоровлению. Эти упражнения также могут привести в тонус мышцы влагалища и улучшить сексуальные ощущения. Подробнее об упражнениях для тазового дна.

Другие женщины сообщают, что после гистерэктомии были устранены предоперационные симптомы (такие как боль), и у них появилось большее чувство благополучия и счастья.

У Королевского колледжа акушеров и гинекологов есть буклеты о восстановлении после гистерэктомии:

Хорошо восстанавливается после абдоминальной гистерэктомии

Хорошо восстанавливается после вагинальной гистерэктомии

Хорошо восстанавливается после лапароскопической гистерэктомии

Последняя проверка страницы: 14 мая 2019 г.
Срок следующей проверки: 14 мая 2022 г.

границ | Пространственно-временное картирование сокращающейся беременной матки кролика показывает противоположные изменения при увеличении беременности и дозировке окситоцина

Введение

Основные механические функции матки млекопитающих — действовать как хранилище, в котором может происходить рост плода, и обеспечивать средство, с помощью которого плод может быть изгнан после его полного развития.Первое достигается за счет улучшения тонуса стенок матки и, следовательно, их податливости, то есть легкости, с которой полость матки может быть расширена. Следовательно, объем полости увеличивается у людей с примерно 50 мл (1) до более 4000 мл (2), чтобы вместить растущий плод без чрезмерного повышения внутрипросветного давления (3). Однако мало что известно об изменениях сократительной динамики, которые лежат в основе этой «аккомодационной» модуляции тонуса, и, кроме того, существуют противоречивые данные относительно пространственно-временного расположения сокращений матки.

Множество косвенных свидетельств относительно расположения и времени индивидуальных сокращений получено из качественного анализа изменений связанного электрического потенциала в мультиэлектродах (4). Большая часть этой работы предполагает, что распространение электрических явлений, связанных с сокращениями матки, то есть локализованных всплесков активности, является скорее хаотическим, чем упорядоченным, с локально изменяющимися паттернами с повторным входом, очевидными у некоторых видов (4, 5). Дальнейшая работа предполагает, что сокращения матки не развиваются по окружности вдоль длинной оси полости матки.Следовательно, например, сокращения матки (6) и связанная с ними электрическая активность (7) относительно снижаются вокруг места плацентации (8). Опять же, хотя работа показывает, что характер и время сокращений матки могут быть изменены гормональными и другими стимулами (9), мы не можем найти прямых доказательств того, что эти стимулы облегчают пространственно-временную организацию сокращений по всей толщине мышцы матки, вызывая перистальтику. прогрессия. Качественные прямые исследования сокращения матки человека с использованием двухмерного электрогистерографического картирования аналогичным образом показывают, что распространяющийся фронт активности электрического взрыва нерегулярен (10) и что сокращения матки различаются по частоте и силе между проксимальной и дистальной областями и между соседними участками (6, 11).

В совокупности такие данные подтверждают гипотезу о том, что движение содержимого матки в нужном направлении может быть вызвано исключительно изменением внутриматочного давления, т. Е. Общим повышением тонуса стенки с целью уменьшения объема просвета как у кроликов, так и у других животных. люди (12, 13). Кроме того, данные свидетельствуют о том, что такое действие может быть результатом исключительно или частично локальной механотрансдукции (14). Таким образом, полоски мышц матки чувствительны к растяжению (15), и при введении болюса раствора Тиродеса ​​в полость матки возникает механотрансдуктивный ответ.Последний включает начальную реакцию «раннего растяжения», когда давление в просвете поднимается выше исходного давления, и последующий период, когда ритмические сокращения уменьшаются по амплитуде и внутриматочное давление снижается в течение 20 минут (16). Аналогичным образом, ряд экспериментов показал, что гидростатические (17) и растягивающие (18) силы могут вызывать аналогичные сокращения в беременной матке. Следовательно, нарушение величины вызванных механорецепторами микровыступлений может действовать для снижения внутриматочного давления и обеспечения аккомодации аналогично тому, как это происходит в емких структурах, таких как мочевой пузырь в состоянии покоя (19, 20) и дно желудка (21).Снова гормональные (22) и другие стимулы (23) могут воздействовать на изменение порога такого сброса, чтобы повысить внутриматочное давление и вызвать изгнание плода. Следовательно, например, сообщается, что окситоцин увеличивает частоту и интенсивность сокращений в острогенизированной матке различными путями (24).

В ряде других исследований было высказано предположение, что сокращения матки организованы в пространственно-временном отношении. В одной из ранних работ было показано упорядоченное развитие электрической активности рога матки беременных овцематок (25).Опять же, в то время как недавние многоэлектродные исследования показали мало доказательств строго упорядоченного распространения отдельных сокращений матки от проксимального до дистального, сообщалось, что общее направление развития распространяющихся электрофизиологических всплесков было от проксимального к дистальному вдоль длинной оси матки ( 26–29). Недавние ультразвуковые исследования, основанные на данных поперечного сечения, также показали, что внутренний, преимущественно кольцевой, слой маточной мышцы рядом с эндометрием i.е., слой subvasculare может стать пространственно-временным организованным, чтобы сформировать «перистальтические» сокращения (30). Совсем недавно согласованные гистологические и электрофизиологические исследования изолированной матки крысы указали на наличие зон стимуляции миометрия / плаценты, которые тесно связаны с местом плацентации, что вызвало гипотезу о том, что «пространственная организация этих областей, вероятно, способствует скоординированной родоразрешение при многоточечной матке »(31).

Sensu strictu Перистальтика включает в себя интегрированное действие устойчиво распространяющихся полос продольного и кругового сокращения мышц для создания распространяющегося сужения просвета, которое воздействует непосредственно на содержимое просвета и придает ему импульс (32, 33).В тонком кишечнике такому интегративному действию способствует анатомическое и физиологическое разделение продольных и циркулярно ориентированных гладких мышц (34). Существует аналогичное анатомическое разделение продольной и круговой мышцы в стенке матки у некоторых видов, в том числе у видов с двурогой маткой, таких как кролик (35). Однако ориентация длинных осей составляющих миоцитов в стенке матки человека, по-видимому, менее четко разграничена, хотя недавняя работа указывает на более высокие концентрации циркулярно ориентированных волокон около полости и вокруг трубных отверстий, а также более высокие концентрации продольно ориентированных волокон около серозной оболочки (36).Другая работа указывает на то, что стенка матки человека состоит из локализованных масс гладких мышц (37), длинные оси которых сильно переплетены (36), анатомия которой заставила одного рабочего предположить, что эта структура и способ ее соединения интерстициальной тканью обеспечивают локальную механическую функцию (38).

Если бы сокращения матки были организованы для формирования перистальтики для непосредственного продвижения содержимого матки, то можно было бы ожидать, что их направление распространения будет меняться в зависимости от функции.Таким образом, человеческая матка, как сообщается, демонстрирует периодические сокращения (39) во время менструации для удаления клеточного мусора (40), во время пролиферативной фазы менструального цикла для обеспечения ретроградного транспорта сперматозоидов (41) и во время ранней беременности для обеспечения правильного размещения. концептуса в полости матки (42). В настоящее время мы не можем найти убедительных доказательств того, что эти события организованы таким образом, чтобы распространяться в нужном направлении.

И наоборот, если бы матка действовала в первую очередь на основе механотрансдукции и движение содержимого было следствием изменений объема или внутриматочного давления, то направление их движения могло бы определяться сопутствующими реципрокными изменениями уровня окклюзии. проксимального i.д., трубные или дистальные, т. е. шейные отверстия полости, а не за счет изменения пространственной организации и последовательности сокращений. Это устранит необходимость в изменении направления сокращения нервными или миогенными средствами.

В данной работе мы используем различные методы видеопространственно-временного картирования (VSTM) для непосредственной количественной и статистической оценки временной и пространственной формы, площади и координации спонтанных сокращений в стенке беременной матки кролика, поддерживаемой in situ ранее до и в срок и после приема с увеличивающимся количеством окситоцина и после последующего приема сальбутамола.Это сделано с целью сравнения пространственных и временных характеристик сокращений во время аккомодационной и изгнающей фаз маточного действия во время беременности с характеристиками, полученными в результате многоэлектродных электрофизиологических и других исследований. Далее, чтобы определить, согласуется ли в последней фазе пространственный паттерн сокращений с прямым движением содержимого за счет перистальтики или изгнанием с восстановлением тонуса матки.

Материалы и методы

Все экспериментальные процедуры были одобрены Комитетом по этике животных Университета Мэсси (номер утверждения MUAEC 17/100) и соответствовали Правилам Новой Зеландии по уходу и использованию животных в научных целях.

Анестезия

Каждый кролик содержался на 100% кислороде в прозрачной акриловой индукционной камере в течение 5 минут до введения анестетика. Затем вводили галотан (4%) в 100% кислороде до тех пор, пока животное не теряло рефлекс выпрямления и хирургическую анестезию, индуцированную альфаксалоном внутривенно (2–3 мг / кг) через катетер 20 G в головной вене. Затем животному интубировали эндотрахеальную трубку с манжетой диаметром 3,5 мм и поддерживали анестезию с помощью комбинации галотана (EtHal 0.8–1,2%) в кислороде и внутривенном введении альфаксалона на уровне 0,1–0,2 мг / кг / мин.

Газы артериальной крови контролировались катетером 22 G и механической вентиляцией, используемой для поддержания нормокапнии. Пиковое систолическое артериальное давление поддерживалось выше 60 мм рт. Ст. С помощью внутривенного введения норадреналина (0,5–1,5 мкг / кг / мин) при необходимости, а температура тела поддерживалась на уровне 38–39 ° C с помощью принудительного подогрева воздуха.

Процедура

Восемь беременных новозеландских белых кроликов были получены от коммерческого заводчика и содержались на коммерческом корме, который был доступен ad libitum с водой непосредственно перед процедурой.

После введения анестетика (см. Выше) животное помещали в положение лежа на спине и открывали брюшную полость с помощью вертикального вентрального парамедианного разреза, расположенного латеральнее линии ткани груди. Передняя поверхность левого рога матки обнажалась и слегка присыпалась углеродной сажей. Затем животное поворачивали влево в положение полунога так, чтобы левый рог матки, в котором находились зародыши, мог пролапсировать латерально через разрез в ванну для органов, перфузируемую кислородом (95% O ₂ , 5% CO ₂ ) забуференный физиологический раствор Эрла-Гепеса (HS) с pH 7.35, содержащий 124,0 мМ NaCl, 5,4 мМ KCl, 0,8 мМ MgSO ₄ , 1,0 мМ NaH ₂ PO ₄ , 14,3 мМ NaHCO ₃ , 10,0 мМ Hepes, 1,8 мМ CaCl ₂ и 5,0 мМ глюкоза поддерживалась при 37 ° C и непрерывно рециркулировала со скоростью 160 мл / мин (рис. 1).

Рисунок 1 . Одномерные графики временных и позиционных вариаций скорости деформации площади, вертикальных разрезов и их быстрых преобразований Фурье до и после внутривенного введения возрастающих доз окситоцина из матки кролика на 18 день беременности.

Передняя поверхность левого рога, покрытая углеродной пылью, была подогнана к видеокамере (дополнительный рисунок 1). Миоэлектрическую активность в стенке матки регистрировали с помощью двух многожильных проволочных электродов из нержавеющей стали (см. Ниже). Обратите внимание, что было невозможно вставить электроды в область матки, подвергающуюся VSTM, поскольку наличие провода мешало видеоизображению и, следовательно, последующему анализу.

Последовательности изображений были записаны на видеокамеру, установленную над ванной для органов, для захвата трех самых дистальных частей плода в левом роге матки и сохранены в виде несжатых видеофайлов AVI для обработки в автономном режиме.Следовательно, паттерн подвижности на поверхности каждого рога впоследствии оценивался методами взаимной корреляции в одном или двух измерениях с использованием методов, описанных ниже.

Была введена внутривенная линия, через которую вводились необходимые дозы фармацевтического агента окситоцина (Phoenix. Vetpharm (NZ) Ltd). Окситоцин — известный специфический активатор сократительной способности матки в срок (43). Известно, что сальбутамол (GlaxoSmithKline (NZ) Ltd) подавляет сокращения беременной матки (44).Сальбутамол добавляли непосредственно в суперперфузат ванны для органов, чтобы получить концентрацию ванны 174 нмоль / л. Последний путь был выбран, чтобы свести к минимуму возникновение каких-либо системных, например сердечно-сосудистых эффектов, которые могли бы отрицательно повлиять на моторику матки.

По завершении записи анестезированное животное было умерщвлено болюсным внутривенным введением пентобарбитона (125 мг / кг) (National Veterinary Supplies Ltd. Окленд, Новая Зеландия). Длину темени плодов восьми беременных кроликов впоследствии определяли посмертно и использовали для определения их гестационного возраста (45) и, следовательно, продолжительности беременности.Это позволило классифицировать препараты по срокам их беременности.

Временные корреляции различных параметров, полученные с помощью пространственно-временного картирования, впоследствии были сопоставлены с таковыми из электрофизиологических записей. Вариации различных количественно определенных временных и пространственных параметров сокращений матки впоследствии сравнивали в соответствии с гестационным возрастом, чтобы выявить значительную взаимную корреляцию.

Видеопространственно-временное картирование (VSTM) позволяет количественно оценить локальное перемещение отличительных визуальных элементов (в данном случае образованных частицами углерода) между последовательными кадрами с помощью смещений опорных точек на сетке из равноотстоящих точек в прямоугольной области проценты (ROI).Скорость линейной деформации может быть записана либо по продольному, либо по радиальному размерам рога матки. Обычно скорости деформации имеют отрицательное значение, когда расстояние между данной парой маркеров уменьшается, т.е. ткань сокращается, и положительное значение, когда расстояние между маркерами увеличивается, то есть ткань расширяется. Таким образом, пространственно-временные (ST) карты L-типа, то есть одномерные графики изменения линейной скорости деформации во всех точках вдоль соответственно изогнутой продольной линии интереса (LOI) и вдоль прямой радиальной LOI (ось x) во времени (y- оси), были созданы на основе видеозаписей (рисунок 1).Продольные LOI располагались вдоль центральной оси передней поверхности рога, а радиальные LOI перпендикулярно этому, то есть вертикально поперек передней поверхности над средней точкой плода.

Скорость и направление (радиальное или продольное) распространения взрыва сокращений или отдельных составляющих его сокращений по поверхности матки можно непосредственно определить из этих одномерных карт. Следовательно, (острый) угол, образованный между фронтом распространяющегося сжатия и горизонтальной осью, обратно пропорционален его скорости распространения, а неглубокий угол указывает на более высокую скорость.Направление движения распространяющегося фронта обозначается направлением острого угла, т.е. слева направо или справа налево. Частоты сокращений типа всплеска могут быть определены по точкам пересечения последовательных всплесков на вертикальной линии на карте ST во временном измерении. Кроме того, профиль частот между 1 и 10 циклами в минуту (имп. / Мин) всех сократительных событий, включая всплески сокращений, может быть оценен с помощью быстрых преобразований Фурье, взятых на тех же вертикальных разрезах карт ST L-типа в течение периода 300 с. получено в Microsoft Excel.Затем быстрое преобразование Фурье можно было сравнить между двумя группами гестационного возраста и между тремя дозами окситоцина в каждой группе. Амплитуды и продолжительность индивидуальных и взрывных сокращений могут быть определены на вертикальных разрезах и аналогичным образом сопоставлены.

Скорость деформации площади (ASR) в каждой контрольной точке на эллипсах может быть определена из скорости локального смещения маркеров, используя тот же метод, который был описан в предыдущей статье (19). Вкратце, ASR выражается как процентное изменение площади мышц в единицу времени, т.е.е.,% s ⁻¹ . Как и скорости линейной деформации, ASR имеют отрицательное значение, когда площадь уменьшается, и положительное значение, когда площадь увеличивается. Одномерные графики изменения ASR во времени (графики A-типа) могут быть построены таким же образом, как и карты L-типа. В качестве альтернативы двумерные графики изменения ASR могут быть наложены на видеокадры в реальном времени для создания двумерных графиков A-типа. Чувствительность метода отображения ASR хорошо известна. Следовательно, например, было показано, что карты ASR, полученные из МРТ миокарда, обеспечивают лучшее различение между нормальной и ишемической зонами, чем другие показатели деформации (46).

Была подготовлена ​​последовательность одномерных (A-тип или L-тип) и двумерных (A-тип) карт ST. Последние накладывались на соответствующие видеоизображения рога матки, чтобы можно было непосредственно визуализировать паттерны подвижности на его поверхности. Область наложения была ограничена указанными пользователем стандартизированными эллипсоидальными масками, продольные оси которых располагались на продольной оси рога и совмещались с ней, а их радиальная ось находилась поперек средней линии контура плода.Каждый набор данных был взят из эллипса, который занимал 45% передней поверхности матки. Эта пропорция была выбрана для того, чтобы исключить все участки, которые были близко к краю профиля органа, в которых могли возникнуть артефакты от вращательного движения органа и параллакса (Рисунок 1). Следовательно, площадь 45% в группе гестации 18–21 дня (110 мм ² ) была значительно меньше, чем в группе гестации 28 дней (695 мм ² ). Таким образом, сравнение данных между двумя гестационными возрастами может быть затруднено из-за различий в общей площади.Следовательно, был взят дополнительный набор данных, в котором площадь эллипса в 28-дневной группе такая же, как и в 18-дневной группе, то есть 110 мм ² с продольной осью эллипса, аналогичным образом расположенной на продольной оси рога рога. так, чтобы стандартизировать для области. Результирующие ASR были закодированы цветом, так что быстро сокращающиеся области казались желтыми (–ve ASR), более медленно сокращающиеся области казались красными, а расширяющиеся области казались синими (+ ve ASR).

Двумерные параметры групп распространяющихся пятен сокращения (PPC) в пределах эллипса карт ST элементов управления A-типа и после различных обработок были определены из 300 видеокадров, снятых с интервалами 1 с в течение 5-минутного периода.Каждое исходное видеоизображение было импортировано в ArcGIS (v10.4, 1999-2015 Esri Inc). В этом анализе компонентные пиксели, в которых скорость деформации была ниже -4% s ^-1 , были классифицированы как сжимающиеся и окрашены в желтый цвет. Соответственно, компонентные пиксели, в которых деформация была равна нулю или превышала -4% s ^-1 , т.е. растянуты, были классифицированы как несокращающиеся и окрашены в синий цвет.

Электрофизиология

Миоэлектрическая активность в стенке матки регистрировалась синхронно с VSTM парой скрученных проволочных электродов из нержавеющей стали (арт.AS632, Cooner Wire Company, Чатсуорт, Калифорния, США). Оголенные кончики электродов (длиной 1-2 мм) имплантировали в мышечный слой, прокалывая наружную серозную оболочку стерильной иглой 23 G, которая также служила для введения проволочного электрода. Открытые концы электродов были зацеплены, чтобы гарантировать, что они надежно закреплены в мышце. Биполярные электроды были стратегически размещены в месте на беременной матке, которое было близко к месту VSTM. Каждая пара электродов располагалась на расстоянии ~ 4–5 мм друг от друга.Электрод-игла заземления вводили подкожно на костную поверхность большеберцовой кости каждого испытуемого. Электроды были подключены через экранированные кабели к биоусилителю (Animal Bio amp ML136, AD Instruments, Данидин, Новая Зеландия) и системе сбора данных Powerlab (Power-lab 8/35, AD Instruments). Необработанные миоэлектрические данные были записаны с помощью LabChart 8 Pro v8.1.13 со скоростью 1 кбайт в секунду и сохранены на ПК для будущего анализа. Это было отфильтровано полосовым цифровым фильтром, установленным между 0.2 и 40 Гц, чтобы отличить сократительную активность от грубых артефактов движения и линейного шума.

Дополнительная обработка данных и статистика

Средняя продолжительность сокращений матки была получена из числа пикселей последовательных событий на 300-секундных вертикальных разрезах типа области, то есть на картах типа A. Средние частоты рассчитывались из быстрых преобразований Фурье тех же вертикальных разрезов.

Мы адаптировали параметры, которые изначально были разработаны в программном пакете FRAGSTATS (47), для описания пространственной структуры участков растительности в ландшафте, чтобы количественно оценить изменения формы и размера сокращений матки во время их развития и инволюции.Следовательно, последовательные классифицированные растровые графики были экспортированы из ArcGIS как GeoTIFF для обработки FRAGSTAT, то есть для определения (47): —

1) Плотность пятна (% ПЛОСКОСТИ). Суммарные площади всех сокращений участков, возникающих на данной эллиптической карте ST типа A, в процентах от общей площади эллипса,

2) Индекс наибольшего патча (LPI). Средняя площадь наибольшего сжатия пятна в процентах от общей площади эллипса,

3) Количество патчей (NP).Среднее количество пятен внутри эллипсов,

4) МПС. Средний размер пятна в мм ² .

Значения различных параметров впоследствии сравнивали с помощью однофакторного дисперсионного анализа или дисперсионного анализа с повторными измерениями, где это уместно, в IBM® SPSS® Statistics (версия 25) для определения значимости различий между сроком беременности и эффектами введения окситоцина и сальбутамол. Если не указано иное, все результаты представлены как среднее ± стандартная ошибка среднего наблюдения для каждого животного.

Результаты

Спонтанная местная сократительная активность матки была успешно зарегистрирована у четырех кроликов в середине беременности (18–21 день) и у четырех кроликов на поздних сроках (28 дней) и после увеличения внутривенных доз окситоцина и последующей дозировки сальбутамола на различных участках левого рога матки. .

Средний срок беременности (18–21 день)

Одномерные участки

Одномерные графики изменения линейной (см. Далее) и площадной скорости деформации (рисунок 1), каждый показал кратковременные сокращения, которые произошли в диапазоне частот от 0.5 и 10 циклов в минуту и ​​быстро распространяется на короткие расстояния в радиальной и продольной плоскости. Следовательно, они были немного наклонены влево или вправо от карты ST. Тенденции к изменению направления распространения отдельного сокращения не наблюдалось (рис. 1).

Не было значительных различий при повторных измерениях ANOVA в продолжительности или частоте сокращений или их направлении распространения (рисунок 2 и таблица 1) после внутривенного введения возрастающих доз окситоцина.

Рисунок 2 . Влияние гестационного роста, окситоцина и сальбутамола на продолжительность (A) и частоту (B) сокращений матки у беременных кроликов в 18–21 день и через 28 дней на параметры, полученные из одномерного VSTM. Отличия от контроля при повторных измерениях ANOVA после внутривенного введения окситоцина; * p <0,05, ** p <0,01, *** p <0,001.

Таблица 1 .Количественные данные, полученные из вертикальных разрезов ST-карт вариации скорости деформации в результате сокращения беременной матки кролика.

Двумерные графики

Двумерные графики изменения скорости деформации области показали, что спонтанная короткоживущая сократительная активность проявлялась в плеоморфных участках на всех участках рога матки у всех кроликов на сроке беременности 18–21 дней (дополнительный рисунок 2). Эти пятна увеличиваются в размере за счет периферического роста и за счет агрегации с меньшими сокращениями и уменьшаются в размере за счет обратного процесса.Места такого прерывистого сокращения были случайным образом распределены по всей радиальной поверхности рога над каждым плодом и вокруг него.

После лечения увеличивающимися внутривенными дозами окситоцина не было значительного увеличения при повторных измерениях ANOVA ни плотности сокращений в пределах 45% эллипса, то есть плотности сокращений, ни среднего числа пятен, самого большого индекса пятна или среднего значения. область патча (рис. 3А и таблица 2А).

Рисунок 3 .Влияние гестационного роста, окситоцина и сальбутамола на параметры, полученные из двухмерных VSTM беременной матки кролика с использованием (A) эллипса 110 мм ² на 18–21 день и на 28 дней и (B) и эллипс против 695 мм ² только через 28 дней. Отличия от контроля при повторных измерениях ANOVA после внутривенного введения окситоцина; * p <0,05, ** p <0,01, *** p <0,001. Различия между контролями в однофакторном дисперсионном анализе; ^## p <0.02.

Таблица 2A . Вариация показателей сократительной активности в пределах эллипсов карт А-типа в зависимости от срока беременности, окситоцина и размера эллипса.

Поздняя беременность (28 дней)

Одномерные участки

Одномерные графики изменения линейной (Рисунок 4) и площадной (Рисунок 5) скорости деформации не показали никаких доказательств спонтанного появления на поздних сроках беременности последовательных радиально расположенных полос круговых и продольных сокращений, которые наблюдаются при перистальтике. радиальные или продольные разрезы графиков изменения скорости деформации площади.Точно так же не было никаких доказательств временной или пространственной координации после увеличения доз окситоцина (рис. 5). Таким образом, локализованные продольные и круговые компоненты сокращений продолжали происходить нерегулярно, а иногда и одновременно, без каких-либо доказательств временной или региональной (Рисунок 5) организации.

Рисунок 4 . Компонентные одномерные графики скорости радиальной и продольной деформации и скорости деформации площади в роге матки кролика на 28-й день беременности.Последовательные столбцы в (A) являются параллельными. Графики линейной скорости деформации в продольном (красный) (1-й столбец) и радиальном (синий) (2-й столбец) направлениях, совмещение двух (продольное показано розовым цветом) (3-й столбец) и параллельная карта деформации площадей график скорости (4-й столбец) не показывает тенденции к формированию последовательных последовательностей сокращений. Наложение графиков из вертикальных разрезов первой и второй колонок (B) демонстрирует отсутствие синергизма между сокращениями в радиально и продольно ориентированных гладких мышцах.

Рисунок 5 . Одномерные графики изменения скорости деформации площади, их вертикальных разрезов и быстрых преобразований Фурье сократительной активности в роге матки беременной кролика на сроке 28 дней беременности до и после увеличения внутривенных доз (4, 8 и 16 ЕД) окситоцина. Обратите внимание на увеличение продолжительности и уменьшение преобладающей частоты при более высоких дозах окситоцина.

На 28-й день беременности средняя частота сокращений была значительно увеличена, а продолжительность значительно сократилась с помощью однофакторного дисперсионного анализа ANOVA по сравнению с таковыми на 18-21-й день беременности (рисунки 3A, B и таблица 1).

И наоборот, увеличение внутривенных доз окситоцина (с 8 до 16 МЕ) привело к тому, что локальные сокращения сгруппировались в более широкие, более регулярные, составные полосы значительно большей продолжительности и меньшей частоты на одностороннем дисперсионном анализе (рисунки 3-5 и таблица 1). Изменения средней частоты были также отражены в быстрых преобразованиях Фурье вертикальных разрезов одномерных карт изменения скорости деформации площади путем увеличения более низких частот примерно на 10 имп / мин (рис. 5). Также наблюдалась возрастающая тенденция сокращений составных взрывов к распространению проксимально, а не дистально, и распространяться по всей длине одномерного участка (рис. 5).

Одномерные графики скорости деформации площади, полученные с LOI, пересекающими два последовательных плода и охватывающими область между ними (Рисунок 6), показали, что иногда сложные сокращения распространялись от стенки, которая накладывала один плод на стенку, перекрывающую соседний плод. Однако большая часть данных не показала последовательной корреляции активности на двух участках (Рисунок 6).

Рисунок 6 . Временная последовательность одномерных карт, показывающих изменение скорости деформации площади в зависимости от сократительной активности у соседних плодов в роге матки кролика на 28 день беременности после внутривенного введения внутривенной дозы окситоцина 16 МЕ.Кружки (справа), представляют собой участки отбора проб VSTM для L Maps (слева) участок 1 перекрывает дистальный полюс первого плода в роге рога, участок 2 — интервал между зародышами (растянутый из-за вытеснения околоплодных вод). место 3 — проксимальный полюс следующего плода, а место 4 — дистальный полюс этого плода.

Двумерные графики

Такая же спонтанная короткоживущая сократительная активность наблюдалась в плеоморфных участках на всех участках рога матки у всех кроликов с 28-дневным сроком беременности (Рисунок 7A и дополнительные видео 1, 2), что и на 18–21-й день беременности (дополнительный рисунок 2). .Когда образцы спонтанной сократительной активности в контрольной группе на 28-й день беременности сравнивались с таковыми на 18-21-й день беременности с использованием эллипсоидной маски идентичного размера (110 мм ² ), не было обнаружено значительных различий в количестве пятен. или области самых больших пятен (LPI) (Рисунок 3A) (Таблица 2A). Опять же, с маской меньшего размера как плотность сокращения (% PLAND), так и средний размер пятна (MPS) были значительно ниже в ANOVA на 28-й день беременности, чем на 18-21-й день беременности (Рисунок 3A и Таблица 2A).Однако значения MPS были значительно выше, когда данные сокращения, полученные с эллипсом (большего) 695 мм ² , взятым на 28-й день беременности, сравнивались с данными для (меньшего) эллипса 110 мм ² , снятого в 18–21. дней (Рисунок 3B и Таблица 2B), что указывает на то, что размер пятна увеличивался с увеличением матки, но не было значительного снижения плотности сокращения (% PLAND).

Рисунок 7 . Временная последовательность двумерных карт, показывающих изменения скорости деформации площади в результате спонтанных сокращений в репрезентативной матке кролика на 28-й день беременности до (A) и после введения окситоцина (B) , наложенного на переднюю поверхность матки.Уменьшение размера из-за активного сокращения показано красным (высокий) и желтым (средний) уровнями отрицательной скорости деформации со стазисом или релаксацией, показанными синим цветом. Зеленая полоса шкалы в момент времени 0 с каждой сократительной последовательности представляет 10 мм.

Таблица 2B . Сравнение на основе процентной площади поверхности рога (45% ширины, т. Е. 110 мм ² на v18–21 день против 695 мм ² на 28 дней).

Хотя ни один из этих параметров существенно не изменился после лечения увеличивающимися дозами окситоцина на 18–21-й день беременности, они значительно увеличились после дозировки на 28-й день беременности (Рисунок 3B и дополнительное видео 2 и таблица 2B).Следовательно, наблюдалось значительное увеличение плотности сокращения (% PLAND) при повторных измерениях ANOVA в пределах 695 мм ² эллипсов у кроликов 28 дней беременности ( p <0,05, df 3,9, f = 18,46) ( Рисунок 4 и Таблица 2B). Точно так же наблюдалось значительное увеличение при повторных измерениях ANOVA в самом большом индексе участков и в MPS (рис. 3B и таблица 2B). Аналогичные результаты были получены с данными для маски меньшего размера (110 мм ² ) (Рисунок 3A и Таблица 2A).

Эффекты сальбутамола после окситоцина

Добавление сальбутамола непосредственно в суперперфузат ванны для органов до концентрации 174 нмоль / л после лечения увеличивающимися дозами окситоцина через 20 дней вызывало фрагментацию сокращений на их кратковременные, составляющие, отдельные микровыбросы (рис. , 3 и дополнительный рисунок 3 и таблицы 1, 2) с соответствующим сокращением их продолжительности и расстояния распространения, несмотря на отсутствие эффекта окситоцина.Следовательно, по ANOVA наблюдалось значительное сокращение продолжительности [ F _{(4, 15)} = 17,77, p = 0,004]% PLAND [ F _{(4, 15)} = 19,72, p = 0,0003 ], наибольший индекс фрагмента (LPI) [ F _{(4, 15)} = 49,14, p = 0,0005] и количество фрагментов [ F _{(4, 15)} = 11,22, p = 0,0005] и по сравнению с таковыми после введения окситоцина.

Добавление сальбутамола непосредственно в суперперфузат ванны для органов до концентрации 174 нмоль / л после лечения увеличивающимися дозами окситоцина через 28 дней вызывало относительно продолжительные сокращения с меньшей частотой и большей продолжительностью, которые образовывались после введения окситоцина, чтобы распадаться на фрагменты. их кратковременные, составляющие, отдельные микровыбросы (Рисунки 2, 3 и Дополнительный Рисунок 3 и Таблицы 1, 2) с соответствующими сокращениями их продолжительности и дальности распространения.Следовательно, по ANOVA наблюдалось значительное сокращение продолжительности [ F _{(4, 15)} = 22,28, p = 0,002] и% PLAND [ F _{(4, 15)} = 130,02, p = 0,0005] и количество пятен [ F _{(4, 15)} = 27,37, p = 0,0005] и по сравнению с таковыми после введения окситоцина.

Следовательно, сальбутамол оказывал аналогичные эффекты после приема окситоцина независимо от срока беременности и отсутствия каких-либо значительных эффектов окситоцина на 20-й день беременности.

Электрофизиология

Электрофизиологические записи, сделанные на участках, прилегающих к участкам VSTM (всего четыре кролика), показали общую частоту событий взрывного типа, которые были такого же порядка величин, что и микростокращения, с аналогичным относительным увеличением после введения окситоцина внутривенно. (Дополнительный рисунок 4). Следовательно, средняя частота в течение контрольных периодов (N = 4) составила 1,72 (SE 0,86), что после 4 МЕ окситоцина было 2,39 (SE 1,20), что после 8 МЕ было 2.75 (SE 1,37), а после 16 IU было 3,48 (SE 1,74). Аналогичным образом частоты в этих записях снизились на 0,51 (стандартное отклонение 0,29) после добавления сальбутамола.

Обсуждение

Это первое исследование, в котором используются одно- и двумерные VSTM для прямого количественного определения местоположения и времени сократительной активности матки на разных этапах беременности и в ответ на окситоцин и сальбутамол. Результаты позволяют по-новому взглянуть на гестационные изменения в механике сокращения миометрия, а также обеспечивают взаимное освещение результатов существующих электрофизиологических исследований (27).

Таким образом, наша работа показывает, что продолжающиеся, спонтанные, плеоморфные, локализованные участки сокращения происходили на постоянной основе на участках, которые были распределены по всей поверхности матки на средней и более поздних стадиях беременности. Кроме того, их общая частота увеличивалась, а продолжительность уменьшалась с увеличением срока беременности, в то время как их частота уменьшалась, а их продолжительность увеличивалась после введения окситоцина. Хотя это открытие согласуется с предыдущими электрофизиологическими исследованиями (5, 27, 48) и в этом смысле не ново, важно подтвердить эти предыдущие результаты, поскольку достоверность электрофизиологических данных недавно была поставлена ​​под сомнение.Таким образом, было высказано предположение, что результаты многоэлектродных исследований тела желудка и антрального отдела желудка были эпифеноменом, возникшим в результате относительных перемещений электродов относительно ткани во время ее сокращения (49, 50). В случае антрального отдела желудка критика была частично опровергнута одновременным пространственно-временным картированием и электрофизиологической записью на передней поверхности антрального отдела, когда миогенное сокращение было фармакологически подавлено (51), но подобная работа до сих пор не проводилась в отношении сократительной деятельности матки.

Продолжающийся характер сокращений, обнаруженный в этом исследовании, также согласуется с предыдущими исследованиями, показавшими, что текущие колебания амниотического давления, которые были связаны с сокращениями матки, продолжались на протяжении всей беременности (52). Точно так же они соответствуют работе по измерению локальных изменений внутримиогенного давления в различных участках стенки матки (53) и результатам ряда электрофизиологических исследований с использованием нескольких электродов (27).

Паттерн агрегации соседних участков сокращения и их последующего распада с помощью обратного процесса (Рисунок 7 и дополнительный рисунок 2 и дополнительные видео 1, 2) предполагает, что их расположение регулируется в первую очередь локальной миогенной, а не согласованной нейрогенной активностью.Этот статистически подтвержденный вывод, основанный на прямых количественных пространственно-временных данных, согласуется с зарегистрированными электрофизиологическими событиями, то есть нерегулярными, иногда возвратными паттернами распространения возбуждения (27).

Значительное общее уменьшение плотности сокращений пластыря и их продолжительности, а также увеличение частоты сокращений с увеличением срока беременности, вместе предполагают, что сопутствующее увеличение размера матки и объема полости в результате гипертрофии гладких мышц (54) приводит к снижение связи между соседними миоцитами (рис. 8).Это, в свою очередь, приводит к постепенному снижению эластичности стенки матки и ее механочувствительности, позволяя полости матки приспособиться к растущему плоду (рис. 8). Хотя возможно, что такая аккомодация может быть результатом внешней нейрогенной передачи сигналов, наши результаты предполагают, что она имеет миогенное происхождение (см. Ниже). Это согласуется с выводами о том, что способность матки приспосабливаться к растущему плоду сохраняется в маточных трансплантатах, в которых внешние нейронные связи обязательно были разорваны (55), и тот факт, что функциональная внутренняя нейтральная сеть еще не была идентифицирована в маточных трансплантатах. стенка матки.

Рисунок 8 . Возможный механизм изменения распределения, размера и количества спонтанных сокращений матки в матке беременной кролика с беременностью, окситоцином и сальбутамолом.

Учитывая сообщенное увеличение плотности рецепторов окситоцина на поздних сроках беременности (43), тенденция на поздних сроках беременности к более крупным участкам сокращения, большей продолжительности и распространению на большие расстояния после введения окситоцина согласуется с электрофизиологическими данными. находки, что электрическая связь между миоцитами увеличивается на более поздних сроках беременности (56) и прогрессивное задействование потенциалов действия для формирования более устойчивых, более быстрых, составных всплесков сокращений (5, 57-59) (дополнительное видео 2).

Обнаружение того факта, что сокращения, возникающие в участках стенки матки, которые покрывают один плод, могут иногда распространяться на соседние плоды, указывает на степень такой повышенной связности и смягчает гипотезу о единственном локализованном периплацентарном происхождении возбуждения (48). т.е. кардиостимулятор у этого вида.

В совокупности результаты, касающиеся пространственно-временного распределения сокращений матки после введения возрастающих доз окситоцина, делают маловероятным, что реорганизация сократительной активности на поздних сроках беременности может вызвать согласованное прямое движение в дистальном отделе плода и, таким образом, может быть классифицирована как перистальтическая. .Следовательно, сократительная активность матки на поздних сроках беременности продолжала состоять из плеоморфных участков, которые были случайным образом распределены по поверхности матки вокруг каждого плода и покрывали его, не образовывали дистально прогрессирующих полос и не содержали синхронных отдельных продольных и окружных участков сокращения, таких как как сообщалось при перистальтике (60) (Рисунок 6). Кроме того, общая тенденция распространения пятен была от дистального к проксимальному, а не от проксимального к дистальному.Поэтому более вероятно, что поздняя реорганизация гестации постепенно снижает среднюю эластичность стенок матки и, таким образом, способствует изгнанию за счет уменьшения объема. Отсутствие какого-либо постоянного места возникновения сокращений, особенно в областях, прилегающих к плаценте (31), предполагает, что в наших экспериментальных условиях, когда матка поддерживалась на уровне in situ , не было индуцированной кардиостимулятором координации сократительной активности. Тенденция прогрессирования участков сокращения от дистального к проксимальному направлениям, возможно, является результатом вытягивания гладких мышц матки от проксимального полюса каждого плода к дистальному полюсу.

Реорганизация более мелких отдельных участков сокращения матки в более крупные, более многочисленные, плеоморфные участки размножения с меньшей частотой и большей продолжительностью после введения окситоцина на 28 неделе беременности аналогична изменениям, которые происходят в изолированном мочевом пузыре после введения холинергических агентов. и способствует отхождению мочи (19, 61). Следовательно, в обоих случаях оказывается, что изменения в паттернах сокращений сопровождают изменение функции от аккомодации к изгнанию и могут включать локальное восстановление миогенной связи, хотя в мочевом пузыре происходит быстрее, чем в матке.

Эффект сальбутамола в сокращении продолжительности и общей дистанции распространения сложных сокращений и индукции их фрагментации на отдельные отдельные сокращения независимо от срока беременности согласуется с его фармакологическим действием по снижению возбудимости миоцитов за счет генерации цАМФ. (62, 63) и связность плотных контактов миоцитов (64). Хотя возможно, что он может снижать возбудимость промежуточных клеток, таких как интерстициальная клетка или клетка Кахаля, их сообщаемые электрофизиологические характеристики не соответствуют такой роли (65).Общие эффекты сальбутамола по снижению общей частоты сокращений и, следовательно, общего тонуса матки соответствуют описанным эффектам на общее сокращение (66) и давление в полости (67) в интактной матке крысы.

Помимо обеспечения лучшего понимания функции матки, взаимные изменения в частоте, продолжительности, площади и плотности маточных сокращений, которые, как было обнаружено, происходили с увеличением срока беременности и после введения окситоцина в 28 дней, могут предоставить полезные средства для выявления переключение функции матки с аккомодации на изгнание, хотя необходимы дальнейшие исследования, чтобы подтвердить, что аналогичные изменения происходят у людей.Опять же, демонстрация того, что методология VSTM может напрямую количественно определять изменения в развитии и расположении сокращений матки в препарате для кроликов после введения фармацевтических препаратов, закладывает основу для статистически обоснованных анализов других агентов, которые влияют на сократимость миометрия на различных этапах функции матки. .

Заявление о доступности данных

Все наборы данных, созданные для этого исследования, включены в статью / дополнительные материалы.

Заявление об этике

Исследование на животных было рассмотрено и одобрено Комитетом по этике животных Университета Мэсси.

Авторские взносы

CH, RL, QK и PS: хирургия. CH: анализ данных. W-HC: электрофизиология. JC, JPC и LS: ветеринарная помощь и анестезия. Все внесли свой вклад в написание рукописи.

Конфликт интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Дополнительные материалы

Дополнительные материалы к этой статье можно найти в Интернете по адресу: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fendo.2019.00802/full#supplementary-material

Дополнительный рисунок 1. Экспериментальная установка для регистрации VSTM в беременной матке анестезированного кролика. Передняя поверхность выпадающей матки помещается в ванну для органов так, чтобы ее передняя поверхность находилась справа, и снималась видеокамерой, установленной соответствующим образом.Эллиптическая маска VSTM покрывала 45% его передней поверхности. Электрофизиологические электроды располагались вне области съемки. ПК, персональный компьютер; БА, биоусилитель; CM, видеокамера; SP, шприцевой насос; ПП, перистальтический насос; HS, резервуар с раствором Эрла – Гепеса.

Дополнительный рисунок 2. Временная последовательность двумерных карт, показывающих изменение деформации площади от спонтанных сокращений в репрезентативной матке кролика на 20-й день беременности до (A) и после (B) дозы с 16 Ед окситоцина .Уменьшение размера из-за активного сокращения показано красным (высокий) и желтым (средний) уровнями отрицательной скорости деформации со стазисом или релаксацией, показанными синим цветом. Зеленая шкала в момент времени 0 с в каждой сократительной последовательности представляет 10 мм.

Дополнительный рисунок 3. Временная последовательность одномерных карт, показывающих изменение скорости деформации площади от сокращений компонентов после начала продолжающейся максимальной дозы окситоцина в матке кролика на 18–21 и 28 день беременности и последующей дозировки сальбутамола (174 нмоль / л). ).

Дополнительный рисунок 4. Временные последовательности миоэлектрической активности в стенке беременной матки кролика, взятые одновременно с VSTM. Репрезентативные записи (длительность 300 с) миоэлектрической активности в стенке матки беременной кролика (28 дней) в состоянии покоя (контроль) и активности, стимулированной внутривенным введением окситоцина в различных дозах (4, 8, 16 МЕ) и снижением активности. с Сальбутамолом. Все трассы были отфильтрованы (полоса пропускания 0,2–40 Гц) на предмет потенциальных грубых артефактов движения и линейного шума.

Дополнительное видео 1. Спонтанная сократительная активность в матке кролика на 28 день беременности.

Дополнительное видео 2. Спонтанная сократительная активность после введения 16 МЕ окситоцина в матку кролика на 28 день беременности.

Список литературы

1. Ягель С., Бен-Четрит А., Антеби Е., Закут Д., Хохнер-Сельникье Д., Рон М. Влияние этинилэстрадиола на толщину эндометрия и объем матки во время индукции овуляции цитратом кломифена. Fertil Steril. (1992) 57: 33–36. DOI: 10.1016 / S0015-0282 (16) 54772-4

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

2. Гейрссон Р., Огстон С., Патель Н., Кристи А. Рост общего внутриутробного, внутриамниотического и плацентарного объема при нормальной одноплодной беременности, измеренный с помощью ультразвука. BJOG Int J Obstetr Gynaecol. (1985) 92: 46–53. DOI: 10.1111 / j.1471-0528.1985.tb01047.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

3.Фиск Н., Рондерос-Думит Д., Танирандорн Ю., Николини Ю., Тальберт Д., Родек С. Нормальное амниотическое давление на протяжении всей беременности. BJOG Int J Obstetr Gynaecol. (1992) 99: 18–22. DOI: 10.1111 / j.1471-0528.1992.tb14385.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

4. Хатчингс Г., Уильямс О., Кретою Д., Чионтеа С.М. Интерстициальные клетки миометрия и координация сократимости миометрия. J Cell Mol Med. (2009) 13: 4268–82. DOI: 10.1111 / j.1582-4934.2009.00894.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

7. Ламмерс В.Дж., Миргани Х., Стивен Б., Дханасекаран С., Вахаб А., Аль-Султан М.А. и др. Паттерны электрического распространения в интактной матке беременной морской свинки. Am J Physiol Regulat Integrat Comp Physiol. (2008) 294: R919–28. DOI: 10.1152 / ajpregu.00704.2007

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

10. Работти С., Миши М., Оэй С.Г., Бергманс Дж.Неинвазивная оценка скорости проведения электрогистерографического потенциала действия. IEEE Trans Biomed Eng. (2010) 57: 2178–87. DOI: 10.1109 / TBME.2010.2049111

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

13. Смит Р., Имтиаз М., Бэнни Д., Пол Дж. У., Янг Р. Почему сердце похоже на оркестр, а матка похожа на футбольную публику. Am J Obstet Gynecol. (2015) 213: 181–5. DOI: 10.1016 / j.ajog.2015.06.040

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

15.Шелковников С.А., Савицкий Г., Абрамченко В. Спонтанная сократительная активность изолированных полос миометрия матки в зависимости от степени растяжения. Физиол Человека. (1986) 12: 1016.

PubMed Аннотация | Google Scholar

16. Сетеклеев Ю. моторика матки эстрогенизированного кролика. Acta Physiol. (1964) 62: 79–93. DOI: 10.1111 / j.1748-1716.1964.tb03954.x

CrossRef Полный текст | Google Scholar

18. Молодой RC, Голоман Г.Механотрансдукция в миометрии крысы: координация сокращений электрически и химически изолированных тканей. Reprod Sci. (2011) 18: 64–69. DOI: 10.1177 / 193371

79637

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

19. Lentle RG, Reynolds GW, Janssen PWM, Hulls CM, King QM, Chambers J. Характеристика сократительной динамики покоящегося мочевого пузыря ex vivo свиньи. BJU Int. (2015) 116: 973–83. DOI: 10.1111 / bju.13132

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

20. Hulls CM, Lentle RG, King QM, Reynolds GW, Chambers J. Пространственно-временной анализ спонтанных миогенных сокращений в мочевом пузыре кролика: время и закономерности отражают сообщенную электрофизиологию. Am J Physiol Renal Physiol. (2017) 313: F687–98. DOI: 10.1152 / ajprenal.00156.2017

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

21. Лентл Р.Г., Рейнольдс Г.В., Халлс К.М., Чемберс Дж.Усовершенствованные методы пространственно-временного картирования позволяют по-новому взглянуть на координацию сократительной активности в желудке крысы. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. (2016) 311: G1064–75. DOI: 10.1152 / ajpgi.00308.2016

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

22. Mironneau J. Влияние окситоцина на ионные токи, лежащие в основе ритмической активности и сокращения гладких мышц матки. Pflügers Arch. (1976) 363: 113–8. DOI: 10.1007 / BF01062278

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

23. Виллетс Дж. М., Брайтон П. Дж., Мистри Р., Моррис Г. Е., Конье Дж. К., Челлисс Р. Дж. Регулирование реактивности рецептора окситоцина с помощью G-протеин-связанной рецепторной киназы 6 в гладких мышцах миометрия человека. Мол Эндокринол. (2009) 23: 1272–80. DOI: 10.1210 / me.2009-0047

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

24. Шмыгол А, Гуллам Дж., Бланкс А, Торнтон С.Множественные механизмы, участвующие в индуцированной окситоцином модуляции сократимости миометрия. Acta Pharmacol Sinica. (2006) 27: 827–32. DOI: 10.1111 / j.1745-7254.2006.00393.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

26. Planes J, Morucci J, Grandjean H, Favretto R. Внешняя запись и обработка быстрой электрической активности матки во время родов у человека. Med Biol Eng Comput. (1984) 22: 585–91. DOI: 10.1007 / BF02443874

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

28.Rabotti C, de Lau H, Haazen N, Oei G, Mischi M. Ультразвуковой анализ движения стенки матки для улучшенных электрогистерографических измерений и моделирования. Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc . (2013) 2013: 7436–9. DOI: 10.1109 / EMBC.2013.6611277

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

29. Миккельсен Э., Йохансен П., Фульсанг-Фредериксен А., Ульдбьерг Н. Электрогистерография родовых схваток: скорость и направление распространения. Acta Obstet Gynecol Scand. (2013) 92: 1070–8. DOI: 10.1111 / aogs.12190

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

30. Leyendecker G, Kunz G, Herbertz M, Beil D, Huppert P, Mall G и др. Перистальтическая активность матки и развитие эндометриоза. Ann N Y Acad Sci. (2004) 1034: 338–55. DOI: 10.1196 / анналы.1335.036

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

31. Латтон Э.Дж., Ламмерс В.Дж., Джеймс С., Ван ден Берг Х.А., Бланкс А.М.Идентификация областей пейсмекера матки на границе миометрия и плаценты у крыс. J. Physiol. (2018) 596: 2841–52. DOI: 10.1113 / JP275688

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

32. Пушка WB. Движения кишечника изучаются с помощью рентгеновских лучей. Am J Physiol. (1902) 6: 251–77. DOI: 10.1152 / ajplegacy.1902.6.5.251

CrossRef Полный текст | Google Scholar

33. Пушка WB. Механические факторы пищеварения. Лондон: Эдвард Арнольд (1911).

Google Scholar

34. Смит Т.К., Робертсон В.Дж. Синхронные движения продольной и круговой мышцы во время перистальтики изолированного дистального отдела ободочной кишки морской свинки. J. Physiol. (1998) 506: 563–77. DOI: 10.1111 / j.1469-7793.1998.563bw.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

35. Ламберт Ф., Пеллетье Дж., Дюфур М., Фортье М. Специфические свойства гладкомышечных клеток из разных слоев миометрия кролика. Am J Physiol Cell Physiol. (1990) 258: C794–802. DOI: 10.1152 / ajpcell.1990.258.5.C794

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

36. Weiss S, Jaermann T., Schmid P, Staempfli P, Boesiger P, Niederer P, et al. Трехмерная структура волокон небеременной матки человека определена ex vivo с использованием тензора магнитно-резонансной диффузии. Анат Рекорд. (2006) 288: 84–90. DOI: 10.1002 / ar.a.20274

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

38.Савицкий А.Г., Савицкий Г.А., Иванов Д.О., Михайлов А.В., Курганский А.В., Мельница К.В. Миогенный механизм синхронизации и координации сокращений миоцитов матки во время родов. J Maternal Fetal Neonatal Med. (2013) 26: 566–70. DOI: 10.3109 / 14767058.2012.738261

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

39. Келли СП. Участие миометрия в транспорте спермы человека: дилемма. Fertil Steril. (1962) 13: 84–92. DOI: 10.1016 / S0015-0282 (16) 34387-4

CrossRef Полный текст | Google Scholar

40.Bulletti C, de Ziegler D, Polli V, Diotallevi L, Ferro ED, Flamigni C. Сократимость матки во время менструального цикла. Hum Reprod. (2000) 15 (доп. 1): 81–9. DOI: 10.1093 / humrep / 15.suppl_1.81

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

43. Fuchs A-R, Fuchs F, Husslein P, Soloff MS. Рецепторы окситоцина в матке человека во время беременности и родов. Am J Obstet Gynecol. (1984) 150: 734–41. DOI: 10.1016 / 0002-9378 (84) -X

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

44.Макдевитт Д., Уоллес Р., Робертс А., Уитфилд С. Маточные и сердечно-сосудистые эффекты сальбутамола и практолола во время родов. BJOG Int J Obstetr Gynaecol. (1975) 82: 442–8. DOI: 10.1111 / j.1471-0528.1975.tb00667.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

45. Evans H, Sack WO. Пренатальное развитие домашних и лабораторных млекопитающих: кривые роста, внешние особенности и избранные ссылки. Anat Histol Embryol. (1973) 2: 11–45.DOI: 10.1111 / j.1439-0264.1973.tb00253.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

46. Ажари Х., Вайс Дж. Л., Роджерс В. Дж., Сиу, Колорадо, Шапиро Е. П.. Неинвазивное сравнительное исследование штаммов миокарда в ишемических сердцах собак с использованием меченой МРТ в 3-D. Am J Physiol. (1995) 268: h2918–26. DOI: 10.1152 / ajpheart.1995.268.5.h2918

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

47. МакГаригал К., Кушман С., Эне Э. FRAGSTATS v4: Программа анализа пространственных структур для категориальных и непрерывных карт .Амхерст, Массачусетс: Массачусетский университет (2012). goo gl / aAEbMk.

Google Scholar

48. Ламмерс В., Моррисон Дж., Люббад Л., Стивен Б., Хаммад Ф. Электрическое распространение в мочевом пузыре морской свинки. Proc Physiol Soc. (2013) 307: F172 – F182.

PubMed Аннотация | Google Scholar

50. Байгуинов О., Хенниг Г., Сандерс К. Артефакты, связанные с движением, могут испортить внеклеточные электрические записи от мышц ЖКТ. Neurogastroenterol Mot. (2011) 23: 1029–498. DOI: 10.1111 / j.1365-2982.2011.01784.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

51. Анджели Т.Р., Ду П, Паскаранандавадивел Н., Янссен П.В., Бейдер А., Лентле Р.Г. и др. Биоэлектрическая основа и достоверность записей желудочно-кишечных внеклеточных медленных волн. J. Physiol. (2013) 591: 4567–79. DOI: 10.1113 / jphysiol.2013.254292

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

52. Альварес Х., Кальдейро Р.Сократимость матки человека зафиксирована новыми методами. Surgery Gynecol Obstetr. (1950) 91: 1–13.

PubMed Аннотация | Google Scholar

54. Оуэнс Г.К., Шварц С.М. Изменения массы гладких мышц сосудов у крыс со спонтанной гипертензией. Роль клеточной гипертрофии, гиперплоидии и гиперплазии. Circ Res. (1982) 51: 280–9. DOI: 10.1161 / 01.RES.51.3.280

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

55.Бреннстрем М., Йоханнессон Л., Бокстрём Х., Кварнстрем Н., Мёльн Дж., Дахм-Келер П. и др. Живороды после трансплантации матки. Ланцет. (2015) 385: 607–16. DOI: 10.1016 / S0140-6736 (14) 61728-1

CrossRef Полный текст | Google Scholar

56. Гарфилд Р.Э., Яллампалли С. Структура и функция маточной мышцы. В кн .: Чард Т., Грудзинскас Ю.Г., ред. Матка. Кембриджских обзоров по репродукции человека (1994). п. 54–93.

Google Scholar

57.Кальдейро-Барсия Р., Альварес Х. Аномальное действие матки во время родов. J Obstet Gynaecol Br Emp. (1952) 59: 646.

Google Scholar

58. Ламмерс В., Арафат К., эль-Кайс А., эль-Шаркави Т.Ю. Пространственные и временные вариации локального распространения спайков в миометрии 17-дневной беременной крысы. Am J Physiol Cell Physiol. (1994) 267: C1210–23. DOI: 10.1152 / ajpcell.1994.267.5.C1210

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

59.Маршалл Дж. М. Регуляция активности гладкой мускулатуры матки. Physiol Rev. (1962) 42: 213–27.

Google Scholar

61. Халлз К.М., Лентл Р.Г., Кинг К.М., Чемберс Дж. П., Рейнольдс Г. В.. Фармакологическая модуляция пространственно-временного расположения микродвижений в неповрежденном мочевом пузыре покоя кролика; их структура находится под как миогенным, так и вегетативным контролем. BJU Int. (2019) 123 (Дополнение 5): 54–64. DOI: 10.1111 / bju.14715

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

62.Hajagos-Tóth J, Falkay G, Gáspár R. Модификация эффекта нифедипина в миометрии беременных крыс: влияние прогестерона и тербуталина. Life Sci. (2009) 85: 568–72. DOI: 10.1016 / j.lfs.2009.08.008

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

64. Ou C-W, Orsino A, Lye SJ. Экспрессия коннексина-43 и коннексина-26 в миометрии крыс во время беременности и родов по-разному регулируется механическими и гормональными сигналами. Эндокринология. (1997) 138: 5398–407. DOI: 10.1210 / en.138.12.5398

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

65. Дюкетт Р., Шмыгол А., Вайян С., Мобашери А., Папа М., Бурдыга Т. и др. Виментин-положительные, c-kit-отрицательные интерстициальные клетки в матке человека и крысы: роль в стимуляции ритма? Biol Reprod. (2005) 72: 276–83. DOI: 10.1095 / биолрепрод.104.033506

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

66. Абель М.Х., Холлингсворт М.Влияние длительной инфузии сальбутамола, дилтиазема и нифедипина на сокращения матки у крыс после родов после овариэктомии. Br J Pharmacol. (1986) 88: 577–84. DOI: 10.1111 / j.1476-5381.1986.tb10238.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

67. Абель М.Х., Холлингсворт М. Эффективность и избирательность четырех антагонистов кальция в качестве ингибиторов сокращений матки у крыс in vivo . Br J Pharmacol. (1985) 85: 263–9.DOI: 10.1111 / j.1476-5381.1985.tb08855.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Воздействие на плод чрезмерного гормона стресса в утробе матери связано с расстройствами настроения у взрослых — ScienceDaily

Воздействие на развивающийся плод чрезмерного уровня гормонов стресса в утробе матери может вызвать расстройства настроения в более позднем возрасте, и теперь, впервые исследователи обнаружили механизм, который может лежать в основе этого процесса, согласно исследованию, представленному 7 апреля на Фестивале неврологии Британской ассоциации нейробиологов (BNA2013) в Лондоне.

Хорошо известна концепция внутриутробного программирования болезни взрослого плода, согласно которой окружающая среда в утробе матери может иметь глубокие долгосрочные последствия для здоровья и риска заболевания в более позднем возрасте; однако неясен процесс, который этим движет. Профессор Меган Холмс, нейроэндокринолог из Эдинбургского университета / Центра сердечно-сосудистых исследований Британского кардиологического фонда в Шотландии (Великобритания), скажет: «В ходе нашего исследования мы определили фермент 11β-HSD2, который, по нашему мнению, играет ключевую роль в этом процессе. программирования плода.«

Неблагоприятные условия, возникающие в утробе матери, такие как стресс, тяжелая утрата или жестокое обращение, повышают уровень глюкокортикоидов в организме матери, что может нанести вред растущему ребенку. Глюкокортикоиды — это естественные гормоны, которые также известны как гормоны стресса из-за их роли в реакции на стресс.

«Гормон стресса кортизол может быть ключевым фактором в программировании плода, ребенка или ребенка, подвергающегося риску заболевания в более позднем возрасте. Кортизол вызывает замедление роста и изменяет время развития тканей, а также оказывает долгосрочное влияние на экспрессию генов. , — скажет она.

Профессор Холмс расскажет, как ее исследование выявило фермент под названием 11β-HSD2 (11бета-гидроксистероид дегидрогеназа типа 2), который расщепляет гормон стресса кортизол до неактивной формы, прежде чем он сможет нанести какой-либо вред развивающемуся плоду. Фермент 11β-HSD2 присутствует в плаценте и развивающемся мозге плода, где считается, что он действует как щит, защищающий от вредного действия кортизола.

Профессор Холмс и ее коллеги создали генетически модифицированных мышей, лишенных 11β-HSD2, чтобы определить роль этого фермента в плаценте и мозге плода.«У мышей, лишенных фермента 11β-HSD2, плоды подвергались воздействию высоких уровней гормонов стресса, и, как следствие, эти мыши демонстрировали замедленный рост плода и продолжали проявлять запрограммированные расстройства настроения в более позднем возрасте. Мы также обнаружили, что плаценты от эти мыши были меньше по размеру и не могли эффективно транспортировать питательные вещества к развивающемуся плоду. Это также могло способствовать пагубным последствиям повышенного воздействия гормона стресса на плод и предполагает, что плацентарный 11β-HSD2 щит является наиболее важным барьером.

«Однако предварительные новые данные показывают, что с потерей защитного барьера 11β-HSD2 только в головном мозге программирование развивающегося плода все еще происходит, и, следовательно, возникают вопросы о том, какую доминирующую роль играет плацентарный 11β. -Барьер HSD2. В настоящее время это исследование продолжается, и мы пока не можем сделать каких-либо однозначных выводов.

«Определение точных молекулярных и клеточных механизмов, которые управляют программированием плода, поможет нам определить потенциальные терапевтические цели, которые можно использовать, чтобы обратить вспять пагубные последствия для расстройств настроения.В будущем мы надеемся изучить потенциал этих мишеней в исследованиях на людях », — скажет она.

Профессор Холмс надеется, что ее исследование позволит медицинским работникам лучше осознать тот факт, что дети, подвергшиеся воздействию неблагоприятной окружающей среды, будь то жестокое обращение, недоедание или тяжелая утрата, подвергаются повышенному риску расстройств настроения в более позднем возрасте, и что дети должны быть осторожны. отслеживаются и поддерживаются, чтобы этого не происходило.

Кроме того, потенциальное воздействие чрезмерных уровней гормонов стресса на развивающийся плод также имеет значение для лиц, участвующих в дородовой помощи.В течение последних 20 лет большинству женщин с риском преждевременных родов давали синтетические глюкокортикоиды, чтобы ускорить развитие легких плода и позволить недоношенным детям выжить в раннем возрасте.

«Хотя это лечение глюкокортикоидами имеет важное значение, необходимо тщательно контролировать дозу, количество процедур и применяемое лекарство, чтобы гарантировать, что используется минимально эффективная терапия, поскольку она может подготовить почву для эффектов позже в жизни ребенка», — скажет профессор Холмс.

Половое созревание — еще один важный период развития, и стресс, переживаемый в это время, также может быть задействован в программировании расстройств настроения у взрослых.Профессор Холмс и ее коллеги обнаружили в исследованиях визуализации на крысах доказательства того, что стресс в раннем подростковом возрасте может влиять на настроение и эмоциональное поведение через изменения в нейронных сетях мозга, связанных с обработкой эмоций.

Исследователи использовали фМРТ (функциональную магнитно-резонансную томографию), чтобы увидеть, какие проводящие пути в головном мозге были затронуты при стрессе, перипубертатные крысы ответили на конкретную усвоенную задачу. [1].

Профессор Холмс скажет: «Мы показали, что у находящихся в стрессовом состоянии« подростковых »крыс часть области мозга, отвечающая за эмоции и страх (известная как миндалевидное тело), ​​была активирована в гораздо большей степени по сравнению с контрольной группой.Результаты этого исследования ясно показали, что изменение эмоциональной обработки происходит в миндалине в ответ на стресс в этот решающий период развития ».

Название реферата: «Перинатальное программирование стрессового поведения глюкокортикоидами». Симпозиум: «Стресс в молодом возрасте и его отдаленные последствия — экспериментальные исследования».

Ваш послеродовой живот: почему он изменился и как его привести в тонус

Почему я все еще выгляжу беременной?

Вашему телу, и особенно животу, нужно время, чтобы полностью оправиться от беременности.У вас есть ребенок, но вы можете выглядеть так, как будто вы все еще на шестом месяце беременности, а животик более мягкий и круглый, чем вы ожидали.

Представьте свой животик как воздушный шарик, который медленно надувается по мере роста вашего ребенка. При родах воздушный шар не лопается, а просто начинает медленно вытекать. Уменьшение размера живота может происходить медленно, но неуклонно.

С момента рождения ребенка из-за гормональных изменений животик уменьшается в размерах. Однако вашей матке (матке) требуется еще шесть-восемь недель, чтобы сократиться до размеров, существовавших до беременности (Berens 2019).

Избыточная жидкость, которая накапливается в вашем теле во время беременности, будет постепенно уменьшаться, уменьшая отек и вздутие живота (Berens 2019). И любой лишний жир, который вы добавляете для питания ребенка, начнет сжигаться, особенно если вы кормите грудью и занимаетесь спортом (Berens 2019). Но чтобы увидеть заметные результаты, нужно как минимум несколько недель.

После родов у вас может остаться темная линия внизу живота, называемая черной линией, а также паутина растяжек.

Черная линия возникает из-за пигментации кожи там, где мышцы живота растянуты и немного разделены, чтобы приспособиться к росту ребенка (APA nd).Эта линия пигментации обычно исчезает в течение нескольких месяцев после родов (APA nd).

Растяжки возникают из-за растяжения кожи над быстрорастущим телом во время беременности (NHS 2019c). Они могут быть на животе, бедрах и груди (NHS 2019c).

Полностью избавиться от растяжек невозможно, но со временем они исчезнут. В конце концов, линии будут выглядеть как тонкие полосы, которые ближе к цвету вашей кожи (NHS 2019c). Постарайтесь набраться терпения. Возможно, сейчас вам не нравятся ваши растяжки, но через полгода они будут выглядеть намного лучше.

Сколько времени понадобится моему животу, чтобы вернуться в нормальное состояние?

Мы все слышали истории о молодых мамах, которые восстанавливают свое тело до беременности в течение нескольких недель после родов. Хотя это возможно, у большинства мам этого не происходит. Имейте в виду, что ваше тело может изменить форму после беременности. Возможно, вам будет сложно вернуться к тому весу или форме, который был до беременности.

Терпение — ключ к успеху. Мышцам живота понадобилось девять месяцев, чтобы растянуться, чтобы приспособиться к доношенному ребенку.Поэтому логично, что на то, чтобы снова подтянуться, могут потребоваться недели или месяцы (Berens 2019).

Скорость и степень сжатия зависит от нескольких факторов, в том числе:

• Какой формы и размера вы были до зачатия ребенка.
• Сколько веса вы набрали во время беременности (NICE 2010).
• Насколько вы активны (NICE 2010).
• То, с чем вы ничего не можете поделать: ваши гены.

Вам будет легче сбросить вес, если:
Большинство женщин не возвращаются к своему весу до беременности примерно через шесть месяцев после рождения ребенка (IQWiG2018, Adegboye et al 2013).

Как безопасно похудеть, чтобы живот выглядел лучше?

Грудное вскармливание может помочь, особенно в первые месяцы после родов. Если вы кормите грудью, вы будете сжигать лишние калории для производства молока — около 300 калорий в день (NHS nd), хотя точное количество у всех разное. Вы можете похудеть во время беременности быстрее, чем мамы, которые кормят своих детей смесями, но это не гарантируется (Jarlenski et al, 2014).

Грудное вскармливание также вызывает сокращения, которые способствуют сокращению матки, что может помочь вам быстрее прийти в форму.Однако, если вы едите больше, чем сжигаете, вы набираете вес, даже если кормите грудью (Adegboye et al, 2013).

Худеть во время кормления грудью — это нормально. Ваше тело очень эффективно вырабатывает молоко, и потеря до 1 кг (около 2 фунтов) в неделю не должна влиять на количество вырабатываемого вами молока (Adegboye et al 2013, NICE 2010).

Однако, если у вас есть новорожденный, за которым нужно ухаживать, вам понадобится много энергии. Попытка похудеть слишком рано после родов может задержать ваше выздоровление и вызвать еще большую усталость (IQWiG 2018).Особенно важно не придерживаться очень низкокалорийной диеты (NHS 2019a). Поэтому постарайтесь дождаться послеродового осмотра, прежде чем пытаться похудеть (NICE 2010).

Здоровое питание в сочетании с легкими упражнениями поможет вам прийти в форму (Adegboye et al, 2013). Следующие общие рекомендации помогут вам достичь и поддерживать здоровый вес:

• Найдите время для завтрака.
• Съешьте не менее пяти порций фруктов и овощей в день.
• Включите в свой рацион большое количество продуктов, богатых клетчаткой, таких как овес, бобы, чечевица, зерна и семена.
• Включайте крахмалистые продукты, такие как хлеб, рис, макаронные изделия (предпочтительно цельнозерновые для добавления клетчатки) или картофель в каждый прием пищи.
• Не употребляйте продукты с высоким содержанием жира и сахара, такие как печенье, пирожные, фаст-фуд и еду на вынос.
• Следите за своими порциями во время еды, а также за количеством и типом закусок, которые вы едите между приемами пищи (NICE 2010).

Нет правильного ответа о том, сколько калорий вы должны есть в день. Количество, которое вам нужно съесть, зависит от вашего веса и вашей активности (Amorim Adegboye et al, 2013).Дополнительные советы по здоровой потере веса после родов см. В нашей диете для здоровой кормящей мамы и в советах родителей по контролю веса после рождения ребенка.

Что еще я могу сделать, чтобы вернуть живот, который был у меня до беременности?

Упражнения помогают тонизировать мышцы живота и сжигать калории (Evenson et al 2014, Amorim Adegboye et al 2013). Вы можете выполнять легкие упражнения, такие как ходьба и растяжка, даже в первые недели после рождения ребенка (POGP 2017).

Если вы перестали заниматься спортом во время беременности или только начали заниматься фитнесом, начните медленно и постепенно увеличивайте уровень упражнений (POGP 2015).

Помимо фитнеса, все новые мамы могут начинать упражнения для тазового дна и работать над мягким тонизированием мышц нижней части живота, как только они почувствуют себя готовыми (Evenson et al 2014, POGP 2017). Это может помочь вам вернуться к той форме, которая была до беременности, и помочь сделать живот более плоским (POGP 2017).

Когда почувствуете, что готовы, выведите ребенка на прогулку в его коляске (Evenson et al, 2014). Гуляя на улице, вы поднимаете настроение и мягко тренируетесь (Evenson et al, 2014, NHS, 2019b). Вы можете обнаружить, что в вашем местном парке часто проходят тренировки с другими молодыми мамами.

Прочтите о тонизировании после кесарева сечения.

Послеродовые упражнения: брюшной пресс

Я чувствую расслабление в мышцах живота. Это нормально?

Если мышцы живота очень расслаблены, это может быть связано с их чрезмерным растяжением во время беременности (St George’s Healthcare 2018, Berens 2019). В этом случае вы также можете заметить выпуклость, развивающуюся на передней части живота, над и под пупком (St George’s Healthcare 2018).

Медицинский термин для этого чрезмерного растяжения — диастаз прямых мышц живота (DR) (St George’s Healthcare 2018).Диастаз просто означает разделение.

На вашем животе четыре слоя мышц. Верхний слой — это пара длинных плоских мышц, которые проходят вертикально вниз с каждой стороны вашего живота (rectus abdominis), широко известные как шесть кубиков (Guy’s and St Thomas ‘2014). DR происходит, когда две половинки отделяются друг от друга, растягивая и истончая соединительную ткань между ними (St George’s Healthcare 2018).

По крайней мере, половина женщин испытывают ДР после рождения ребенка (St George’s Healthcare, 2018).Это более вероятно, если вы:

• родили более одного раза (Нахабедян и Брукс 2019)
• родили близнецов или более (Доннелли 2019, Нахабедян и Брукс 2019)
• родили более одного кесарева сечения (Нахабедян и Brooks, 2019)
• регулярно напрягали мышцы живота во время беременности путем частого подъема тяжестей (Sperstad et al, 2016), натуживания в туалете, хронического кашля или рвоты (Donnelly, 2019)

Недостаточно исследований, чтобы сказать нам, увеличивает ли вероятность ЛР ожирение до беременности или большой набор веса во время беременности (Nahabedian and Brooks, 2019).

Вполне вероятно, что DR может передаваться в семьях (Donnelly 2019), поэтому, если у вашей матери или сестры есть DR, у вас также больше шансов заболеть.

Если вы не уверены, есть ли у вас ДР, вот как это проверить:

• Лягте на спину, согнув колени и поставив ступни на пол или на кровать.
• Положите ладонь на живот чуть ниже или выше пупка.
• Слегка оторвите плечи от пола и посмотрите на живот. Кончиками пальцев нащупайте края мышц над и под пупком.
• Посмотрите, сколько пальцев вы можете уместить в промежутке между мышцами. Количество ширины пальцев — это размер вашего диастаза. Делайте тест регулярно — по мере того, как ваши мышцы становятся сильнее, разрыв должен уменьшаться.
  (NHS 2019d)

Если промежуток, который вы чувствуете, превышает два пальца на ширину, у вас может быть ДР (Нахабедян и Брукс, 2019).

Разрыв в разлуке часто восстанавливается в течение первых восьми недель после родов (NHS 2019d, St George’s Healthcare 2018). Если размер разрыва не уменьшился или вы беспокоитесь об этом, обратитесь к терапевту или патронажной сестре.Она может направить вас к физиотерапевту по женскому здоровью, который может дать вам определенные упражнения, которые помогут вам (NHS 2019d). В некоторых районах Великобритании вы можете обратиться непосредственно к физиотерапевту.

Оставление ЛР без лечения не вредно, но может ослабить сердцевину брюшной полости. Это может увеличить ваши шансы получить плохую спину и затруднить упражнения и другие виды деятельности (Hills et al 2018, Nahabedian and Brooks 2019).

Дополнительная информация:

Список литературы

Аморим Адегбойе А.Р. и Линне Ю.М.2013. Диета или упражнения, или и то, и другое, для снижения веса у женщин с избыточным весом после родов. Кокрановская база данных систематических обзоров . www.cochrane.org [дата обращения: декабрь 2019 г.]

APA. nd. Линия беременности — черная линия. Американская ассоциация беременных. americanpregnancy.org [Доступ в январе 2020 г.]

Berens P. 2019. Обзор послеродового периода: физиология, осложнения и забота о матери. UpToDate www.uptodate.com [Проверено в январе 2020 г.]

Donnelly G.2019. Осведомленность о диастазе прямой кишки. ROAR #pelvicroar. www.pelvicroar.org [по состоянию на июнь 2019 г.]

Evenson KR, Mottola MF, Owe KM et al. 2014. Краткое изложение международных рекомендаций по физической активности после беременности. Obstet Gynaecol Surv. Jul; 69 (7): 407-14 [Дата обращения: декабрь 2019]

Guy’s and St Thomas ‘. 2014. Послеродовое расслоение прямых мышц живота (DRAM). Информация для пациентов отделения физиотерапии. Номер буклета: 3913 / VER1.www.guysandstthomas.nhs.uk

Hills NF, Graham RB, McLean L. 2018. Сравнение функции мышц туловища у женщин с и без диастаза прямых мышц живота через 1 год после родов. Phys Ther 98 (10): 891-901.

Ярленски М., Беннетт В., Блейх С. и др. 2014. Влияние грудного вскармливания на послеродовую потерю веса среди женщин США. Prev Med, декабрь 2014 г., страницы 146-50 [по состоянию на декабрь 2019 г.]

Nahabedian M, Brooks DC. 2019. Диастаз прямой мышцы живота. UpToDate. www.uptodate.com [по состоянию на июнь 2019 г.]

NHS. nd. Ответы на ваши вопросы. NHS Start4Life, Грудное вскармливание. www.nhs.uk [Проверено в январе 2020 г.]

NHS. 2017. Преимущества грудного вскармливания NHS ,. Здоровье, ты — путеводитель по беременности и ребенку. www.nhs.uk [дата обращения: декабрь 2019 г.]

NHS. 2019a. Очень низкокалорийные диеты. NHS. Жить хорошо. www.nhs.uk [дата обращения: декабрь 2019 г.]

NHS. 2019b. Поддерживать форму и здоровье с младенцем. NHS, Здоровье от А до Я, Ваш справочник по беременности и родам. www.nhs.uk [дата обращения: декабрь 2019 г.]

NHS. 2019c. Растяжки при беременности. NHS ,. Здоровье от А до Я. www.nhs.uk [Доступ в декабре 2019 г.]

NHS. 2019г. Ваше тело после беременности. NHS, Health A-Z, Ваш справочник по беременности и ребенку. www.nhs.uk [дата обращения: декабрь 2019 г.]

NICE. 2010. Контроль веса до, во время и после беременности . Национальный институт здравоохранения и передового опыта.Руководство NICE по общественному здравоохранению 27. www.nice.org.uk [файл .pdf, по состоянию на декабрь 2019 г.]

POGP. 2015. Пригодны и безопасны для занятий спортом в детородном году. Тазовая акушерская и гинекологическая физиотерапия. www.pogp.csp.org.uk [по состоянию на декабрь 2019 г.]

POGP. 2017. Готовность к будущему — важные советы и упражнения после родов. Тазовая акушерская и гинекологическая физиотерапия. www.pogp.csp.org.uk [по состоянию на декабрь 2019 г.]

IQWiG.2018. < Набор веса при беременности. Институт качества и эффективности в области здравоохранения, информированного здоровья, беременности и родов. www.informed health.org [По состоянию на январь 2020 г.]

Sperstad JB, Teefjord MK, Hilde G, et al. 2016. Диастаз прямых мышц живота во время беременности и через 12 месяцев после родов: распространенность, факторы риска и сообщения о пояснично-тазовой боли. Br J Sports Med 50 (17): 1092-6. bjsm.bmj.com [по состоянию на июнь 2019 г.]

St George’s Healthcare. 2018. Диастаз прямой мышцы живота. St George’s Healthcare NHS Trust. www.stgeorges.nhs.uk [по состоянию на январь 2020 г.]

Новая концепция лечения атонии матки во время кесарева сечения

Атония матки во время кесарева сечения является серьезной причиной материнской заболеваемости и смертности. Стратегии ведения включают медикаментозное лечение утеротониками, ручное сжатие матки, а также интервенционные или хирургические процедуры. Представлены новый метод сжатия матки путем наложения эластичной повязки и ее результаты в 3 случаях атонии матки во время кесарева сечения.Наш новый метод периодического обертывания матки во время кесарева сечения кажется успешным дополнительным подходом к лечению атонии матки во время кесарева сечения и может быть вариантом лечения, альтернативным другим процедурам сжатия, чтобы избежать большой кровопотери и, наконец, реже послеродовая гистерэктомия.

1. Введение

Атония матки с тяжелым кровотечением является серьезной причиной материнской заболеваемости и смертности. Различные методы лечения атонии матки во время кесарева сечения хорошо известны.Помимо лечения утеротониками, выполняются ручное сжатие / массаж матки, а также интервенционные или хирургические процедуры [1]. Эти процедуры включают эмболизацию маточной артерии, тампонирование матки марлей [2], компрессионные швы матки [3–7], тампонаду матки с помощью баллона [8], двусторонний шов дугообразной артерии [9] и перевязку матки. маточная артерия. Цель всех этих вариантов лечения — уменьшить кровопотерю и избежать гистерэктомии, чтобы сохранить материнскую фертильность.

Мы разработали новую технику сжатия матки в случае атонии матки во время кесарева сечения путем обертывания матки.

2. Описание клинического случая

Мы представляем три случая атонии матки во время кесарева сечения, которые лечились с помощью нашей новой техники интраоперационного обертывания матки. Обзор трех случаев с материнскими и акушерскими данными представлен в таблице 1. Каждое кесарево сечение проводилось в соответствии со стандартным протоколом в нашей больнице с помощью лапаротомии Pfannenstiel и поперечной гистеротомии.Во время операции всем пациенткам обычно вводили 10 МЕ окситоцина интрамиометрически, чтобы стимулировать сокращение матки. При появлении атонии матки сократительные агенты и препараты для свертывания крови (подробности см. В Таблице 1) вводились в соответствии со стандартным протоколом, и дополнительно выполнялось обертывание матки вместо ручного сдавливания. Если при клинической оценке матка считалась хорошо сжатой, повязка снималась и хирургическая процедура завершалась. Течение каждого пациента протекало без осложнений, и они могли покинуть нашу больницу через три, четыре и семь дней после кесарева сечения, соответственно, в хорошей форме.Продолжительность пребывания одного пациента составила семь дней по неакушерским, но неонатальным причинам. Последующее наблюдение до послеродового контроля через шесть недель после кесарева сечения во всех случаях протекало без осложнений.

Случай Возраст (лет) Четность Гестационный возраст (недель) Продолжительность кесарева сечения (мин.) Кровопотеря (мл) Гемоглобин до операции (г / л) Гемоглобин после операции (г / л) Лекарство 1 3 3 39 5/7 93 75 2000 125 97 200 мкг мизопростола сублингвально, 20 МЕ окситоцина i.v., 500 мкг сульфростона внутривенно, 1 г транексамовой кислоты внутривенно, 1 г кальция внутривенно и 1250 МЕ фактора XIII внутривенно. 2 40 1 38 4/7 55 18 1100 112 90 915cg 400 miso 500 мкг сульпростона внутримиометрически, 1000 мкг сульфростона внутривенно, 1 г транексамовой кислоты i.v., 1 г кальция в / в и 1250 МЕ фактора XIII в / в. 3 30 1 42 1/7 58 12 800 134 121 400 misinus

3. Техника обертывания матки

Обертывание матки производилось взамен ручного сжатия.С этой целью матку экстериоризировали и наложили белой стерильной повязкой (pro-IDEAL, Promedical AG, Гларус, Швейцария; размер 10 сантиметров × 5 метров) концентрически от дна к истмоцервикальному сегменту. При наличии длинных связок яичника яичник откладывался в сторону и не входил в обертывание. Если невозможно было избежать включения яичника, в области яичника и связок яичника выполняли немного меньшее обертывание, чтобы поддержать кровоснабжение яичников.Это также было важно для сохранения кровотока в маточных трубах и воронко-тазовых связках. Общая процедура обертывания длилась около 30 секунд каждая. Если при клинической оценке матка считалась хорошо сокращенной (при пальпации хороший тонус матки и меньшее кровотечение), повязка снималась и хирургическая процедура завершалась. В случае стойкой атонии после снятия повязки повязку снова накладывали до тех пор, пока тонус матки не оценивался как хорошо сокращенный.Пока была наложена повязка, матка оставалась экстериоризованной, но без натяжения параметрии и придатков. Перед тем как закончить операцию кесарева сечения, повязку пришлось полностью снять.

4. Случай 1

39-летняя нерожавшая женщина с неосложненной дихорионо-диамниотической беременностью двойней была госпитализирована на сроке 40 1/7 недели гестации для индукции родов в связи с двойней и переношенной беременностью. Роды вызывали введением баллона для созревания шейки матки (Cook Cervical Ripening Balloon, Cook Medical) на 24 часа с последующими 6 циклами непрерывного капельного внутривенного введения окситоцина.Каждый цикл окситоцина длился шесть часов, после чего делался двухчасовой перерыв перед началом следующего цикла. Из-за отсутствия прогресса в первом периоде родов с максимальным раскрытием шейки матки на 5 сантиметров (см) и недостаточными сокращениями при отсутствии инфузии окситоцина мы решили провести кесарево сечение под спинальной анестезией на 40 5/7 неделе беременности. Удаление первого близнеца в макушке было затруднено из-за защемления головки в тазу, поэтому плод пришлось извлекать в обратном тазовом предлежании путем увеличения гистеротомии Т-образным разрезом в каудальном направлении.Второй плод можно было легко извлечь в тазовом предлежании. Каждую плаценту полностью удалили вручную. Вертикальный Т-образный разрез гистеротомии ушили одиночными швами, а поперечная гистеротомия — непрерывным швом. Из-за атонии матки вводили утеротонические агенты, как описано в таблице 1, и матку выводили наружу и сначала сдавливали вручную. Поскольку утеротоническое лечение с помощью ручного сдавливания и утеротонических средств было недостаточным для остановки кровотечения, матку заворачивали, как описано выше.В упаковку не входили фимбрии, что позволяло контролировать кровообращение в маточных трубах. Тонус матки проверяли регулярно при пальпации. Через 35 минут и 55 минут, соответственно, повязка была снята в предположении хорошего тонуса матки, но ее пришлось наложить снова из-за стойкости или рецидива атонии. После полного обертывания 75 минут повязка была окончательно снята. Затем хирургическая процедура может быть завершена. Общая кровопотеря составила 2000 мл.

5.Случай 2

40-летняя нерожавшая женщина с одноплодной беременностью в верхушечном предлежании обратилась в наше акушерское отделение на сроке 38 4/7 недель беременности для планового кесарева сечения из-за ультразвукового подтверждения порока развития плода. Дополнительные факторы риска включали гестационный диабет, лечение инсулином и грыжу поясничного диска в анамнезе. Следовательно, кесарево сечение было выполнено под общим наркозом. Из-за атонии матки, несмотря на применение утеротоников, как описано в Таблице 1, и ручное сжатие матки, матка была выведена наружу и обернута, как описано выше (Рисунок 1).Через 18 минут повязка на матке была снята, так как матка, казалось, была хорошо сокращена и действительно была. Затем хирургическая процедура была завершена. Общая кровопотеря составила 1100 мл.

6. Случай 3

30-летняя нерожавшая женщина с одноплодной беременностью в верхушечном предлежании обратилась в наше акушерское отделение на 41 3/7 неделе беременности для индукции родов из-за перенесенной беременности. Кесарево сечение под спинальной анестезией было выполнено на 42 1/7 недели беременности после неудачного индукции родов в течение пяти дней, включая несколько пероральных доз мизопростола и баллон для созревания шейки матки (Cook Cervical Ripening Balloon, Cook Medical) в течение 24 дней. часы.Опять же, ручное сжатие и утеротоники оказались недостаточными для лечения атонии матки. Таким образом, матка была выведена наружу и обернута, как описано выше (рис. 2). Через 12 минут повязку на матке сняли, так как матка хорошо сократилась. Затем хирургическая процедура была завершена. Общая кровопотеря составила 800 мл.

7. Обсуждение

Ручное сдавливание матки хорошо зарекомендовало себя при лечении атонии матки первой линии до того, как последуют дальнейшие процедуры.Недостатком ручного сжатия является тот факт, что давление не может распределяться равномерно по всей матке и не может поддерживаться эффективно и постоянно в течение более длительного периода времени. Другие процедуры механической компрессии, такие как тампонирование матки марлей или тампонада матки с помощью баллона, также могут быть менее успешными из-за отсутствия противодействующей силы со стороны внешней поверхности матки или смещения баллона.

Для этого альтернативным методом сжатия матки является обертывание матки.Путем обертывания матки можно оказывать постоянное давление на матку и равномерно распределять его даже в течение более длительного периода времени, не причиняя вреда самой матке. Поскольку нет необходимости в сложной интервенционной или хирургической процедуре, ее можно легко и быстро выполнить при появлении атонии матки даже неопытными хирургами. Это дешево, так как нужна только стерильная эластичная повязка.

Традиционные интервенционные и хирургические процедуры, упомянутые выше, могут вызвать побочные эффекты, такие как повреждение мочеточника или сосудов, синехии матки, некроз миометрия и эндомиометрит [1].Но мало информации дается относительно последующей фертильности и исходов беременности после этих вмешательств [1].

Недостатком нашего нового метода является тот факт, что иногда трудно решить, как долго должна сохраняться компрессия маточным обертыванием, поскольку достаточный тонус после снятия повязки может снова ухудшиться. Критическим моментом может быть проблема определения правильной интенсивности обертывания, так как придатки могут быть встроены в обертывание, и в случае слишком плотного обертывания кровообращение к и от придатков может быть нарушено, особенно когда обертывание тоже сохраняется. длинный.В наших трех случаях побочных эффектов не было, даже при времени обертывания 75 минут в одном случае. В одном случае повязка не включала фимбрии, что позволяло проверить кровообращение в маточных трубах.

Мы пришли к выводу, что наш новый метод обертывания матки кажется успешным способом непрерывного сжатия матки в течение более длительного времени во время кесарева сечения в случае атонии матки.