Volume 2, capitolo 13. Fisiologia della gravidanza
A prescindere dai fattori eziologici nei molti cambiamenti che avvengono nella fisiologia della donna incinta, il sistema che subisce alcune delle alterazioni più significative è il sistema cardiovascolare. I cambiamenti in questo sistema sono abbastanza profondi e cominciano a verificarsi quasi al momento del concepimento. Le osservazioni di Lindhard nel 1915 che la produzione cardiaca è aumentata in gravidanza hanno costituito la base per gran parte del lavoro fatto successivamente nel delineare i molteplici cambiamenti che avvengono nella fisiologia circolatoria nella donna incinta.21
Alterazioni anatomiche
La posizione del cuore nel petto cambia nel corso della normale gravidanza. È leggermente ruotato e il suo apice si sposta a sinistra. Così, all’esame fisico del torace della donna incinta, il punto di massima intensità dell’azione cardiaca è spesso laterale alla linea medioclavicolare e nel quarto piuttosto che nel quinto spazio intercostale.
A causa di questi cambiamenti di posizione e del volume cardiaco leggermente aumentato (70-80 ml), l’area di relativa opacità sopra il precordio è aumentata, come l’ombra cardiaca all’esame radiografico. Le radiografie laterali del torace della donna incinta possono, infatti, mostrare reperti che suggeriscono una dilatazione atriale, che è suggestiva della malattia valvolare stenotica mitrale. Queste alterazioni morfologiche sono illustrate nella Figura 5. I cambiamenti nella posizione del cuore, l’aumento della gittata e l’aumento del volume del sangue sono probabilmente responsabili del soffio sistolico di tipo fluido che è comune in gravidanza.
Fig. 5. Cambiamenti morfologici nel cuore e nei polmoni. La figura mostra le alterazioni prodotte dalla gravidanza. La deviazione dell’asse sinistro, i cambiamenti nell’elettrocardiogramma e le alterazioni nei risultati fisici sono comuni concomitanti alla gravidanza normale.(Bonica J: Principles and Practice of Obstetric Analgesia and Anesthesia. Philadelphia, FADavis, 1967)
Cambiamenti elettrocardiografici
Questi cambiamenti nella posizione cardiaca, presumibilmente causati da alcuni dei cambiamenti funzionali nella cardiodinamica, inducono alcuni cambiamenti nei risultati elettrocardiografici (ECG) associati alla gravidanza. Come sarebbe anticipato, i risultati ECG sono suggestivi di deviazione dell’asse sinistro di circa 15 gradi. Ci può essere diminuita tensione nel QRScomplexes, così come alterazioni nelle onde T e P. In un certo numero di donne incinte normali, ci può essere appiattimento o inversione delle onde T in piombo III, così come la depressione del segmento S-T in arto e chestleads. Questi risultati, che sono suggestivi di ischemia miocardica, sono stati segnalati per verificarsi in ben il 14% delle donne incinte normali in cui nessuno degli altri concomitanti dimostrabili di vera malattia del miocardio sono visti. Quando questo riscontro si verifica in una donna incinta, tende a ripetersi nelle gravidanze successive. Le aritmie cardiache, in particolare quelle di origine sopraventricolare, sono anche relativamente comuni in gravidanza, ma non sono generalmente produttive di sintomi abbastanza significativi da richiedere una terapia.22,23
Alterazioni della cardiodinamica
All’inizio della gravidanza, la portata cardiaca aumenta significativamente fino ai livelli massimi intorno alle 20-24 settimane (Fig. 6) e mantiene questo livello fino a dopo il parto. È generalmente accettato che nel corso della gravidanza la gittata cardiaca aumenta a livelli dal 30% al 35% in più di quella della donna non incinta. Un recente lavoro di Clapp e Capeless24 ha dimostrato che questo aumento della gittata cardiaca può essere aumentato nelle gravidanze successive. Il volume di corsa e il volume end-diastolico sono alterati in modo simile. Anche la resistenza vascolare sistemica è significativamente alterata.
Fig. 6. Figura 6. Cambiamenti nelle dinamiche cardiovascolari durante il corso delle gravidanze primipare e successive (dopo Clapp AF III, Capeleas E: Am J Cardiol 80:1469-1473, 1997)
I fattori responsabili del cambiamento della gittata cardiaca non sono completamente compresi, ma si pensa che siano legati a uno o più dei meccanismi indicati nelle osservazioni introduttive di questo capitolo o, più probabilmente, a qualche combinazione di tutti questi fattori. Quasi tutte le teorie utilizzate per spiegare i cambiamenti osservati implicano sia fattori neuroumorali, come estrogeni e progesterone, o la circolazione placentare che agisce come una fistola artero-venosa. La frequenza cardiaca materna è aumentata in gravidanza, coerente con una fistola artero-venosa funzionale; theincrease medie circa 15 battiti / minuto. La figura 7 dimostra l’aumento della frequenza cardiaca con il progredire della gravidanza.
Fig. 7. Cambiamenti nella frequenza cardiaca materna durante il corso della gestazione. Un aumento progressivo è mostrato come la gravidanza si avvicina al termine.(Clapp J: Maternal heart rate in pregnancy. Am J Obstet Gynecol 152(3):251-252, 1985)
I sintomi e i risultati clinici possono essere legati a queste alterazioni della normale dinamica cardiovascolare. La donna incinta ha una minore produzione cardiaca misurabile, così come una minore perfusione uterina, quando è in posizione supina. La sindrome ipotensiva supina, che è caratterizzata da ipotensione, tachicardia, diaforesi e disagio, può essere amplificata dagli effetti di un anestetico di conduzione che aumenta il venamento e riduce ulteriormente il ritorno venoso al cuore. Posizionando il paziente per produrre la deviazione verso sinistra dell’utero, tali cambiamenti posturali nei segni vitali possono essere evitati e la necessità di vasopressore evitato. I casi riportati da O’Connor e Sevarino,25 così come DePace e colleghi,26 suggeriscono che un apprezzamento di questo effetto legato alla postura può essere importante nel successo della rianimazione cardiopolmonare delle donne incinte che hanno subito un arresto cardiaco.
I cambiamenti rapidi nella posizione del corpo possono produrre sincope o stordimento a causa della diminuzione della resistenza periferica nelle estremità inferiori. Questi effetti possono essere ulteriormente intensificati quando le condizioni ambientali calde contribuiscono alla vasodilatazione periferica. Le teorie relative agli effetti dei cambiamenti nelle dinamiche cardiovascolari sulla produzione di calore metabolico del feto e di altri prodotti del concepimento sono notevolmente assenti dalla maggior parte delle discussioni su questi fenomeni, anche se una significativa produzione di calore fetale è dimostrabile nelle gestazioni dei mammiferi.
Modifiche del volume intravascolare
Grande espansione del volume intravascolare, in particolare il volume del plasma, è una delle caratteristiche della gravidanza normale. Il volume plasmatico aumenta in misura significativa all’inizio della gravidanza. L’espansione del volume ematico materno del 40% non è insolita nella gravidanza singleton e può essere ancora maggiore nelle gestazioni multiple. Questa espansione del volume del sangue è dovuto ad un aumento del volume del plasma del 45% al 55% e un aumento della massa dei globuli rossi del 20% al 30%.
Il rapido aumento del volume del plasma, raffigurato nella Figura 8, supera la produzione di nuovi globuli rossi e può produrre un virtualanemia all’inizio della gravidanza. L’aumento del volume plasmatico senza una produzione concomitantemente rapida di massa di globuli rossi si manifesta in un apparente calo della concentrazione di emoglobina, dell’ematocrito e del numero di globuli rossi. Questa espansione plasmatica richiede che la definizione di anemia in gravidanza sia modificata in modo che una donna incinta non sia considerata anemica nella maggior parte dei centri finché l’emoglobina non scende sotto i 10 g/dl.27 La massa di globuli rossi aumenta nel corso della gravidanza dal 20% al 30%, ora approssimativamente da 250 ml a 500 ml di globuli rossi confezionati.
Fig. 8. Espansione del volume del plasma, del volume totale del sangue e del volume dei globuli rossi nel corso della normale gestazione. La rapida espansione del volume plasmatico supera il tasso di produzione dei globuli rossi all’inizio della gestazione, producendo un aumento della concentrazione di emoglobina ed ematocrito.(Bonica J: Principles and Practice of Obstetric Analgesia and Anesthesia. Philadelphia, FADavis, 1967)
Le ragioni di questa espansione del volume plasmatico sono probabilmente numerose, e tutti i principali fattori causali suggeriti, compresi gli effetti dei cambiamenti del livello ormonale, la diminuzione della resistenza periferica prodotta dai meccanismi di derivazione placentare e uterina, e i meccanismi di adattamento al calore, sono probabilmente coinvolti in qualche misura. Il ruolo dell’aumento della potenza cardiaca nella genesi di questi cambiamenti è anche un po’ speculativo in quanto è attualmente incerto come l’espansione del volume plasmatico sia temporalmente correlata all’aumento della potenza cardiaca. Per spiegare questo fenomeno, Longo28 ha proposto una serie di meccanismi che integrano gli effetti di vari ormoni della gravidanza, tra cui estrogeni e progesterone, così come gli effetti noti della gravidanza sul sistema renina-angiotensina e lattogeno placentare umano, insieme con i cambiamenti presumibilmente portati dall’aumento della portata della circolazione uterina e placentare come pregnancyapproaching termine.
I cambiamenti nel volume del sangue e il volume del plasma sono associati con cambiamenti nella distribuzione della portata cardiaca. Come il contenuto uterino aumenta in dimensioni e le esigenze di ossigeno e materiali nutrienti crescono, c’è un aumento del volume del flusso di sangue dell’arteria uterina. Gli studi di Romney e colleghi4 indicano che l’aumento della perfusione uterina è associato alle dimensioni crescenti dei prodotti del concepimento. I tassi di flusso nella circolazione uterina e placentare approssimativamente 10 ml/minuto per 100 go di tessuto fetale. L’associazione tra la massa del conceptus e il flusso sanguigno uterino in termini di età gestazionale è visualizzata nella Figura 9.
Fig. 9. Flusso sanguigno uterino in varie fasi della gestazione. Il flusso aumenta significativamente con la durata della gravidanza.(Hytten F, Chamberlain G: Clinical Physiology in Obstetrics. Boston, BlackwellScientific Publications, 1980)
Alterazioni negli elementi formati del sangue
La gravidanza normale è caratterizzata da leucocitosi. Questo aumento del numero di cellule bianche è dovuto principalmente all’aumento del numero di leucociti polimorfonucleati, che aumentano di numero dal momento della fecondazione fino al momento del travaglio. Uno studio di Griffin e Beck27 indica, come la letteratura più vecchia29 , che la conta dei leucociti aumenta significativamente dal loro livello precedentemente elevato in gravidanza a circa 35 settimane di gestazione e continua ad aumentare fino al momento del parto. Al momento del parto in questo studio, la conta dei leucociti era superiore a 14.000 × 103 cellule/ml (deviazione standard = ±1.62 × 103 cellule/ml). Forse a causa della rapida produzione di nuove cellule, un piccolo numero di mielociti o metamielociti sono normalmente presenti nella circolazione periferica della donna incinta. I livelli di basofili possono essere ridotti in gravidanza.
Le piastrine sono un elemento importante nel processo di coagulazione; i loro livelli diminuiscono leggermente nel corso della gravidanza. Questa diminuzione è forse una funzione dell’aumento del volume plasmatico e non è associata a nessun cambiamento significativo nella funzione piastrinica.
Alterazioni della pressione venosa
Lo stato della gravidanza, sia attraverso gli effetti del progesterone sulle vene della periferia o attraverso i meccanismi di smistamento della circolazione placentare, aumenta la capacità venosa. Questo è più marcato nelle estremità inferiori, dove l’edema dipendente è visto in ben il 30% delle donne incinte in qualche momento durante il periodo gestazionale. La pressione venosa sopra il livello dell’ombelico è generalmente normale, mentre quella sotto il livello dell’ombelico è elevata. Questi cambiamenti sono rappresentati nella figura 10.
Fig. 10. Cambiamenti della pressione venosa associati alla gravidanza nelle vene femorali e antecubitali.(Bonica J: Principles and Practice of Obstetric Analgesia and Anesthesia. Philadelphia, FADavis, 1967)
Gli effetti clinici di questa elevazione della pressione venosa sono ritenuti responsabili dell’edema pedonale e pretibiale osservato in molte gravidanze, in particolare all’avvicinarsi del parto. L’aumentata gravità delle varicosità delle estremità inferiori e della vulva e della vagina, così come le emorroidi, può essere almeno parzialmente spiegata da questo effetto. L’ostruzione del ritorno venoso al cuore destro come risultato della compressione uterina della vena cava che produce la sindrome ipotensiva supina è stata menzionata come causa di ipotensione dopo la somministrazione dell’anestesia di conduzione; l’anestesia spinale, epidurale e caudale produce un blocco simpatico, che aumenta la capacità venosa a livelli ancora maggiori di quella già prodotta dagli effetti del progesterone sulla muscolatura liscia dei vasi.
L’aumento della pressione venosa sotto il livello dell’ombelico suggerisce anche l’uso di vie alternative per il ritorno venoso al cuore, compresi i sistemi azygos ed hemiazygos e le vene paravertebrali ed epidurali. Tali vie, in particolare le vie paravertebrali ed epidurali, possono essere responsabili della diminuzione di volume dello spazio subaracnoideo. A causa di questo cambiamento, sono richieste quantità minori di farmaci anestetici per l’induzione dell’anestesia spinale.30,31 Questo è un punto importante, perché livelli eccessivamente alti di anestesia spinale possono essere ottenuti con quello che sarebbe un dosaggio usuale in una donna non incinta.
Cambiamenti respiratori
Insieme ai cambiamenti nel sistema cardiovascolare, si verificano numerosi cambiamenti nella fisiologia polmonare che riflettono cambiamenti nella perfusione polmonare e nei meccanismi di azione polmonare. Come ci si aspetterebbe dall’aumento del fabbisogno fetale di ossigeno con l’aumento della sua massa, i cambiamenti nella fisiologia polmonare riflettono il processo di crescita fetale. I cambiamenti che si verificano come risultato di tale crescita includono cambiamenti nel profilo del torace materno e, ovviamente, nel livello e movimento dei diaframmi, che sono meccanicamente interferito con la presenza dell’utero gravidico e lo spostamento del contenuto peritoneale. La circonferenza del torace in gravidanza aumenta con l’aumento dell’angolo subcostalmarginale da circa 70 gradi a più di 100 gradi vicino al termine, e il diametro trasversale del torace aumenta di quasi 2 cm. Anche se la frequenza respiratoria in gravidanza non è apprezzabilmente aumentata, la donna incinta sperimenta una relativa iperventilazione nel corso della gravidanza. Il volume corrente, normalmente 450 ml/minuto, è aumentato a 650 ml/minuto, producendo un maggiore scambio gassoso nonostante la stessa frequenza di ispirazione ed espirazione. Queste alterazioni dei parametri funzionali sono rappresentate nella Figura 11.
Fig. 11. Cambiamenti nelle misure di volume polmonare associati alla gestazione normale.(Hytten F, Chamberlain G: Clinical Physiology in Obstetrics. Boston, BlackwellScientific Publications, 1980)
I fattori eziologici nei cambiamenti negli elementi funzionali della respirazione sono oscuri perché i cambiamenti visti possono essere mediati da qualsiasi numero di stimoli presenti in gravidanza. L’aumento della domanda di ossigeno per il feto in crescita, la necessità di aumentare il trasferimento di calore all’ambiente esterno, e gli effetti del progesterone può giocare un ruolo nella genesi dei cambiamenti ventilatori che hanno luogo nel corso della gestazione normale. L’argomento progesterone-correlato è especiallycogent, perché è stato recentemente dimostrato in modelli animali thatprogesterone somministrato cronicamente induce iperventilazione in una moda dosage-related. I fattori legati all’iperventilazione, come l’aumento del pH arterioso e la diminuzione della PCO2, sono anche alterati negli animali trattati con progesterone in un modo simile a quello visto nella donna umana incinta.32
Cambiamenti renali
L’aumento della portata cardiaca si traduce in un aumento del volume del flusso di sangue ai reni. A causa di questo aumento del flusso sanguigno, i reni sono pervasi da una maggiore quantità di sangue, e quindi da un maggiore volume di soluti e acqua, rispetto al solito; così i reni fanno più filtraggio del sangue. Questa azione extra di filtraggio dei reni riduce i valori di alcuni comuni esami di laboratorio del sangue; i livelli di azoto ureico nel sangue sono diminuiti notevolmente, così come i livelli di creatinina.
Si verificano cambiamenti morfologici nei reni e nei sistemi di raccolta. L’idronefrosi marcata e l’idrouretere sono spesso presenti nelle donne incinte normali. Nella serie di studi di Fried32 su 109 donne incinte normali, l’incidenza dell’idronefrosi e dell’idrouretere mediante misurazioni ultrasoniche era del 93,6%. In questo studio, il lato destro era più profondamente colpito rispetto al sinistro. I nuovi dati supportano il lavoro precedente con tecniche radiografiche. Thesechanges si pensa di essere dovuto agli effetti del progesterone o l’ostruzione meccanica degli ureteri e delle pelvi renali dall’utero gravido o dalle vene ovariche marcatamente distese. La dilatazione ureterale e renale sul lato destro può essere prodotta da una pressione sull’uretere destro a livello del bordo pelvico. Sul lato sinistro, l’uretere è protetto e imbottito dalla presenza del colon sigmoide. Si pensa che l’aumento di volume del sistema di raccolta e degli ureteri predisponga all’infezione del tratto urinario superiore aumentando lo spazio morto urinario ed eventualmente la quantità di reflusso dalla vescica agli ureteri.
Con il progredire della gravidanza, la velocità di filtrazione glomerulare aumenta, e lo fa in modo più significativo di quanto possa essere spiegato dall’aumento della sola produzione cardiaca. Atherton e Green33 hanno suggerito che i meccanismi che producono questo aumento disparato forse sono legati all’aumento della secrezione di prolattina o dopamina nella donna incinta. Nella maggior parte degli studi sui ratti, il progesterone non ha avuto questo effetto. Con la gittata cardiaca che aumenta dal 30% al 35% e il flusso plasmatico renale che aumenta di oltre il 50%, la capacità riassorbitiva tubulare di diverse sostanze viene superata. Questo produce condizioni come glicosuria e aminoaciduria.11 Anche se i valori variano, circa il 12% al 15% delle donne gravide hanno glicosuria in qualche momento durante la loro gravidanza, spesso poco dopo la donna mangia alimenti ad alto contenuto di zuccheri semplici. Il lattosio e altri zuccheri possono anche apparire nelle urine nel corso della gravidanza.