Deel 2, hoofdstuk 13. Fysiologie van de zwangerschap

Gelijk welke etiologische factoren een rol spelen bij de vele veranderingen die zich voordoen in de fysiologie van de zwangere vrouw, het systeem dat een aantal van de meest significante veranderingen ondergaat is het cardiovasculaire systeem. De veranderingen in dit systeem zijn vrij ingrijpend en beginnen zich bijna op het moment van de conceptie voor te doen. Lindhards waarnemingen in 1915 dat het hartdebiet tijdens de zwangerschap toeneemt, vormden de basis voor veel van het werk dat later is verricht om de vele veranderingen in de fysiologie van de bloedsomloop bij de zwangere vrouw in kaart te brengen.21

Anatomische veranderingen

De positie van het hart in de borstkas verandert in de loop van een normale zwangerschap. Het wordt iets gedraaid, en de apex wijkt naar links. Bij lichamelijk onderzoek van de borstkas van de zwangere vrouw ligt het punt van de maximale intensiteit van de hartactie vaak lateraal ten opzichte van de midclaviculaire lijn en in de vierde in plaats van de vijfde intercostalspace.

Door deze veranderingen in de positie en het licht toegenomen hartvolume (70-80 ml), is het gebied van relatieve dofheid over het precordium toegenomen, evenals de hartschaduw bij röntgenonderzoek. Op laterale röntgenfoto’s van de thorax van de zwangere vrouw kunnen namelijk bevindingen te zien zijn die wijzen op atriale verwijding, hetgeen wijst op stenotischemitralisklepziekte. Deze veranderingen in morfologie zijn afgebeeld in figuur 5. De veranderingen in de positie van het hart, de toegenomen productie en het toegenomen bloedvolume zijn waarschijnlijk verantwoordelijk voor het systolische fluittype geruis dat vaak voorkomt bij zwangerschap.

Fig. 5. Morfologische veranderingen in het hart en de longen. De figuur toont de veranderingen die door de zwangerschap worden veroorzaakt. Afwijking van de linker as, veranderingen in het elektrocardiogram, en veranderingen in de lichamelijke bevindingen zijn veel voorkomende verschijnselen van een normale zwangerschap.(Bonica J: Principles and Practice of Obstetric Analgesia and Anesthesia. Philadelphia, FADavis, 1967)

Electrocardiografische veranderingen

De veranderingen in de hartpositie, die vermoedelijk het gevolg zijn van functionele veranderingen in de cardiodynamica, leiden tot bepaalde veranderingen in de elektrocardiografische (ECG) bevindingen die met een zwangerschap gepaard gaan. Zoals te verwachten is, wijzen de ECG-bevindingen op een linkerasdeviatie van ongeveer 15 graden. Er kan sprake zijn van verminderde spanning in de QRS-complexen, evenals van veranderingen in de T- en P-golven. Bij een aantal normale zwangere vrouwen kan er sprake zijn van afvlakking of inversie van de T-golven in afleiding III, alsook van depressie van het S-T-segment in de ledematen en de borstkasafleidingen. Deze bevindingen, die wijzen op myocardischemie, komen voor bij maar liefst 14% van de normale zwangere vrouwen bij wie geen van de andere aantoonbare kenmerken van een echte myocardischemie wordt gezien. Wanneer deze bevinding bij een zwangere vrouw optreedt, heeft zij de neiging bij volgende zwangerschappen terug te keren. Hartritmestoornissen, met name die van supraventriculaire oorsprong, komen ook betrekkelijk vaak voor in de zwangerschap, maar leiden in het algemeen niet tot symptomen die belangrijk genoeg zijn om te moeten worden behandeld.22,23

Wijzigingen in de cardiodynamiek

Het hartminuutvolume neemt al vroeg in de zwangerschap aanzienlijk toe tot het maximumniveau rond 20 à 24 weken (fig. 6) en handhaaft dat niveau tot na de bevalling. Algemeen wordt aangenomen dat in de loop van de zwangerschap het hartdebiet toeneemt tot een niveau dat 30% tot 35% hoger ligt dan dat van de niet-zwangere vrouw. Recent werk van Clapp en Capeless24 heeft aangetoond dat deze toename van het hartminuutvolume kan worden versterkt bij volgende zwangerschappen. Het slagvolume en het einddiastolisch volume veranderen op vergelijkbare wijze. De systemische vasculaire weerstand is ook aanzienlijk veranderd.

Fig. 6. Veranderingen in cardiovasculaire dynamiek in de loop van primiparae en daaropvolgende zwangerschappen (naar Clapp AF III, Capeleas E: Am J Cardiol 80:1469-1473, 1997)

De factoren die verantwoordelijk zijn voor de verandering in cardiac output zijn niet volledig begrepen, maar men denkt dat ze verband houden met een of meer van de thema’s die in de inleidende opmerkingen in dit hoofdstuk zijn genoemd, of, wat waarschijnlijker is, met een of andere combinatie van al deze factoren. Bijna alle theorieën die gebruikt worden om de waargenomen veranderingen te verklaren, impliceren ofwel neuro-humor-factoren, zoals oestrogeen en progesteron, ofwel de placentale circulatie die werkt als een arterioveneuze fistel. Maternale hartslag is verhoogd tijdens de zwangerschap, in overeenstemming met een functionele arterioveneuze fistel; de toename is gemiddeld ongeveer 15 slagen per minuut. Figuur 7 toont de toename van de hartfrequentie naarmate de zwangerschap vordert.

Fig. 7. Veranderingen in de hartslag van de moeder in de loop van de zwangerschap. Een progressieve toename wordt getoond naarmate de zwangerschap het einde nadert.(Clapp J: Maternal heart rate in pregnancy. Am J Obstet Gynecol 152(3):251-252, 1985)

De klinische symptomen en bevindingen kunnen in verband worden gebracht met deze veranderingen in de normale cardiovasculaire dynamiek. De zwangere vrouw heeft een lager meetbaar hartminuutvolume en een verminderde uterusperfusie wanneer zij op de rug ligt. Het hypotensieve rugliggingsyndroom, dat wordt gekenmerkt door hypotensie, tachycardie, diaforese en ongemak, kan worden verergerd door de effecten van een geleidingsanestheticum dat de veneuze doorbloeding verhoogt en de veneuze terugstroom naar het hart nog verder vermindert. Door de patiënt zo te positioneren dat de baarmoeder naar links draait, kunnen dergelijke veranderingen in de vitale functies worden vermeden en kan de behoefte aan vasopressoren worden verminderd. De casusbeschrijvingen van O’Connor en Sevarino,25 en DePace en collega’s,26 suggereren dat een beoordeling van dit houdingsgerelateerde effect belangrijk kan zijn bij de succesvolle cardiopulmonale reanimatie van zwangere vrouwen die een hartstilstand hebben doorgemaakt.

Snelle veranderingen in lichaamshouding kunnen syncope of licht gevoel in het hoofd veroorzaken door een verminderde perifere weerstand in de onderste ledematen. Deze effecten kunnen nog worden versterkt wanneer warme omgevingscondities bijdragen aan perifere vaatverwijding. Theorieën over de effecten van veranderingen in de cardiovasculaire dynamiek op de metabolische warmteproductie van de foetus en andere producten van de conceptie zijn opvallend afwezig in de meeste discussies over deze verschijnselen, hoewel een aanzienlijke foetale warmteproductie aantoonbaar is bij zwangerschappen van zoogdieren.

Intravasculaire volumeveranderingen

Een van de kenmerken van een normale zwangerschap is een grote expansie van het intravasculaire volume, met name van het plasmavolume. Het plasmavolume neemt al vroeg in de zwangerschap aanzienlijk toe. Een expansie van 40% van het bloedvolume van de moeder is niet ongewoon bij een eenlingzwangerschap en kan nog groter zijn bij meerlingzwangerschappen. Deze toename van het bloedvolume is het gevolg van een toename van het plasmavolume met 45% tot 55% en een toename van de rode celmassa met 20% tot 30%.

De snelle toename van het plasmavolume, afgebeeld in figuur 8, overtreft de aanmaak van nieuwe rode cellen en kan in het begin van de zwangerschap een virtuele anemie veroorzaken. De toename van het plasmavolume zonder gelijktijdige snelle aanmaak van rode celmassa uit zich in een schijnbare daling van de hemoglobineconcentratie, hematocriet, en het aantal rode bloedcellen. Deze plasma-expansie vereist dat de definitie van anemie in de zwangerschap wordt gewijzigd, zodat een zwangere vrouw in de meeste centra pas als anemisch wordt beschouwd wanneer de hemoglobinewaarde onder 10 g/dl daalt.27 De rode celmassa neemt in de loop van de zwangerschap met 20% tot 30% toe, oftewel ongeveer 250 ml tot 500 ml verpakte rode cellen.

Fig. 8. Uitbreiding van het plasmavolume, het totale bloedvolume en het volume van de rode bloedcellen in de loop van een normale zwangerschap. De snelle expansie van het plasmavolume overtreft de snelheid van de aanmaak van rode bloedcellen in het begin van de zwangerschap, waardoor de hemoglobine- en hematocrietconcentratie toeneemt. (Bonica J: Principles and Practice of Obstetric Analgesia and Anesthesia. Philadelphia, FADavis, 1967)

De redenen voor deze plasmavolume-expansie zijn waarschijnlijk talrijk, en alle gesuggereerde belangrijke oorzakelijke factoren, waaronder de effecten van veranderingen op hormoonniveau, de afname van de perifere weerstand die wordt veroorzaakt door de placenta- en uterus-shuntingmechanismen, en warmte-adaptieve mechanismen, zijn waarschijnlijk tot op zekere hoogte betrokken. De rol van een verhoogde cardiale output in het ontstaan van deze veranderingen is ook enigszins speculatief, aangezien het momenteel onzeker is hoe de expansie van het plasmavolume in de tijd samenhangt met een verhoogde cardiale output. Om dit verschijnsel te verklaren heeft Longo28 een reeks mechanismen voorgesteld die de effecten van verschillende zwangerschapshormonen, waaronder oestrogeen en progesteron, en de bekende effecten van zwangerschap op het renine-angiotensinesysteem en humaanplacentair lactogeen, integreren, in combinatie met de veranderingen die vermoedelijk worden teweeggebracht door het toegenomen debiet van de baarmoeder- en placentale circulatie naarmate de zwangerschap het einde nadert.

De veranderingen in bloedvolume en plasmavolume gaan gepaard met veranderingen in de verdeling van het hartminuutvolume. Naarmate de inhoud van de baarmoeder groter wordt en de behoefte aan zuurstof en voedingsstoffen toeneemt, neemt ook het volume van de bloedstroom uit de baarmoederslagader toe. Uit de studies van Romney en collega’s4 blijkt dat de toename van de baarmoederperfusie samenhangt met de toenemende omvang van de producten van de conceptie. De stroomsnelheden in de baarmoeder- en placentale circulatie benaderen ruwweg 10 ml/minuut per 100 g foetaal weefsel. Het verband tussen de massa van de conceptus en de baarmoederbloedstroom in termen van zwangerschapsduur wordt weergegeven in figuur 9.

Fig. 9. Uterusbloedstroom in verschillende stadia van de zwangerschap. De doorbloeding neemt aanzienlijk toe met de duur van de zwangerschap.(Hytten F, Chamberlain G: Clinical Physiology in Obstetrics. Boston, Blackwell Scientific Publications, 1980)

Afwijkingen in de gevormde elementen van het bloed

Normale zwangerschap wordt gekenmerkt door leukocytose. Deze toename van het aantal witte bloedcellen is meestal te wijten aan een toename van het aantal polymorfonucleaire leukocyten, die in aantal toenemen vanaf het moment van de bevruchting tot het tijdstip van de bevalling. Uit een studie van Griffin en Beck27 blijkt, evenals uit oudere literatuur29 , dat het aantal leukocyten aanzienlijk stijgt ten opzichte van het vorige hoge niveau in de zwangerschap rond 35 weken zwangerschap en blijft stijgen tot het tijdstip van de bevalling. Bij de bevalling in deze studie was het aantal leukocyten meer dan 14.000 × 103 cellen/ml (standaarddeviatie = ±1,62 × 103 cellen/ml). Wellicht als gevolg van de snelle productie van nieuwe cellen, is een klein aantal myelocyten of metamyelocyten normaal aanwezig in de perifere circulatie van de zwangere vrouw.

Het aantal lymfocyten en monocyten verandert niet significant tijdens de zwangerschap, maar het aantal eosinofielen daalt sterk tijdens de bevalling. Het gehalte aan basofielen kan tijdens de zwangerschap dalen.

Plaatjes zijn een belangrijk element in het stollingsproces; hun gehalte daalt licht in de loop van de zwangerschap. Deze daling is misschien een functie van de toename van het plasmavolume en wordt niet in verband gebracht met een significante verandering in de functie van de bloedplaatjes.

Veranderingen in de veneuze druk

Door de zwangerschap neemt de veneuze capaciteit toe, hetzij door de effecten van progesteron op de venen van de periferie, hetzij via de shunting-mechanismen van de placentale circulatie. Dit is meer uitgesproken in de onderste ledematen, waar afhankelijk oedeem wordt waargenomen bij niet minder dan 30% van de zwangere vrouwen op een bepaald moment tijdens de zwangerschapsperiode. De veneuze druk boven het niveau van de navel is over het algemeen normaal, terwijl die onder het niveau van de navel verhoogd is. Deze veranderingen zijn weergegeven in figuur 10.

Fig. 10. Veneuze drukveranderingen geassocieerd met zwangerschap in femorale en antecubitale venen.(Bonica J: Principles and Practice of Obstetric Analgesia and Anesthesia. Philadelphia, FADavis, 1967)

De klinische effecten van deze verhoging van de veneuze druk worden verantwoordelijk geacht voor het pedaal- en pretibiaal oedeem dat bij veel zwangerschappen wordt waargenomen, met name bij het naderen van de baring. De toegenomen ernst van zwellingen van de onderste ledematen en van de vulva en vagina, evenals aambeien, kunnen althans gedeeltelijk door dit effect worden verklaard. Obstructie van de veneuze retourstroom naar het rechterhart als gevolg van een compressie van de vena cava door de baarmoeder, waardoor het hypotensieve rugliggingsyndroom ontstaat, is genoemd als oorzaak van hypotensie na de toediening van geleidingsanesthesie; spinale, epidurale en caudale anesthesie veroorzaken een sympathische blokkade, waardoor de veneuze capaciteit toeneemt tot een nog hoger niveau dan reeds het geval is door de effecten van progesteron op de gladde spieren van de vaten.

De verhoogde veneuze druk onder het niveau van de navel suggereert ook het gebruik van alternatieve wegen voor veneuze terugkeer naar het hart, met inbegrip van de azygos en hemiazygos systemen en de paravertebrale en epidurale venen. Dergelijke wegen, met name de paravertebrale en epidurale wegen, kunnen verantwoordelijk zijn voor de afname van het volume van de subarachnoïdale ruimte. Door deze verandering zijn kleinere hoeveelheden anesthesiemiddelen nodig voor de inductie van spinale anesthesie.30,31 Dit is een belangrijk punt, omdat te hoge niveaus van spinale anesthesie kunnen worden verkregen met wat een gebruikelijke dosering zou zijn bij een niet-zwangere vrouw.

Respiratoire veranderingen

Naast de veranderingen in het cardiovasculaire systeem treden talrijke veranderingen op in de longfysiologie die veranderingen in longperfusie en de mechanismen van longwerking weerspiegelen. Zoals kan worden verwacht van de toenemende behoefte van de foetus aan zuurstof naarmate zijn massa toeneemt, weerspiegelen de veranderingen in de longfysiologie het groeiproces van de foetus. De veranderingen die als gevolg van die groei optreden, omvatten veranderingen in het profiel van de borstkas van de moeder en, uiteraard, in het niveau en de beweging van de diafragma’s, die mechanisch worden belemmerd door de aanwezigheid van de gravide baarmoeder en de verplaatsing van de peritoneale inhoud. De omtrek van de borstkas tijdens de zwangerschap neemt toe naarmate de subcostalmarginale hoek toeneemt van ongeveer 70 graden tot meer dan 100 graden tegen de uitgerekende tijd, en de transversale diameter van de borstkas neemt toe met bijna 2 cm. Hoewel de ademhalingsfrequentie tijdens de zwangerschap niet merkbaar toeneemt, ervaart de zwangere vrouw een relatieve hyperventilatie in de loop van de zwangerschap. Het ademvolume, normaal 450 ml/minuut, wordt verhoogd tot 650 ml/minuut, waardoor een grotere gasuitwisseling ontstaat ondanks dezelfde frequentie van inademing en uitademing. Deze veranderingen in functionele parameters zijn weergegeven in figuur 11.

Fig. 11. Veranderingen in pulmonale volumematen geassocieerd met een normale zwangerschap.(Hytten F, Chamberlain G: Clinical Physiology in Obstetrics. Boston, Blackwell Scientific Publications, 1980)

De etiologische factoren in de veranderingen in de functionele elementen van de ademhaling zijn onduidelijk omdat de waargenomen veranderingen kunnen worden bemiddeld door een willekeurig aantal stimuli die tijdens de zwangerschap aanwezig zijn. De toegenomen vraag naar zuurstof voor de groeiende foetus, de behoefte aan meer warmteoverdracht naar de externe omgeving en de effecten van progesteron kunnen allemaal een rol spelen bij het ontstaan van de veranderingen in de ademhaling die in de loop van een normale zwangerschap plaatsvinden. Het progesteron-gerelateerde argument is bijzonder steekhoudend, omdat recentelijk in diermodellen is aangetoond dat chronisch toegediend progesteron hyperventilatie induceert op een dosis-gerelateerde wijze. Factoren die verband houden met hyperventilatie, zoals een verhoogde arteriële pH en een verlaagde PCO2, veranderen ook in de met progesteron behandelde dieren op een manier die vergelijkbaar is met die bij de zwangere mens.32

Veranderingen in de nieren

Verhoogd hartminuutvolume resulteert in een verhoogde bloedstroom naar de nieren. Door deze toename van de bloedstroom worden de nieren geperfundeerd met grotere hoeveelheden bloed, en dus met grotere hoeveelheden opgeloste stoffen en watervolume, dan normaal; de nieren filteren het bloed dus meer. Deze extra filtrerende werking van de nieren verlaagt de waarden van sommige gangbare laboratoriumbloedtests; het ureumstikstofgehalte in het bloed daalt aanzienlijk, evenals het creatininegehalte.

Morfologische veranderingen treden op in de nieren en het opvangsysteem. Bij normale zwangere vrouwen zijn vaak duidelijke hydronefrose en hydroureter aanwezig. In de serie studies van Fried32 bij 109 normale zwangere vrouwen was de incidentie van hydronefrose en hydroureter bij ultrasone metingen 93,6%. In deze studie was de rechterzijde ernstiger aangetast dan de linker. De nieuwe gegevens ondersteunen eerder werk met radiografische technieken. Men denkt dat deze veranderingen te wijten zijn aan de effecten van progesteron of de mechanische obstructie van de urineleiders en nierbekkens door de zwangere baarmoeder of de sterk uitgezette eierstokaders. De verwijding van de ureter en de nieren aan de rechterzijde kan worden veroorzaakt door druk op de rechter ureter ter hoogte van de bekkenrand. Aan de linkerkant wordt de ureter beschermd en opgevuld door de aanwezigheid van het sigmoïd colon. Aangenomen wordt dat het grotere volume van het verzamelsysteem en de urineleiders infecties van de bovenste urinewegen in de hand werkt doordat de dode urineruimte toeneemt en mogelijk ook de reflux van de blaas naar de urineleiders.

Tijdens de zwangerschap neemt de glomerulaire filtratiesnelheid toe, en wel in sterkere mate dan kan worden verklaard door een verhoogde hartoutput alleen. Atherton en Green33 hebben gesuggereerd dat de mechanismen die deze ongelijke toename veroorzaken misschien verband houden met een verhoogde prolactine- of dopamineafscheiding bij de zwangere vrouw. In de meeste studies met ratten heeft progesteron dit effect niet gehad. Wanneer het hartdebiet met 30% tot 35% toeneemt en de plasmastroom van de nieren met meer dan 50%, wordt de tubulaire reabsorptiecapaciteit voor verschillende stoffen overschreden. Dit leidt tot aandoeningen zoals glycosurie en aminoacidurie.11 Hoewel de waarden variëren, heeft ongeveer 12% tot 15% van de zwangere vrouwen op enig moment tijdens de zwangerschap glycosurie, vaak kort nadat de vrouw voedingsmiddelen met veel eenvoudige suikers heeft gegeten. Lactose en andere suikers kunnen in de loop van de zwangerschap ook in de urine terechtkomen.