Изменение оксигенации мозга в цикле сна у здоровых доношенных новорожденных детей

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Неинвазивный мониторинг оксигенации мозга с помощью параинфракрасной спектроскопии находит все большее применение в неонатологии с целью своевременной коррекции гипо- или гипероксии при реанимации новорожденных, но его внедрение в практику для диагностики и прогноза перинатальной патологии ограничено в связи с наличием противоречивых данных о референтных значениях нормы у детей различного гестационного возраста. Цель исследования — изучить показатели церебральной оксиметрии в цикле сна у здоровых доношенных новорожденных детей. В исследовании участвовали 38 детей, из которых 22 родились естественным путем (I группа), а 16 путем операции планового кесарева сечения (II группа). Синхронно с электрополиграммой сна регистрировали церебральную оксиметрию (СrSO2) (Somanetics INVOS 5100C) одновременно с мониторингом пульсоксиметрии — SaO2 (пульсоксиметр Radical «Masimo»). Фракционную тканевую экстракцию кислорода (ФТОЭ) вычисляли по формуле (FTOE = (SаO2 – CrSO2)/SаO2), усредняя показатели у каждого ребенка за 15 мин длительности типичной электрополиграммы спокойной (NREM) и активной (REM) фаз первого цикла сна после кормления. Результаты исследований показали, что сатурация кислорода в ткани мозга изменяется в зависимости от функционального состояния центральной нервной системы и составляет в фазе NREM сна 81,93 ± 1,74 %, тогда как в фазе REM сна 74,18 ± 0,75 % (р < 0,001), как во время активного бодрствования — 75,6 ± 1,0 %. ФТОЭ в период REM-сна 0,221 ± 0,008 % против 0,129 ± 0,005 % во время NREM-фазы (р < 0,001), что указывает на значительный рост потребления кислорода в период эндогенной активациии нейрональных структур и метаболизма, возникающих в REM-сне. Различия показателей между группами отсутствовали. Высокое потребление кислорода во время REM-cна указывает на его важную роль в развитии мозга в раннем онтогенезе. Оценка показателей церебральной оксиметрии с учетом структуры сна позволит с новых позиций использовать метод в клинической практике для диагностики и прогноза перинатального поражения центральной нервной системы.

Об авторах

Инна Ивановна Евсюкова

ФГБНУ «НИИ акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта»

Автор, ответственный за переписку.
Email: eevs@yandex.ru

д-р мед. наук, профессор, ведущий научный сотрудник отделения физиологии и патологии новорожденных

Россия, Санкт-Петербург

Наталья Александровна Зверева

ФГБНУ «НИИ акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта»

Email: tata-83@bk.ru

аспирант отделения физиологии и патологии новорожденных

Россия, Санкт-Петербург

Наталья Георгиевна Гурьева

ФГБНУ «НИИ акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта»

Email: angneuro@yandex.ru

аспирант отделения физиологии и патологии новорожденных

Россия, Санкт-Петербург

Татьяна Александровна Величко

ФГБНУ «НИИ акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта»

Email: tatianaalvel959@gmail.com

врач отделения физиологии и патологии новорожденных

Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Евсюкова И.И. Формирование механизмов регуляции ритма сердечной деятельности и дыхания в цикле сна у новорожденных при различных условиях внутриутробного развития: Дис. … д-ра мед. наук. Л., 1983. [Evsyukova II. Formirovanie mechanizmov regulyacii ritma serdeshnoi deyatelnosti i dychaniya v cikle sna u novorozhdennych pri razlizhnych usloviyach vnutriutrobnogo razvitiya. [dissertation] Leningrad; 1983. (In Russ)].
  2. Евсюкова И.И. Церебральная оксиметрия в неонатологии // Педиатр. 2017. – Т. 8. – № 4. – С. 86–91. [Evsyukova II. Cerebral oximetry in neonatology. Pediatr. 2017;8(4):86-91. (In Russ.)]. https://doi.org/10.17816/PED8486-91.
  3. Симонова А.В. Клинико-диагностическое значение транскраниальной церебральной оксиметрии в оптимизации параметров искусственной вентиляции лёгких у новорожденных с дыхательными расстройствами: Автореф. дис. … канд. мед. наук. – Ростов н/Д, 2016. [Simonova AV. Kliniko-diagnostisheskoe znachenie transkranialnoi cerebralnoi oximetrii v optimatizacii parametrov iskusstvennoi ventilacii legkix u novorozhdennix s dychatelnymi rasstroistvami. [dissertation] Rostov-na-Donu; 2016. (in Russ.)].
  4. Шевченко О.Т. Состояние мозгового кровообращения в цикле сна у здоровых и перенесших гипоксию новорожденных детей: Автореф. дис. … канд. мед. наук. Л., 1986. [Shevchenko OT. Sostoyanie mozgovogo krovoobrasheniya v cycle sna u zdorovych i pereneschich gipoksiyu novorozhdennych detei. [dissertation] Leningrad; 1986. (in Russ.)].
  5. Эстрин В.В., Симонова А.В., Каушанская Е.Я. Транскраниальная церебральная оксиметрия у здоровых новорожденных // Российский вестник перинатологии и педиатрии. – 2011. – Т. 5. – № 3. – С. 29–32. [Estrin VV, Simonova AV, Kaushanskaya EYa. Transcranial cerebral oximetry in healthy newborn infants. Rossijskiy vestnik perinatologii I pediatrii. 2011;5(3):29-32. (In Russ)].
  6. Biallas M, Trajkovic I, Hagmann C, et al. Multimodal recording of brain activity in term newborns during photic stimulation by near-infrared spectroscopy and electroencephalography. J Biomed Opt. 2012;17(8):086011-086011. doi: 10.1117/1.JBO.17.8.086011
  7. Dani C, Martelli E, Bertini G, et al. Haemodynamic changes in the brain after vaginal delivery and caesarean section in healthy term infants. Br. J Obstet. Gynaecol. 2002;109(2):202-6. PMID: 11888103
  8. Dereymaeker A, Pillay K, Vervisch J, et al. Review of sleep-EEG in preterm and term neonates. Early Hum Dev. 2017;113:87-103. doi: 10.1016/j.earlhumdev.2017. 07.003.
  9. Elser HE, Holditch-Davis D, Brandon DH. Cerebral Oxygenation Monitoring: A Strategy to Detect IVH and PVL. Newborn Infant Nurs Rev. 2011;11(3):153-159. doi: 10.1053/j.nainr.2011.07.007.
  10. Goeral K, Urlesberger B, Giordano V, et al. Prediction of Outcome in Neonates with Hypoxic-Ischemic Encephalopathy II: Role of Amplitude-Integrated Electroencephalography and Cerebral Oxygen Saturation Measured by Near-Infrared Spectroscopy. Neonatology. 2017;112(3):193-202. doi: 10.1159/000468976.
  11. Goff DA, Buckley EM, Durduran T, et al. Noninvasive cerebral perfusion imaging in high-risk neonates. Semin Perinatol. 2010;34(1):46-56. doi: 10.1053/j.semperi.2009.10.005.
  12. Greisen G. Autoregulation of cerebral blood flow in newborn babies. Early Hum Dev. 2005;81(5):423-428. doi: 10.1016/j.earlhumdev.2005.03.005.
  13. Grometto A, Pizzo B, Strozzi MC, et al. Cerebral NIRS patterns in late preterm and very preterm infants becoming late preterm. J Matern Fetal Neonatal Med. 2019;32(7):1124-1129. doi: 10.1080/14767058.2017.1401605
  14. Gumulak R, Lucanova LC, Zibolen M. Use of near-infrared spectroscopy (NIRS) in cerebral tissue oxygenation monitoring in neonates. Biomed Pap Med Fac Univ Palacky Olomouc Czech Repub. 2017;161(2):128-133. doi: 10.5507/bp.2017.012.
  15. Jenni OG, Borbely AA, Achermann P. Development of the nocturnal sleep electroencephalogram in human infants. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2004;286(3): R528-538. doi: 10.1152/ajpregu.00503.2003.
  16. Kozberg M, Hillman E. Neurovascular coupling and energy metabolism in the developing brain. Prog Brain Res. 2016;225:213-242. doi: 10.1016/bs.pbr.2016.02.002.
  17. Kratky E, Pichler G, Rehak T, et al. Regional cerebral oxygen saturation in newborn infants in the first 15 min of life after vaginal delivery. Physiol Meas. 2012;33(1): 95-102. doi: 10.1088/0967-3334/33/1/95.
  18. Liu P, Chalak LF, Lu H. Non-invasive assessment of neonatal brain oxygen metabolism: A review of newly available techniques. Early Hum Dev. 2014;90(10):695-701. doi: 10.1016/j.earlhumdev.2014.06.009.
  19. Madsen PL, Vorstrup S. Cerebral blood flow and metabolism during sleep. Cerebrovasc Brain Metab Rev. 1991;3(4):281-96. PMID: 1772738.
  20. Matterberger C, Baik-Schneditz N, Schwaberger B, et al. Blood Glucose and Cerebral Tissue Oxygenation Immediately after Birth-An Observational Study. J Pediatr. 2018;200:19-23. doi: 10.1016/j.jpeds.2018.05.008.
  21. Mirmiran M. The function of fetal/neonatal rapid eye movement sleep. Behavioural Brain Research. 1995;69(1-2): 13-22. doi: 10.1016/0166-4328(95)00019-p.
  22. Miyauchi S, Misaki M, Kan S, et al. Human brain activity time-locked to rapid eye movements during REM sleep. Exp Brain Res. 2009;192(4):657-667. doi: 10.1007/s00221-008-1579-2.
  23. Näsi T, Virtanen J, Noponen T, et al. Spontaneous hemodynamic oscillations during human sleep and sleep stage transitions characterized with near-infrared spectroscopy. PLoS One. 2011;6(10):e25415. doi: 10.1371/journal.pone.0025415.
  24. Pellicer A, Bravo Mdel C. Near-infrared spectroscopy: a methodology-focused review. Semin Fetal Neonatal Med. 2011;16(1):42-49. doi: 10.1016/j.siny.2010.05.003.
  25. Peng S, Boudes E, Tan X, et al. Does near-infrared spectroscopy identify asphyxiated newborns at risk of developing brain injury during hypothermia treatment? Am J Perinatol. 2015;32(6):555-564. doi: 10.1055/s-0034-1396692.
  26. Pichler G, Binder C, Avian A, et al. Reference ranges for regional cerebral tissue oxygen saturation and fractional oxygen extraction in neonates during immediate transition after birth. J Pediatr. 2013;163(6): 1558-1563. doi: 10.1016/j.jpeds.2013.07.007.
  27. Scher MS. Ontogeny of EEG-sleep from neonatal through infancy periods. Sleep Med. 2008;9(6): 615-636. doi: 10.1016/j.sleep.2007.08.014.
  28. Silvani A, Asti V, Berteotti C, et al. Sleep-dependent changes in cerebral oxygen consumption in newborn lambs. J Sleep Res. 2006;15(2):206-211. doi: 10.1111/j.1365-2869.2006.00521.x
  29. Sood BG, McLaughlin K, Cortez J. Near-infrared spectroscopy: applications in neonates. Semin Fetal Neonatal Med. 2015;20(3):164-172. doi: 10.1016/j.siny.2015.03.008.
  30. Tina LG, Frigiola A, Abella R, et al. Near Infrared Spectroscopy in healthy preterm and term newborns: correlation with gestational age and standard monitoring parameters. Curr Neurovasc Res. 2009;6(3):148-154. doi: 10.2174/156720209788970090. PMID : 19534722.
  31. Tina LG, Frigiola A, Abella R, et al. S100B protein and near infrared spectroscopy in preterm and term newborns. Front Biosci (Elite Ed). 2010;2:159-164. doi: 10.2741/e78. PMID: 20036866.
  32. Urlesberger B, Kratky E, Rehak T, et al. Regional oxygen saturation of the brain during birth transition of term infants: comparison between elective cesarean and vaginal deliveries. J Pediatr. 2011;159(3):404-408. doi: 10.1016/j.jpeds.2011.02.030.
  33. Verma PK, Panerai RB, Rennie JM, Evans DH. Grading of cerebral autoregulation in preterm and term neonates. Pediatric Neurology. 2000;23(3):236-242. doi: 10.1016/s0887-8994(00)00184-3.
  34. Watanabe T, Ito M, Miyake F, et al. Measurement of brain tissue oxygen saturation in term infants using a new portable near-infrared spectroscopy device. Pediatr Int. 2017;59(2):167-170. doi: 10.1111/ped.13099.
  35. Weindling AM. Peripheral oxygenation and management in the perinatal period. Semin Fetal Neonatal Med. 2010;15(4):208-215. doi: 10.1016/j.siny.2010.03.005.
  36. Wijbenga RG, Lemmers PMA, van Bel F. Cerebral Oxygenation During the First Days of Life in Preterm and Term Neonates: Differences Between Different Brain Regions. Pediatric Research. 2011;70(4):389-394. doi: 10.1203/PDR.0b013e31822a36db.
  37. Wolf M, Greisen G. Advances in Near-Infrared Spectroscopy to Study the Brain of the Preterm and Term Neonate. Clinics in Perinatology. 2009;36(4):807-834. doi: 10.1016/j.clp.2009.07.007.
  38. Zhou CL, Li YF, Zhang JJ, et al. Measurement of brain regional oxygen saturation in neonates in China: a multicenter randomized clinical trial. Zhonghua Er Ke Za Zhi. 2009; 47(7):517-22. PMID: 19951514.

© Евсюкова И.И., Зверева Н.А., Гурьева Н.Г., Величко Т.А., 2020

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.
 


Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах