La restricción del crecimiento fetal (RCF) o intrauterina es una complicación del embarazo descrita como la incapacidad del feto para alcanzar su potencial genético de crecimiento debido a un compromiso patológico [1]. La RCF ha sido asociada con deficiencias en el neurodesarrollo sensorial y motor, así como con nacimientos pre-término y muerte perinatal [2, 3], y dependiendo del tipo de definición que se utilice se estima que afecta del 3 al 9 % de todos los embarazos en países desarrollados [4, 5, 6], cerca del 10 % en América Latina [7] y hasta el 13.5 % en México [8]. Aún cuando la RCF esté en un estadio o fase donde no existen indicios de alteración hemodinámica, ésta puede generar evoluciones perinatales desfavorables que están relacionadas con un desarrollo anormal del cerebro fetal [9, 10], y esta circunstancia resalta la importancia de explorar las respuestas fisiológicas fetales que se manifiestan en dicha fase. Si bien se ha documentado que en los adultos existe una tendencia a la sincronización entre los ritmos cardiaco y respiratorio, manifestada a través de fenómenos de interacción cardiorespiratoria (ICR) bidireccional, como la Arritmia Sinusal Respiratoria (ASR) y el Acoplamiento Cardioventilatorio (ACV), en el feto este tipo de interacciones también se presentan e implican una maduración favorable en el neurodesarrollo y en los mecanismos de control asociados. Dadas estas premisas, la ASR se ha explorado en fetos de bajo riesgo y en aquellos con RCF severa. Sin embargo, ésta no se ha estudiado de manera específica en las diferentes fases de RCF, sin y con alteraciones hemodinámicas y, el caso del ACV, no ha sido explorado hasta el momento en el escenario fetal, tampoco su relevancia funcional y clínica. Este trabajo cubre áreas de estudio inexploradas previamente en la RCF, como la evaluación de la regulación autonómica en fetos durante la fase sin alteraciones hemodinámicas, y la adaptación de metodologías de estudio para poder evaluar las ICR en el caso fetal, con las consecuentes ventajas que presenta analizarlas en un escenario que permite alternar la presencia del ritmo respiratorio sin afectar de manera aguda o súbita los niveles de gases en sangre. Objetivo: Analizar, desde un punto de vista ingenieril, la dinámica de las interacciones cardiorespiratorias en fetos sanos con crecimiento adecuado para su edad gestacional, y en aquellos que presentan restricción del crecimiento severa, pero con índices de pulsatilidad de flujo sanguíneo Doppler normales. Sujetos: Para estudiar la ASR se seleccionó un grupo RCF (Restricción del Crecimiento Fetal, n = 10) con peso fetal estimado por debajo del percentil 3, con edad gestacional entre 32 y 36 semanas y con índices de pulsatilidad arterial normales (umbilical, uterinas, cerebral media, ducto venoso e istmo aórtico); y un grupo Control (n=10), pareados por edad gestacional y con peso fetal estimado adecuado, confirmado al nacimiento. Para el estudio del ACV los criterios de inclusión permitieron la selección de un subconjunto de 8 sujetos del grupo RCF y de igual número del grupo Control. También se incluyó un conjunto de datos simulados para las series de tiempo de interés con el fin de evaluar el efecto de la aleatoriedad en el nivel de acoplamiento. Métodos: Se obtuvieron imágenes de ultrasonido en modo B para visualizar los periodos de movimientos respiratorios (MRF) y de acinesia respiratoria fetales (ARF). Simultáneamente se adquirieron series de tiempo de intervalos RR a partir del ECG materno abdominal. Dada la alternancia de periodos MRF y ARF, la duración de estos, y para hacer equiparables las comparaciones, los pa- rámetros relacionados con la ASR se evaluaron durante episodios de 30 segundos de duración de MRF y de ARF. Se consideró la raíz cuadrática media de las diferencias sucesivas de intervalos RR (RMSSD) como un parámetro relacionado con la ASR, en conjunto con la amplitud instantánea del componente de alta frecuencia (AMPHF) y su frecuencia instantánea asociada (IFHF), obtenidas a través de la descomposición de modo empírico (EMD). En el caso del ACV la evaluación se realizó durante el periodo de MRF uti- lizando dos vectores de tiempo, uno con la ubicación temporal de los inicios inspiratorios y el segundo con las ubicaciones temporales de la onda R del ECG fetal. Para cuantificar el ACV se construyeron sincrogramas calculando las distancias temporales entre los inicios inspiratorios y las ondas R sucesivas, y se determinó el porcentaje de acoplamiento como la razón entre el número de ondas R acopladas (intervalo de tiempo constante respecto a un inicio inspiratorio) y el número de ondas R totales en un sincrograma. En el caso de los datos simulados se consideraron 4 grupos de 100 simulaciones en intervalos de 30s con ciclos respiratorios y cardiacos en el rango de los datos reales, y cada grupo se diferenció en el nivel de variabilidad de la frecuencia cardiaca. Resultados: Los grupos de RCF y Control presentaron fluctuaciones relacionadas con la ASR durante los estados de movimientos y acinesia respiratoria. De igual forma, durante los MRF ambos grupos mostraron valores significativamente mayores (p < 0,001) durante los MRF en el periodo cardiaco, RMSSD y AMPHF. No se encontraron diferencias significativas (p > 0,05) en la IFHF durante los dos estados de actividad respiratoria. Al analizar el porcentaje de acoplamiento obtenido para los grupos de RCF y Control en las diferentes combinaciones de ciclos respiratorios posibles, se encontró que no se puede establecer una relación entre el nivel de acoplamiento y un grupo de estudio determinado. Sin embargo, los datos simulados sí permitieron confirmar que el nivel de acoplamiento está directamente relacionado con la presencia de la variabilidad de la frecuencia cardiaca. Conclusiones: Los fetos con restricción al crecimiento pero sin evidencias de alteración hemodinámica preservan la regulación autonómica cardiovascular, y ésta se caracteriza por valores más altos de ASR y del periodo cardiaco durante la presencia de los MRF. Esta respuesta fisiológica refleja una estrategia compensatoria que podría contribuir a preservar la conocida redistribución del flujo sanguíneo a los órganos vitales. Por primera vez, se encontraron indicios de acoplamiento cardioventilatorio en fetos entre semanas de gestación 32 a 36, y el nivel o grado de este acoplamiento fue similar en los grupos de Control, sanos, y con restricción del crecimiento sin alteraciones hemodinámicas. Adicionalmente, las señales sintéticas presentaron un comportamiento similar a las reales y permitieron determinar que la prevalencia de ACV aumenta en relación directa con la variabilidad del periodo cardiaco. Esto sugiere que ambos tipos de interacción, la ASR y el ACV, presentes en fetos con restricción pero sin alteraciones hemodinámicas, reflejan una capacidad aún conservada del feto para realizar ajustes autonómicos que le permiten controlar su homeostasis y atenuar las limitaciones en la función placentaria o efectos adversos por el proceso inflamatorio asociado. A manera de detectar la posible pérdida de dicha capacidad, resultaría conveniente dar seguimiento a las interacciones cardiorespiratorias en fetos con restricción quienes empiezan o ya tienen evidencias de alteraciones hemodinámicas y, consecuentemente, fallas en la capacidad de regulación autonómica cardiorespiratoria.
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