胎兒窘迫

(一)發(fā)病原因
1.妊娠期病因
(1)母體因素：孕婦本身的疾病引起胎兒窘迫的因素包括孕婦全身的血氧含量降低和子宮胎盤局部的血氧含量降低2方面。
①孕婦血氧含量不足：各種孕婦的疾病引起孕婦全身的血氧含量降低，孕婦本身可通過機體的代償機制作用無明顯的不良表現(xiàn);但是，胎兒長期處于低氧環(huán)境，發(fā)生急性或慢性的胎兒窘迫。主要的孕婦疾病包括：
A.妊娠合并嚴重的心臟疾病，特別是心功能不全者。
B.嚴重的肺部疾病，影響肺的氣體交換。如肺結核、胸廓畸形等。
C.嚴重的貧血以及血紅蛋白病，紅細胞攜氧能力降低。
D.感染性疾病，如肺炎、流感等導致高熱，孕婦氧耗量增加。
E.其他：如吸煙、吸毒、酗酒等。
②子宮胎盤局部血供不足：妊娠高血壓綜合征、慢性高血壓合并妊娠、慢性腎炎合并妊娠、糖尿病合并妊娠等血管性疾病使孕婦的血管病變，子宮胎盤血流減少，導致胎兒窘迫。另一方面，許多降血壓藥物和麻醉藥物具有使子宮血流減少的作用。
(2)胎盤因素：胎盤是孕婦與胎兒之間氣體和能量交換十分重要的器官，胎盤交換能力降低導致母胎之間的氣體交換不充分，導致胎兒窘迫，這是胎兒窘迫主要的原因。導致胎盤功能障礙的因素很多，主要有以下幾類：
①胎盤異常：前置胎盤是胎盤種植位置異常，易導致胎兒窘迫，主要原因有子宮下段血供相對較差，易缺氧;前置的胎盤剝離面積一旦增加，出血量增加，一方面影響胎盤的交換功能，另一方面孕婦的貧血亦使胎盤的供氧能力降低。胎盤粘連或植入是由于胎盤附著部位子宮內(nèi)膜功能不良，胎盤過度浸潤子宮壁，影響胎盤功能。胎盤早期剝離的面積增大到一定程度，影響母胎交換功能，常常導致胎兒窘迫，甚至死胎。
②胎盤形態(tài)異常：在胎盤發(fā)育過程中，各種因素導致胎盤形態(tài)異常。形態(tài)異常的胎盤對胎盤功能均有不同程度的影響。如膜樣胎盤、輪狀胎盤、帆狀胎盤、球拍狀胎盤、小胎盤等。
③胎盤病理改變：由于胎盤是妊娠期發(fā)育最快的重要臟器之一，胎盤內(nèi)血管豐富。各種有血管性病變的妊娠合并癥和并發(fā)癥均可導致胎盤血管發(fā)生明顯的改變，影響胎盤的功能。妊高征是妊娠期特有的血管性病變，胎盤血管硬化、變性、壞死，導致有效減少，妊高征易導致胎盤梗死灶增加，或小胎盤等，嚴重影響胎盤功能。妊娠期肝內(nèi)膽汁淤積癥的高膽酸沉積于胎盤的絨毛膜板內(nèi)，導致胎盤的交換功能降低，使妊高征的發(fā)生率升高。至于胎盤血管瘤，若其直徑較大，占據(jù)了胎盤很大的部分提及，明顯影響胎盤的交換功能，導致胎兒窘迫。引起胎盤病理改變的高危因素還有慢性高血壓、慢性腎炎、糖尿病等。
(3)臍帶因素：臍帶是聯(lián)系胎兒與胎盤的紐帶，臍帶的發(fā)育異?；虿∽冇绊懷涸谀氀軆?nèi)流動，導致胎兒窘迫。臍帶因素有以下幾方面。
①臍帶長度異常：正常臍帶的長度為30～70cm，當臍帶過短時，因胎動或胎頭下降導致臍帶牽拉，血管因過度伸直而狹窄，影響臍帶血流，導致胎兒窘迫;因胎動過猛等致臍帶突然牽拉，使臍帶胎盤附著端的臍靜脈易破裂，導致臍帶血腫。臍帶過長易使臍帶繞頸或繞身，并增加胎兒心臟負擔。
②臍帶纏繞：臍帶可纏繞胎兒身體任何部位，以繞頸最多。臍帶繞頸的發(fā)病率較高，約20%，大部分不影響胎兒的血供，只有當纏繞的圈數(shù)多(2圈以上)，繞頸合并有其他部位纏繞，或纏繞過緊時易導致胎兒窘迫。臍帶纏繞有時可導致嚴重的胎兒窘迫，甚至發(fā)生顱內(nèi)出血、胎兒死亡。
③臍帶打結及扭曲：臍帶打結有真結和假結兩種。假結是由于臍帶的動脈和靜脈的發(fā)育不同步，動脈較短，靜脈較長而扭曲，外觀似臍帶打結，但不影響血流，因此稱為假結。真結是由于胎動造成臍帶纏繞，胎兒從纏繞的臍帶圈的另一端鉆出，造成臍帶打結，牽拉后不能使結松開。真結較松時不影響臍帶血流，一旦真結拉緊，胎兒胎盤循環(huán)受阻，發(fā)生急性胎兒窘迫，甚至導致胎兒死亡。
④臍帶血腫及阻塞：臍帶血腫多因臍靜脈破裂造成，破裂部位多發(fā)生臍帶胎兒端，血腫可滲入周圍的華通膠內(nèi)，形成血腫，壓迫臍血管，影響血流，導致胎兒窘迫。另外尚有其他因素導致臍帶阻塞，如由于華通膠缺乏導致臍帶易纏繞、扭曲、打結等。
⑤臍帶附著異常：臍帶在胎盤端的附著部位異常主要有帆狀胎盤和球拍狀胎盤兩種，均影響臍帶的血供。特別是帆狀胎盤，臍帶附著于胎盤外，有一段臍帶附著于臍帶附著處與胎盤之間，若這段血管靠近宮頸內(nèi)口，形成血管前置，人工破膜導致臍血管破裂，胎兒失血，亦可能因胎兒下降而壓迫前置的血管，引起急性胎兒窘迫，甚至危及胎兒生命。
(4)胎兒因素：胎兒窘迫的胎兒因素主要是胎兒先天性疾病，主要有胎兒心血管系統(tǒng)、胎兒血液系統(tǒng)先天性疾病和胎兒染色體異常。胎兒心血管系統(tǒng)疾病有二腔心、三腔心、心肌炎、心律失常等，影響胎兒血液循環(huán)功能，使組織氧供降低，導致胎兒窘迫。血液系統(tǒng)疾病主要是通過胎兒血紅蛋白的質(zhì)和量異常，降低胎兒血紅蛋白的攜氧能力，導致胎兒窘迫，主要血液系統(tǒng)的遺傳性疾病如先天性血友病、先天性血紅蛋白病、母兒血型不合等。胎兒染色體異常往往導致多系統(tǒng)、多器官的異常，使圍生兒死亡率明顯升高。
2.分娩期病因 分娩時胎兒處在相對惡劣的宮內(nèi)環(huán)境，宮縮、羊水減少等均影響胎兒的血供，胎兒要經(jīng)受十分嚴峻的考驗。同時，產(chǎn)程進展、孕產(chǎn)婦、胎兒以及胎盤的功能狀態(tài)隨時變化，因此分娩期的胎兒窘迫往往起病急、病情重。妊娠期引起胎兒窘迫的因素在分娩期均能導致胎兒窘迫，但是，分娩期病因有其獨特的特點，分別敘述如下：
(1)產(chǎn)程異常導致胎兒窘迫：產(chǎn)程是胎兒必須經(jīng)過的生理過程，正常情況下胎兒均能順利完成。但當產(chǎn)程異常時，易導致胎兒窘迫。臨產(chǎn)后子宮規(guī)則收縮;子宮收縮時子宮胎盤之間的血流受阻，此時的胎盤的交換功能降低;但在宮縮緩減時，血流恢復，約在2min后，胎兒恢復正常的生理狀態(tài)。因此，分娩不會導致正常成熟胎兒缺氧。但是，在產(chǎn)程異常、宮縮過強、分娩過程受阻時，胎兒在宮縮過后不能及時恢復正常，就導致胎兒窘迫。
(2)妊娠期已有子宮胎盤血供不足：當胎兒在妊娠期即存在輕度或慢性缺氧的病理基礎，在分娩過程中胎盤血供進一步惡化，胎兒迅速失代償，進入窘迫狀態(tài)。宮縮素激惹實驗(OCT)和宮縮刺激實驗(CST)就是根據(jù)該原理診斷胎兒窘迫。
(3)臍帶因素：妊娠期的臍帶因素在分娩期亦存在，但分娩期作用更明顯。分娩過程中胎兒體位改變導致臍帶受壓。由于臍帶過短、纏繞、打結等因素存在，在分娩期胎頭下降，使臍帶進一步拉緊，血流受阻。分娩期的胎膜破裂，羊水減少，使子宮壁與胎兒之間的緩沖帶減少，臍帶易受壓。另外，如為臍先露，一旦胎膜破裂，羊水急驟沖出，臍帶隨著羊水流下滑，導致顯性或隱性臍帶脫垂。
(4)胎頭受壓：產(chǎn)程進入第二產(chǎn)程，胎頭受壓嚴重，約1/3胎兒發(fā)生胎心改變。一般情況下，胎兒能耐受，但當?shù)诙a(chǎn)程延長時易導致胎兒窘迫。胎頭在產(chǎn)道中壓迫時間過長，顱內(nèi)壓升高，顱內(nèi)靜脈淤血，造成腦水腫，甚至顱內(nèi)出血。
(二)發(fā)病機制
1.胎兒酸堿度改變 胎兒窘迫往往伴有二氧化碳的排泄功能障礙，胎兒血液中二氧化碳積聚，表現(xiàn)為血中HCO2-的濃度升高和pH值下降，發(fā)生呼吸性酸中毒。隨著缺氧的加劇和時間延長，由于組織缺氧，有氧代謝功能抑制，無氧代謝加強，血液中無氧代謝的產(chǎn)物——乳酸的濃度升高，導致胎兒代謝性酸中毒。因此，胎兒窘迫的病理生理過程往往是缺氧、呼吸性和代謝性酸中毒同時存在，三者共同作用，引起胎兒重要臟器的損傷，甚至死亡。
2.胎兒窘迫時胎兒血流動力學改變 胎兒血流重新分布學說：胎兒窘迫首先表現(xiàn)為胎動、胎兒呼吸樣運動、以及其他活動受到抑制，使胎兒的耗氧量下降;胎兒循環(huán)系統(tǒng)的改變表現(xiàn)為外周血管的阻力增加，血流量減少;心、腦、腎上腺等重要臟器的血管擴張，血流量增加，保護胎兒重要生命器官的正?；顒?。這就是血流重新分布學說(Blood Flow Redistribution)。
(1)胎兒心功能與心輸出量：胎兒的血容量與胎兒的體重有關，兩者之間是近似的線性相關。隨著孕期增加，胎兒和胎盤的重量增加，血容量也明顯增加。胎心率隨著孕期的增加有輕微的下降，但與胎兒體重相關性不大;胎兒心臟重量與胎兒體重成比例增加，其比例相對恒定。因此，單位體積組織的耗氧量是恒定不變的。隨著孕周的增加，由于胎心率不增加，增加的心輸出量依靠每搏輸出量增加來完成，而每搏輸出量的多少由心臟的大小和體重作為物質(zhì)基礎。
與成人或新生兒的心臟細胞相比，胎兒的心肌細胞較短，收縮力弱，非收縮部分的比例(30%)比成人心肌細胞的比例(60%)少，在正常情況下，胎兒心肌收縮力呈最大負荷狀態(tài)，相當于收縮力曲線的頂點，儲備能力差。因此，在缺血或增加心臟后負荷時，心肌收縮力的變化不大，心臟總輸出量的調(diào)節(jié)主要通過改變胎心率的方式實現(xiàn)。
(2)臍循環(huán)：是胎兒獲取氧氣及營養(yǎng)物質(zhì)、排泄體內(nèi)廢物的重要路徑。臍帶血管沒有發(fā)現(xiàn)神經(jīng)存在和神經(jīng)調(diào)節(jié)，但是對缺血時產(chǎn)生的腎上腺素、去甲腎上腺素、血管緊張素Ⅱ、前列腺素、緩激肽等介質(zhì)有反應。正常情況下，胎盤血流量的改變與心輸出量的變化成正比，隨著心搏出量的增加，胎盤提供更多的氧量。然而，在胎兒窘迫時，各種血管活性物質(zhì)的作用，臍循環(huán)的血管收縮，血流量減少，臍循環(huán)和胎兒循環(huán)的血流量比例下降。這種現(xiàn)象似乎說明為了保證胎兒重要臟器的血流量，不惜減少胎盤血流量和氧的攝入。
臍動脈的血流動力學指標可以通過多普勒檢查獲得，多普勒指標S/D比值，搏動指數(shù)和阻力指數(shù)等，可以間接地反映胎盤的血流情況，是胎盤血流阻力的指標，目前作為胎兒窘迫的指標應用于臨床。許多研究表明臍動脈的阻力指標與胎兒窘迫、圍生兒的預后有關，當阻力指標升高時，預示圍生兒預后不良。
(3)胎兒血流動力學變化的調(diào)節(jié)：胎兒循環(huán)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)有神經(jīng)調(diào)節(jié)、體液調(diào)節(jié)和反射弧調(diào)節(jié)等3個方面，三者相互作用，改變胎兒血流的分布，適應缺血的內(nèi)環(huán)境。
①神經(jīng)調(diào)節(jié)：神經(jīng)系統(tǒng)對胎心率的調(diào)節(jié)作用越來越清楚，用阿托品等進行藥物性阻斷迷走神經(jīng)調(diào)節(jié)，結果發(fā)現(xiàn)：隨著孕齡的增加，迷走神經(jīng)的作用加強，引起胎心率下降，這可能是孕周增加而胎心率下降的原因。相反，交感神經(jīng)的作用在足月時才出現(xiàn);然而，心肌細胞對去甲腎上腺素等激素的敏感性比成人高。同時，心肌細胞中去甲腎上腺素的濃度及其代謝活性酶(單胺氧化酶)在胎兒中較低，因此，胎心率的調(diào)節(jié)主要是通過迷走神經(jīng)和去甲腎上腺素的作用，而受交感神經(jīng)的影響較少。
②體液調(diào)節(jié)：在缺血狀態(tài)下，體液中各種激素水平發(fā)生改變，體液調(diào)節(jié)也是胎兒窘迫中重要的環(huán)節(jié)。在缺氧和酸中毒的狀態(tài)下，血管緊張素、腎素-醛固酮系統(tǒng)、腎上腺素系統(tǒng)、前列腺素、緩激肽等均激活，共同作用。血管緊張素在正常情況下血濃度很低，但是，在嚴重缺血時明顯升高，表現(xiàn)為尿量下降，血壓升高，同時肢體和軀干的血流量下降，臍血管收縮，使胎盤循環(huán)和胎兒循環(huán)之間的血流量比值下降。在正常情況下，血液中腎素水平很高，調(diào)節(jié)胎兒血流量的大小;但在胎兒缺血狀態(tài)下的改變不明顯。腎上腺素的血濃度很低，胎兒缺血時血濃度升高，主要使外周血管收縮，對臍動脈的作用不強，通過減少外周血管的血流，使胎兒重要臟器的血流量增加。前列腺素和緩激肽是局部體液調(diào)節(jié)因子，在缺血時細胞分泌后使局部血管收縮，減少血流量。
當胎兒出現(xiàn)輕度缺血或缺血早期，主要表現(xiàn)為心、腦、以及腎上腺等重要臟器的血管擴張，肝、腎、腸及四肢等外周血管收縮，用以保證重要生命器官的正常功能;當缺血進一步加劇，出現(xiàn)心力衰竭，加上局部血管活性物質(zhì)的分泌，所有器官的血流量均下降，此時胎兒為不可逆的損傷階段，危及圍生兒的生命。
3.胎兒窘迫時，體內(nèi)重要臟器的改變 胎兒窘迫時，首先表現(xiàn)為循環(huán)系統(tǒng)的血流分布發(fā)生改變，使組織、器官的血液供應下降，在缺血和酸中毒的情況下，組織、器官的代謝異常，影響胎兒的生長發(fā)育。
(1)腦組織：腦是一個對缺血和酸中毒反應最敏感的器官，缺血、缺氧性腦病是胎兒窘迫最嚴重的并發(fā)癥。腦組織損傷有以下2個時期，第一個時期是功能性的損傷，輕度或慢性的胎兒窘迫以及胎兒生長受限的胎兒遠期隨訪，結果顯示其后的智力發(fā)育低于正常胎兒。第二個時期是器質(zhì)性損傷，在嚴重的腦缺氧時，易引起腦水腫、腦細胞壞死、腦出血等并發(fā)癥，稱之為缺血、缺氧性腦病，缺血、缺氧性腦病的發(fā)病機制十分復雜，尚未完全清楚，目前認為與以下2種因素有關。
①谷氨酸：Rothman等體外培養(yǎng)神經(jīng)細胞，了解其對缺血的耐受性，結果發(fā)現(xiàn)：無神經(jīng)樹突的細胞對缺血的耐受性較好，而有較多突出的神經(jīng)細胞易受損傷或死亡。因此認為：神經(jīng)突觸的活性在缺血引起神經(jīng)細胞損傷或死亡的過程中起了十分重要的作用，由于谷氨酸是腦組織中最常見的興奮性神經(jīng)遞質(zhì)，推測在那些釋放興奮性遞質(zhì)的神經(jīng)元中，由于增加了細胞對缺血的敏感性，易發(fā)生損傷;通過抑制谷氨酸的釋放、或抑制谷氨酸與突觸后受體結合可以防治谷氨酸引起的腦損傷。研究表明：谷氨酸是一種哺乳動物中樞神經(jīng)系統(tǒng)中重要的興奮性遞質(zhì)，當細胞外濃度升高時，它是一種潛在的神經(jīng)毒性物質(zhì)。當谷氨酸結合突觸后的受體，使Na 、Ca2 、Cl-等離子進入神經(jīng)元內(nèi)，引起高滲性細胞水腫，急性細胞死亡，并且，激活某些第二信使，抑制氧化磷酸化過程，產(chǎn)生蛋白分解酶、脂酶和自由基等，這些物質(zhì)能引起遲發(fā)性的神經(jīng)損傷。
進一步研究表明：在胎兒窘迫時，對谷氨酸的影響不僅是谷氨酸的釋放增加，而且抑制其重吸收過程和延長其與突觸后受體結合的活性。
另外，胎兒窘迫引起的神經(jīng)損傷部位好發(fā)于海馬、中腦、基底神經(jīng)節(jié)、以及大腦皮質(zhì)等，所有這些神經(jīng)組織均富含神經(jīng)細胞，并且均是以谷氨酸作為興奮性遞質(zhì)的。
②黃嘌呤和次黃嘌呤：在缺氧和酸中毒時，由于三磷腺苷(ATP)的分解，次黃嘌呤的濃度升高，進一步氧化成黃嘌呤和尿酸。在此過程中，產(chǎn)生了高度活性的氧自由基，增強花生四烯酸和前列腺素的作用，兩者均引起局部血管收縮、加重血管梗阻和細胞損傷，同時，細胞水腫，細胞滲透性增加，兩者共同作用，抵消了缺血引導的血管擴張作用，進一步加劇腦細胞損傷，這就是嚴重缺血后期加劇腦組織損傷的可能機制。
(2)心臟：胎兒心臟的耗氧量很高，動物實驗表明：胎豬心臟耗氧量是260～430μmol/(100g·min)，胎羊為380μmol/(100g·min)，心臟的耗氧量是腦組織的1.5倍到2.0倍。在正常情況下，中度降低氧分壓不能引起心肌代謝紊亂，進一步缺血對心肌的損傷機制不明。
關于氫離子對心肌的作用尚未肯定，Moterni等用鹽水注入胎羊循環(huán)系統(tǒng)，使血液pH值下降到6.9之后，心輸出量在隨后2h內(nèi)未見明顯減少。
因此，胎兒心力衰竭和心肌收縮力下降與胎兒缺血、酸中毒的直接關系不大，可能的機制是胎兒窘迫時，要求心輸出量增加，心肌負荷增加，使氧和能量的供應相對不足致心力衰竭。
另外，在慢性缺血所致的胎兒生長受限的病例中，心臟的發(fā)育影響較少。
(3)肺臟：胎兒急性缺血時，肺動脈收縮，血流量下降;然而，胎兒窘迫時肺臟的結構和功能改變情況尚不清楚。Ree等報道：在胎羊中，由于胎盤阻塞引起胎兒宮內(nèi)發(fā)育遲緩，研究支氣管和肺的結構和功能改變，主要表現(xiàn)為以下幾個方面：氣管和支氣管的黏膜層和黏膜下層的發(fā)育受到影響，黏膜層的上皮細胞上的纖毛稀疏，并且細胞膜上的皺褶較少;胎兒肺臟的重量比對照組下降，但是與其體重相稱，肺組織結構未見明顯異常;肺內(nèi)液體量明顯下降，而且，表面活性物質(zhì)的濃度也下降。
(4)脾臟：脾臟是胎兒造血的重要器官，在胎兒窘迫時，脾臟血供發(fā)生改變，Abunamad等報道：在胎兒輕度缺血和胎兒宮內(nèi)發(fā)育遲緩的胎兒中，脾動脈的阻力指標下降。他們認為可能的機制是胎兒缺血刺激機體，使脾血流量增加，進一步使造血功能加強，提高胎兒血紅蛋白濃度。這可能是胎兒缺血的另一代償機制。然而，在急性缺血時，神經(jīng)和體液的作用能引起脾動脈阻力升高，血管收縮。其詳細的機制尚不明。
胎兒窘迫是圍生兒嚴重的并發(fā)癥之一。各種高危因素影響到胎兒，最終均引起胎兒窘迫，進一步引起腦損傷和死亡。近年來，在該領域已取得了很大的進展，然而，仍然有很多方面機制不清，有待于作進一步研究。