Diagnostyka nieprawidłowości porodowych

Centralnym problemem w nowoczesnym położnictwie jest regulacja aktywności porodowej, ponieważ wyjaśnienie natury mechanizmów stymulujących aktywność skurczową macicy jest niezbędnym warunkiem wstępnym zmniejszenia liczby porodów patologicznych, interwencji chirurgicznych, krwawień hipotonicznych i atonicznych oraz zmniejszenia śmiertelności okołoporodowej. Obecnie zidentyfikowano grupy kobiet w ciąży o wysokim ryzyku rozwoju anomalii porodowych.

Wprowadzenie do praktyki medycznej nowych leków farmakologicznych i nielekowych metod leczenia znacznie rozszerzyło możliwości praktykujących lekarzy w leczeniu anomalii porodu. Nie rozwiązało to jednak problemu regulacji napięcia mięśni gładkich, ponieważ w dużej mierze wynika to z przewagi metod empirycznych w procesie poszukiwania nowych leków, zwłaszcza w poszukiwaniu leków miotropowych, oraz obecnego braku dostatecznie głębokiej wiedzy na temat mechanizmów kształtujących napięcie mięśni gładkich w czasie powikłanej ciąży i porodu oraz aktywności skurczowej macicy w trakcie porodu.

W toku wieloletnich badań nad naturą skurczu mięśni poczyniono znaczne postępy w rozwiązywaniu centralnych problemów mobilności biologicznej:

• identyfikacja ultrastruktury aparatu kurczliwego;
• badanie właściwości fizykochemicznych i mechanizmów oddziaływania głównych białek kurczliwych – aktyny i miozyny;
• poszukiwanie sposobów przekształcania energii chemicznej adenozynotrójfosforanu (ATP) w energię mechaniczną;
• w analizie porównawczej właściwości morfofunkcjonalnych układów kurczliwych różnych komórek mięśniowych.

Zagadnienia regulacji aktywności mięśni zaczęto badać dopiero w ostatniej dekadzie, a badania te skupiają się przede wszystkim na określeniu mechanizmów wyzwalających sam skurcz.

Obecnie powszechnie przyjmuje się, że praca mechaniczna wykonywana przez różne układy kurczliwe żywej komórki, w tym praca mechaniczna kurczącego się mięśnia, jest wykonywana przez energię zgromadzoną w ATP i jest związana z funkcjonowaniem aktomiozyny adenozynotrifosfatazy (ATPazy). Związek między procesem hydrolizy a skurczem jest niezaprzeczalny. Ponadto zrozumienie molekularnego mechanizmu skurczu mięśni, co również wymaga dokładnej wiedzy o naturze skurczu mięśni i strukturalnej interakcji między aktyną i miozyną, pogłębi naszą wiedzę na temat procesów molekularnych związanych z pracą aktomiozyny ATPazy.

Analizuje się mechanizmy biochemiczne regulujące aparat energetyczny i kurczliwy komórki mięśniowej, a także omawia się związek tych mechanizmów biochemicznych kontroli ATPazy ze zjawiskiem zmęczenia mięśni. Wskaźnikami zmęczenia w kurczącym się mięśniu są spadek siły skurczu i szybkość jej wzrostu, a także spadek szybkości rozluźnienia. Zatem wielkość siły rozwijanej przez mięsień podczas pojedynczego skurczu lub w trybie izometrycznym, a także maksymalna prędkość skracania się mięśnia, są proporcjonalne do aktywności ATPazy aktomiozyny, a szybkość rozluźnienia koreluje z aktywnością ATPazy siateczkowej.

W ostatnich latach coraz więcej badaczy zwraca uwagę na badanie cech regulacji skurczu mięśni gładkich. Doprowadziło to do powstania różnych, często sprzecznych punktów widzenia, koncepcji i hipotez. Mięśnie gładkie, jak każde inne, kurczą się w rytmie interakcji białek - miozyny i aktyny. W mięśniach gładkich wykazano podwójny system Ca ²⁺ regulacji interakcji aktyna-miozyna, a zatem skurczu. Obecność kilku ścieżek regulacji interakcji aktyna-miozyna ma najwyraźniej duże znaczenie fizjologiczne, ponieważ niezawodność regulacji wzrasta wraz z aktywnością dwóch lub więcej układów sterujących. Wydaje się to być niezwykle ważne w utrzymaniu takich mechanizmów homeostatycznych, jak kontrola ciśnienia tętniczego, pracy i innych związanych z pracą mięśni gładkich.

Stwierdzono szereg regularnych zmian parametrów fizjologicznych i biochemicznych charakteryzujących rozluźnienie mięśni gładkich pod wpływem leków, zwłaszcza rozkurczowych: wzrost potencjału błonowego obserwowany jednocześnie z tłumieniem spontanicznej lub wywołanej aktywności szczytowej, spadek zużycia tlenu przez mięśnie gładkie i zawartości ATP w nich, wzrost stężenia kwasu adenozynodifosforowego (ADP), kwasu adenozynomonofosforowego (AMP) i cyklicznego 3,5-AMP.

Aby zrozumieć istotę zdarzeń wewnątrzkomórkowych zaangażowanych w proces skurczu mięśnia macicy i jego regulację, zaproponowano następujący model, który obejmuje cztery powiązane ze sobą procesy:

• interakcja sygnału (np. oksytocyny, PGEg) z receptorami błonowymi komórek mięśnia macicy lub z depolaryzacją elektryczną błony komórkowej;
• stymulowana wapniem translokacja fosfatydyloinozytolu w obrębie błony i uwolnienie trójfosforanu inozytolu (silnego aktywatora wewnątrzkomórkowego) i kwasu arachidonowego;
• synteza prostaglandyn (PGEg i PGF2 ₎ w mięśniu macicy, co prowadzi do zwiększenia wewnątrzkomórkowego stężenia wapnia i tworzenia punktów połączeń w przestrzeniach międzykomórkowych;
• fosforylacja zależna od wapnia lekkiego łańcucha miozyny i skurcz mięśni.

Rozluźnienie mięśnia macicy jest osiągane poprzez cykliczne AMP i procesy zależne od kinazy białkowej C. Endogenny kwas arachidonowy uwalniany podczas skurczu mięśnia może być metabolizowany do PG12 _, który stymuluje produkcję cAMP przez aktywowane receptory. Cykliczny AMP aktywuje kinazę A, która katalizuje fosforylację kinazy lekkiego łańcucha miozyny i fosfolipazy C (fosfodiesterazy zaangażowanej w metabolizm fosfatydyloinozytolu), hamując ich aktywność. Cykliczny AMP stymuluje również odkładanie się wapnia w siateczce sarkoplazmatycznej i wydalanie wapnia z komórki.

Prostaglandyny (zarówno endogenne, jak i egzogenne) wywierają szereg stymulujących efektów na mięsień macicy.

Po pierwsze, mogą oddziaływać na receptory wydzielnicze błony, stymulując przepływ fosfatydyloinozytolu przez błonę, co z kolei prowadzi do mobilizacji wapnia i skurczów macicy.

Po drugie, pobudzające prostaglandyny (PGE2 _i PGF2 ₎, syntetyzowane w mięśniu macicy po uwolnieniu kwasu arachidonowego, mogą mobilizować więcej wapnia z siateczki sarkoplazmatycznej i zwiększać transbłonowy ruch wapnia, działając jako jonofory.

Po trzecie, prostaglandyny zwiększają sprzężenie elektryczne obwodów komórkowych, indukując tworzenie się punktów połączeń w przestrzeniach międzykomórkowych.

Po czwarte, prostaglandyny mają dużą zdolność dyfuzji i mogą dyfundować przez błony komórkowe, zwiększając w ten sposób biochemicznie adhezję komórek.

Wiadomo, że mięsień macicy jest wrażliwy na działanie egzogennych prostaglandyn w czasie ciąży. Wprowadzenie prostaglandyn lub ich prekursora - kwasu arachidonowego - pozwala ominąć miejscowe hamowanie biosyntezy prostaglandyn poprzez hamujące działanie fosfolipazy. Dlatego egzogenne prostaglandyny mogą znaleźć dostęp i stymulować kaskadę zdarzeń wewnątrzkomórkowych, prowadząc do synchronizacji i wzmocnienia skurczów mięśnia macicy.

Takie działanie prostaglandyn powoduje zwiększenie początkowego sygnału stymulującego (niezależnie od tego, czy będzie to oksytocyna płodu lub matki, czy też prostaglandyny z owodni lub złuszczającej się błony macicy) oraz zwiększenie intensywności skurczów z powodu zwiększenia liczby aktywnych komórek i siły skurczu generowanego przez pojedynczą komórkę.

Procesy, które przyczyniają się do wystąpienia skurczów macicy związanych z porodem, są ze sobą powiązane, a każdy proces może mieć dodatkowe pominięcia metaboliczne na dowolnym poziomie, w wyniku czego pożądane działanie niektórych leków (np. tokolityków) może nie zostać osiągnięte.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ]