分娩动因:子宫的功能性改变

(一)妊娠子宫功能变化

分为4个阶段,l包括:i妊娠期、i临产前、i分娩以及分娩后阶段(图10-1)。在这些不同的生理过程中,l子宫发生不同功能状态改变,l每个阶段分别对应妊娠及分娩中的子宫肌层与宫颈的不同生理变化。

图10-111分娩过程中的子宫阶段

1.妊娠期阶段11本阶段的特点为子宫平滑肌处于静息状态,l子宫缺乏足够量缩宫素受体,l对缩宫素无反应;宫颈解剖结构保持稳定,l宫颈坚硬,l子宫可耐受胎儿及附属物的负荷。95%的妊娠子宫,l保持稳定静息功能状态,l维持至妊娠足月,l只有5%的子宫静息状态被唤醒而发生早产。

2.临产前阶段11子宫的静息状态结束,l子宫肌层与宫颈的形态及结构发生了功能改变。此阶段的特点为:i①子宫肌层缩宫素受体大量增加;②子宫肌细胞间隙连接增加;③子宫肌细胞内钙离子浓度增加;④子宫应激性增强,l对缩宫素的反应增强;⑤宫颈软化成熟及子宫下段形成良好。

3.分娩阶段11特点为:i①缩宫素及其受体大量增加子宫平滑肌对缩宫素的敏感性增强;②分娩已经发动,l子宫规律性收缩,l宫颈扩张,l胎儿娩出。

4.分娩后阶段11为产褥期子宫的恢复过程。

(二)子宫功能性改变的生理变化

子宫如何维持静息稳定状态及这种状态的失衡,l是一个极其复杂的生理过程,l可能与以下因素有关。

1.子宫肌细胞间隙连接增多11细胞间隙连接由肌细胞膜蛋白-结合素(connexon)构成。cDNA克隆和特异性抗体检测证明:i构成子宫肌细胞间隙连接(gap1junction,lGJ)的主要膜蛋白是结合素43°间隙连接是细胞间的一种跨膜通道,l可允许分子量<1000的分子通过,l如氨基酸、i核苷酸及钙离子等。细胞间一定量的间隙连接可使肌细胞兴奋同步化,l协调肌细胞的收缩活动,l增强子宫收缩力;并可增加肌细胞对缩宫素的敏感性。妊娠期间,l肌细胞间隙连接数量少,l且体积小;分娩发动前,l间隙连接数量及体积增加,l并持续增加至整个分娩过程;产后其量急剧下降。孕激素可以减少结合素43mRNA,l并降低间隙连接的通透性。雌激素和前列腺素可以促进间隙连接蛋白的合成,l使肌细胞紧密接触,l肌细胞之间兴奋迅速传导,l是子宫平滑肌发生协调收缩的必备条件。

2.子宫肌细胞内钙离子浓度的增加11目前认为子宫肌细胞的收缩需要肌动蛋白(actin)和磷酸化的肌浆球蛋白(myosin)和能量的供应。肌细胞内的肌浆球蛋白磷酸化需要肌浆球蛋白轻链激酶和Ca2+激活,l而PGs能使细胞内Ca2+电离,l钙库释放,l同时使细胞外Ca2+进入细胞内,l使细胞内Ca2+浓度增加,l激活肌浆球蛋白轻链激酶,l加速了肌浆球蛋白磷酸化与肌动蛋白结合形成调节单位使ATP酶活化,lATP转化为ADP,l提供能量,l使肌细胞收缩。cAMP与cGMP能引起细胞内Ca2+降低,lcAMP能促进Ca2+分离,l抑制肌浆球蛋白轻链激酶的活化。当肌细胞内Ca2+浓度降低时,l使磷酸化的肌浆球蛋白轻链去磷酸化,l肌浆球蛋白轻链激酶失活,l肌细胞舒张。

3.母体的内分泌调节

(1)前列腺素(PGs)的作用:iPGs对分娩发动起重要作用。PGs能诱发宫缩并能促进宫颈成熟。妊娠期子宫的蜕膜、i绒毛膜、i羊膜、i脐带、i血管、i胎盘及子宫平滑肌均能合成和释放PGs。胎儿下丘脑-垂体-肾上腺系统也能产生PGs。临产前,l蜕膜及羊膜含有大量PGs前身物质花生四烯酸、iPGs合成酶及磷脂酶A2l促进释放游离花生四烯酸并合成PGs。蜕膜主要合成1PGFl刺激子宫收缩;羊膜主要合成PGE2l促进宫颈成熟。子宫肌细胞内含有丰富的PGs受体,l对PGs敏感性增加,lPGs能促进肌细胞间隙连接蛋白合成,l改变膜的通透性,l使细胞内Ca2+增加,l引起子宫收缩,l对分娩发动起一定作用。

(2)雌激素的作用:i人类妊娠处于高雌激素状态,l随妊娠进展持续快速增长。胎盘缺乏由1CYP17l基因编码的17α-羟化酶及17,l20裂解酶,l故不能将C21类固醇转化为C19类固醇。而胎儿肾上腺可大量合成C19类固醇(主要为硫酸脱氢表雄酮,lDHEAS),l在胎儿肾上腺和肝脏内转化为16α-OH-DHEAS,l此物质在胎盘内由CYP17基因编码的芳香化酶作用下合成雌激素。研究表明无脑儿的孕妇尿雌激素为正常孕妇的1/10,l因为无脑儿缺乏肾上腺,l不能提供C19类固醇。将同位素标记的C19类固醇注入怀孕的绵羊体内,l很快被转化为雌激素。近年来认为正常人类妊娠在足月时,l胎盘雌激素的前体90%来源于胎儿,l10%来源于其他组织。妊娠末期,l孕妇体内大量雌激素的作用表现如下:i①增加间隙连接蛋白和缩宫素受体合成,l促进子宫功能转变;②激活蜕膜产生大量细胞因子,l刺激蜕膜及羊膜合成与释放前列腺素,l继而促进宫缩及宫颈软化成熟;③促进钙离子向细胞内转移,l促进子宫收缩。

(3)孕激素的作用:iCsapo在1956年首先提出在分娩时多种哺乳动物母体血浆内出现孕酮撤退。Burghardt在1984年应用孕激素可抑制绵羊子宫肌内间隙联接蛋白的形成,l而给予孕酮拮抗剂(米非司酮)可使细胞间隙联接蛋白增多。Chwalisz在1991年通过动物实验认为孕酮拮抗剂,l可以使子宫肌细胞缩宫素受体增加,l并提高其对缩宫素的敏感性。切除孕兔的黄体可导致流产。Challis在1994年认为灵长动物与人类分娩时无孕酮撤退;孕妇应用孕酮不能阻止分娩发动或防治早产。Casey在1996年又提出:i①子宫肌内的孕酮水平与外周血孕酮水平无关,l而是通过旁分泌系统使子宫局部有孕酮撤退;②缩宫素受体数量增加与血浆中E2/P的比值有关,l由于雌激素增加迅速,l孕酮相对减少,l使E2/P发生了改变;③由于抗孕激素受体激活,l通过孕酮受体数量的改变,l起到抗孕酮的作用;④改变了孕酮特殊调节基因的表达与复制,l改变了mRNA与蛋白质的功能的稳定性,l在特定的基因水平阻断了孕酮的作用,l打破了子宫肌的静息状态;⑤转移生长因子TGF-β可选择性拮抗孕酮的作用。孕酮对分娩的作用无统一认识,l仍是将来研究的热点。

(4)缩宫素的作用:i足月孕妇应用缩宫素成功引产已有很长历史,l缩宫素参与分娩发动的生理过程的假说现仍有争议,lZingg在1995年支持这种假说时认为:i①分娩发动前极短时间内子宫蜕膜中缩宫素受体增加50倍或更多;②缩宫素作用于蜕膜,l促使PGs的合成与释放;③缩宫素可促进肌细胞间隙连接蛋白的合成;④在妊娠期,l子宫肌层对缩宫素不敏感;而在临产前阶段及分娩阶段,l敏感性增强;⑤妊娠期,l母血缩宫素水平不上升,l而临产前阶段及分娩阶段缩宫素水平急剧增加,l子宫激惹性增强;⑥缩宫素可以促进宫颈成熟及子宫下段形成;⑦缩宫素、iPGs、i5-羟色胺、i组织胺、i血小板活性因子及血管紧张素Ⅱ共同作用使子宫平滑肌细胞Ca2+增加,l调节膜电位与受体结合浓度,l促进子宫收缩。

(5)内皮素的作用:i内皮素是子宫平滑肌的强诱导剂,l子宫平滑肌内有内皮素受体。在妊娠末期,l羊膜、i胎膜、i蜕膜及子宫平滑肌含有大量内皮素(ET),l能提高肌细胞内Ca2+l促进PGs合成,l诱发宫缩。

4.子宫下段形成及宫颈软化成熟11由于雌激素、i前列腺素、i缩宫素、i松弛素、i内皮素及细胞因子调节及胎儿成熟机械作用,l使子宫下段形成及宫颈成熟,l使闭锁的官腔及宫颈机能发生转变。同时,l宫颈间质中胶原蛋白分解、i胶原蛋白纤维重新排列,l透明质酸量明显增加、i含水量也增加,l同时硫酸表皮素量下降,l使宫颈软化成熟。