Diagnose von Wehenanomalien

Das zentrale Problem der modernen Geburtshilfe ist die Regulierung der Wehentätigkeit, da die Aufklärung der Mechanismen, die die kontraktile Aktivität der Gebärmutter stimulieren, eine notwendige Voraussetzung für die Reduzierung pathologischer Geburten, chirurgischer Eingriffe, hypo- und atonischer Blutungen und die Reduzierung der perinatalen Mortalität ist. Derzeit wurden Gruppen schwangerer Frauen mit hohem Risiko für die Entwicklung von Wehenanomalien identifiziert.

Die Einführung neuer pharmakologischer Medikamente und nichtmedikamentöser Behandlungsmethoden in die medizinische Praxis hat die Möglichkeiten praktizierender Ärzte bei der Behandlung von Wehenanomalien erheblich erweitert. Dies hat jedoch das Problem der Regulierung des Tonus der glatten Muskulatur nicht gelöst, da dies hauptsächlich auf die Verbreitung empirischer Methoden bei der Suche nach neuen Medikamenten, insbesondere bei der Suche nach myotropen Medikamenten, und den derzeitigen Mangel an ausreichend tiefem Wissen über die Mechanismen zurückzuführen ist, die den Tonus der glatten Muskulatur während einer komplizierten Schwangerschaft und Wehen sowie die kontraktile Aktivität der Gebärmutter während der Wehen bilden.

Im Laufe langjähriger Forschungen zum Wesen der Muskelkontraktion konnten wesentliche Fortschritte bei der Lösung zentraler Probleme der biologischen Mobilität erzielt werden:

• Identifizierung der Ultrastruktur des kontraktilen Apparats;
• Untersuchung der physikochemischen Eigenschaften und Wechselwirkungsmechanismen der wichtigsten kontraktilen Proteine - Aktin und Myosin;
• Suche nach Möglichkeiten, die chemische Energie von Adenosintriphosphat (ATP) in mechanische Energie umzuwandeln;
• in einer vergleichenden Analyse der morphofunktionellen Eigenschaften kontraktiler Systeme verschiedener Muskelzellen.

Die Probleme der Regulierung der Muskelaktivität wurden erst im letzten Jahrzehnt in Angriff genommen und diese Studien konzentrieren sich in erster Linie auf die Identifizierung der Auslösemechanismen des Kontraktionsakts selbst.

Es ist mittlerweile allgemein anerkannt, dass die mechanische Arbeit verschiedener kontraktiler Systeme einer lebenden Zelle, einschließlich der mechanischen Arbeit eines kontrahierenden Muskels, durch die in ATP gespeicherte Energie geleistet wird und mit der Funktion der Aktin-Myosin-Adenosintriphosphatase (ATPase) zusammenhängt. Der Zusammenhang zwischen Hydrolyseprozess und Kontraktion ist unbestreitbar. Darüber hinaus wird das Verständnis des molekularen Mechanismus der Muskelkontraktion, das auch genaue Kenntnisse über die Natur der Muskelkontraktion und die strukturelle Interaktion zwischen Aktin und Myosin erfordert, unser Wissen über die molekularen Prozesse im Zusammenhang mit der Arbeit der Aktin-Myosin-ATPase weiter vertiefen.

Die biochemischen Mechanismen, die den Energie- und Kontraktionsapparat der Muskelzelle regulieren, werden analysiert und der Zusammenhang dieser biochemischen Mechanismen der ATPase-Kontrolle mit dem Phänomen der Muskelermüdung diskutiert. Indikatoren für Ermüdung eines kontrahierenden Muskels sind eine Abnahme der Kontraktionskraft und deren Zunahmerate sowie eine Abnahme der Relaxationsrate. Somit sind die Stärke der vom Muskel während einer einzelnen Kontraktion oder im isometrischen Modus entwickelten Kraft sowie die maximale Geschwindigkeit der Muskelverkürzung proportional zur Aktivität der Aktomyosin-ATPase, und die Relaxationsrate korreliert mit der Aktivität der Retikulum-ATPase.

In den letzten Jahren haben sich immer mehr Forscher mit der Erforschung der Regulation der Kontraktion glatter Muskulatur beschäftigt. Dies hat zur Entstehung verschiedener, oft widersprüchlicher Standpunkte, Konzepte und Hypothesen geführt. Glatte Muskeln ziehen sich wie alle anderen im Rhythmus der Interaktion der Proteine Myosin und Aktin zusammen. In glatten Muskeln wurde ein duales System der Ca ²⁺ -Regulation der Aktin-Myosin-Interaktion und damit der Kontraktion nachgewiesen. Das Vorhandensein mehrerer Wege zur Regulierung der Aktin-Myosin-Interaktion hat offenbar eine große physiologische Bedeutung, da die Zuverlässigkeit der Regulation mit der Aktivität von zwei oder mehr Kontrollsystemen zunimmt. Dies scheint äußerst wichtig für die Aufrechterhaltung homöostatischer Mechanismen wie der Kontrolle des arteriellen Blutdrucks, der Wehen und anderer mit der Arbeit der glatten Muskulatur verbundener Mechanismen zu sein.

Es wurden eine Reihe regelmäßiger Änderungen physiologischer und biochemischer Parameter festgestellt, die die Entspannung der glatten Muskulatur unter dem Einfluss von Arzneimitteln, insbesondere von krampflösenden Mitteln, charakterisieren: ein Anstieg des Membranpotentials, der gleichzeitig mit der Unterdrückung spontaner oder evozierter Spitzenaktivität beobachtet wird, eine Verringerung des Sauerstoffverbrauchs der glatten Muskulatur und des ATP-Gehalts in ihnen, ein Anstieg der Konzentration von Adenosindiphosphorsäure (ADP), Adenosinmonophosphorsäure (AMP) und zyklischem 3,5-AMP.

Um die Natur der intrazellulären Ereignisse zu verstehen, die am Prozess der Myometriumkontraktion und ihrer Regulierung beteiligt sind, wird das folgende Modell vorgeschlagen, das vier miteinander verbundene Prozesse umfasst:

• Wechselwirkung eines Signals (zB Oxytocin, PGEg) mit Membranrezeptoren der Myometriumzelle oder mit elektrischer Depolarisation der Zellmembran;
• durch Kalzium stimulierte Translokation von Phosphatidylinositol innerhalb der Membran und Freisetzung von Inositoltriphosphat (einem starken intrazellulären Aktivator) und Arachidonsäure;
• Synthese von Prostaglandinen (PGEg und PGF2 ₎ im Myometrium, was zu einer Erhöhung der intrazellulären Calciumkonzentration und zur Bildung von Verbindungspunkten in den Interzellularräumen führt;
• Kalziumabhängige Phosphorylierung der leichten Myosinkette und Muskelkontraktion.

Die Myometriumrelaxation wird durch zyklisches AMP und Proteinkinase C-abhängige Prozesse erreicht. Endogene Arachidonsäure, die bei Muskelkontraktion freigesetzt wird, kann zu PG12 metabolisiert werden _, welches die cAMP-Produktion durch aktivierte Rezeptoren stimuliert. Zyklisches AMP aktiviert die A-Kinase, welche die Phosphorylierung der Myosin-Leichtketten-Kinase und der Phospholipase C (einer am Phosphatidylinositol-Stoffwechsel beteiligten Phosphodiesterase) katalysiert und deren Aktivität hemmt. Zyklisches AMP stimuliert zudem die Kalziumablagerung im sarkoplasmatischen Retikulum und die Kalziumausscheidung aus der Zelle.

Prostaglandine (sowohl endogene als auch exogene) haben eine Reihe stimulierender Wirkungen auf das Myometrium.

Erstens können sie auf sekretorische Membranrezeptoren wirken und so den Fluss von Phosphatidylinositol innerhalb der Membran stimulieren und so zu nachfolgenden Ereignissen führen, die zur Kalziummobilisierung und Uteruskontraktion führen.

Zweitens können exzitatorische Prostaglandine (PGE2 _und PGF2 ₎, die nach der Freisetzung von Arachidonsäure im Myometrium synthetisiert werden, mehr Kalzium aus dem sarkoplasmatischen Retikulum mobilisieren und die transmembranäre Kalziumbewegung erhöhen, indem sie als Ionophore wirken.

Drittens erhöhen Prostaglandine die elektrische Kopplung von Zellkreisläufen, indem sie die Bildung von Verbindungspunkten in den Interzellularräumen herbeiführen.

Viertens haben Prostaglandine eine hohe Diffusionskapazität und können durch Zellmembranen diffundieren, wodurch sie die Zelladhäsion biochemisch verbessern.

Es ist bekannt, dass das Myometrium während der Schwangerschaft empfindlich auf die Wirkung exogener Prostaglandine reagiert. Die Einführung von Prostaglandinen oder ihrer Vorstufe – Arachidonsäure – ermöglicht es, die lokale Unterdrückung der Prostaglandinbiosynthese durch die hemmende Wirkung von Phospholipase zu umgehen. Daher können exogene Prostaglandine Zugang finden und eine Kaskade intrazellulärer Ereignisse stimulieren, die zur Synchronisierung und Verstärkung der Myometriumkontraktionen führen.

Solche Prostaglandineffekte führen zu einer Verstärkung des anfänglichen Stimulationssignals (sei es fetales oder mütterliches Oxytocin oder Prostaglandine aus der Fruchtblase oder der sich ablösenden Gebärmutterschleimhaut) und zu einer Steigerung der Kontraktionsintensität aufgrund einer Zunahme sowohl der Anzahl aktiver Zellen als auch der von einer einzelnen Zelle erzeugten Kontraktionskraft.

Die Prozesse, die zur Entstehung wehenbedingter Uteruskontraktionen beitragen, stehen in Wechselwirkung miteinander und jeder Prozess kann auf jeder Ebene zusätzliche Stoffwechselumgehungen aufweisen, mit der Folge, dass die gewünschten Wirkungen bestimmter Medikamente (z. B. Tokolytika) möglicherweise nicht erreicht werden.

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