Stymulacja mechaniczno-sensoryczna (wibroterapia) redukuje różnorodność częstości oddychania i pulsów, a tym samym wpływa na redukcję częstości występowania bezdechu i hipoksji (niedotlenienia) u wcześniaków. Wibracje mechaniczne wywołują stabilizujący wpływ na podkorowe aktywności autonomiczne, które wiążą się z nagłą śmiercią.

Stymulacja somatosensoryczna (czuciowa) jest właściwą metodą promującą stabilność oddychania u noworodków. Stymulacja receptorów skórnych może zmienić bezdech w spontaniczne regularne oddychanie płodu. Matczyne lizanie nowonarodzonego podczas porodu obserwuje się u wielu gatunków i wydaje się, że zapewnia to wczesny stymulujący wpływ na oddychanie. U wcześniaków stosuje się ręczną dotykową stymulację zastosowaną na kończyny lub plecy, aby przerwać pauzy bezdechu. Badacze z Medycznego Uniwersytetu w Massachusetts zastosowali stymulację wibracyjno-dotykową, aby ocenić hipotezę, czy somatosensoryczna (wibroterapia) stymulacja o niskim poziomie może stabilizować oddychanie u wcześniaków.

• średnia zmienność przerw pomiędzy oddechami wcześniaków w czasie wibrostymulacji została zredukowana o 50% w porównaniu do stanu bez wibrostymulacji.
• stymulacja mechaniczno-sensoryczna redukuje ilość przerw >5 s w oddechu wcześniaków.
• wzorzec okresowego oddychania zmienił się w prawidłowe oddychanie po rozpoczęciu wibrostymulacji i powrócił do okresowego oddychania po jej zakończeniu.
• wibrostymulacja nie wpłynęła negatywnie na zachowanie wcześniaków ani na długość trwania i jakość ich snu.

Opracowano na podstawie

Stabilizing immature breathing patterns of preterm infants using stochastic mechanosensory stimulation.
Elisabeth Bloch-Salisbury, Premananda Indic, Frank Bednarek, David Paydarfar. Journal of Applied Physiology 107: 1017–1027, 2009.

Badana populacja

Do badań przyjęto dziesięć niemowląt, wcześniaków w wieku ciążowym mniejszym niż 36 tygodni, które oddychały powietrzem pokojowym lub otrzymywały uzupełniający tlen przez kaniulę nosową. Na prowadzenie badań uzyskano pisemną zgodę od matki każdego niemowlęcia.

Procedura badawcza

Projekt badawczy prowadzony był między godziną 7 a 17, przez 3 dni. W każdy z dni odbyły się dwie sesje doświadczalne. Po wstępnym ustawieniu sprzętu i podłączeniu wszystkich czujników i elektrod, niemowlęta karmiono jak zwykle rano. Następnie, miał miejsce czas obserwacji wynoszący 30 min, aby zapewnić integralność zapisów i umożliwić niemowlęciu powrót do spania. Po zakończeniu sesji dostosowawczej, każdy badany uczestniczył w sesji doświadczalnej, która trwała 1 godz. Ocenę ruchów klatki piersiowej i brzucha badanych wcześniaków wykonano metodą oddechowej indukcyjnej pletyzmografii. Za pomocą kaniuli przymocowanej do kapnometra podczerwieni badano wydychany dwutlenek węgla. Na stopie lub nadgarstku niemowlęcia przymocowano oksymetr pulsu w celu oceny tętna i przezskórnej saturacji tlenu krwi naczyniowej. Dodatkowo badacze przeprowadzili badanie elektroencefalografii (badanie czynności mózgowej), badanie aktywności elektrookulogramu (badanie spoczynkowego potencjału gałek ocznych) oraz badanie elektromiograficzne, aby zapisać tonus mięśniowy.

Wykorzystanie wibroterapii w badaniu

W materacu niemowlaka umieszczono rozrusznik zamontowany na płycie dźwiękowej umieszczonej w piance materaca. Rozrusznik był napędzany generatorem sygnału szumu w zakresie 30 do 60 Hz, co zostało potwierdzone analizą mocy sygnału przemieszczenia na powierzchni materaca. Taki zakres częstotliwości wybrano w oparciu o wcześniejsze obserwacje noworodków, wykazując że mechaniczno-sensoryczna stymulacja w takim zakresie zmienia rytm oddychania oraz powoduje redukcję bezdechu bez konieczności rozbudzenia ze snu.

Wyniki

Średnia zmienność przerw pomiędzy oddechami w czasie wibrostymulacji została zredukowana o 50% w porównaniu do stanu bez wibrostymulacji. Przedmiotem zainteresowania badaczy było w jaki wibrostymulacja wpływa na przerwy pomiędzy oddechami w przypadku gdy pojawia się bezdech > 5 s. Okazało się że stymulacja mechaniczno-sensoryczna redukuje ilość takich przerw w oddechu wcześniaków. Redukcja występowania przerw pomiędzy oddechami >5 s zaobserwowanych podczas stymulacji była również znacząco skorelowana z redukcją zmienności przerw pomiędzy oddechami wcześniaków. Wyniki potwierdziły także, że wzorzec okresowego oddychania zmienił się w prawidłowe oddychanie po rozpoczęciu wibrostymulacji i powrócił do okresowego oddychania po zakończeniu jej zakończeniu. Stymulacja mechaniczna wpłynęła na prawie trzykrotną redukcję desaturacji O2 (stan obniżonego wysycenia tlenowego krwi). Wibrostymulacja nie wpłynęła negatywnie na długość trwania snu, jakość snu wcześniaków ani na ich zachowanie.

Komentarz

Słabo rozwinięte sposoby oddychania u wcześniaków mogą zmieniać się w kierunku większej stabilności prawidłowych wzorców na skutek mechaniczno-sensorycznej stymulacji. Efekt stabilizacji wiązał się ze zredukowanym bezdechem i redukcją desaturacji tlenu. Wyniki badań uzupełniają wcześniejsze obserwacje sugerujące, że zróżnicowane bodźce fizjologiczne zdolne są do redukcji bezdechu u niemowląt. W opisywanym badaniu innowacyjność stanowi uszczegółowienie efektu określonego bodźca mechaniczno-sensorycznego na sposoby oddychania wykorzystując analizy serii czasowych oraz zapewnienie związku między stabilnością rytmu, a występowaniem pauz bezdechu. Jednak optymalne częstotliwości przemieszczenia, które pobudzają receptory mechaniczne u niemowląt są niepewne. W nowonarodzonych modelach zwierzęcych  zachodzą ważne zmiany dojrzałości w mechanicznej-oporności zakończeń nerwów i centralnym przetwarzaniu impulsów aferentnych, z przesunięciem od niższej częstotliwości odpowiedzi u noworodka do znacznie szerszej odpowiedzi częstotliwościowej u dorosłych. Badania prowadzone w University of Massachusetts Medical School nie spełniają warunków klinicznych badania, tak więc należałoby wykonać podobny projekt na większej liczbie niemowląt, aby potwierdzić pozytywny wpływ wibrostymulacji na leczenie bezdechu u wcześniaków. 

Więcej w:

Autor opracowania: dr Monika Bigosińska, Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Nowym Sączu