Амплитудно-временные характеристики стимулов вакуума и сжатия, создающиеся ребенком при выведении молока из молочной железы

Следует отметить, что изучение динамики давлений, воздействующих на сосок и ареолу при выведении молока, было начато до проведения рентгенографических и ультразвукографических обследований движения орофациальных структур ребенка (Gunter, 1945). Данные обследования осуществляются с помощью датчиков, которые размещаются на ареолярно-сосковой области молочной железы и, соответственно, оказываются в ротовой полости ребенка. Поэтому эти обследования можно назвать инвазивными. В частности, регистрация вакуума в ротовой полости ребенка производилась с помощью пластиковой трубочки с жесткими стенками, заполненной стерильной водой, которая помещалась на сосково-ареолярную часть железы (рис. 3.9). Один конец трубочки с внутренним диаметром 1—1,5 мм, располагающийся на ареолярно-сосковой части, был открыт, а другой — соединялся с датчиками вакуума различной конструкции. Для регистрации сжатия (положительного давления) использовалась трубочка с эластичными стенками, также заполненная стерильной водой. Конец трубочки, локализованный на ареолярно-сосковой части, был закрыт, другой — соединялся с датчиком давления. Сигналы с датчиков через усилитель подавались на регистрирующее устройство (см. рис. 3.9). Несмотря на простоту методики регистрации давлений, а также на то, что обследования с помощью данного метода стали появляться с 1940;х гг. (Gunter, 1945), экспериментальных работ, проведенных на диадах «мать — дитя», к настоящему времени сравнительно немного.

Рис. 3.9. Схема регистрации вакуума или сжатия, воздействующих на ареолярно-сосковый комплекс молочной железы, при выведении молока ребенком (по Алексеев и др., 2003):

1 — пластиковая трубка с жесткими стенками и открытым концом, заполненная дистиллированной водой, для регистрации стимулов вакуума или пластиковая трубка с эластичными стенками с закрытым концом для регистрации стимулов сжатия; 2 — сосок; 3 — ареола; 4 — полоски лейкопластыря; 5 — трубка, подводящая изменение давления к датчику Наибольший интерес представляют обследования, в которых удалось зарегистрировать последовательность вакуумных стимулов или стимулов сжатия, воздействующих на сосково-ареолярную часть железы в течение всего периода кормления ребенка. На рис. 3.10, а в качестве примера представлены записи паттернов вакуумных стимулов при выведении молока четырьмя детьми шестимесячного возраста (Prieto et al., 1996). Для того чтобы вся запись присутствовала на рисунке, регистрация осуществлялась при медленном движении ленты самописца.

На записях хорошо видно, что вакуумные стимулы действуют периодически. При этом периоды имеют различную длительность и частота вакуумных стимулов в периодах также разная. Периоды с высокой частотой вакуумных импульсов сопровождались снижением их частоты вплоть до нуля. Можно полагать, что время интенсивного выведения молока сменялось отдыхом. Вместе с тем на всех записях наблюдается снижение частоты вакуумных стимулов к концу кормления.

Рис. ЗЛО. Последовательность вакуумных стимулов, воздействующих на сосково-ареолярную часть железы при кормлении ребенка:

а — последовательность вакуумных стимулов, воздействующих на сосковоареолярную часть железы в течение всего периода кормления у четырех детей.

(по Prieto et al, 1996);

б — фрагмент записи вакуумных стимулов при большей скорости движения ленты самописца во время выведении молока ребенком из молочной железы матери (по Segami et al., 2012).

Амплитуда вакуумных стимулов изменяется в периодах. Это согласуется с данными по ультразвуковой регистрации перемещения задней части языка. Смещение задней части языка вниз, за счет чего создается вакуум в ротовой полости ребенка, как видно на рис. 3.8, б, заметно варьирует. Соответственно, небольшое перемещение вниз будет снижать давление в ротовой полости ребенка в меньшей мере, чем более глубокое опускание задней части языка. Минимальное значение амплитуды вакуумных стимулов было 50 ± 5,7 мм рт. ст., а максимальное — 197 ± 10 мм рт. ст. Следует отметить, что по форме и длительности вакуумные стимулы также совпадают с формой и длительностью перемещения задней части языка ребенка при выведении молока. На рис. 3.10, б запись вакуумных стимулов осуществлялась при более высокой скорости движения ленты регистратора (Segami et al., 2012). Вакуумные стимулы имели форму треугольников или трапеций. Опускание и подъем языка также происходили по траектории, напоминающей треугольник (см. рис. 3.8, г) (Elad et al., 2014). Длительность стимулов вакуума у основания могла варьировать от 0,5 до 1,2 с. У трапецеидальных стимулов длительность плато могло достигать 0,65 с (Segami et al., 2012). Время периода опускания и подъема задней части языка была в среднем 0,64 с (Elad et al., 2014). При измерении интервала между пиками вакуумных стимулов средний интервал составил 0,7 ± 0,1 с (Prieto et al., 1996) (рис. 3.12, в).

В нашей работе (Алексеев и др., 2003) удалось зарегистрировать последовательность отдельно стимулов сжатия, воздействующих на ареолу молочной железы матери в течение всего времени кормления — сессий детей 4—6-дневного возраста. Было исследовано 11 сессий кормления. Весь процесс кормления у обследованных диад «мать — дитя» занимал 7—12 мин. Поскольку во время кормления на сосок и ареолу действуют и вакуумные стимулы, жесткость эластичной трубки была подобрана так, чтобы вакуумные стимулы не изменяли ее геометрических размеров и данная система регистрировала бы только стимулы сжатия. Анализ записей на ленте самописца показал, что при кормлении ребенок воздействует стимулами сжатия на ареолу и сосок молочной железы, так же как стимулами вакуума, периодами. Количество периодов за сессию варьировало у разных детей в пределах 17—24, причем не было обнаружено прямой зависимости между количеством периодов и временем сессии кормления. Так, например, за 7 мин. кормления число периодов могло быть 24, а за 12 мин. — 17. Длительность периодов за сессию также значительно изменялась и колебалась от 4 с до 1 мин. Сжимающие воздействия в периоде представляют треугольники, варьирующие по амплитуде и длительности (рис. 3.11). В отличие от вакуумных стимулов, сжимающие стимулы трапецеидальной формы не наблюдались. На рис. 3.11, а в уменьшенном масштабе времени представлено графическое изображение последовательности 24 периодов стимулов сжатия в течение всей сессии кормления одного из детей. Длина заштрихованных прямоугольников по горизонтали соответствует времени действия стимулов сжатия (периода) на ареолу молочной железы, а по вертикали — средней частоте. Отметим, что во всех случаях время периодов действия стимулов сжатия в 3—6 раз превышало время паузы в первые 4—5 мин. кормления. В дальнейшем длительность периодов действия стимулов сжатия становилась короче, паузы длиннее. Пауза учитывалась в том случае, если она превышала время между двумя тактильными воздействиями, равное 1,3 с (Drewett, Woollridge, 1979).

Рис. 3.11. Последовательность стимулов сжатия, воздействующих на сосково-ареолярную часть железы при кормлении ребенка (по Алексеев и др., 2003):

а — графическое изображение динамики длительности периодов и средней частоты в периоде стимулов сжатия, воздействующих на ареолу матери, за все время кормления ребенка. Линиями обозначены периоды воздействия стимулов сжатия на ареолу молочной железы; цифрами сверху — номера периодов б — записи стимулов сжатия при различной скорости движения ленты самописца: а) — скорость записи 25 мм/с, б)—д) — скорость записи 5 мм/с. Цифрами с горизонтальными линиями обозначена длительность и номер периода соответствующий периоду на а. Калибровка времени: 1 с для а), 10 с для б)—д)

Рис. 3.12. Частота распределения длительности (а), межстимульных интервалов (б) стимулов сжатия за весь период кормления (по Алексеев и др., 2003) и межстимульных интервалов стимулов вакуума (в) за весь период кормления троих детей (по Prieto et al., 1999).

При вычислении частоты пиков в периодах было обнаружено, что для данной диады «мать —дитя» она непостоянна и варьирует от 0,9 до 1,7 имп/с. Как правило, средняя частота пиков сжатия в более длительных периодах была меньше, чем в коротких (см. рис. 3.11, а). На рис. 3.11, б изображена частично или полностью последовательность стимулов сжатия при быстрой скорости движения ленты регистрирующего устройства различных периодов выведения молока, представленных графически на рис. 3.11, а. Сжимающие воздействия в периоде представляют собой, так же как вакуумные стимулы, треугольники, варьирующие по амплитуде и длительности. Можно заметить, что имеется тенденция к снижению амплитуды стимулов сжатия в более поздних периодах. Кроме того, стимулы сжатия, так же как импульсы вакуума, варьируют по амплитуде. Это согласуется с данными по ультразвуковой регистрации перемещения передней части языка (см. рис. 3.8, б). При небольшом перемещении передней части языка происходит легкое сжатие «соски». Увеличение смещения прижимает «соску» с большей силой к твердому небу. Соответствующим образом будут меняться сигналы с датчика, размещенного на ареолярной части, прилегающей к основанию соска (см. рис. 3.9).

Максимальная амплитуда пиков сжатия могла достигать 70 мм рт. ст. Длительность стимулов сжатия в основании варьировала в пределах от 0,3 до 0,8 с (см. рис. 3.12, а). Наиболее часто встречаются стимулы длительностью 0,45—0,75 с. Длительность стимулов перемещения передней части языка в основании также находилась в этих пределах (см. рис. 3.8, б). В то же время гистограмма распределения длительностей интервалов между стимулами сжатия (см. рис. 3.12, б) сдвинута влево относительно гистограммы длительностей стимулов. Область наиболее часто встречающихся значений находится в пределах 0,1— 0,25 с.

Следует отметить, что вариации амплитуды, длительности и частоты вакуумных и сжимающих воздействий, оказываемых ребенком на сосок и ареолу молочной железы, могут быть по разным причинам. Так, одиночные колебания амплитуды и длительности вакуума и сжатия могут быть следствием естественной флуктуации движения языка. Однако причиной более длительных колебаний параметров орофациальных структур ребенка, по-видимому, главным образом является модуляция работы ЦГСС потоком молока, которое выводится ребенком во время кормления.

Представляют особый интерес сведения о временных соотношениях между стимулами вакуума и сжатия, воздействующих на ареолярнососковую область при выведении ребенком молока. Эти данные можно получить при одновременной регистрации вакуума и сжатия при кормлении ребенка, т. е. при размещении на ареолярно-сосковой области двух датчиков: давления и вакуума, согласно методике, представленной на рис. 3.7. В литературе было обнаружено одно обследование (Luther et al., 1974), в котором удалось одновременно записать стимулы вакуума и сжатия, действующие на ареолярно-сосковую область железы при выведении молока ребенком. К сожалению, подробных деталей данного метода в статье не представлено. Несмотря на невысокое временное разрешение записей, на рис. 3.13, а можно видеть, что импульсы вакуума и сжатия со сдвигом относительно друг друга действуют на ареолярно-сосковую область железы в течение 1—1,5 сек.

В ротовой полости первоначально создается вакуум. При достижении примерно максимального значения вакуума начинается действие сжатия. Амплитуда импульса сжатия достигает максимума и затем вместе с импульсом вакуума уменьшается до нуля (рис. 3.13, а). Здесь следует отметить, что параллельно с изучением выведения молока ребенком из молочной железы с помощью описанной выше методики исследовалось выведение молока из бутылочки с соской. Как уже отмечалось, по строению искусственная соска отличается от «соски», которую формирует ребенок во время выведения молока из соска и части ареолы молочной железы матери. Вместе с тем можно полагать, что.

Рис. 3.13. Последовательность стимулов вакуума и сжатия, воздействующих во время выведения молока на ареолярно-сосковую область железы (а) (по Luther et al., 1974) и соску (6) (по Mizuno, Ueda,.

2001):

а — отклонение вверх сигнала от горизонтальной (нулевой) линии соответствует положительному давлению (сжатию), вниз — отрицательному давлению (вакууму). Калибровка: по вертикали одна клетка — 25 мм рт. ст.; по горизонтали три клетки — 5 с паттерны импульсной активности, которые будут возникать в нервных волокнах, образующих механорецепторы орофациальной области при введении в ротовую полость ребенка искусственной соски, будут иметь сходство с афферентной импульсацией на «естественную соску». Поэтому ЦГСС в ответ на афферентацию будет посылать соответствующие эфферентные сигналы, которые вызовут сокращения или расслабления мышц орофациальной области, сходные с таковыми во время выведения молока из молочной железы. На рис. 3.13, б представлены записи стимулов сжатия и вакуума при выведении молока из бутылочки с соской. На рисунке хорошо видно, что, так же как в случае выведения молока из железы (см. рис. 3.13, а), первоначально на соску начинает действовать вакуумный стимул. Затем при приближении вакуума к максимальному значению ребенок начинает сжатие соски. Амплитуда сжатия достигает максимального значения и далее вместе со стимулом вакуума снижается до нуля. Здесь следует отметить, что фазные соотношения между действием стимулов вакуума и сжатия совпадают с таковыми между движением задней и передней части языка ребенка (см. рис. 3.8, в, г), в результате которых возникают стимулы вакуума и сжатия. Таким образом, один цикл воздействия на ареолярно-сосковую область молочной железы во время выведения молока ребенком включает одновременно стимул вакуума (высасывание молока) и сжатия (выжимание молока). Для краткости данное сосательно-выжимающее воздействие обозначим как СВВ.

Рис. 3.14. Регистрация количества молока за отдельные сосательновыжимающие воздействия ребенка при выведении молока из молочной железы матери (по Woolridge et al., 1982):

а — схема экспериментальной установки: 1 — тонкая резиновая оболочка, покрывающая ареолу и сосок молочной железы; 2 — датчик потока молока;

3 — пезокристаллы, регистрирующие поток молока; 4 — отверстие для движения молока; 5 — клапан; стрелками показано направление движения молока; б — поток молока за отдельные сосательно-выжимающие воздействия в различные периоды кормления ребенка. Цифрами обозначен поток молока за отдельные сосательно-выжимающие воздействия, мл Уникальные исследования по измерению количества молока, выведенного ребенком за один цикл СВВ, были проведены М. В. Вулриджем с коллегами (Woolridge et al., 1982). На сосок и часть ареолы помещалась тонкая резиновая накладка, внутри которой в области кончика соска размещался миниатюрный датчик, позволявший регистрировать поток молока во время кормления ребенка (рис. 3.14, а). Как отмечают авторы, накладка с датчиком не влияла на поведение ребенка при его кормлении, поэтому удалось зарегистрировать количество молока за каждое СВВ в течение всего времени выведения молока ребенком из железы матери. Оказалось, что ребенок выводит молоко периодами, чередующимися с промежутками отдыха. На рис. 3.14, б в качестве примера представлены записи выведения молока за каждое СВВ в различные промежутки одного из периодов. Изменение скорости потока молока имело форму треугольника и длительность его в основании находилась на представленных записях в пределах 0,25—0,7 с. Количество молока, выведенное за одно СВВ, в начале периода наибольшее и составило примерно 0,14 мл. К концу периода снижалось до 0,04— 0,02 мл.

Рис. 3.15. Регистрация количества молока, выведенного ребенком за всю сессию кормления, из правой (а) и левой (б) молочной железы матери (по Woolridge et al., 1982):

а, б — верхний график: запись количества молока за отдельные сосательновыжимающие воздействия ребенка; нижний график: общая интегральная кривая зависимости количества, выведенного за всю сессию кормления На рис. 3.15 представлены паттерны импульсов выведения молока в течение всей сессии кормления при медленной скорости движения ленты регистрирующего устройства так, что на записи представлены все периоды выведения молока. На рисунке хорошо видно, что паттерны выведения молока показывают большое сходство с паттернами действия на сосок стимулами вакуума и сжатия (рис. 3.10, а и 3.11, а). Представляет значительный интерес одновременная регистрация стимулов вакуума, сжатия и скорости выведения молока в течение всей сессии кормления у одного и того же ребенка. Однако по методическим причинам это довольно трудно сделать.

Здесь следует отметить, что при кормлении ребенка из бутылочки с соской было обнаружено два типа воздействий, которые оказывал ребенок на соску. Первый тип регистрировался при выведении донорского молока или молочной смеси и имел сходство с паттернами воздействий стимулов вакуума (см. рис. 3.10) и сжатия (см. рис. 3.11) на ареолярно-сосковую область молочной железы при выведении из нее молока. Этот тип воздействий получил название «пищевого сосания» (nutritive sucking). Вместе с тем учитывая, что ребенок во время кормления использует наряду с вакуумом стимулы сжатия, правильнее называть это воздействие как «пищевое СВВ». Второй тип впервые был описан первоначально К. В. Шулейкиной (1967), а затем подробнее П. Волфом (Wolf, 1968). Данный тип воздействий появляется, когда блокируется подача донорского молока или молочной смеси или же ребенку помещают в ротовую полость пустышку. Прекращение поступления молока в соску вызывает снижение частоты СВВ, а затем появляются характерные периодические реакции, состоящие из коротких серий СВВ, прерываемых паузами (Шулейкина, 1967) (рис. 3.16, а). Эти периодические реакции получили название «непищевого сосания» (non-nutritive sucking), или правильнее — «непищевое СВВ».

По своей структуре каждое СВВ при непищевом воздействии на соску не отличается от СВВ при пищевом воздействии. Серия состоит в среднем из 7 ± 1 отдельных СВВ с частотой в серии 2, 1 ± 0,2 имп/с и с промежутками между сериями 7 ± 2 с (Wolf, 1968; Hafstrom et al., 1997) (рис. 3.16, б). Здесь интересно отметить, что при ультразвуковой регистрации движения орофациальных структур ребенка и ареолярно-соскового комплекса матери при не пищевом СВВ также не было замечено принципиальных отличий от таковых при пищевом СВВ (Sakalidis et al., 2012). Представленные данные указывают на то, что функционирование ЦГСС модулируется афферентной импульсацией от вкусовых рецепторов ребенка. В частности, в случае поступления молока в ротовую полость ребенка наряду со стимуляцией механорецепторов происходит раздражение его вкусовых рецепторов. Ребенок начинает воздействовать на ареолярнососковый комплекс в течение более длительных периодов времени, особенно в начале кормления (см. рис. 3.10 и 3.11). При этом частота СВВ в периодах снижается и становится меньше 1 имп/с, а амплитуда СВВ увеличивается. Вероятно, прекращение поступления молока делает ненужным длительное воздействие СВВ. В связи с этим паттерны эфферентной активности ЦГСС, поступающие к мышцам орофациальной области, становятся короче и начинают выполнять главным образом стимулирующую функцию (подробнее на этом остановимся при описании материнского рефлекса выведения молока). Первые исследования параметров непищевого СВВ у детей обнаружило их изменение в зависимости от различных аномалий в развитии ребенка (Wolf, 1968). Так, например, у детей с синдромом Дауна частота СВВ в серии (1,6 имп/с) достоверно ниже, чем у нормальных детей (Wolf, 1968). Регистрацию непищевых СВВ достаточно легко осуществить в условиях клиники, поэтому данный метод стал использоваться дополнительно для диагностики нарушений в развитии нервной системы у ребенка (Pinelli, Symington, 2005).

Рис. 3.16. Изменение давления, оказываемого ребенком на соску при непищевом сосательно-выжимающем воздействии:

а — стимулы, действующие на соску при кормлении ребенка из бутылочки материнским молоком и на пустышку (время переключения на пустышку отмечено стрелкой). Зарегистрированы только сосательные (вакуумные) стимулы.

(по Шулейкиной, 1967);

б — паттерны сосательно-выжимающих воздействий, оказываемых ребенком на пустышку. Осуществлялась регистрация вакуума (отклонение линии вниз) и положительного давления (отклонение линии вверх) специальными датчиками, размещенными в пустышке (по Hafstrom et al., 1997).

В заключении параграфа на основании сопоставления данных, полученных в радиографических и ультразвуковых обследованиях движения орофациальных структур, а также динамики давлений, воздействующих на сосок и ареолу женщины при кормлении ребенка, представлена дополненная и скорректированная схема выведения молока ребенком (рис. 3.17).

Рис. 3.17. Схема цикла выведения молока ребенком из молочной железы.

матери:

штриховая линия — граница соска В результате осуществления поискового рефлекса в начале цикла выведения молока сосок с частью ареолы захватывается в ротовую полость ребенком (см. рис. 3.17, а). Происходит раздражение механорецепторов орофациальной области ребенка, афферентная импульсная от которых поступает в центральную нервную систему ребенка (см. рис. 3.6). В свою очередь, эфферентная импульсная активность передается от ЦГСС к мышцам орофациальной области. Ребенок плотно прижимает губы к кожной поверхности ареолы, изолируя тем самым объем ротовой полости от окружающей среды. Затем происходят сокращение мышц языка и опускание его задней части, а также смещение вниз мандибулы. В результате в ротовой полости ребенка создается вакуум. Сосок и прилегающая к нему часть ареолы затягиваются в ротовую полость и кончик соска приближается к месту перехода твердого нёба в мягкое нёбо (см. рис. 3.17, б). Возникает разность давлений между давлением молока в альвеолярно-протоковой системе и давлением в ротовой полости. Молоко начинает поступать в ротовую полость ребенка. С временной задержкой на фоне вакуума начинают двигаться вверх нижняя челюсть и передняя часть языка, прижимая «соску» к твердому нёбу (см. рис. 3.17, в). Здесь важно отметить, что передняя часть языка должна воздействовать не на всю «соску», а на участок ареолы примыкающей к соску. В данной области ареолы молочные протоки имеют наибольший диаметр (см. рис. 2.3 и 2.4). Сжатие этой части протоков (см. рис. 3.17, б) дополнительно повысит разность давлений между внутрипротоковым объемом и объемом ротовой полости, что увеличит скорость выведения молока ребенком. Как уже отмечалось, если передняя часть языка сжимает непосредственно сосок, женщина чувствует боль. Данное явление часто наблюдается в начале кормления ребенка в том случае, если ареолярная часть растяжима в недостаточной степени и в течение первых циклов выведения молока действие передней части языка приходится главным образом на сосок. В дальнейшем в результате остаточной деформации длина ареолярной части перед соском, а также диаметр всей «соски» с каждым циклом увеличиваются. Наиболее болезненная часть «соски» — сосок — оказывается в ротовой полости ребенка, а передняя часть языка уже воздействует на ареолярный участок перед соском (см. рис. 3.17, в), «вклиниваясь» между ареолярно-сосковым комплексом и нижней губой (Elad et al., 2014). Во второй части цикла выведения молока задняя часть языка начинала подниматься, а передняя отходить от «соски». При этом кончик соска удалялся от места перехода твердого нёба в мягкое, а диаметр «соски» по всей длине уменьшался (см. рис. 3.17, г). Далее цикл повторяется. Интересно отметить, что очередные колебания задней части языка происходили со сдвигом в направлении движения к пищеводу (Elad et al., 2014) (см. рис. 3.8, г), напоминая перистальтику и, вероятно, тем самым способствуя перемещению молока из ротовой полости в пищевод. Следует отметить, что сразу после извлечения соска и части ареолы — «соски» — из ротовой полости ребенка по окончании кормления «соска» вследствие остаточной деформации имеет увеличенные размеры (см. рис. 3.17, г). Однако через несколько минут размеры соска и ареолы уменьшаются до первоначального уровня. Таким образом, в результате создания периодической разницы давлений между молоком, находящимся в альвеолярно-протоковой системе молочной железы, и ротовой полостью ребенок выводит молоко. Однако ребенок может вывести сравнительно легко молоко, локализованное в толстых протоках молочной железы (см. рис. 2.3, б). Объем этого молока составляет несколько миллилитров. Основная часть молока у женщины, как впрочем, у всех млекопитающих, находится в альвеолах, тонких и средних протоках, имеющих высокое сопротивление для движения потока молока (Mortazavi et al., 2015). Поэтому необходимо, чтобы в толстые протоки происходила «подкачка» молока из верхних отделов альвеолярно-протоковой системы молочной железы матери. Кроме того, после выведения молока ребенком из железы необходимо возобновление объема молока для следующего кормления. Осуществляется это, как уже упоминалось, за счет двух материнских рефлексов: рефлекса выведения и рефлекса секреции молока.