Аппараты, работающие на вакуумном принципе, — молокоотсосы

Первыми молокоотсосами, обнаруженными в археологических раскопках в Средиземноморье (рис. 4.4, a) (Obladen, 2012), были керамические изделия, по форме напоминающие чайники. Дно у «чайника» отсутствовало и, наоборот, верхняя часть, куда у обычного чайника заливалась вода, было закрыто. Устройство открытой поверхностью накладывалось на молочную железу, а через своеобразный носик «чайника» кем-либо создавался вакуум и молоко из железы высасывалось во внутренний объем сосуда. Короткий «носик» был неудобен для высасывания молока. Поэтому в других вариантах «носик» удлинялся так, что сама женщина могла высасывать молоко из своей молочной железы (см. рис. 4.4, б). Интересно отметить, что данного типа устройства довольно долго использовались в лактационной практике. Так, например, в XIX в. в США (Walker, 2005) для выведения молока и коррекции плоских сосков применялись изделия, изготовленные из стекла в виде чашки с длинной трубкой. Извлечение молока с помощью вакуума, создаваемого в ротовой полости самой женщиной (см. рис. 4.4, в) или ее помощником, являлось трудоемким делом, поэтому по мере развития техники изыскивались возможности создания вакуума с помощью механических устройств. В частности, для высасывания молока стали использоваться ручные поршневые устройства, которые соединялись с чашкой, накладываемой на молочную железу (см. рис. 4.4, г). С появлением резины вакуум в чашке стал создаваться с помощью резинового баллончика (см. рис.

4.4, б). Здесь надо отметить, что поршневой принцип и принцип резинового баллончика оказались весьма удачными для выкачивания молока из молочных желез лактирующих женщин. Подробное описание вариантов данного типа молокоотсосов, использующихся в различные времена в практике, можно найти в ряде обзоров (Lawrence, Lawrence 1999; Walker, 2005; Obladen, 2012). Вместе с тем для эффективного выведения молока необходимо было установить оптимальную амплитуду вакуума, частоту движения поршня или сжатия резинового баллона, т. е. частоту и длительность вакуумных стимулов. Это было особенно важно для женщин, которые собирались выводить молоко в течение длительного времени. При ручном создании вакуума оказалось практически невозможным выявить оптимальные параметры вакуумных стимулов для наилучшего выведения молока, а также сравнить эффективность различных типов молокоотсосов. Кроме того, поскольку в середине XIX в. человечество узнало, что причиной различных болезней, и в том числе болезней молочных желез, являются патогенные микроорганизмы, возникла проблема стерилизации молокоотсосов.

Рис. 4.4. Молокоотсосы различных времен и народов (по Obladen, 2012):

а — античные молокоотсосы; б, в — молокоотсосы XVI—XVII вв.; г, д — молокоотсосы XVIII в.

Важным этапом в совершенствовании молокоотсосов явилось применение электрических моторов для создания вакуума. Здесь в первую очередь надо отметить классическую разработку Эйнара Егнелла (Einar Egnell, 1956) (рис. 4.5, а). Молокоотсос состоял из электрического мотора, вращение которого через кривошипно-шатунный механизм преобразовывалось в возвратно поступательное движение поршня, создающее пульсирующий вакуум и давление. С помощью специального клапана основная часть избыточного давления выводилась в атмосферу, а вакуум через шланг подавался в молокосборник (бутылочку), соединенный с воронкообразной накладкой, которая помещалась на ареолу с соском молочной железы (см. рис. 4.5, а). Мотор имел фиксированную скорость вращения, что в отличие от ручного движения поршня обеспечивало стабильную частоту и длительность вакуумных стимулов. Амплитуда импульсов вакуума также могла достаточно точно регулироваться с помощью несложного устройства. Таким образом, на сосок и ареолу ритмично действовали вакуумные стимулы, представляющие по форме половину синусоиды. Во время второй половины синусоиды, когда поршень создавал давление выше атмосферного, давление на короткое время внутри накладки повышалось на небольшую величину выше атмосферного давления, а затем уменьшалось до атмосферного и следовала фаза отдыха, в течение которой давление внутри накладки было равно атмосферному давлению. Небольшое короткое повышение давления было необходимо для более эффективной работы клапана, обеспечивающего формирование импульсов вакуума. Э. Егнел установил, что вакуум 200 мм рт. ст. является верхней границей для выведения молока молокоотсосом. Превышение этого уровня часто сопровождалось болевыми ощущениями и в некоторых случаях вызывало повреждение соска (Biancuzzo, 1999). Наиболее эффективным для выведения молока являлось импульсное воздействие вакуума. Вместе с тем при длительности вакуумных стимулов более 2 с (частота 30 имп/мин.) у некоторых женщин при выведения молока также отмечались болевые ощущения. Молокоотсос Э. Егнела явился основой для разработки современных молокоотсосов. В результате технического прогресса удалось уменьшить размеры электрических компрессоров, что привело к появлению малогабаритных электрических молокоотсосов индивидуального пользования. Кроме того, были значительно улучшены санитарно-гигиенические возможности молокоотсосов. В частности, детали накладки стали изготавливаться из пластика, который позволяет производить стерилизацию при температуре 100 °C, а также удалось избежать попадание молока в компрессор. В настоящее время в практике грудного вскармливания используется несколько типов ручных и электрических молокоотсосов, отличающихся по дизайну и размерам. Вместе с тем по устройству и функционированию принципиальные различия отсутствуют. Практика показывает, что наиболее эффективными для выведения молока являются электрические молокоотсосы. Все современные электрические молокоотсосы состоят из двух основных блоков: блока управления с компрессором и накладки с молокосборником, которая помещается на молочную железу. В молокоотсосах, используемых в клинике, компрессор с блоком управления располагается отдельно от накладки. В индивидуальных электрических молокоотсосах миниатюрный компрессор с управлением объединен с накладкой. В настоящее время в обоих типах электрических молокоотсосов используются мембранного типа компрессоры. На рис. 4.5, б в качестве примера дана схема устройства накладки, которая в различной модификации используется в современных клинических или индивидуальных электрических молокоотсосах. Сосок молочной железы с частью ареолы (1) помещается внутрь пластикового конуса (2). В результате создается замкнутый объем, ограниченный соском с ареолой (J), эластичным цилиндром (3) и обратным клапаном (4). Вакуум в объеме (5), где находится сосок с ареолой, создается с помощью эластичного цилиндра (3). Внутрь цилиндра от компрессора подается импульс вакуума (3). Поскольку первоначально в ограниченном объеме давление равно атмосферному, при нарастании вакуума эластичный цилиндр в зависимости от амплитуды вакуума начинает сжиматься атмосферным давлением на определенную величину (6), при этом его движение напоминает движение поршня. Происходит увеличение объема внутри накладки, в результате чего давление в объеме становится ниже атмосферного, т. е. образуется вакуум. Обратный клапан закрывается и препятствует поступлению атмосферного воздуха из молокосборника (7). Из-за возникающей разности давления молоко начинает выходит из железы. Кроме того, под действием вакуума сосок и часть ареолы затягиваются внутрь объема. При этом происходят растяжение кожной поверхности соска и части ареолы молочной железы и стимуляция находящихся в ней механорецепторов. Затем вакуум начинает внутри эластичного цилиндра снижаться и цилиндр расправляется. Для того чтобы в объеме не накапливался остаточный вакуум, эластичный цилиндр должен принимать исходную форму. Поэтому внутрь цилиндра после того, как оканчивалась вакуумная часть стимула, подавалось небольшое по амплитуде и короткое по длительности положительное давление. Во время фазы отдыха молоко через обратный клапан сливается в молокосборник (5) и затем цикл повторяется. Таким образом, в данной конструкции накладки исключалось попадание молока в компрессор и блок управления. Кроме того, все части накладки во всех типах молокоотсосов являются разборными, легко моются и стерилизуются.

На электрических клинических молокоотсосах фирмы Medela AG были проведены обследования по оптимизации амплитуды и формы вакуумных стимулов на 23 лактирующих женщинах. В обследованиях по оптимизации амплитуды (Mitoulas et al., 2002) вакуумные стимулы имели форму половины синусоиды и подавались в накладку с частотой 47 имп/мин. (рис. 4.6). Главным показателем эффективности вакуумных стимулов было количество выведенного молока за определенное время. Следует отметить, что согласно законам гидродинамики,.

Рис. 4.5. Молокоотсос Э. Эгнела (а) (по Lawrence, Lawrence, 1999) и накладка современных молокоотсосов ():

б: 1 — сосок и ареола молочной железы, 2 — пластиковый конус, 3 — эластичный цилиндр, 4 — обратный клапан, 5 — объем внутри накладки, 6 — сжатый эластичный цилиндр, 7 — молокосборник, 8 — вход в эластичный цилиндр вакуумного стимула от компрессора скорость движения жидкости в трубке пропорциональна давлению, действующему на жидкость. Обследования показали, что количество выведенного молока было также пропорциональным величине вакуумных стимулов. Поскольку при высоких значениях вакуума женщины могли испытывать боль, был первоначально установлен максимум комфортабельного вакуума. Величина его колебалась в значительной степени у различных женщин: от -98 до -270 мм рт. ст. и в среднем составила -190,7 мм рт. ст. (Kent et al., 2008), что согласуется с верхней границей вакуума, установленного Э. Егнелом. При значениях вакуума —190,7; -143; -125 и -75 мм рт. ст. количество молока, выведенного за 15 мин., было соответственно 118,5 ± 11,4; 90,7 ± 9,4; 81,2 ± 11,2 и 73,2 ± 11,0 мл. Здесь интересно отметить, что число рефлекторных пиков выведения молока за 15 мин. у различных женщин колебалось в значительной степени (1—12). В среднем оно было 4,3 и не зависело от амплитуды используемых вакуумных стимулов (Kent et al., 2008). Возможно, в пределах используемых величин вакуумных стимулов растяжение кожной поверхности соска и ареолы было достаточным для стимуляции механорецепторов и формирования рефлекторных пиков выведения молока. Повышение вакуума в каждом случае дополнительно увеличивало скорость выведения молока в зависимости от амплитуды вакуума.

Рис. 4.6. Профили (а) вакуумных стимулов, их «комфортабельность» (б) при выведении молока экспериментальной вакуумной помпой (по Mitoulas et al., 2002) и последовательность вакуумных стимулов в молокоотсосе Medela Symphony:

а — профили вакуумных стимулов. На всех графиках по оси ординат — вакуум, мм Hg, по оси абсцисс — время, с; б — «комфортабельность» вакуумных стимулов. На всех графиках по оси ординат — количество женщин, % к общему количеству, по оси абсцисс — коэффициент «комфортабельности»; в — последовательность стимулирующих (1) и высасывающих (2) молоко вакуумных стимулов Вакуумные стимулы, которыми ребенок воздействовал на сосок и ареолу молочной железы (см. рис. 3.10) или на соску (см. рис. 3.13), при выведении молока имеют сходство с половиной синусоиды или трапеции. Вместе с тем не исключена возможность подобрать в молокоотсосе форму и длительность вакуумных стимулов, которые могли быть более эффективными для выведения молока, чем вакуумные стимулы ребенка.

На рис. 4.6, а представлены профили вакуумных стимулов в экспериментальном молокоотсосе фирмы Medela Symphony, с помощью которых выводилось молоко у 30 лактирующих женщин (Mitoulas et al., 2002). Оказалось, что для каждого профиля существует максимальный комфортабельный вакуум. Наибольшее значение он имел для первого и пятого профилей соответственно -191,3 ± 6,5 и -182,2 ± 7,4 мм рт. ст. Для профилей 2, 4, 6, 3 он был меньше и составил соответственно -175,9 ± 8,9; -174,4 ± 6,2; -174,1 ± 7,7; -167,2 ± 6,0 мм рт. ст. Эти данные позволили авторам сделать заключение, что профиль вакуумных стимулов имеет значение для эффективности работы молокоотсосов (Mitoulas et al., 2002). Интересно отметить, что самыми эффективными по выведению молока и комфортабельности оказались вакуумные профили 1 и 2 (см. рис. 4.6, б), имеющие наибольшие сходства со ступенчатообразными вакуумными стимулами, которые использует ребенок при выведении молока из железы матери или из соски (см. рис. 3.10, б и 3.13, б).

Нами (Алексеев, Ильин, 2015) были проведены детальные обследования по оптимизации длительности ступенчатообразных вакуумных стимулов, используемых в молокоотсосах при выведении молока из молочной железы лактирующей женщины. Здесь важно указать, что в соответствии с имеющимися экспериментальными данными эффективность сцеживания молока у женщины в течение суток в значительной степени зависит от ее физиологического и психологического состояния (Lawrence, Lawrence, 1999). Поэтому оценить с достаточной точностью разницу в количестве молока, выведенного с помощью вакуумных стимулов различной длительности, можно, если молоко будет сцеживаться в одну и ту же сессию по очереди в разные емкости с использованием серий стимулов вакуума различной длительности. Однако здесь возникают трудности, связанные с импульсным характером рефлексов выведения молока. Ранее уже говорилось (см. подпункт 3.2.3.3.3), что под влиянием стимуляции механорецепторов ареолы молочной железы из нейрогипофиза женщины в кровяное русло периодически выделяется гормон окситоцин, который, соответственно, периодически увеличивает давление в протоковой системе молочной железы (см. рис. 3.31), и пик повышения давления длится 1,5—2 мин. Изменяются также со временем амплитуда пиков и их последовательность. Причем у разных женщин эти параметры заметно различаются (см. рис. 3.33 и 3.34). В связи с этим поочередное сцеживание вакуумными стимулами с различной длительностью стимулов в серии в разные емкости с длительностью серии, например 2 мин., будет вносить существенную неопределенность в результаты. Так, при сцеживании молока вакуумными стимулами одной длительности и профиля во время пика повышения давления в емкостной системе железы количество выведенного молока будет больше, чем при сцеживании вакуумными стимулами другой длительности и профиля в период наименьшего давления в емкостной системе. Поэтому, чтобы влияние разницы в давлении в протоковой системе железы на выведение молока было минимально, периодически следующие друг за другом серии импульсов вакуума с различной длительностью стимулов в серии должны иметь наименьшее время воздействия. Нами была разработана методика (Алексеев и др., 2014), которая позволяла для выведения молока воздействовать поочередно на сосок и ареолу короткими (3—6 с) сериями стимулов вакуума. Было исследовано влияние на выведение молока ступенчатообразных вакуумных стимулов длительностью 0,3; 0,5; 0,7; 1; 2 с (рис. 4.7, а). Общее время действия серии импульсов вакуума на сосок и ареолу железы было одинаковым. При этом в серию укладывалось целое число периодов обоих типов вакуумных импульсов (см. рис. 4.7, а). Длительность сессии выведения молока равнялась 20 мин. С помощью экспериментального аппарата было обследовано 39 лактирующих женщин.

В первой части работы вакуумные стимулы длительностью 0,5 с, частотой 1 имп/с и амплитудой 120 мм рт. ст. были выбраны в качестве базовых. Вакуум амплитудой 120 мм рт. ст. был комфортабельным для всех женщин. Количество молока, выведенное с помощью 0,5 с вакуумных стимулов, сравнивалось с объемом молока, выведенного с помощью 0,3; 1 и 2 с вакуумных стимулов (см. рис. 4.7, а). Здесь надо указать, что вакуумные стимулы различных длительностей в наших опытах имели время нарастания восходящей и время спада нисходящей фазы около 0,05 с (см. рис. 4.7, б). Молоко поступало в два разных молокосборника: «а» и «б».

В первом обследовании (контрольном) (см. рис. 4.7, а: 1) в молокосборник «а» поступало молоко, выведенное с помощью серий 0,5 с импульсов вакуума по четыре импульса в серии. Трубка, ведущая из накладки, где находился сосок с ареолой в молокосборник «б» в это время была перекрыта. Длительность серии была 4 с, частота импульсов вакуума 1 имп/с. После того как перекрывалась трубка, соединенная с молокосборником «а», открывалась трубка, ведущая в молокосборник «б», и в него поступало молоко, которое также выводилось с помощью 0,5 с вакуумных стимулов по четыре импульса в серии. Длительность серии была также равна 4 с (см. рис. 4.7, а: 1). На см. рис. 4.7, в: 1 представлены гистограммы количества сцеженного молока в молокосборники «а» и «б». Объем выведенного молока в молокосборнике «а» был 49,5 ± 2%, а в молокосборнике «б» 50,5 ± 1,5% (р < 0,05), т. е. практически одинаков.

В следующем обследовании в молокосборник «а» поступало молоко, выведенное с помощью серий 0,3 с импульсов вакуума по пять импульсов в серии. Трубка, ведущая из накладки, где находился сосок с ареолой в молокосборник «б», в это время была перекрыта. Длительность серии была 4 с, частота импульсов вакуума 1, 25 имп/с. После того как.

Рис. 4.7. Последовательность вакуумных стимулов, с помощью которых выводилось молоко (а), форма вакуумных стимулов (6) и объем молока в молокосборниках «а» и «б», выведенного стимулами вакуума различной длительности (в) (по Алексеев, Ильин, 2015):

а: на 1—5 снизу обозначены серии импульсов, которые подавались в молокосборники а) и б); отклонение импульсов вниз — вакуум; б — форма вакуумных импульсов;

в — объем молока в молокосборниках а) и б), выведенного стимулами вакуума различной длительности, в % к общему количеству молока; Количество молока в молокосборниках, выведенного вакуумными стимулами длительностью 1 — 0,5 (а) и 0,5 с (б), 2 — 0,5 (а) и 0,3 с (б), 3 — 0,5 (а) и 1 с (б), 4 — 0,5 (а) и 2 с (б), 5 — 0,7 (а) и 1,05 с (б) импульсами вакуума перекрывалась трубка, соединенная с молокосборником «а», открывалась трубка, ведущая в молокосборник «б», и в него поступало молоко, которое выводилось с помощью 0,5 с вакуумных стимулов по четыре импульса в серии. Длительность серии была также равна 4 с, частота импульсов вакуума — 1 имп/с (см. рис. 4.7, а: 2). После окончания серии 0,5 с вакуумных стимулов трубка, ведущая в молокосборник «б», перекрывалась, а в молокосборник «а» — открывалась и цикл повторялся. Общая длительность вакуума в серии с 0,5 с импульсами превышала на 0,5 с общую длительность вакуума в серии 0,3 с (см. рис. 4.7, а: 2). Поскольку молоко из железы выводилось только при действии стимулов вакуума, соотношение между длительностью вакуума (ty) к общей длительности серии (ts) могло быть показателем эффективности выбранного режима работы аппарата: Е = t_v/t_s. В случае 0,3 с импульсов вакуума отношение суммы действия 0,3 с стимулов вакуума — 1,5 с к общей длительности серии — 4 с было 0,37 (Е = 0, 37). Отношение суммы действия 0,5 с стимулов вакуума — 2 с к общей длительности серии — 4 с было 0,5 (Е = 0,5). Количество молока выведенного за всю сессию сцеживания было на 13% больше для 0,5 с стимулов вакуума чем для 0,3 с стимулов вакуума (р > 0,05) (см. рис. 4.7, в: 2). Поскольку длительность серии в обоих случаях было одинаково, то и скорость выведения молока в случае 0,5 с импульсов была больше. При аналогичном методе сравнения действия 3 с серии 0,5 с стимулов вакуума с 3 с серией 1 с импульсов вакуума (см. рис. 4.7, а: 3) количество молока, выведенного с помощью 1 с стимулов вакуума, было примерно на 20% больше чем с 0,5 с импульсами вакуума (р > 0,05) (см. рис. 4.7, в: 3). При этом разница общего времени действия 1 с импульсов вакуума также превышала на 0,5 с общее время действия 0,5 с стимулов вакуума (см. рис. 4.7, а: 3). Для 0,5 с стимулов Е = 0,5, а для 1 с стимулов Е = 0, 67. Частота 0,5 с импульсов вакуума в течение сессии равнялась 1 имп/с, ale импульсов соответственно 0, 67 имп/с. Сравнение действия 5 с серии 0,5 с стимулов вакуума с 5 с серией 2 с импульсов вакуума (см. рис. 4.7, а: 4) на количество сцеженного молока обнаружило, что объем молока, выведенного с помощью 2 с стимулов вакуума, был на 25,8% больше, чем с 0,5 с импульсами вакуума (р > 0,05) (см. рис. 4.7, в: 4). Разница общего времени действия 2 с импульсов превышала на 1,5 с общее время действия 0,5 с стимулов вакуума (см. рис. 4.7, а: 4). Для 0,5 с вакуумных стимулов Е = 0,5, а для 2 с стимулов Е = 0, 8. Частота 0,5 с импульсов вакуума в течение сессии равнялась 1 имп/с, а 2 с импульсов соответственно 0,4 имп/с. Таким образом, проведенные обследования показали, что при увеличении значений параметра Е количество и скорость выведения молока увеличиваются. Обусловлено это повышением соотношения между длительностью действия импульсов вакуума и промежутком (временем отдыха) между импульсами вакуума. Наибольшее значение Е может быть 1, т. е. в том случае, когда время отдыха становится равным 0 и на сосок и ареолу действует непрерывный вакуум. Здесь необходимо указать, что в первых моделях молоковыводящих аппаратов — молокоотсосах — использовался постоянный вакуум. Однако это вызывало болевые ощущения у женщин и сильный отек соска и ареолы (Lawrence, Lawrence, 1999). Следует отметить, что в нашей работе при сцеживании молока в сессии с 2 с импульсами вакуума у некоторых женщин также отмечались болевые ощущения и увеличивалась отечность ареолярно-сосковой области железы. Несмотря на отсутствие разницы во времени действия 0,3—0,5 и 0,5—1 с импульсов вакуума в серии отмечалась большая разница в объеме и скорости выведенного молока для второго случая (см. рис. 4.7, а: 2, 3). В то время как при разнице во времени действия в 1,5 с между сериями 0,5 и 2 с стимулов вакуума (см. рис. 4.7, а: 4) не отмечалось пропорционального увеличения количества молока и скорости для серий 2 с вакуумных стимулов (см.

рис. 4.7, в: 4) Эти данные позволяют полагать, что протоковая система молочной железы по своим биомеханическим свойствам «настроена» на выведение молока вакуумными стимулами определенной длительности. Кроме того, дополнительно можно предположить, что снижение эффективности выведения молока при увеличении длительности вакуумных стимулов до 2 с связано с возникновением у женщин неприятных ощущений и боли сосково-ареолярной области. Это может негативно влиять на центральные механизмы формирования рефлекса выведения молока и, соответственно, снизить эффективность сцеживания (Ueda et al., 1994). Здесь наши данные согласуются с результатами исследований по влиянию формы вакуумных стимулов молокоотсосов на процесс выведения молока (Mitoulas et al., 2002). Оказалось, что при оценке комфортности действия стимулов вакуума (см. рис. 4.6, б) в случае сцеживания молока импульсами вакуума различной формы и длительности количество женщин, чувствующих меньший комфорт, было при 2—3 с длительности импульсов вакуума, используемых в экспериментальном молокоотсосе. Можно предположить, что увеличение межимпульсного интервала (время отдыха), например до 1 с, уменьшит степень дискомфорта длительных вакуумных импульсов. Однако в нашем случае для 2 с импульсов Е снизится с 0,8 при 0,5 с интервале до 0,67, т. е. будет такой же, как при 1 с импульсов вакуума. Уменьшать длительность импульсов вакуума с соответствующим повышением их частоты с тем, чтобы увеличить общее время вакуума, также малоэффективно. Так, например, в случае уменьшения межимпульсного интервала в серии 0,3 с импульсов до 0,3 с Е повысится до 0,5. При дальнейшем уменьшении межимпульсного интервала вакуумные импульсы практически сольются в непрерывный вакуум, что, несомненно, вызовет у женщин чувство дискомфорта. Выше изложенное позволяет полагать, что оптимальная для выведения молока длительность вакуума находится в области 1 с. Для проверки были выбраны вакуумные стимулы 0,7 с — с интервалом между импульсами 0,3 с так, что частота в серии была 1 имп/с. Эффективность действия 0,7 с стимулов сравнивалась с 1,05 с стимулами вакуума с промежутком между стимулами 0,45 с и частотой 0,67 имп/с (см. рис. 4.7, а: 5). Количество 0,7 с стимулов вакуума в серии было 6, а число 1,05 с импульсов вакуума — 4. Общее время действия 0,7 с импульсов вакуума и общее время действия 1,05 с стимулов вакуума было одинаково 4,2 с. Общая длительность серий импульсов в обоих случаях была 6 с. Для 0,7 с вакуумных стимулов Е = 0, 7, а для 1,05 с стимулов Е = 0,66. Количество молока, выведенного за всю сессию сцеживания, было для 0,7 с стимулов вакуума 50,1 ± 1,8% от общего количества, а для 1,05 с составило 49,9 ± 1,8% (см. рис. 4.7, в: 5). Статистически достоверная разница отсутствовала (р < 0,05). Вместе с тем женщины чувствовали меньший комфорт при сцеживании 1,05 с импульсами вакуума. Кроме того, отечность ареолы и соска была более выражена также при выведения молока 1,05 с стимулами вакуума.

Таким образом, оптимальным профилем стимулов вакуума, который можно установить в молокоотсосах (имеются, конечно, в виду электрические аппараты), являются трапецеидальные (Mitoulas et al., 2002) или ступенчатообразные (Алексеев и др., 2014) стимулы длительностью около 0,7 с. Вместе с тем определенность в оптимальной амплитуде вакуума, т. е. амплитуду максимально комфортабельного вакуума, оказалось трудно установить для всех женщин. Поэтому в молокоотсосах должен быть предусмотрен регулятор амплитуды вакуума, чтобы в каждом случае в зависимости от функционального состояния кормящая женщина могла установить максимально комфортабельную величину вакуума.

При действии стимулов вакуума происходят поступательно возвратные движения ареолярно-сосковой области молочной железы. Это хорошо видно через прозрачную часть накладки, которая размещается на молочной железе. Растяжение кожи ареолы и соска стимулирует механорецепторы растяжения: тельца Руффини, свободные нервные окончания (см. рис. 2.12). В результате в нервных волокнах, образующих эти рецепторы, генерируются серии нервных импульсов (см. рис. 3.19, в), поступающие на нейрональные образования, как предполагается, располагающиеся в структурах среднего мозга, получившие названия генераторов импульсной активности рефлекса выведения молока — ГПИА (см. рис. 3.18) и рефлекса секреции молока — ГИСМ (см. рис. 3.35). Импульсная активность на выходе этих генераторов, соответственно, обеспечивает выделение в кровоток окситоцина для выведения молока и пролактина для образования молока. Вместе с тем со временем в области перехода конусной части накладки в трубчатую (см. рис. 4.7, б: 2) происходит уплотнение тканей ареолы. Движение ареолярно-сосковой области в значительной степени замедляется. Может образоваться отек. Было сделано предположение, что причиной являются, вероятно, особые вязкоэластичные свойства соска и ареолы. В связи с этим предположением были проведены специальные обследования по действию стимулов вакуума на ареолярно-сосковую область молочной железы на 12 лактирующих женщинах (Ильин, Алексеев, 2014). В работе использовались вакуумные стимулы длительностью 0,5 с, с фронтом нарастания и спада 30 мс, амплитудой 140— 160 мм рт. ст. и с промежутками между стимулами 0,5 с. При данных параметрах вакуумных стимулов у женщин не отмечалось болевых ощущений. Наблюдение за движениями соска и части ареолы в прозрачной эластичной накладке обнаружило, что происходит растяжение главным образом ареолярной части. Сосок при используемой амплитуде вакуумных стимулов практически не менял своих размеров. Увеличение в длине ареолы варьировало у разных пациенток от 2 до 6 мм. На графике (рис. 4.8) представлены данные удлинения и укорочения ареолы относительно максимального значения, которое не изменялось при достижении постоянного вакуума внутри накладки. Время удлинения ареолы превышало время нарастания вакуумного стимула (30 мс), но было все-таки относительно коротким и составило 85—100 мс. Здесь интересно отметить, что на фоне заметных различий в абсолютном удлинении ареолы время, в течение которого длина ареолы достигала максимальной величины, мало различалось у различных пациенток.

Рис. 4.8. Изменение фронта нарастания и спада длины ареолы молочной железы (по Ильин, Алексеев, 2014):

а — вакуумный стимул; б — изменение длины ареолы Укорочение ареолы после выключения вакуума было менее быстрым, чем удлинение ареолы на включение вакуумного стимула (см. рис. 4.8). В этом процессе можно выделить две фазы. В течение первой фазы длина ареолы сравнительно быстро, в течение 120 мс, уменьшалась до значения примерно 10% от максимального значения, достигнутого при растяжении. Во вторую фазу происходило более медленное укорочение ареолы в течение оставшегося времени до начала следующего цикла. Длина ареолы при данных временных параметрах вакуумного стимула не возвращалась полностью к первоначальному уровню. По-видимому, это связано с вязко-эластичными свойствами ареолы, которые можно смоделировать как последовательно включенные вязкий и эластичный элементы. Соответственно, при достижении растягивающей силы определенной величины в первую очередь реагировал эластичный элемент, а затем с некоторой задержкой инерционный вязкий элемент и ареола быстро увеличивала свою длину. При выходе на плато вакуумного стимула в силу инерционности продолжалось растяжение вязкого элемента. Длина ареолы в этот период незначительно увеличивалась. После выключения вакуума эластичный элемент сравнительно быстро начинал возвращать длину ареолы к первоначальному уровню. Вместе с тем из-за инерционности вязкого элемента укорочение ареолы замедлялось и при данной частоте и длительности импульсов вакуума полного достижения исходной длины достичь не удавалось. За каждый цикл, вероятно, остаточная деформация накапливалась и ареолярная часть в области перехода в сосок постепенно уплотнялась, ее растяжение уменьшалось (Ильин, Алексеев, 2014). Соответственно, стимуляция механорецепторов снижалась, что влияло на формирование рефлексов выведения и секреции молока. Кроме того, увеличение плотности тканей во внутренней области могло сдавливать молочные протоки, затрудняя выведение молока. Поэтому в некоторых случаях при использовании молокоотсосов приходилось снимать накладку и с помощью массажа устранять отечность.

Как уже отмечалось после окончания выведения молока ребенком также происходило удлинение ареолярной области железы, которая находилась в ротовой полости ребенка. Однако плотность ареолярной области, примыкающей к соску, не увеличивалась. Это могло происходить по крайней мере по двум причинам. Во-первых, как показала регистрация вакуумных стимулов, создаваемых ребенком, в процессе выведения молока на сосок воздействуют серии высокои низкоамплитудных вакуумных стимулов (см. подробнее подпункт 3.2.2.3.5). Предполагается, что во время поступления молока в ротовую полость ребенка происходит раздражение его вкусовых рецепторов. При этом частота вакуумных стимулов в периодах снижается и становится меньше 1 имп/с, а их амплитуда увеличивается. Это воздействие на сосок и ареолу молочной железы женщины было обозначено как пищевое сосание. Поскольку выход молока напрямую связан с повышением давления в емкостной системе железы, уменьшение внутриемкостного давления после окончания рефлекторного пика снижает до полной остановки поступления молока и делает ненужным длительное воздействие высокоамплитудных вакуумных стимулов. В связи с этим паттерны эфферентной активности ЦГСС, поступающие к мышцам орофациальной области, становятся короче. Длительность и амплитуда паттернов вакуумных стимулов, которые генерируются в орофациальной области, также становятся меньше и они начинают выполнять главным образом стимулирующую функцию. Данный тип воздействия вакуумных стимулов был обозначен как непищевое сосание (см. подпункт 3.2.2.3.5). Таким образом, уменьшение времени воздействия высокоамплитудных стимулов вакуума уменьшит развитие отечности ареолярной области.

Во-вторых вместе с вакуумными стимулами при обоих видах сосания всегда на ареолярную область действуют стимулы сжатия, которые помимо ускорения выведения молока осуществляют массаж данного участка железы, уменьшая его отечность, делая его мягким, более растяжимым.

Фирма Medela AG на основании «пищевого» и «непищевого» сосания ребенка (см. подпункт 3.2.2.3.5) разработала специальную последовательность вакуумных стимулов для своего нового вакуумного аппарата (Medela Symphony), которая позволила снизить время действия высокоамплитудных вакуумных стимулов на ареолярно-сосковую часть молочной железы во время выведения молока (см. рис. 4.6, в). Работает аппарат следующим образом. В начале сцеживания на сосок и ареолу подаются вакуумные стимулы частотой 120 имп/мин. и амплитудой 50—150 мм рт. ст. Считается, что при этих параметрах вакуумные импульсы осуществляют главным образом стимулирующее действие на механорецепторы ареолы и соска. Действительно, увеличение частоты вакуумных стимулов, в частности ускорение фронта нарастания и спада стимулов, может дополнительно усилить реакцию быстро адаптирующихся механорецепторов кожи ареолы и соска (см. рис. 3.19). Через 2 мин. высокочастотные стимулы автоматически переключаются на отсасывающий вакуум амплитудой 100—250 мм рт. ст. и частотой 40—75 имп/мин. При этом каждая женщина с помощью регулятора вакуума устанавливает комфортный вакуум. Серии стимулирующих и отсасывающих стимулов чередуются в течение всей сессии сцеживания. Аппарат позволяет переключать вручную с помощью кнопки стимулирующие стимулы на отсасывающие перед тем, как начинается рефлекторный пик повышения внутрипротокового давления. Некоторые женщины могут чувствовать приближение рефлекторного повышения давления по покалыванию в груди (сосудистая реакция на повышение концентрации в крови окситоцина (см. подпункт 3.2.3.3.3)). Появление рефлекторного пика выведения молока можно обнаружить визуально по началу поступления молока в молокосборник. Данный алгоритм работы аппарата усложняет его эксплуатацию по сравнению с ранее разработанным и широко используемым в медицинской практике аппаратом фирмы Medela AG. Вместе с тем детальные исследования работы этих двух молокоотсосов (Meier et al., 2008) показали, что по эффективности выведения молока они не различаются.