Пероральное вскармливание недоношенных детей: преимущества саморегулируемого потока молока
Предыдущее исследование показало, что при пероральном кормлении недоношенных детей (до 30 недель беременности) было улучшено в способ, когда молоко было доставлено с помощью системы саморегулируемого потока. Цель этого исследования заключалась в том, чтобы определить принцип (принципы), по которому это произошло, и разработать практический метод для внедрения быстро развивающейся системы в неонатальных детских отделениях. Эффективность кормления, измеренная общей передачей, продолжительностью перорального кормления, эффективностью и процентом успешного кормления, оценивались в течение трех периодов времени, когда младенцы получали 1-2, 3-5 и 6-8 пероральных кормлений в день. В каждый период времени младенцев кормили последовательно и в произвольном порядке быстро меняющейся системой, стандартной бутылкой, и испытательный флакон, форма которого позволила устранить внутреннее гидростатическое давление. Во втором исследовании младенцев аналогично питались с системой саморегулируемого потока, и бутылкой без вакуума, которая устраняла как гидростатическое давление, так и вакуум внутри бутылки. Продолжительность перорального кормления, эффективность и процент успешных кормлений улучшались с помощью системы саморегулируемого потока, по сравнению со стандартными и испытательными бутылками. Результаты были похожими по сравнению между системой саморегулируемого потока и бутылкой без вакуума.
Устранение вакуумного накопления, которое происходит естественным путем в бутылках, повышает производительность кормления младенцев, рожденных до 30 недель беременности, поскольку они переходят с черезтрубного на пероральное кормление. Безвакуумная бутылка — это инструмент, который специалисты по уходу могут легко использовать в неонатальных детских отделениях.
Недоношенные дети кормятся не так быстро, как доношенные. Поскольку выписка этих новорожденных из больницы соотносится с достижением полноценного перорального кормления (1), возрастает потребность в понимании развития сосания недоношенных детей и в разработке вмешательств, которые повышают производительность их перорального кормления. Благодаря более широким знаниям в этой области, соответствующее клиническое управление пероральным кормлением будет отражаться не только предварительным достижением полного перорального кормления и выписки из больницы, но и возможным уменьшением количества нарушений в кормлении.
Совершенствование перорального кормления основывается прежде всего на умении младенца безопасно и успешно кормиться. Безопасность предполагает надлежащую координацию сосания, глотания и дыхания, чтобы минимизировать риск аспирации и обеспечить надлежащую вентиляцию (2-10). Успех определяется как способность младенца закончить полноценное кормление в течение отведенного времени. Клиническая практика ограничения продолжительности перорального кормления заключается в предотвращении чрезмерной усталости младенцев. Кроме того, предполагается, что, ограничив затраты энергии на кормление, можно увеличить набор веса. Для облегчения перорального кормления клиницисты регулярно работают с младенцами, используя различные вмешательства для повышения их перорально-двигательных навыков и/или облегчения их координации дыхания при глотании-сосании (2). Например, регулирование расхода молока во время кормления бутылочкой — это метод, который обычно используется. Хотя исследования свидетельствуют о том, что более быстрый поток увеличивает потребление молока (11-13), специалисты по уходу часто комментируют, как быстрый поток может привести к аспирации и удушья, особенно у недоношенных детей. Для уменьшения потока принято переходить на более жесткую соску или изменять размер отверстия соски. Снижение потока может повысить производительность кормления, предоставляя больше времени для формирования болюса и уменьшения частоты и объема глотания, тем самым улучшая координацию дыхания-глотания (2, 6, 14). В предыдущем исследовании (14) мы показали, что производительность кормления младенцев, рожденных до 30 недель беременности, улучшилась, когда расход молока «саморегулировался», а не был «неограниченным», как это предусмотрено стандартными бутылочками, которые регулярно используются в неонатальных детских отделениях.
Самостоятельный поток был получен с помощью специально разработанной системы, которая доставляла молоко в камеру для соски из открытой емкости, которую можно было регулировать таким образом, чтобы уровень молока поддерживался все время до уровня рта младенца (рис. 1а). Для этой системы на стандартную бутылку была приспособлена стандартная соска, которую обычно использовали в детских отделениях (рис. 1b), отверстие которой было плотно покрыто парапленкой (Parafilm — название торговой марки и продукта, прим. пер.). В основании соски вставляли катетер в камеру соски и соединяли с градуированной емкостью, содержащей молоко. Уровень молока в емкости постоянно подстраивался к уровню отверстия во рту/соске младенца, чтобы устранить любое чистое гидростатическое давление. При такой системе молоко текло только тогда, когда младенец сосал. В отличие от таких бутылочек, стандартные имеют два фактора, которые могут препятствовать кормлению младенца: (i) чистое гидростатическое давление, создаваемое наличием молока, которое имеет тенденцию к увеличению расхода (11, 15) и (ii) постепенное накопление отрицательного давления или вакуума внутри бутылки, которая, как правило, задерживает молоко внутри, поскольку младенец всасывает, сохраняя уплотнение вокруг соски (рис. 1б). Исходя из результатов, полученных в предыдущем исследовании (14), высказывается гипотеза, что благоприятный эффект саморегулируемого потока вытекал из устранения чистого гидростатического давления и/или накопления вакуума, что обычно происходит в стандартной бутылке. Таким образом, цели этого исследования заключаются в определении механизма (механизмов), с помощью которого саморегулируемый поток облегчает пероральное кормление недоношенного ребенка, а также в разработке практической методики внедрения преимуществ системы саморегулируемого потока в неонатальных детских отделениях.
Методы исследования
Субъекты исследования
Младенцы, рожденные между 26 и 29 неделями беременности и подходящие по гестационному возрасту, как определено по срокам беременности и антенатальной ультрасонографии, были приняты из неонатального детского отделения в Детской больнице Техаса. Дети с любым из следующих состояний были исключены из исследования: III и IV степени внутрижелудочкового кровоизлияния (16), некротизирующий энтероколит, гидроцефалия, бронхолегочная дисплазия или основные врожденные нарушения. Младенцев лечили профилактически кофеиновым цитратом до тех пор, пока они не продемонстрировали зрелый контроль дыхания, как правило, около 35 недель постменструального возраста. После того, как было достигнуто полное кормление через трубку, было начато пероральное кормление и усовершенствовано только по рекомендации врача. Начало перорального кормления состоялось примерно в 33-34 недели гестационного возраста (табл. 1). Если энтеральное кормление обеспечивалось через орогастральную трубку, то ее удаляли до оценки перорального кормления.
От родителей было получено информированное согласие. Исследование было утверждено Институциональной обзорной комиссией по проведению исследований на человеке Медицинского колледжа Бейлора.
Структура исследования
Чтобы отслеживать производительность перорального кормления в течение времени, у младенцев проводили мониторинг при получении 1-2, 3-5 и 6-8 пероральных кормлений в день. Это было установлено, поскольку пероральное кормление осуществлялось по усмотрению лечащих врачей, а продольный мониторинг младенцев через регулярные промежутки времени не позволял оценивать эффективность перорального кормления младенца в начале, в середине и в конце их прогрессирования перорального кормления. Младенца держал специалист по уходу на коленях во время каждого кормления, как это делается в отделении для младенцев, и во время этих сеансов они не получали никакого поощрения. Младенцам давали назначенный им вид молока на всех этапах оценивания. Специалисты были осторожны, чтобы перед каждым испытанием субъектов не беспокоили по крайней мере 30 мин. Апноэ (прекращение дыхания более чем на 20 сек), брадикардию (частота сердечных сокращений меньше 100) и десатурацию кислорода (меньше 90%) отмечали до, во время и после всех этапов оценивания.
Исследование No1. Влияние гидростатического давления. Десять младенцев (27±2 недели гестационного возраста) приняли участие в исследовании No 1 (табл. 1). На каждый период оценки, то есть 1-2, 3-5 и 6-8 пероральных кормлений в сутки, у младенцев проводили мониторинг в течение трех последовательных кормлений. В случайном порядке им давали бутылочку с саморегулирующимся потоком (рис. 1а), стандартную бутылочку (рис. 1b) и испытательную бутылочку (рис. 1c), форма которой позволила легко регулировать уровень объема молока, поступающего в рот младенца, чтобы устранить гидростатическое давление, которое обычно присутствует в стандартных бутылочках.
Исследование No 2. Влияние от накопления вакуума в бутылочке. (a) Чтобы убедиться, что в бутылочке происходит накопление вакуума, когда младенец поддерживает хорошее уплотнение вокруг соски во время сосания, были проведены следующие измерения. Датчик преобразователя Mikro-Tip (модель SPR-524, произв. Millar Instr., Хьюстон, Техас) был помещен внутрь испытательной бутылки, таким образом, чтобы датчик находился на дне перевернутой бутылки.
Внутреннее давление контролировали во время кормления младенца (28 недель гестационного возраста, 52 послеродовой день), все кормления которого происходили перорально.(b) Было выбрано восемь младенцев (28±1 неделя гестационного возраста) (табл. 1). В течение этих же трех периодов оценивания им предлагали в двух последовательных сеансах кормления, в случайном порядке, бутылочку с саморегулирующимся потоком (рис. 1а) и безвакуумную бутылочку (рис. 1d). Это же было сделано с исследуемой бутылочкой (как описано в исследовании No1), в которую было помещено отверстие для поддержания равновесия с атмосферным давлением.
Количество субъектов в обоих исследованиях основывалось на данных, собранных в нашем предыдущем исследовании (14). Эффективность младенцев между 26 и 29 неделями гестационного возраста, которым предлагался саморегулируемый или неограниченный поток, составляла 3,1±0,8 мл/мин и 1,6±1,1 мл/мин соответственно. Таким образом, для того, чтобы выявить разницу 1,5 мл/мин, мы подсчитали, что 8-10 младенцев будет достаточно.
Исходные измерения
Были использованы следующие результаты производительности кормления: общий обмен молока (процентный объем, передаваемый в течение целого кормления/общий объем, заказанный для этого кормления), продолжительность перорального кормления и эффективность (объем, передаваемый за единицу времени в течение целого кормления, мл/мин). Каждый сеанс кормления длился не более 20 мин. Если при любом кормлении общий переданный объем составлял менее 100%, остальное давали через назо — или орогастральную трубку.
В исследовании No1 данные были проанализированы с помощью одностороннего повторного измерения дисперсии между различными устройствами для перорального кормления и post-hoc t-теста (post-hoc t-test: t-критерий Стюдента, который проводится постфактум,- прим. пер. здесь и далее), если это уместно. В исследовании No2 использовался парный t-тест (t-test).
Результаты
Исследование № 1
На рис. 2 показаны результаты кормления младенцев, используя систему саморегулируемого потока, стандартную бутылочку и испытательную бутылочку. Не наблюдалось разницы в общей передаче между группами за одинаковые периоды времени (рис. 2а). На рис. 2b показана продолжительность всех отслеживаемых кормлений. существовала значительная разница между устройствами для кормления при 1-2 и 3-5 пероральных кормлениях в сутки; и применение саморегулируемого потока привело к значительно меньшим срокам кормления. Никакой разницы между использованием стандартной и испытательной бутылочки не наблюдалось. По мере продвижения детей в возрасте от 1-2 до 6-8 пероральных кормлений в день не наблюдалось существенного изменения продолжительности перорального кормления с каждым устройством для кормления.
Процент младенцев с успешным кормлением, то есть общим переданным количеством молока 100%, приведен в таблице No 2. Когда они продвинулись от 1 до 8 пероральных кормлений в день, было значительно больше младенцев, которые успешно кормились из бутылочки с саморегулирующимся потоком, чем с пробной бутылочкой.
Рис. 2. A. процент общего переданного количества. B. продолжительность перорального кормления (мин) когда молоко подается через стандартную бутылочку ( ),
саморегулируемую систему ( ) и испытательную бутылочку ( ) (среднее стандартное отклонение (SD)). *Post-hoc t-тест относительно саморегулируемой системы: p<0,05; **post-hoc t-тест относительно саморегулируемой системы: p< 0,01.
Кроме того, продолжительность этих успешных кормлений была достигнута за значительно более короткий промежуток времени с саморегулируемым потоком, чем с двумя другими устройствами (табл. 2). Эффективность (мл/мин) была значительно повышена при 3-5 пероральных кормлениях в сутки при саморегулируемом потоке (рис. 3), по сравнению со стандартными и испытательными бутылочками. Хотя при 1-2-6 и 6-8 пероральном кормлении в день, между тремя устройствами статистической разницы не было, эффективность всегда была больше, когда предлагался саморегулируемый поток.
Младенцы хорошо переносили этапы оценивания. Из 84 сеансов, оцененных у 10 испытуемых, один младенец демонстрировал два эпизода десатурации кислородом, один раз со стандартной бутылочкой и один раз с испытательной бутылочкой. У трех других младенцев было по одному эпизоду брадикардии во время кормления с помощью системы саморегулируемого потока. Все случаи самокорректировались и не требовали дополнительного вмешательства.
Исследование №2
На рис. 4 показано непрерывное изменение давления внутри бутылки младенца, который активно сосал, сохраняя уплотнение вокруг соски. В течение 39-секундного периода младенец продемонстрировал 16-секундный сосательный всплеск с последующей 13-секундной паузой и вторым 10-секундным сосанием. Во время первого всплеска сосания внутри бутылки накопилось отрицательное давление, которое достигло 22 мм рт.ст. к моменту паузы. Поскольку младенец не отпустил соску, это отрицательное давление сохранялось таким образом, что после второго сосания, показавшего всплеск продолжительностью 10 секунд, внутреннее давление еще больше снизилось до 32 мм рт.ст. В конце отслеживания показано возвращение к атмосферному давлению, когда бутылку вытаскивали изо рта младенца, и внутреннее давление таким образом уравновесило внешнее.
Из таблицы No3 видно, что окончательные измерения были похожими, когда использовались система с саморегулируемым потоком и бутылка без вакуума. Из общего количества 42 сеансов, оцененных у 8 субъектов, наблюдалось 1 возникновение десатурации кислорода у 1 субъекта, когда использовался саморегулируемый поток. Этот случай также самокорректировался.
Обсуждение
Хорошо известно, что недоношенные дети трудно отлучаются от кормления через трубку, но недостаточно понимания причин(ы) такого возникновения. Хотя наличие зрелой модели сосания с ритмичным чередованием всасывания и последующей подачи считается необходимым для перорального кормления, ранее проведенное нами исследование показало, что младенцы с низким весом, с незрелой схемой сосания, могут успешно и безопасно кормиться через бутылочку (14).
Непонятно, когда появляется координация дыхания-глотания, которая является важной для безопасного перорального кормления, и нет надежных клинических показателей, которые помогли бы определить подходящее время для начала и совершенствования перорального кормления. Однако непонимание процесса созревания сосательного поведения не должно препятствовать исследованиям в разработке вмешательств для облегчения перорального кормления недоношенных детей.
В предыдущем исследовании (14) мы наблюдали, что саморегулируемая система подачи молока увеличивала производительность кормления недоношенных детей. Это исследование было инициировано для определения принципа (принципов), по которому это произошло, и разработки практического метода для реализации преимуществ, предлагаемых системой, имеющей саморегулируемую подачу. Мы оценили результаты кормления недоношенных детей в рамках функций клинически значимых результатов кормления, таких как общий перенос, продолжительность перорального кормления и эффективность. Результаты нашего первого исследования показывают, что, хотя общая передача была одинаковой между стандартной, саморегулируемой и испытательной бутылкой, продолжительность перорального кормления и эффективность были значительно выше при саморегулируемом потоке по сравнению с другими двумя устройствами на уровне 1- 2, 3-5 и 3-5 пероральных кормлений в сутки соответственно.
Поскольку 20 мин — это максимально допустимое время для перорального кормления, общая передача, на самом деле, является «минимальным» требованием, которое младенцы должны употребить, чтобы специалисты по уходу определили пероральное кормление как успешное. Таким образом, он не дает информации о том, является ли одно устройство для кормления более выгодным, чем другое.
Однако это можно получить, сравнивая продолжительность перорального кормления, эффективность, а также процент и продолжительность успешного кормления, то есть 100% общего переданного количества между различными системами кормления. Такие сравнения показали, что система с саморегулируемым потоком позволяла младенцам быстрее кормиться, а также увеличивала их успешное кормление. Поскольку разницы между безвакуумной бутылкой и саморегулируемой системой не было, то эти два устройства имеют одинаковые преимущества.
Использование испытательной бутылки продемонстрировало, что самого только устранения положительного гидростатического давления, которое, как правило, присутствует в стандартных бутылках, было недостаточно для повышения производительности кормления субъектов. Однако комбинированного эффекта устранения гидростатического давления и предотвращения накопленного вакуума в бутылке, как это было получено с помощью саморегулируемой и безвакуумной системы, было достаточно.
Накопление отрицательного давления в бутылочке, задокументированное у одного конкретного младенца, демонстрирует принцип, по которому легко образуется вакуум. Очевидно, что величина этого внутреннего давления зависит от амплитуды всасывания, продолжительности всасывания(ний) и продолжительности сцепления соски со ртом. Интересно отметить, что отрицательное давление 32 мм рт.ст., генерируемое этим младенцем в течение 30 с, аналогично амплитуде отсасывания, которую могут генерировать недоношенные примерно в то время, когда они начинают проявлять зрелую ритмичную схему всасывания/высасывания (17; в подготовке). Легко понять, что накопленное отрицательное давление внутри бутылочки может достичь равновесия с противоположной амплитудой отсасывания, которую осуществляет младенец, таким образом, что вытекание молока из бутылочки прекращается. Если сосание поддерживается в таких условиях, наступит усталость и низкая эффективность. Это подтверждается нашим наблюдением о том, что продолжительность перорального кормления на ранних двух временных периодах, то есть 1-2 и 3-5 пероральных кормлений в сутки, является значительно более коротким, когда используется саморегулируемый поток, по сравнению со стандартной и испытательной бутылочками.
Из этого наблюдения мы предполагаем, что большее время кормления приводит к усталости и больших затрат энергии, что, в свою очередь, может быть одной из причин плохого набора веса, отмеченного у недоношенных детей во время совершенствования пероральных кормлений.
Клиницисты, работающие с младенцами, которые имеют трудности с координацией дыхания-сосания-глотания, регулярно применяют вмешательство, которое называется «внешним шагом». Хождение, вынимая бутылку через равные промежутки времени, дает возможность младенцу догнать темп дыхания. Это параллельно дыханию «догоняющее», что часто практикуется с недоношенными детьми (2) и срочно новорожденными (10; личные наблюдения) вскоре после рождения. Действительно, эти дети сами часто будут чередовать активное сосание без дыхания и паузы с быстрым дыханием, блокируя языковое отверстие языком, чтобы перекрыть поток молока для дыхания (4). Из этих наблюдений мы предлагаем специалистам, осуществляющим кормление, учитывать дополнительное преимущество, что внешний темп также позволяет повторно уравновешивать внутреннее давление с атмосферным давлением. Таким образом, это вмешательство может быть использовано не только для младенцев, которые имеют ограниченную способность регулировать вентиляцию, но и для тех, чья выносливость и/или способность к сосанию не могут противодействовать прогрессивному накоплению вакуума, который возникает в бутылке во время кормления. К тому времени, когда младенцы достигали 6-8 пероральных кормлений в день, преимущество, которое предлагала бутылка, быстро пропускается в вакууме, или без вакуума, исчезла. Достижение более зрелой схемы сосания (14) вместе с уменьшением усталости и улучшенной координацией дыхания при глотании-сосании более вероятны у младенцев, которым не нужны преимущества, предлагаемые саморегулируемым потоком.
Беспокойство безопасным пероральным кормлением привело к тому, что большое количество исследований сосредоточилось на понимании сосания, глотания и дыхания (18). Важно помнить, что при исследовании недоношенных детей и интерпретации предыдущих исследований нужно учитывать возраст исследуемых. Степень недоношенности является важным фактором физиологических и поведенческих склонностей этих младенцев. Наблюдения за доношенными или менее доношенными невозможно применить к более недоношенным детям. Например, хотя мы показали в нашем предыдущем исследовании (14), что младенцы, рожденные до 30 недели беременности, получили пользу от системы саморегулируемого потока, это не относится к недоношенным детям, рожденным между сроком беременности от 31 до 33 недель (19). Последние одинаково хорошо кормятся с саморегулируемой и стандартной бутылочкой. Это позволяет предположить, что младенцы, рожденные в 31 неделю, возможно, достигли уровня созревания, позволяющего им кормить из бутылочки легче, чем их младшие собратья. В ряде исследований наблюдается, что саморегулируемый поток молока увеличивает частоту глотания (3, 11, 12), размер болюса (11) и скорость потребления (11-13). Однако важно отметить, что эти исследования проводились на доношенных (3, 11, 12) и недоношенных детях, рожденных на 30 неделе беременности (12, 13). Увеличение потребления молока часто связано с пониженной вентиляцией; это, вероятно, является следствием увеличения частоты глотания (9, 11). Хотя сразу после рождения у доношенных младенцев может наблюдаться временное нарушение глотания-дыхания (10, личные наблюдения), это явление гораздо чаще встречается у недоношенных детей, а его частота возрастает с увеличением недоношенности (6-8, 20-22). Таким образом, усиление потока для увеличения потребления может не подходить всем младенцам. В свете этих исследований, а также наших собственных (14, 19), следует быть очень осторожным, прежде чем делать какие-либо обобщенные утверждения в отношении недоношенных детей.
В итоге, саморегулируемый поток имеет не только преимущество позволить самому младенцу регулировать поток молока, то есть молока, которое течет только во время активного сосания, но и облегчает поток путем устранения вакуума, образующегося внутри контейнера во время всасывания. Бутылочка без вакуума, разработанная для этого исследования, может быть новым инструментом, использованным для облегчения перорального кормления младенцев, которые имеют трудности с сосанием не только от недоношенности, но и от плохой выносливости и/или некоординированного сосания-глотания-дыхания.
Благодарность от авторов
Авторы благодарят компании Miller Group Inc. за щедрый подарок пробных флаконов, использованных в этом исследовании; С. Симпсон и Н. Херст за их критический обзор рукописи; К. Брайант и Е. Ньютон- Новато за помощь в этом исследовании; и А. Гиллум за его знания в области графики. Эта работа была частично поддержана грантами Национальных институтов здоровья ребенка и развития человека (R01- HD28140), Общего клинического научно-исследовательского центра, Медицинского колледжа Бейлора/Клинического исследовательского центра Техасской детской больницы (M01-RR-00188) Института здравоохранения и от Министерства сельского хозяйства/Службы сельскохозяйственных исследований США (USDA/ARS), Центра исследований детского питания, Департамента педиатрии, Медицинского колледжа Бейлора и Техасской детской больницы, Хьюстон, Техас. Содержание этой публикации не обязательно отражает взгляды или политику Министерства сельского хозяйства США, а также упоминание о торговых названиях, коммерческих товарах или организациях не предполагает одобрения правительством США.
