บทที่ 2 สรีรวิทยาของทารกแรกคลอด (physiology of neonates)

           

            Classification of newborn infant

            Adaptation to extra-uterine life

            Adaptation of respiratory system

            Adaptation of cardiovascular system

            Thermal regulation and thermal adaptation

            Adaptation of fluid and electrolytes homeostasis

            Energy metabolism

            Bilirubin metabolism and hyperbilirubinemia

            Neonatal hematology and host defense mechanism

             

 

 

ทารกแรกเกิด (neonate) หมายถึงทารกที่มีอายุ 30 วันแรกหลังคลอด เป็นระยะที่ทารกมีการปรับตัวเพื่อให้มีชีวิตอยู่ในสภาพนอกครรภ์มารดาได้ภายหลังคลอด    ทั้งนี้เนื่องจากทารกแรกคลอดยังมีการเจริญเติบโต (growth) และพัฒนาการ (development) ที่ยังไม่เสร็จสิ้นสมบูรณ์เต็มที่ทั้งทางด้านกายวิภาคและสรีรวิทยา การเจริญเติบโตและพัฒนาการของทารกจึงเกิดขึ้นกับอวัยวะและระบบอวัยวะต่างๆ อย่างเป็นกระบวนการต่อเนื่องเริ่มตั้งแต่ระยะแรกคลอด ที่สำคัญและชัดเจนที่สุดคือการปรับตัวของระบบหายใจและไหลเวียนโลหิต (cardiopulmonary adap-tation) นอกจากนี้ยังมีการปรับตัวของระบบอวัยวะอื่นๆ ได้แก่ระบบทางเดินอาหาร ระบบขับถ่าย ระบบภูมิคุ้มกัน และระบบสืบพันธุ์ เป็นต้น ระบบต่างๆ จะเข้าสู่ภาวะการเจริญเติบโตเต็มที่และมีการทำงานที่สมบูรณ์ในช่วงเวลาต่างๆ กัน ตั้งแต่คลอดจนกระทั่งเข้าสู่วัยรุ่น (adolescence)      

 

Classification of newborn infant

 

ก่อนที่จะกล่าวถึงพัฒนาการทางสรีระวิทยาของระบบต่างๆ จะกล่าวถึงการจัดทารกแรกเกิดเป็นกลุ่มต่างๆตามอายุครรภ์, น้ำหนักตัวแรกคลอด, และระดับของการเจริญเติบโต (maturity) เพื่อให้สามารถทราบถึงสภาพ (status) ของทารกแต่ละราย ตลอดจนใช้ทำนายความผิดปกติต่างๆ ที่อาจเกิดขึ้นรวมทั้งบอกพยากรณ์โรค (prognosis) ของทารกเหล่านั้น

การจำแนกตามอายุครรภ์ แบ่งทารกออกเป็น ทารกคลอดก่อนกำหนด (premature infant) กล่าวคืออายุครรภ์ต่ำกว่า 38 สัปดาห์, ทารกคลอดครบกำหนด (term infant) หมายถึงอายุครรภ์ 38-40 สัปดาห์ และทารกคลอดเกินกำหนด (post-term infant) หมายถึงคลอดเมื่ออายุครรภ์มากกว่า 40 สัปดาห์ขึ้นไป

การจำแนกตามน้ำหนักแรกคลอด แบ่งทารกออกเป็น น้ำหนักตัวน้อย (small for gestational age – SGA) กล่าวคือน้ำหนักน้อยกว่า percentile ที่ 10 เทียบกับประชากรทารกที่อายุเดียวกันหรือราว 2,500 กรัมในทารกคลอดครบกำหนด (ภาพที่ 2.1) น้ำหนักตัวมาก (large for gestational age-LGA) กล่าวคือน้ำหนักตัวมากกว่า percentile ที่ 90 หรือราว 4,000 กรัมในทารกคลอดครบกำหนด ระหว่างทารกสองกลุ่มข้างต้นคือ ทารกน้ำหนักตัวสมอายุครรภ์ (appropriate for gestational age-AGA)

ทารกแต่ละกลุ่มมีความแตกต่างกันในเรื่องระดับการเจริญของอวัยวะ metabolism และระดับพลังงานสะสม นอกจากนี้ยังมีความเสี่ยงที่จะเกิดปัญหาที่แตกต่างกันไป

 

 

ภาพที่ 2.1 การแบ่งประเภททารกในมิติของอายุครรภ์และน้ำหนักตัว

 

Small for gestational age (SGA)

มีสาเหตุมาจาก intrauterine growth retardation (IUGR) ซึ่งเป็นผลมาจากความผิดปกติของรก, มารดาหรือทารกซึ่งส่งผลให้ทารกในครรภ์มารดาไม่เจริญเติบโตตามปกติ ผลของ IUGR  จะทำให้       

1.      ไขมันสะสมลดลง (ต่ำกว่า 1% ของน้ำหนักตัว) ส่งผลทำให้ร่างกายขาดฉนวนที่ช่วยป้องกันการสูญเสียความร้อนเมื่อสัมผัสกับอุณหภูมิแวดล้อมที่เย็น

2.      เกิด hypoglycemia ได้เร็วกว่าทารกปกติหรือแม้แต่ทารกคลอดก่อนกำหนดที่น้ำหนักสมวัย เนื่องจากมี metabolic rate สูงกว่า แต่สะสม glycogen ในตับน้อยกว่า

3.      total red blood cell volume รวมทั้ง blood volume สูงกว่าทารกกลุ่มอื่น ทำให้เกิดภาวะ polycythemia ได้ง่ายกว่าและมีความหนืดของเลือด (blood viscosity) สูง

อย่างไรก็ตาม หากคลอดครบกำหนด ทารกกลุ่มนี้จะมีพัฒนาการของปอดเป็นปกติ จึงไม่เกิดปัญหา hyaline membrane disease ซึ่งพบได้บ่อยใน premature Infant ตารางที่ 2.1 แสดงความแตกต่างระหว่างทารกน้ำหนักน้อยที่อยู่ในกลุ่ม SGA และกลุ่มคลอดก่อนกำหนด

 

PROBLEMS    

SGA  INFANT

PRETERM (< 37 WK)    

Pulmonary problems    

Aspiration syndrome, Pneumothorax,

Pulmonary hemorrhage 

Hyaline membrane disease

Apnoeic attack  

                +   

           +++      

Hyperbilirubinemia

                +   

           +++  

Hypocalcemia                                                            

                +  

           +++

Mortality                                                          

                +                                        

            ++

Hypoglycemia                                                 

               +++                                             

             + 

Blood                                                     

Polycytaemia

Normal

Feeding Capacity (stomach)                                   

               +++                                            

              +  

Congenital malformations                                     

               +++                                             

              +   

ตารางที่ 2.1 แสดงความแตกต่างระหว่างทารกคลอดครบกำหนดน้ำหนักตัวน้อย (SGA infants) กับทารกคลอดก่อนกำหนด (preterm infants) (ดัดแปลงจาก Booker PD, Bush GH, Neonatal physiology and its effect on pre- and postoperative management; Neonatal Surgery,3rd ed.  Butterworth 1990)

 

Preterm (Premature) infant                  

ได้แก่ทารกที่คลอดก่อนอายุครรภ์ 38 สัปดาห์ไม่ว่าจะมีน้ำหนักแรกคลอดเท่าใด ทารกเหล่านี้มักจะมีลักษณะการเจริญเติบโตที่ไม่สมบูรณ์ ลักษณะที่สามารถสังเกตได้ภายนอกจากการตรวจร่างกายแสดงในตารางที่ 2.2 ปัญหาที่มักจะพบในทารกเหล่านี้คือ ดูดนมไม่เก่ง (weak sucking reflex) , inadequate GI absorption, hyaline membrane disease, เลือดออกในโพรงสมอง (intraventricular hemorrhage), hypothermia และ patent ductus arteriosus (PDA)

 

Criteria

36 wk (premature) 

37-38wk (borderline premature) 

39 wk (full-term) 

Plantar Crease 

rare, shallow 

smooth heel  

crease throughout sole 

Breast Nodule 

0 - < 3 mm 

4 mm 

visible ( 7 mm) 

Head Hair 

cotton wool quality 

silky 

distinguishable between each strand 

Earlobe 

shapeless 

pliable, little cartilage 

rigid with cartilage 

Testicular descent and scrotal changes 

small scrotum with rugal patch, testis not completely descended 

gradual descent 

enlarged scrotum, creased with rugae, fully descended testes 

ตารางที่2.2 แสดงลักษณะทางคลินิกของทารกที่คลอดก่อนกำหนดเทียบกับทารกคลอดครบกำหนด

 

การปรับตัวเพื่อมีชีวิตนอกครรภ์มารดา (adaptation to extra-uterine life)

 

ทันทีหลังคลอดทารกจะต้องมีการปรับตัวเพื่อให้สามารถมีชีวิตอยู่ได้ในสภาพแวดล้อมนอกครรภ์มารดา โดยทารกจะมีการปรับตัว (adaptation) ของระบบต่างๆ ที่สำคัญดังนี้       

 

Adaptation of respiratory system     

 

    ในระหว่างการคลอด การที่ทารกเคลื่อนตัวผ่านช่องคลอดจะทำให้ทรวงอกของทารกถูกรีดบีบรัดและน้ำคร่ำที่อยู่ในปอดและทางเดินหายใจถูกรีดออกมาได้ประมาณ 35 มิลลิลิตร เมื่อทรวงอกขยายตัวอีกครั้งหนึ่ง อากาศภายนอกจะเข้าไปแทนที่ด้วยปริมาณที่เท่ากัน ภาวะ asphyxia เป็นสิ่งกระตุ้นการหายใจของทารกที่รุนแรงที่สุด นอกจากนี้ ความเย็น ความเจ็บปวด การกระตุ้นจากการสัมผัสและมองเห็น อีกทั้งการได้ยินต่างมีส่วนสำคัญในการชักนำและควบคุมให้มีการหายใจ การกระตุ้นโดยสิ่งเร้าหลายหลากผ่านประสาทส่วนปลายส่งผลให้มีการกระตุ้นศูนย์การหายใจในประสาทส่วนกลางอย่างต่อเนื่องตลอดเวลา และสำหรับ carotid chemoreceptor ไม่มีส่วนสำคัญในการควบคุมการหายใจในทารกแรกเกิด       

    การหายใจ 2-3 ครั้งแรกต้องใช้แรงดันผ่านปอดมากถึง 30-70 cm H2O ในเวลาไม่กี่นาทีต่อมา functional residual capacity เพิ่มขึ้นถึงค่าปกติคือ 30 ml/kg ในขณะที่แรงดันในปอดลดลงมาก น้ำภายในปอดส่วนที่เหลือจะถูกดูดซึมผ่านทางท่อน้ำเหลืองและระบบหลอดเลือดฝอย

 

Adaptation of the cardiovascular system

 

. การไหลเวียนโลหิตในครรภ์ (fetal circulation)

โลหิตแดงจากมารดาจะเข้าสู่ทารกทาง umbilical vein ซึ่งเข้าสู่ตับและต่อเข้าสู่ inferior vena cava (IVC) ผ่านทาง ductus venosus, จาก IVC โลหิตซึ่งส่วนใหญ่เป็นโลหิตแดงจะเข้าสู่ right atrium และเข้าสู่ left atrium ผ่านทาง foramen ovale  (เนื่องจากแรงดันใน right atrium สูงกว่า) และเข้าสู่ left ventricle จากนั้นโลหิตจะถูกสูบฉีดออกสู่ aorta โดยส่วนใหญ่ไปเลี้ยงสมอง ส่วนที่เหลือจะผ่านมาทาง descending aorta ผสมกับโลหิตดำซึ่งมาจาก left pulmonary artery (โลหิตดำจาก superior vena cava เข้าสู่ right ventricle ไปยัง left pulmonary artery) ผ่านมาทาง ductus arteriosus และไปเลี้ยงส่วนที่เหลือของร่างกาย และผ่าน internal iliac arteries เข้าสู่ placenta ของมารดา หลังตัดสายสะดือ right atrial pressure ลดลงเนื่องจาก umbilical blood flow ลดลง ในขณะเดียวกัน pulmonary vascular resistance (PVR) ลดลงเนื่องจากการหายใจ และการเปิด pulmonary vascular bed ทำให้ pulmonary blood flow  เพิ่มขึ้นและส่งผลให้ left atrial pressure สูงขึ้น จนกระทั่งความแตกต่างของแรงดันใน right และ left atrium ลดลง เป็นผลให้เกิด functional closure ของ foramen ovale ขณะเดียวกันจะมีการเพิ่มของ PaO2 และ pH ร่วมกับการลดลงของ PaCO2 ซึ่งทำให้ PVR ลดลงไปอีก  ductus arteriosus จะปิดโดยมีการหดตัวของกล้ามเนื้อบนผนังหลอดเลือดทันทีหลังคลอดภายใต้การกระตุ้นของ ระดับ PaO2 ที่สูงขึ้นโดยผ่านทาง prostaglandin การปิดทางสรีรวิทยาจะสนิทภายใน 10-15 ชั่วโมงแต่การปิดทางกายวิภาคจะยังไม่สมบูรณ์จนกว่าจะเกิด fibrosis ซึ่งกินเวลา 2-3 สัปดาห์ และในช่วงเวลานั้นถ้ามีการกระตุ้นด้วยสภาวะบางอย่างเช่น hypoxia, acidosis, hypoglycemia, hypocalcemia, pulmonary hypertension,และ prostaglandin E1 และ E2 จะทำให้ ductus ยังเปิดคงค้าง ส่งผลทำให้เกิด shunt ระหว่าง pulmonary circulation และ systemic circulation ซึ่งทิศทางการไหลของเลือดผ่าน shunt ขึ้นอยู่กับผลต่างระหว่าง pulmonary และ systemic resistance 

left to right shunt ทำให้เกิดการเพิ่ม pulmonary blood flow ซึ่งมีผลทำให้เกิด pulmonary congestion and edema,  right to left shunt ที่เกิดขึ้นจากการเพิ่ม pulmonary vascular resistance เช่น ในกรณีของ hypoxia จาก hyaline membrane disease จะทำให้ PaO2 ลดลง ภาวะดังกล่าวหยุดยั้งการปิดของ PDA ขณะเดียวกันก็เพิ่ม PVR ให้สูงขึ้นอีกคล้ายเป็นวงจรทรามซึ่งทำให้ภาวะ hypoxia รุนแรงขึ้น การรักษากระทำโดยใช้ยาเพื่อลด PVR และเพิ่ม ductal tone  เมื่อไม่ได้ผลจึงผ่าตัดผูก PDA ในทางกลับกัน ในผู้ป่วยที่มีภาวะ pulmonary atresia  coarctation of aorta มีความจำเป็นที่จะต้องเปิด ductus arteriosus ให้คงค้างไว้ เพื่อให้เกิด right to left shunt เป็นการช่วยชีวิตผู้ป่วย ในกรณีนี้อาจจำเป็นต้องให้ prostaglandin E1 หรือ E2 เพื่อป้องกันการปิดของ PDA 

 

 รก (placenta)

 

 

 


ภาพที่ 2.2 แสดง fetal circulation (ดัดแปลงจาก Cardiovascular consideration. in Essential of pediatric surgery, Rowe MI(ed), Mosby-year Book Inc., St Louise, 1995)

 

  ส่วน renal vascular system ก็มีการเปลี่ยนแปลงเช่นกัน โดยที่ในระยะแรกคลอด จะมี high renal blood flow เนื่องจาก placental transfusion และ การที่ tubular reabsorption ของ renal tubule ยังไม่ดีพอ ทำให้เกิดภาวะ diuresis ซึ่งจะดีขึ้นเองภายใน 48-72 ชม., ภาวะ diuresis นี้จะเกิดขึ้นอีกในช่วงปลายสัปดาห์แรกเนื่องจาก การลดลงของ catecholamines ซึ่งถูกหลั่งออกมาในระยะแรกคลอด  ทำให้มีการเพิ่มของ renal blood flow จาก renal vesodilatation

    blood volume ในทารกแรกคลอด ขึ้นอยู่กับ gestational age และ placental transfusion ค่าปกติในทารกแรกคลอดครบกำหนดที่มีค่า hemoglobin ปกติคือ 17.1+1.8 gm%) หรือประมาณ 85 ml/kg ในขณะที่ทารกคลอดก่อนกำหนดมีประมาณ 100 ml/kg ส่วน plasma volume จะมีค่าคงที่กว่าคือประมาณ 50 ml/kg       

   ในระยะ 1-2 เดือนแรกหลังคลอด เม็ดเลือดแดงที่มี fetal hemoglobin จะถูกทำลายหมดไปในขณะที่ไขกระดูกสร้างเม็ดเลือดที่มี adult hemoglobin ไม่ทันจึงเกิดภาวะ physiologic anemia ซึ่งในทารกคลอดก่อนกำหนด physiologic anemia จะเกิดขึ้นเร็วและรุนแรงกว่าทารกคลอดครบกำหนด (ทารกคลอดก่อนกำหนดน้ำหนักตัวน้อยกว่า 1500 กรัมมีค่าเฉลี่ย hemoglobin เท่ากับ 8.0 gm% เทียบกับ 11.4 gm% ในทารกคลอดครบกำหนด) นอกจากนี้อายุขัยของเม็ดเลือดแดงในทารกคลอดก่อน (เฉลี่ย 35 วัน) กำหนดยังต่ำกว่าทารกครบกำหนด (65วัน)   

การให้เลือดในทารกระหว่างและหลังผ่าตัดจึงขึ้นอยู่กับ ปริมาณเลือดที่เสียไป, ระดับของ Hct และ hemoglobin ก่อนผ่าตัดและสภาพของทารกว่ามีความต้องการใช้ oxygen เพิ่มขึ้นหรือไม่ เช่นในภาวะ shock หรือ septicemia เป็นต้น การให้ colloid substance เช่น human albumin ในทารก ในกรณีที่ต้องการหลีกเลี่ยงการให้เลือด สามารถ maintain blood volume ได้ในกรณีที่เสียเลือดไม่เกิน 5-20% ของปริมาตรเลือด กรณีที่เสียเลือดเกิน 20% ในระหว่างผ่าตัด ควรให้เลือดทดแทนเท่านั้น

 

Thermal regulation and thermal adaptation

 

ทารกแรกเกิดมีโอกาสสูญเสียความร้อนได้ง่ายกว่าในผู้ใหญ่ ในขณะที่มีระบบสร้างความร้อนที่แตกต่างกล่าวคือเป็น non-shivering thermogenesis ภาวะ hypothermia เป็นปัจจัยกระตุ้นให้มีการสลายพลังงานสะสม เกิดความเครียดทาง metabolic เลือดเป็นกรด กระทั่งการทำงานของอวัยวะต่างๆ ผันแปรไป การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิร่างกายถูกควบคุมโดยสมองส่วน hypothalamus โดยการสร้างสมดุลย์ระหว่างการเพิ่มและการสูญเสียความร้อน (heat gain and heat loss)

1.      การเพิ่มความร้อน

ได้จากการสร้างความร้อน (heat production) และการถ่ายเทความร้อนจากสิ่งแวดล้อม 

heat production ได้มาจากการสลายตัวและการเผาผลาญ glycogen จากตับและกล้ามเนื้อลาย (striated muscle) แต่ในทารกแรกเกิด glycogen storage ในตับมีจำกัดและจะถูกใช้หมดไปในเวลารวดเร็วในขณะที่ทารกไม่สามารถใช้ glycogen จากกล้ามเนื้อเช่นเดียวกับเด็กโตและผู้ใหญ่ซึ่งสามารถปล่อยพลังงานจากการสลายตัวของ glycogen (glycogenolysis) ในกล้ามเนื้อได้โดยการสั่น (shivering) แหล่งของพลังงานสะสมที่ทารกสามารถใช้เพื่อเพิ่มอุณหภูมิร่างกายได้มาจากชั้น brown fat ซึ่งมีอยู่จำกัด ทารกจึงมีโอกาสเกิดภาวะ hypoglycemia ได้ง่าย การควบคุมอุณหภูมิของทารก เป็นกระบวนการทางเคมีที่มีการกระตุ้นผ่านทางการหลั่ง noradrenaline ในบริเวณ sympathetic nerve endings ซึ่งจะมีผลกระตุ้นให้มีการปล่อย cyclic AMP เข้าสู่กระแสเลือดและไปกระตุ้นให้มีการทำงานของ enzyme protein kinase ซึ่งกระตุ้น lipase ให้ย่อย triglyceride ในชั้น brown fat พร้อมกับมีการสลายตัวของ glycogen ในตับ เป็นผลทำให้เกิดการเพิ่ม metabolic rate อย่างมาก

 

2.      การสูญเสียความร้อน (heat loss)

เกิดขึ้นตลอดเวลาทางผิวหนังภายหลังคลอด โดยกลไก 4 อย่างคือ 

  

2.1 การนำความร้อน (conduction)

2.2 การพาความร้อน (convection)

2.3 การระเหยของน้ำ (evaporation)

2.4 การแผ่รังสี (radiation)

 

ทารกมีแนวโน้มที่จะสูญเสียความร้อนได้ง่ายและรวดเร็วกว่าเด็กโตและผู้ใหญ่เพราะมี พื้นที่ผิวกายมากกว่าเมื่อเทียบกับน้ำหนักตัว มีไขมันใต้ผิวหนังน้อยกว่า รวมทั้งการที่ไม่มีสิ่งห่อหุ้มตัว โดยที่ทารกจะสูญเสียความร้อนผ่านทางผิวหนังเป็นส่วนใหญ่ การป้องกันการสูญเสียความร้อนที่ดีที่สุดคือการให้ความอบอุ่นที่ผิวหนัง ลดการเคลื่อนไหวของอากาศโดยรอบตัวทารก เพิ่มความชื้นในอากาศให้สูงขึ้นสามารถช่วยลดการเสียความร้อนโดยการนำ การพาความร้อนและการระเหยของน้ำได้ แต่ไม่สามารถป้องกันการเสียความร้อนโดยการแผ่รังสี (radiation) ได้ทั้งหมดเนื่องจากการแผ่รังสีความร้อนไม่ขึ้นอยู่กับความแตกต่างของอุณหภูมิของอากาศแต่ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของเทหวัตถุโดยรอบ การป้องกันการสูญเสียความร้อนโดยวิธีนี้อาจทำได้โดยใช้ incubator หรือ radiant warmer และขณะทำผ่าตัดหรือหัตถการต่างๆ ที่จำเป็นต้อง expose ทารกต่อสิ่งแวดล้อมควรให้มีการป้องกันการสูญเสียความร้อนอย่างเต็มที่      

อุณหภูมิของสิ่งแวดล้อมที่ทำให้ทารกมี metabolic rate และ oxygen consumption ต่ำที่สุดเรียกว่า neutral thermal environment ซึ่งมีค่าแตกต่างกันตาม น้ำหนักตัวและอายุหลังคลอด ดังแสดงในตารางที่ 2.3

 

 

Birth weight

Hours

0-2   2-6   6-12   12-24

Days

   1-7      7-14

Weeks

2-4      4-6      6-8

< 1500 gm

36    35    35      35

   35        34

33       33       32

1500 - 2000 gm

36    35    35      34 

   33        33

32       32       32

2000 - 2500 gm  

36    35    34      33

   33        33        

33       32       32

> 2500 gm

36    35    34      33

   32        32

32       32       32

 

ตารางที่ 2.3 แสดงอุณหภูมิแวดล้อมเป็นองศาเซลเซียสที่เหมาะสมสำหรับทารกที่น้ำหนักและอายุต่างๆ    

(ดัดแปลงจาก Professor G Duc, Children Hospital Zurich, ใน Neonatal Surgery 3rd Edition 1990, Chapter 3)

 

ภาวะ hypothermia หมายถึง ภาวะที่ core temperature ของร่างกายทารกต่ำกว่า 36 C จะทำให้ enzymes ที่เกี่ยวกับการหายใจระดับเซลล์หยุดทำงาน มีผลทำให้เกิด incomplete respiration เกิด acid retention, acidosis และอวัยวะที่สำคัญโดยเฉพาะกล้ามเนื้อหัวใจทำงานผิดปกติเช่นเกิด arrhythmia หรือหยุดทำงานเมื่อ core temperature ลดลงต่ำกว่า 35 C นอกจากนี้ระบบอวัยวะอื่นๆ ก็ได้รับผลกระทบอย่างรุนแรงจากภาวะ hypothermia ด้วยเช่นระบบหายใจ, ระบบประสาทส่วนกลาง ไต และเกิด ภาวะ sclerema ในที่สุด  

ในกรณีที่อุณหภูมิแวดล้อมปกติภาวะ hypothermia อาจเกิดขึ้นจากความล้มเหลวในการสร้างความร้อนเช่นในภาวะ septicemia, ภาวะ DIC และ hypoglycemia เป็นต้น

 

ภาวะ hyperthermia มักจะเกิดจาก อุณหภูมิแวดล้อม เช่น อุณหภูมิของตู้อบ (incubator) สูงกว่าปกติ, ภาวะติดเชื้อ, ภาวะขาดน้ำ และการบาดเจ็บต่อสมอง

 

Adaptation of fluid and electrolytes homeostasis

 

Water Metabolism  

    ปริมาณน้ำในร่างกายทารกแรกคลอดและองค์ประกอบของน้ำในส่วนต่างๆของร่างกาย (compartments) จะแตกต่างจากเด็กโต กล่าวคือปริมาณน้ำทั้งหมดในร่างกายทารกมีถึง 75% ของน้ำหนักตัวและมากกว่าเด็กโต โดยที่ 60% ของน้ำจำนวนนี้ (ประมาณ 35% ของน้ำหนักตัว) จะกระจายอยู่ใน extracellular fluid (ECF) สัดส่วนของน้ำส่วนนี้จะค่อยๆลดลงเหลือ ประมาณ 20-30% ในขวบปีแรกในขณะเดียวกัน intracellular fluid (ICF) จะเพิ่มขึ้นจาก 20% ใน ทารกแรกเกิดเป็น 40%ของน้ำหนักตัวเมื่ออายุ 1 ปี การที่ทารกแรกเกิดมีสัดส่วนของ extracellular fluid compartment (ECF) มากกว่าเด็กโตนั้นเนื่องมาจาก

1.      การดูดซึมน้ำจากทางเดินหายใจและปอดในระยะแรกหลังคลอด

2.      การผูกสายสะดือช้า ทำให้เลือดจากมารดาเข้าสู่ทารกมากกว่าปกติ

3.      hormones ที่ถูกหลั่งออกมาเพื่อตอบสนองต่อ ภาวะ stress ในระยะปริกำเนิดซึ่งได้แก่ adrenalcorticoids และ ADH จะยังคงอยู่ในกระแสเลือดทำให้เกิด water conservation effect

สัดส่วนของ ECF นี้ จะลดลงอย่างรวดเร็วภายใน 2-3 วันหลังคลอดเมื่อปริมาณน้ำส่วนเกินนี้ถูกขับออกไปโดยทางผิวหนัง ทางเดินหายใจ ปัสสาวะและอุจจาระ ในขณะเดียวกับที่ทารกได้รับปริมาณน้ำเข้าสู่ร่างกายได้น้อยเนื่องจากยังทานไม่ได้เต็มที่ จากนั้น ECF ก็จะลดลงอย่างช้าๆในระยะเวลาเป็นเดือนจนกระทั่งเหลือเพียง 20% ของ total body water เมื่ออายุ 1 ปีซึ่งเท่ากับในผู้ใหญ่ นอกจากนี้สัดส่วนของน้ำใน intravascular compartment ยังมีน้อยกว่าเด็กโตจึงทำให้ทารกทนต่อการเสียน้ำหรือเลือดจาก vascular compartment โดยตรงได้ไม่มากและเกิดภาวะ shock ได้ง่าย นอกจากนี้ปัจจัยอื่นเช่น  daily turnover rate ของน้ำในร่างกายทารก ยังมีมากกว่าในผู้ใหญ่ (15%ของ total body water ในทารกเทียบกับ 9% ในผู้ใหญ่) ซึ่งหมายความว่า ทารกมีการ เปลี่ยนแปลงถ่ายเทน้ำในระหว่างแต่ละ compartment ได้รวดเร็วกว่าผู้ใหญ่ ทำให้การเสียน้ำจาก compartment อื่นที่ไม่ใช่ intravascular compartment โดยตรง (เช่นจาก extravascular compartment) จะมีผลต่อการเปลี่ยนแปลงของน้ำใน intravascular compartment ในลักษณะที่รวดเร็วและรุนแรงกว่าในผู้ใหญ่ จึงทำให้ทารกแม้จะมี extravascular water reserve มากกว่าผู้ใหญ่ แต่จะเกิดภาวะ dehydration ได้เร็วกว่าในผู้ใหญ่ และเนื่องจากปริมาณของน้ำในร่างกายแปรผันตามปริมาณของ sodium และ chloride ดังนั้นการมีปริมาณน้ำคั่งอยู่มากจึงทำให้มีการคั่งของ sodium และ chloride ด้วย

 

Sodium metabolism

ในส่วนของ sodium metabolism นั้น  ทารกคลอดครบกำหนดจะสามารถรักษาระดับของ sodium ในร่างกายได้ดีกว่าทารกคลอดก่อนกำหนด ดังนั้น แม้ว่าทารกครบกำหนดได้รับ sodium เข้าสู่ร่างกายน้อยก็ยังสามารถรักษาดุลย์ของ sodium ได้ ต่างจากทารกคลอดก่อนกำหนดซึ่งมักจะเกิดภาวะ hyponatremia ได้ง่ายใน 2 สัปดาห์แรกของชีวิตทั้งที่ได้รับในปริมาณปกติ

 

ภาพที่ 2.3  แสดงการเปลี่ยนแปลงของสัดส่วนน้ำใน compartment ต่าง ๆ ในเด็ก ตามอายุ

 

อวัยวะที่สำคัญในการควบคุมปริมาณ sodium คือไตซึ่งจะขับ sodium ออกจากร่างกายเมื่อเกิด sodium load ความสามารถในการขับเกลือจะมากขึ้นตามอายุกระทั่งทำงานได้เต็มที่เมื่ออายุราว 1 ปี

 

Homeostasis

ในภาวะปกติการสูญเสียน้ำของทารกมี 2 ทางคือ

1.      insensible water loss (IWL) เป็นการสูญเสียทางผิวหนังและทางเดินหายใจเป็นส่วนใหญ่ ในทารกน้ำหนักมากกว่า 2 กก. จะมีค่าประมาณ 1 มล./กก./ชั่วโมง และจะสูงขึ้นถึงประมาณ 3 มล./กก./ชั่วโมง ในทารกน้ำหนักตัวน้อยกว่านี้ ตัวเลขดังกล่าวได้มาจากการสมการ

IWL = respiratory water loss (5ml/kg/day) + transepithelial water loss (TEWL)

 

 TEWL แปรผันตามอายุครรภ์และน้ำหนักดังแสดงในตารางที่ 2.4

ปัจจัยที่ทำให้ มีการเสียน้ำเพิ่มขึ้นทาง IWL ได้แก่ การเพิ่มอุณหภูมิแวดล้อมของทารกเช่น การใช้ radiant warmer, phototherapy, ภาวะไข้สูง, หายใจเร็ว ในขณะเดียวกัน สิ่งแวดล้อมที่มีความชื้นสูง การหุ้มห่อตัวเด็ก ตลอดจนการควบคุมอุณหภูมิแวดล้อมให้เหมาะสมจะช่วยลดการสูญเสียน้ำโดยวิธีนี้ได้ (ตารางที่ 2.5)

2.       Renal water loss ไตเด็กขับปัสสาวะที่มี osmolarity ต่ำโดยเฉพาะใน preterm infant ค่า urine osmolarity อาจต่ำถึง 25 mosm/L  ในขณะที่ GFR ในทารกยังต่ำกว่าในผู้ใหญ่ทำให้ urine flow rate ต่ำกว่า ช่วยให้ทารกไม่เสียน้ำมากเกินไป ทารกแรกคลอด มีค่า GFR ต่ำซึ่งจะสัมพันธ์กับ gestational age การศึกษาโดยใช้วิธี innulin clearance พบว่า ค่า GFR ในทารกแรกคลอดอายุครรภ์  28 สัปดาห์ = 5 มล./นาที/ตารางเมตร, Term infant = 12 มล./นาที/   ตารางเมตร, หลังคลอด GFR จะเพิ่มขึ้นเป็น 2 เท่าภายในเวลา 2 สัปดาห์และมีค่าเท่ากับ      ผู้ใหญ่เมื่ออายุ 2 ปี, สำหรับความสามารถของทารกในการ concentrate urine โดยวิธี tubular reabsorption ยังไม่พัฒนาเพียงพอ จึงทำให้ urine osmolarity ต่ำกว่าในผู้ใหญ่มาก (ทารกมีค่า urine osmolarity 680 mOsm/L  เทียบกับ 1400 mOsm/L ในผู้ใหญ่) ทารกที่ขาดน้ำจึงสามารถใช้กลไกนี้เพื่อรักษาปริมาตรได้น้อย ทั้งนี้เนื่องมาจากปัจจัยหลายประการ เช่น

 

·        การที่ antidiuretic hormone (ADH) activity ในทารกแรกคลอดต่ำกว่าปกติ ในช่วง 3 เดือนแรกของชีวิต

·        การที่ distal tubule ทารกไม่สามารถตอบสนองต่อ ADH ได้ดีเท่าที่ควร

·        Intrarenal osmotic gradient ในทารกแรกคลอดมีค่าต่ำเนื่องจากมีอัตราการขับ urea ต่ำ

·        Concentrating ability  ของทารกสัมพันธ์โดยตรงกับ การเจริญเติบโตของ Henle’s loop

 

ทารกแรกคลอดจะขับปัสสาวะใน 24 ..แรกโดยเริ่มมีปริมาณปัสสาวะ 8 มล./กก./วันและเพิ่มขึ้นเป็น 100 มล./กก./วัน ในขณะที่ urine osmolarity ลดลงจาก 400 mOsm/l เหลือเพียง 100 mOsm/l เมื่อสิ้นสุดสัปดาห์แรก

 

Postnatal Age         (Day)

25 -27 wk

869 + 100 g

28 - 30 wk

1,340 + 240 g

31 -36 wk

2,110 + 300 g

37 - 41 wk

3,600 + 390 g

      <1

129 + 39

42 +13

12 +5

7 + 2

       1

110 + 27

39 + 11

11 + 5

6 + 1

       3

 71  + 9  

32 + 9

12 + 4

6 + 1

       5

 51  + 7

27  + 7

12 + 4

6 + 1

       7

 43  + 9  

24  + 7

12 + 4

6 + 1

      14

      21

 32  + 10

 28  + 10

18  + 6

15  + 6

  9 + 3

  8 + 2

6 + 1

6 + 0

      28

 24  + 11

15  + 6

  7 + 1

7 + 1

 

ตารางที่ 2.4 การเปลี่ยนแปลงของ transepithelial water loss ตามอายุครรภ์ขณะคลอดและน้ำหนัก

 

 

ความผิดปกติของสมดุลย์ของน้ำและการรักษา

 

ขั้นแรกจะต้องมีการประเมินปริมาตรให้ถูกต้องควบคู่ไปกับการประเมินภาวะสมดุลย์ของเกลือแร่ และสมดุลย์ของกรดด่างของร่างกายโดยดูความเปลี่ยนแปลงของลักษณะทางคลีนิค (clinical evaluation) การตรวจเลือดและปัสสาวะดังนี้

ก.      การประเมินทางคลินิก โดยดูที่การเปลี่ยนแปลงของ vital signs, น้ำหนักตัว, skin turgor, สภาพของ peripheral circulation, สภาพของ anterior fontanelle, เหงื่อและความแห้งของ mucosa, ประเมินออกมาเป็นภาวะขาดน้ำ (dehydration) ระดับต่างๆ 3 ระดับ

-          Mild dehydration ถือว่ามีการขาดน้ำประมาณ  3-5 % ของน้ำหนักตัว ทารกจะมีลักษณะริมฝีปากแห้ง, ผิวแห้ง , ปัสสาวะเริ่มน้อยลง, แต่ไม่มีความผิดปกติของ skin turgor, ไม่มี sunken eyeball หรือ anterior  fontanelle depression

-          Moderate dehydration มีการขาดน้ำประมาณ 7 -10 % ของน้ำหนักตัว นอกจากทารกจะมีลักษณะริมฝีปากแและเยื่อบุต่างๆแห้ง ปัสสาวะน้อยลงชัดเจนแล้ว ยังมี sunken eyeball และ depressed fontanelle แต่ยังไม่มีความผิดปกติของ skin turgor หรือ vital signs

-          Severe dehydration ขาดน้ำ > 10% ของน้ำหนักตัว ทารกจะมี instability of vital signs (เช่น ชีพจรเบาและเร็ว ความดันโลหิตลดลง หรืออาจจะมีลักษณะของ shock ) มีการเปลี่ยนแปลงของระดับความรู้สึกตัวโดยทารกมักจะซึมลง (lethargy), poor skin turgor, oliguria หรือ anuria และมี azotemia ในที่สุด

 

ข.      การตรวจทางห้องปฏิบัติการ

ได้แก่การตรวจเลือดเพื่อประเมิน hematocrit หรือ hemoglobin, serum electrolytes ตรวจปัสสาวะเพื่อประเมินความถ่วงจำเพาะ เป็นต้น ค่า hematocrit ใช้ประเมินสภาวะน้ำในร่างกายได้เมื่อตรวจเปรียบเทียบเป็นระยะ ในขณะที่ sodium มีการเปลี่ยนแปลงน้อยถ้าการสูญเสียน้ำเป็นแบบ isotonic loss ค่า blood urea nitrogen (BUN) อาจช่วยบอกสถานะของ dehydration ได้ เมื่อประเมินโดยทราบภาวะ anabolic หรือ catabolic phase ของผู้ป่วยด้วย กล่าวคือ ระยะ catabolic phase จะมี BUN สูง

ค่า urine osmolality จะช่วยประเมินความต้องการปริมาตรได้คร่าว ๆ โดยใช้วิธีคำนวณ   

                                      

          Total fluid requirement =   (Basic fluid requirement x Urine osmolality) / 288

 อย่างไรก็ตาม ค่า urine osmolality จะสูงขึ้นโดยไม่สัมพันธ์กับสภาวะขาดน้ำในกรณีที่มี glucosuria, albuminuria ได้ การตรวจ urine sodium, urea and creatinine clearance ใน 24 ชั่วโมง นอกจากจะช่วยบอกความผิดปกติของสมดุลย์ของเกลือแร่แล้ว ยังช่วยบอก renal blood flow และ renal function อีกด้วย, การวัด ปริมาตรของปัสสาวะเป็นดัชนีที่ดีของระดับสมดุลย์ของน้ำ โดยทั่วไปทารกควรมีปัสสาวะ 2-4 มล./กก./ชม. ถ้ามี hydration ปกติและไม่มีความผิดปกติของการหลั่ง ADH, ความผิดปกติของไต หรือให้ยาขับปัสสาวะ

การตรวจภาวะ acid-base balance จะช่วยแยก metabolic ออกจาก respiratory cause, ภาวะ hypovolemia อาจก่อให้เกิดภาวะ shock และ acidosis ได้ซึ่งการรักษาจะต้องมุ่งที่การแก้ไขภาวะ hypovolemia ก่อน แต่ถ้าภาวะ acidosis ที่เกิดขึ้นรุนแรงมาก ก็ควรจะแก้ไขไปด้วยโดยให้สารละลาย sodium bicarbonate ในรูปของ 4.2% solution (2ml=1mmol NaHCO3) ซึ่งปริมาณที่ให้คำนวณจาก สมการ

           NaHCO3 (mmol) = 0.3 x Body weight (kg) x Base deficit

 

โดยทั่วไปจะให้ sodium bicarbonate แก้ไขภาวะ acidosis เมื่อ base deficit มากกว่า -10 มิลลิโมล  และแก้เพียงครึ่งหนึ่งเท่านั้น (ทั้งนี้เพื่อไม่ให้เกิดภาวะ alkalosis ซึ่งแก้ไขยากกว่า) การให้ sodium bicarbonate ควรให้อย่างช้าๆทางหลอดเลือดดำ หากให้เร็วเกินไปอาจเกิด intraventricular hemorrhage เนื่องจากมีการเพิ่ม osmolality ของเลือดอย่างรวดเร็ว (osmolality ของ NaHCO3 = 1000 mOsm/l)

 

การรักษาภาวะขาดสมดุลย์ของน้ำและเกลือแร่นั้นจำเป็นต้องครอบคลุมถึง

1. การแก้ไข Pre-existing deficiency

2. Normal daily requirement (maintenance fluid)

3. Replacement of continuing loss

 

การแก้ไข pre-existing loss ขึ้นอยู่กับความรีบด่วนในผู้ป่วยแต่ละราย, ภาวะ mild หรือ moderate  dehydration  สามารถแก้ไขในช่วงเวลา 24 ชั่วโมง แบ่งให้ครึ่งหนึ่งใน 8 ชั่วโมงแรกและอีกครึ่งหนึ่งใน 16 ชั่วโมงต่อมา   ในกรณีที่เป็น severe dehydration หรือมีอาการแสดงของภาวะ shock  เช่นมี poor peripheral perfusion, hypotension, oliguria และ metabolic acidosis ควรได้รับการแก้ไขอย่างรวดเร็วด้วยการให้ isotonic saline solution หรือ colloid solution เช่น plasma, หรือ 4.3% human albumin ในปริมาณที่เหมาะสมโดยให้ด้วยอัตราเร็ว 10 มล./กก./วัน ใน 4-6 ชั่วโมงแรกโดย monitor vital signs, central venous pressure และ ตรวจวัดปริมาณปัสสาวะเพื่อป้องกัน overhydration ซึ่งอาจทำให้เกิด congestive heart failure จากการรักษาถ้า hypovolemia เกิดจากการเสียเลือด ควรให้เลือดทดแทน

ในกรณีที่มีไข้ความต้องการน้ำจะเพิ่มขึ้น 10% ต่ออุณหภูมิร่างกายที่เพิ่มขึ้น 1 องศาเซลเซียส นอกจากนี้ทารกที่ได้รับ phototherapy หรือ radiant warmer  ควรให้น้ำเพิ่มขึ้น  10% ด้วยเช่นกัน

ชนิดของสารละลายที่ใช้ขึ้นอยู่กับชนิดของการสูญเสีย เช่น  isotonic dehydration ให้ใช้ 5% glucose ใน 0.18% saline solution (5%DNSS/5) ในทารกแรกเกิด โดยให้อย่างรวดเร็วในอัตรา 150 มล./กก./วัน, สำหรับ hypertonic dehydration ควรจะแก้ไขให้ perfusion ดีขึ้นก่อนด้วยการให้ plasma หรือ albumin แล้วจึงให้สารละลาย crystalloid ในอัตรา 100 มล./กก./วัน ร่วมกับ ปริมาณของน้ำที่สูญเสียเพิ่มเติม  (further loss)  ทั้งนี้เพื่อลดโอกาสเกิดอาการชักเนื่องจาก มีการลด osmolality เร็วเกินไป (relative hyponatremia)  ในกรณีที่เป็น hyponatraemic dehydration ควรให้สารละลายในรูปของ 0.45% NSS ใน 5% dextrose (5% D-NSS/2) หรือ 5% D-NSS ถ้ามี  severe hyponatremia  เมื่อปัสสาวะออกดีแล้วจึงให้ potassium supplement

 

Calcium metabolism

ประมาณ 75% ของปริมาณ calcium ในร่างกายทารกทั้งหมดจะได้รับจากมารดาผ่านทางรก การถ่ายเท calcium เกิดขึ้นหลังจากอายุครรภ์ 28 สัปดาห์ไปแล้ว ด้วยเหตุนี้ทารกคลอดก่อนกำหนดจึงเกิดภาวะ hypocalcemia ได้บ่อยกว่าทารกแรกเกิดทั่วไปซึ่งมีแนวโน้มที่จะเกิดภาวะนี้ได้ง่ายอยู่แล้ว เนื่องจาก       

-          calcium storage ต่ำ       

-          renal Immaturity       

-          relative hypoparathyroidism    ซึ่งเป็นผลมาจากการกด parathyroid gland โดย negative feedback mechanism เนื่องจากระดับ calcium ในเลือดของทารกในครรภ์สูงกว่าภายหลังคลอด

ระดับ calcium ในเลือดในทารกแรกคลอดจะต่ำที่สุดใน 24-48 ฃั่วโมงหลังคลอด โดยถือว่า hypocalcemia จะเกิดเมื่อระดับของ Ionized calcium level ในเลือดต่ำกว่า 1 mg% (mEq/L) ทารกที่มีโอกาสเกิด hypocalcemia ได้บ่อยได้แก่ทารกคลอดก่อนกำหนด ทารกแรกคลอดที่ได้รับการผ่าตัด ทารกที่มีปัญหาเกี่ยวกับการคลอดและการตั้งครรภ์ที่ผิดปกติ เช่น มารดาเป็นเบาหวานหรือมารดาได้รับ bicarbonate infusion, การทำ exchange transfusion หรือ massive blood transfusion ทำให้เกิด calcium citrate complex ซึ่งทำให้ระดับ ionized calcium ลดลง ภาวะ hypocalcemia ที่เกิดหลังอายุ 48 ชั่วโมงแรก (late onset) พบได้น้อยในปัจจุบันเพราะนมสำเร็จรูปที่ใช้เลี้ยงทารกในปัจจุบันมีปริมาณ phosphate ต่ำ       

   อาการและอาการแสดงของ hypocalcemia คล้ายกันกับอาการของ hypoglycemia คือไม่มีอาการใดจำเพาะ (nonspecific) เช่น jitteriness, seizure แต่สามารถแยกจากอาการชักเนื่องจาก hypoglycemia ได้โดย hypocalcemia จะมี muscle tone สูงการประเมินปริมาณ ionized serum calcium จากค่า total serum calcium ทำได้ยาก ปัจจุบันจึงนิยมวัดค่า Ionized serum calcium โดยตรง       

   การรักษาภาวะ hypoglycemia ที่มีอาการ, เริ่มจากการให้ 10% calcium gluconate  ทางหลอดเลือดดำในอัตรา 1-2 มก./กก. ในเวลา 10-15 นาที ในขณะเดียวกันควร monitor electrocardiogram (ECG) สำหรับทารก hypoglycemia ที่ไม่มีอาการ ให้เติม calcium 50 มก./กก./วัน เข้าไปใน maintenance fluid ในรูปของ calcium gluconate (1 มล. ของ 10% calcium gluconate มี calcium 9 มก.) โดยจะต้องไม่ผสมในสารละลายที่มี sodium bicarbonate ผสมอยู่ด้วย       

เนื่องจาก metabolism ของ calcium และ magnesium เกี่ยวข้องกันอย่างแยกไม่ออก ทารกที่มีความเสี่ยงที่จะเกิด hypocalcemia มักจะเกิด hypomagnesemia ได้ด้วย เมื่อใดก็ตามที่ทารกมีอาการชักซึ่งคิดว่าเกิดจาก hypocalcemia และให้การรักษาด้วย calcium แล้วไม่ดีขึ้น ควรนึกถึงภาวะ hypomagnesemia  ให้เก็บเลือดเพื่อตรวจหาระดับ serum magnesium และให้การรักษาทันทีด้วย 50% magnesium sulfate solution ในขนาด 0.2 มก./กก. ทางกล้ามเนื้อและให้ซ้ำทุก 4 ชั่วโมงถ้าจำเป็น

 

Energy metabolism

 

ในครรภ์มารดาทารกจะรักษาระดับของ glucose ในเลือดอยู่ที่ 70-80% ของระดับ glucose ในเลือดของมารดาโดยวิธี facilitated diffusion ผ่านทางรก ในช่วงท้ายของการตั้งครรภ์ ทารกจะเริ่มสร้าง glycogen สะสมในตับและกล้ามเนื้อ (ทั้ง skeletal muscle และ myocardium) แต่ในระยะหลังคลอดกระบวนการ gluconeogenesis เกิดขึ้นได้น้อยมาก ทารกแรกคลอดจึงอาศัย glucose จากกระบวนการ glycolysis เท่านั้นจนกว่าจะได้ glucose จากแหล่งอื่นนอกร่างกาย ภายใน 2-3 ชั่วโมงหลังคลอดทารกจะใช้ glucose หมดและต้องพึ่งพา gluconeogenesis ในการรักษาระดับ glucose ในเลือด อัตราการลดลงของระดับ glucose ขึ้นกับปริมาณของ glycogen ที่สะสมอยู่ซึ่งสัมพันธ์โดยตรงกับอายุครรภ์ตลอดจนความต้องการใช้พลังงานของทารกแต่ละรายทารก SGA มี glycogen reserve ต่ำกว่ากลุ่มอื่นในขณะที่มีการใช้พลังงานมากกว่า จึงมีความเสี่ยงต่อการเกิด hypoglycemia มากที่สุด อาการและอาการแสดงของ hypoglycemia มักจะไม่จำเพาะกล่าวคือมีได้ตั้งแต่การร้องเสียงสูง, ร้องเบาลง, หรือ cyanosis, apnoea, jitteriness, apathy, ชัก หรือแม้แต่ไม่มีอาการอะไรเลยทั้งๆ ที่มีระดับ glucose ต่ำ

neonatal hypoglycemia โดยทั่วไปถือเอาระดับน้ำตาลในเลือด ต่ำกว่า 35 mg% ในทารกคลอดครบกำหนดและต่ำกว่า 25 mg% ในทารกน้ำหนักน้อย  หลังคลอดนานเกิน 12 ชั่วโมงทารกควรจะมี น้ำตาลในเลือดเกิน 45 mg% และเนื่องจากทารกแรกคลอดส่วนใหญ่ที่จำเป็นต้องได้รับการรักษาด้วยการผ่าตัดมีความเสี่ยงต่อการเกิด hypoglycemia เนื่องจากต้องงดอาหารในขณะที่ร่างกายกำลังต้องใช้พลังงานมากขึ้น จึงควรเริ่มหยด 10% dextrose พร้อมกับ monitor ระดับ glucose ในเลือดบ่อยๆ เพื่อรักษาระดับน้ำตาลให้เกิน 45 mg% ถ้าระดับ glucose ต่ำกว่า 40 mg% หรือมีอาการแสดงของ hypoglycemia ให้การรักษาโดย  50% glucose เข้าทางเส้นเลือด ในขนาด 1-2 มล./กก.น้ำหนักตัว

ในระยะ 36-48 ชั่วโมงแรกหลังผ่าตัดจะมีการเปลี่ยนแปลงอย่างมากของสมดุลย์ของน้ำและเกลือแร่ รวมทั้งระดับน้ำตาลในเลือดด้วย ดังนั้นชนิดของสารละลายที่ให้ทางเส้นเลือดดำที่เหมาะสมสำหรับทารก จะอยู่ระหว่าง 5-15 % glucose ขึ้นอยู่กับค่าของ glucose ในเลือดและปัสสาวะของทารกแต่ละราย hyperglycemia เป็นปัญหาที่พบบ่อยในทารกคลอดก่อนกำหนด

และน้ำหนักแรกคลอด ต่ำกว่า 1,100 กรัมที่ได้รับอาหารทางหลอดเลือดดำโดยที่ทารกเหล่านี้มักจะมีอายุต่ำกว่า 3 วันและได้รับสารละลาย 10 % glucose ในอัตราเร็วกว่า  100 มล./กก./วัน สาเหตุของ hyperglycemia เกิดจากขาด insulin ในการตอบสนองต่อระดับของ glucose ในเลือดที่สูงขึ้น ผลที่เกิดขึ้นจาก hyperglycemia ได้แก่ intraventricular hemorrhage, การสูญเสียน้ำไปกับปัสสาวะมากเนื่องจากภาวะ glucosuria

เพื่อป้องกันภาวะ hyperglycemia การให้สารละลาย glucose ทางเส้นเลือดจะต้องระมัดระวังเลือกชนิดความเข้มข้นและอัตราเร็วในการให้อย่างเหมาะสมตามระดับของ serum glucose และการเพิ่มปริมาณ glucose จะต้องทำอย่างช้าๆ เป็นลำดับขั้นและมีการเฝ้าระวัง ตัวอย่างเช่นถ้าเริ่มให้ glucose ในขนาด 100 มล./กก./วัน ในรูปของ 5% Dextrose solution การเพิ่มของความเข้มข้นของสารละลาย glucose ควรจะเป็น 1% ต่อวัน หรือ 1% วันเว้นวัน  แทนที่จะเป็น 2.5%-5% ต่อวันเช่นเด็กโต

 

 

 

 

 

Bilirubin metabolism and hyperbilirubinemia

 

ภาวะ hyperbilirubinemia คือภาวะที่มี bilirubin ในเลือดสูงกว่า 3 mg% โดยปกติระดับ bilirubin สูงขึ้นในเวลา 3 - 4 วัน หลังคลอดโดยอาจจะสูงถึง 8 mg% (120 mmol/l) และลดลงเหลือ 1.5 mg% ภายในระยะเวลา 10 วันเรียกภาวะนี้ว่า physiologic jaundice ซึ่งอาจมีสาเหตุมาจากการทำงานของ enzyme ที่เกี่ยวกับ bilirubin metabolism ยังไม่ปกติ ร่วมกับการเพิ่มของ bilirubin จากการทำลายเม็ดเลือดแดงทารก (fetal blood) ซึ่งมีอายุสั้นโดยเฉพาะใน preterm infant ร่วมกับการมี reabsorption ของ bilirubin เพิ่มขึ้นในลำใส้, การเพิ่มของ การดูดซึมเม็ดเลือดแดงจาก hematoma ต่างๆ ที่เกิดจาก birth trauma นอกจากนี้ระดับของ albumin และ binding capacity ที่ต่ำ ทำให้ระดับ bilirubin อิสระสูงขึ้นอีก

สำหรับ pathological jaundice เกิดจากการสร้าง bilirubin มากขึ้นหรือขับ bilirubin  ออกได้น้อยลงหรือทั้งสองอย่าง  การเพิ่มขึ้นของ bilirubin อย่างรวดเร็วใน 24 ชั่วโมงแรกหลังคลอดมักเกิดจากการสร้างมากเกินไป (overproduction) ซึ่งเป็นผลมาจากการทำลายของเม็ดเลือดแดง (hemolysis) เช่น ABO incompatibility, congenital spherocytosis โดยจะทำให้ระดับ bilirubin สูงเกินกว่าที่ตับจะขับออกได้ ส่วนการเพิ่ม entero-hepatic circulation เกิดในภาวะ intestinal obstruction  สาเหตุอื่นเช่นภาวะติดเชื้อรุนแรงอาจทำให้มีการเพิ่ม bilirubin ได้โดย overproduction จาก hemolysis และ poor excretion จาก liver cell destruction

อันตรายของภาวะ hyperbilirubinemia เกิดจากพิษของ unconjugated bilirubin ต่อเซลล์สมองทำให้เกิดภาวะ kernicterus ซึ่งอาจมีอาการแสดงของการกดและการกระตุ้นระบบประสาทกลาง อาการเหล่านี้อาจเห็นไม่ชัดเจนในทารกคลอดก่อนกำหนด ภาวะที่มีการลด binding capacity ของ albumin กับ bilirubin เช่นการให้ยาบางชนิดเพื่อไปแย่งจับกับ albumin จะเพิ่มโอกาสเกิดพิษของ bilirubin อิสระต่อเซลล์สมองได้ (ยาเหล่านี้ได้แก่ penicillin, sulfa, gentamicin, digoxin, furosemide และ diazepam เป็นต้น) เป้าหมายของการรักษาภาวะ unconjugated hyperbilirubinemia อยู่ที่การลดระดับของ serum bilirubin ลงมาเหลือไม่เกิน 250 micromol/L (14 mg%) อย่างไรก็ตาม ภาวะ kernicterus อาจเกิดขึ้นได้แม้ว่าระดับ total bilirubin จะต่ำกว่านี้ก็ตามหากมีปัจจัยเกื้อหนุนต่างๆ เช่น hypoxia, acidosis, hypothermia, low serum protein, prematurity การรักษาภาวะ hyperbilirubinemia เริ่มต้นที่การให้ phototherapy  เพื่อเปลี่ยนโครงสร้างทางเคมีของ unconjugated bilirubin ใน extravascular tissue โดยใช้แสงที่มีความยาวคลื่น 450+25 nm ซึ่งจะผ่านผิวหนังเข้าไปก่อให้เกิดปฏิกิริยา isomerism ต่อโมเลกุลของ bilirubin ก่อนที่จะถูกดูดซึมเข้าสู่กระแสเลือดและกลับไปยังตับเพื่อขับออกมาในรูปของน้ำดีต่อไป   ถ้าปริมาณของ bilirubin  เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วและมีความเสี่ยงที่จะเกิด kernicterus อาจ มีความจำเป็นที่จะต้องลด bilirubin ลงอย่างรวดเร็วโดยการเปลี่ยนถ่ายเลือด (exchange transfusion)

 

ข้อบ่งชี้ในการใช้ phototherapy ในทารกแรกเกิด

น้ำหนัก < 1500 gm  serum  bilirubin > 5 mg%

น้ำหนัก  1500 - 2000 gm  serum bilirubin > 8 mg %

น้ำหนัก 2000 -2500 gm > 13 mg%

ตารางที่ 2.6 ข้อบ่งชี้ในการให้ phototherapy ในทารกแรกเกิด

   

ในทารกคลอดครบกำหนดที่ไม่มีภาวะ hemolysis จะเริ่มให้ phototherapy เมื่อ serum Bilirubin > 15 mg% สำหรับ hemolytic disease  ควรให้ phototherapy เมื่อ serum bilirubin > 10 mg% ในอายุ 12 ชั่วโมงแรก, 12 mg% ใน 18 ชั่วโมง, และ 14 mg% ใน 24 ชั่วโมง, หรือ      15 mg% หลังจากนั้น  สำหรับระดับ bilirubin ที่บ่งชี้สำหรับ exchange transfusion ยังไม่มี      ข้อกำหนดแน่นอนทั้งนี้ขึ้นอยู่กับผู้ป่วยเป็นรายๆ ไป

ภาวะตัวเหลืองมักพบในทารกที่มีการอุดกั้นบริเวณลำไส้เล็กส่วนต้น และพบเป็นแบบ indirect hyperbilirubinemia สาเหตุยังไม่ได้รับการพิสูจน์ชัด เชื่อว่าเกิดจากการเพิ่มขึ้นของวงจรหมุนเวียนน้ำดีระหว่างลำไส้เล็กกับตับ (enterohepatic circulation) ทำให้ urobilinogen ถูกดูดซึมสู่กระแสเลือดมากขึ้น นอกจากนี้ภาวะทุพโภชนาการอาจส่งผลให้ศักยภาพในการ conjugate bilirubin ของเซลล์ตับลดลง เมื่อทารกที่มีลำไส้อุดกั้นตัวเหลืองจึงควรพิจารณาส่องไฟแต่เนิ่น จนกว่าการอุดกั้นจะได้รับการบำบัด

 

              กรอบผนวกที่ 2.1 ภาวะตาเหลืองตัวเหลืองในทารกที่มีทางเดินอาหารอุดกั้น

 

Neonatal hematology and host defense mechanism

 

Total red blood cell volume มีค่าสูงสุดเมื่อทารกคลอด ค่า blood volume ในทารกแรกเกิดแสดงในตารางที่ 2.7 ความแตกต่างของ blood volume ขึ้นกับอายุ (maturation) และขนาด (weight) ตลอดจนการผูกสายสะดือว่าช้าหรือเร็ว เนื่องจาก placental blood มีปริมาณถึง  75-125 มล.ระหว่างคลอด ทารกที่ผูกสายสะดือช้าจะมีระดับ hemoglobin สูง การยกตัวเด็กให้สูงกว่า placenta ในขณะผูกสายสะดือจะลดโอกาสในการเกิด placental transfusion  หรือในทางตรงข้ามอาจทำให้เกิด anemia ได้ ระดับ Hct ภายหลังคลอดสูงกว่า 50 % แสดงว่าน่าจะมี placental transfusion ถ้า ค่า Hct สูงกว่า 65 % และ Hb สูงกว่า 22 g% ในทารกอายุ 1 สัปดาห์แรกถือว่าเกิดภาวะ polycythemia การเพิ่มของค่า Hct เกิน 65 g% จะทำให้ความหนืดของเลือด (blood viscosity) สูงขึ้นมากในสัดส่วนแบบ exponential ภาวะนี้มักเกิดในทารกที่มารดาเป็นเบาหวาน หรือ toxemia of pregnancy หรือทารก SGA การรักษา polycythemia คือการทำ partial  exchange ด้วย whole blood หรือ albumin  เพื่อลดความเข้มข้นหรือความหนืดของเลือด

 

ภาวะ anemia ในทารก (Hct<40 % ในทารกคลอดครบกำหนด) เกิดได้จากสาเหตุ 3 ประการคือ

-          การเสียเลือด (blood loss)  

-          การทำลายเม็ดเลือดแดง (hemolysis) 

-          การลดการสร้างเม็ดเลือดแดง (decreased  erythrocyte production) 

 

ภาวะ erythroblastosis fetalis เป็นสาเหตุที่รุนแรงที่สุดของ hemolysis และมีสาเหตุสำคัญมาจาก fetal-maternal blood incompatibility โดยเฉพาะอย่างยิ่ง Rh incompatibility และแม้จะพบน้อยกว่าแต่ก็เกิดได้กับ ABO-incompatibility ซึ่งสามารถป้องกันได้โดยการทำ prenatal transplacental fetal blood sampling เพื่อการวินิจฉัยโดยตรวจ fetal blood group และป้องกันปฏิกริยา maternal immunization ด้วยการใช้ anti Rh immunoglobulin แก่มารดาที่เป็น Rh negativeหลังคลอดหรือแท้งบุตรที่เป็น Rh positive ทารกที่ให้ผลบวกต่อปฏิกริยา  direct Coomb’s test และมี cord hemoglobin ต่ำกว่า 10.5 g% หรือ cord bilirubin level สูงกว่า 4.5 mg% ควรได้รับการรักษาด้วยวิธี  exchange transfusion โดยทันที ในทารกที่มีอาการน้อยกว่านี้ อาจพิจารณาทำ exchange transfusion เมื่อ total indirect bilirubin สูงเกิน 20 mg%

ความแตกต่างระหว่าง fetal hemoglobin  และ adult hemoglobin อยู่ที่ความสามารถในการจับ oxygen (oxygen affinity) ซึ่งวัดเป็น P-50, ใน adult hemoglobin มีค่า P-50 เท่ากับ 27 mmHg (หมายความว่า ที่ระดับ oxygen 27 mmHg (Torr), 50% ของ oxygen ที่รวมตัวกับ hemoglobin จะถูกปล่อยเข้าสู่เนื้อเยื่อของร่างกาย), สำหรับ fetal hemoglobin มีค่า P-50 = 6-8 mmHg ซึ่งหมายความว่า ทารกสามารถรับ oxygen จากรกได้ดีทั้งนี้เชื่อว่าเกิดจากการที่ fetal hemoglobin จับกับ 2,3-Diphosphoglycerate (2,3-DPG) ได้น้อยกว่า adult hemoglobin เรียก สภาพ oxygen dissociation curve ในทารกว่า “shift to the left”  ซึ่งผลเสียของการมี oxygen affinity สูงกว่า adult hemoglobin นี้ทำให้เนื้อเยื่อของทารกได้รับ oxygen ไม่ดีซึ่ง compensate โดยการที่เนื้อเยื่อของทารกโดยเฉพาะในอวัยวะสำคัญเช่นสมองสามารถทนต่อภาวะ hypoxia ได้ดีกว่าในผู้ใหญ่ ตลอดจนการที่ทารกแรกเกิดมักมีค่า hemoglobin สูงจึงสามารถทนต่อภาวะ     ทดแทนต่อภาวะนี้ได้, ภายในอายุ  4-5 เดือน oxygen dissociation curve จะค่อยๆ กลับมาเป็นปกติเหมือนในผู้ใหญ่

 

Neonatal host defense mechanism

 

ภูมิคุ้มกันโรคในทารกแรกเกิดสามารถที่จะป้องกันการติดเชื้อทั่วๆ ไปได้ แต่การป้องกันการติดเชื้อที่รุนแรงยังมีจำกัดทำให้ทารกมีอัตราตายจากการติดเชื้อชนิดรุนแรงสูงกว่าเด็กโต ระบบภูมิคุ้มกันโดยทั่วไปประกอบด้วย

-          Cell-mediated immunity (CMI)

-          Complement system

-          Antibody-mediated  immunity (humoral immunity หรือ HMI)

-          Macrophage /Neutrophil phagocytic system

 

ระบบภูมิคุ้มกันในทารกแรกเกิด 2 ระบบที่ด้อยทั้งปริมาณและคุณภาพคือ phagocytic system และ  HMI

ทารกแรกเกิดมี neutrophil storage pool ต่ำกว่าผู้ใหญ่ เมื่อได้รับเชื้อโรคเข้าสู่ร่างกายทารกไม่สามารถสร้าง neutrophil และ macrophage ขึ้นใหม่จาก stem cell ได้ จึงทำให้neutrophil ซึ่งมีน้อยอยู่แล้วถูกใช้หมดไป ยิ่งกว่านั้น neutrophil ของทารกแรกเกิด ยังมีความผิดปกติในเชิงคุณภาพด้วยโดยเฉพาะในขณะเกิดการติดเชื้อหรือภาวะ stress, ตัวอย่างเช่นการปรับ เปลี่ยนรูปร่างได้น้อยลง ตอบสนองต่อ chemotaxis ได้น้อยลง นอกจากนี้กระบวนการ phagocytosis, C3b receptor expression, adherance, รวมทั้งความสามารถในการทำลายเชื้อโรคของมันก็ลดลงด้วย, อย่างไรก็ตามความผิดปกติของ phagocytosis ยังเกิดจากความผิดปกติของ  opsonin  ร่วมด้วยนอกเหนือจากความผิดปกติของ neutrophil เอง

สำหรับ HMI และการสร้าง opsonin ในทารกแรกเกิดจะน้อยกว่าปกติ เนื่องจากมี      ปฏิกริยาตอบสนองต่อ antigen น้อย พร้อมกับมีการสร้าง gammaglobulin ได้น้อยและ immunoglobulin จากมารดาผ่านทาง placenta หยุดลง พบว่า 33% ของทารกแรกคลอดน้ำหนักต่ำกว่า 1,500 g เกิด ภาวะ hypogammaglobulinemia ซึ่งมี gammaglobulin  ต่ำกว่า 200 mg%, ส่วน IgA และ IgM ก็ลดต่ำลงด้วยเนื่องจากผ่าน placenta ได้น้อย, ดังนั้นทารกแรกเกิดจึงเสี่ยงต่อการติดเชื้อแบคทีเรียได้ง่าย โดยเฉพาะ pyogenic bacteria เนื่องจาก antibodies ที่ opsonize antigen ที่มาจาก bacterial capsule เป็น IgG และ IgM นั่นเอง นอกจากนี้ ทารกแรกเกิดยังไม่สามารถสร้าง type-specific antibodies ได้เนื่องจาก B-lymphocyte ไม่สามารถเปลี่ยนแปลงไปเป็น plasma cell และ T-lymphocyte เพื่อสร้าง antibody

สำหรับ complement activity ของทารกแรกเกิดก็ต่ำเช่นกัน โดยมีศักยภาพเพียงครึ่งหนึ่งของ activity ในผู้ใหญ่, ส่วน alternative complement system ก็ต่ำลงด้วยเช่นกัน, นอกจากนี้ fibronectin ซึ่งเป็น plasma protein ที่ กระตุ้น reticulo-endothelial cell ให้ทำลายเชื้อโรคก็ลดลงด้วย

การป้องกันการติดเชื้อในทารกแรกเกิด โดยเฉพาะอย่างยิ่งทารกที่ป่วย จึงมีความสำคัญมาก และสามารถทำได้โดย

-          การเคร่งครัดต่อกระบวนการไร้เชื้อเมื่อจับต้องทารก หรือทำหัตถการต่าง ๆ

-          การจัดให้ผู้ป่วยอยู่ในสิ่งแวดล้อมที่มีเชื้อโรคน้อยที่สุด

-          การให้ยาปฏิชีวนะป้องกันการติดเชื้อเมื่อมีข้อบ่งชี้ เช่นในผู้ป่วยที่ต้องรับการผ่าตัด

 

 

บรรณานุกรม

 

1.      Rickham PP, The ethics of surgery in newborn infants, in Neonatal Surgery   3rd Edition, Rickham PP, Lister J, Irving IM, Butterworths & Co (Publishers) Ltd, 1990. pp 1-9

2.      Owens JR, Incidence and causation of congenital defects. in Neonatal surgery 3rd Edition, Rickham PP, Lister J,Irving IM, Butterworth Co(Publishers) Ltd, 1990. pp 11-17

3.      Booker PD, Bush GH, Neonatal physiology and its effect on pre- and postoperative management. in  Neonatal surgery 3rd Edition, Rickham PP, Lister J,Irving IM, Butterworth Co(Publishers) Ltd, 1990. pp 18-27

4.    Taylor CJ, Walker J, Fluid and electrolyte management and nutritional support in   Neonatal surgery 3rd Edition, Rickham PP, Lister J,Irving IM, Butterworth Co(Publishers) Ltd, 1990. pp 37-41