妊娠中の母体の生理的変化

妊娠中の母体の生理的変化とは、発育中の胚や胎児に適応するために妊娠中に起こる適応のことです。これらは正常な生理的適応であり、行動、心臓、血管、血液の機能、血糖値の上昇を含む代謝、腎機能、姿勢、呼吸に変化をもたらします。妊娠中は、さまざまな影響を及ぼす 多数のホルモンやタンパク質が分泌されます。

妊娠中の女性は、胎児の発育を助ける内分泌系のさまざまな調整を経験します。胎児胎盤ユニットは、さまざまな母体の内分泌腺の機能を変えるステロイドホルモンとタンパク質を分泌します。場合によっては、特定のホルモンレベルの変化とその標的臓器への影響により、妊娠糖尿病や妊娠高血圧症が発生する可能性があります。

妊娠期間中、プロゲステロンとエストロゲンのレベルは継続的に上昇し、視床下部軸を抑制し、その後月経周期を抑制します。プロゲステロンは最初に黄体によって生成され、その後第2期に胎盤によって生成されます。女性はまた、胎盤によって生成されるヒト絨毛性ゴナドトロピン（β-hCG）の増加を経験します。^[3]

胎盤はヒト胎盤ラクトゲン（hPL）も生成し、これが母体の脂肪分解と脂肪酸代謝を刺激します。その結果、胎児が利用できるように血糖が節約されます。また、母体の組織のインスリン感受性を低下させ、妊娠糖尿病を引き起こす可能性があります。^[4]

下垂体は、高血漿エストロゲンに反応して乳腺刺激細胞が過形成し、その結果約3分の1に成長します。^{[5]乳腺刺激細胞によって生成される} プロラクチンは、妊娠を通じて徐々に増加します。プロラクチンは、乳腺の構造を管状から小葉胞状へと変化させ、乳汁の産生を刺激します。

胎児の骨格形成とその後の授乳は、母体のカルシウム濃度を維持することを困難にします。^[6]胎児の骨格は、妊娠末期までに約30グラムのカルシウムを必要とします。^[5]母体は副甲状腺ホルモンを増加させることで適応し、腸管内でのカルシウムの吸収が増加し、腎臓によるカルシウムの再吸収も増加します。母体の低アルブミン血症により母体総血清カルシウムは減少しますが、イオン化カルシウム濃度は維持されます。^[5]

総コルチゾールは、妊娠後期までに非妊娠時の3倍に増加します。^[5]妊娠中のエストロゲン増加は、コルチコステロイド結合グロブリンの産生増加につながり、それに応じて副腎はより多くのコルチゾールを産生します。^[5]最終的な影響は、遊離コルチゾールの増加です。これは、妊娠時のインスリン抵抗性およびおそらく妊娠線の原因となります。^[5]コルチゾールが増加しているにもかかわらず、妊婦はクッシング症候群や高コルチゾールの症状を示さない。1つの理論は、高レベルのプロゲステロンがコルチゾールの拮抗薬として作用するというものです。

副腎もアルドステロンをより多く生成し、アルドステロンが8倍に増加します。^[5]女性では、低カリウム血症、高ナトリウム血症、高血圧などの高アルドステロンの兆候は現れません。

副腎はテストステロンなどのアンドロゲンも生成しますが、これはエストロゲンによる性ホルモン結合グロブリン（SHBG）の増加によって緩和されます。^[5] SHBGはテストステロンに強く結合し、DHEAにもそれほど強く結合しません。^[5]

妊娠初期には甲状腺が大きくなり、触知しやすくなります。妊娠中の腎臓クリアランスの増加により、より多くのヨウ素が排泄され、相対的なヨウ素欠乏を引き起こし、結果として甲状腺のサイズが大きくなります。エストロゲン刺激による甲状腺結合グロブリン（TBG）の増加は、総チロキシン（T4）の増加につながりますが、遊離チロキシン（T4）とトリヨードチロニン（T3）は正常のままです。^[5]

妊娠中、女性の乳房は赤ちゃんに授乳する準備のために変化します。正常な変化には次のようなものがあります。

• 乳首または乳房の圧痛
• 妊娠期間中の乳房サイズの増加
• 乳首や乳輪の色や大きさの変化
• モンゴメリー結節（乳輪の隆起）がより顕著に現れる

妊娠16週目頃から乳房は母乳を分泌し始めます。乳首から初乳と呼ばれる麦わら色の液体が少量漏れることは珍しくありません。妊娠中に乳房のしこりができることもありますが、これは通常良性の嚢胞または線維腺腫であり、心配する必要はありません。乳首から血の混じった液体が漏れ始めたら、女性は医師に相談してください。^[7]

女性の乳房は妊娠中に成長し、通常は1～2カップサイズ大きくなります。^[8]妊娠前にCカップのブラジャーをつけていた女性は、授乳中はFカップ以上のブラジャーを買う必要があるかもしれません。^[9]女性の胴体も成長し、ブラジャーのバンドサイズが1～2サイズ大きくなることがあります。^[10]平均して80%の女性が間違ったサイズのブラジャーをつけており、^[11]授乳を控えている母親は、授乳コンサルタントによる専門的なブラジャーのフィッティングの恩恵を受けることができます。^[10]赤ちゃんが生まれ、初乳による授乳の初期段階が終わると、母親は乳房に乳汁が充満する（「乳汁の出始め」と呼ばれることもある）のを体験します。これは、出産後約50～73時間までに起こることがあります。完全な授乳が始まると、女性の乳房は著しく腫れ上がり、痛み、しこり、重さを感じることがあります（これを乳房緊満といいます）。乳房はさらに1～2カップ大きくなる可能性がありますが、乳児がそれぞれの乳房からどれだけ授乳するかによって個々の乳房の大きさは異なります。^[10]妊娠中の乳房サイズの変化は乳児の性別に関係している可能性があり、女児の母親は男児の母親よりも乳房サイズの変化が大きいことが分かっています。^[12]

多くの人、さらには医療専門家でさえ、母乳育児は乳房の垂れ（乳房下垂と呼ばれる）の原因になると誤解しています。 [ 13 ] [ 14 ^{] [ 15]}その結果、一部の新米の親は乳児の授乳をためらいます。2009年2月、シェリル・コールはブリティッシュ・ヴォーグ誌に対し、乳房への影響を懸念して母乳育児をためらっていると語りました。「母乳育児はしたいのですが、それがどんな影響を与えるかは分かっているので、考え直さなければならないかもしれません」と彼女は言いました。 ^[16]実際には、母乳育児は乳房下垂の主な原因とは考えられていません。実際、乳房下垂に影響を与える最大の要因は、喫煙、女性のBMI（ボディマス指数）、妊娠回数、妊娠前の胸のカップサイズ、および年齢です。^{[17] [18]}

乳房の大きさは、女性の母乳の量や赤ちゃんにうまく授乳できるかどうかを決定するものではありません。^[19]妊娠前の乳房のサイズが大きいことは、乳房内に脂肪細胞が多いことの兆候であり、母乳の生産には影響しません。より重要な指標は、妊娠中の乳房の変化です。女性が妊娠中に乳首や乳房の変化を経験しない場合は、乳房低形成などのまれな病気である可能性があり、授乳がより困難になる可能性があります。乳房が単に小さくなっただけで、乳房に何らかの変化を経験した女性は、授乳が成功する可能性が高いです。

妊娠中に増加する心臓の需要に、心臓はさまざまな方法で適応します。

• 心拍出量（リットル/分）: 6.26
• ストローク量（ml）: 75
• 心拍数（1分あたり）: 85
• 血圧: 影響なし

心拍出量は妊娠初期を通じて増加し、第 3 トリメスターにピークに達し、通常はベースラインより 30～50% 高くなります。^[6]エストロゲンは、主に総血液量の増加 (40～50% 増加) を介して前負荷と拍出量を増加させることで、この心拍出量の増加を媒介します。^[20]心拍数は増加しますが、通常は 100 回/分を超えることはありません。プロゲステロンの血管拡張作用により、全身の血管抵抗は 20% 減少します。全体として、収縮期血圧と拡張期血圧は妊娠初期に 10～15 mmHg 低下し、妊娠後半にベースラインに戻ります。^[6] これらの心血管系の適応はすべて、動悸、運動耐性の低下、めまいなどの一般的な症状につながる可能性があります。^[6]

妊娠20週を超える子宮肥大により下大静脈が圧迫され、心臓への血液の戻りや前負荷が著しく減少する可能性があります。その結果、健康な妊娠患者が仰向けになったり、長時間立ったりすると、低血圧の症状を経験する可能性があります。^[21]

妊娠中、血漿量は40～50％増加しますが、赤血球量は20～30％しか増加しません。^[20]これらの変化は主に妊娠第2期と妊娠32週までに起こります。^[22]希釈により、赤血球濃度の指標であるヘマトクリットまたはヘモグロビンが減少します。赤血球産生を刺激するエリスロポエチンは妊娠を通じて増加し、満期には妊娠レベルの約150％に達します。 ^[22]ヘマトクリットまたはヘモグロビンのわずかな低下は、第2期の終わりに最も顕著になり、満期に達するとゆっくりと改善します。^[22]

妊娠が血小板数に与える影響は不明で、血小板数の軽度減少を示した研究もあれば、影響がないと示した研究もあります。^[22]白血球数は増加し、血液中に骨髄球または後骨髄球が時折出現します。^[22]分娩中は白血球数が上昇します。

妊婦は血液凝固能も亢進するため、深部静脈血栓症や肺塞栓症などの血栓や塞栓症を発症するリスクが高まります。妊娠中や産後女性は、妊娠していないときよりも血栓を発症する可能性が4～5倍高くなります。^[23]妊娠中の血液凝固能亢進は、流産や出産時に女性を出血から守るために進化したと考えられます。発展途上国では、妊産婦死亡の主な原因は依然として出血です。^[23]米国では、2011～2013年に、妊娠関連死亡全体の11.4%が出血、9.2%が肺塞栓症でした。^[24]

血栓のリスク増加は、いくつかの要因に起因する可能性があります。フォン・ヴィレブランド因子、フィブリノーゲン、第 VII 因子、第 VIII 因子、および第 X 因子を含む凝固促進因子の血漿レベルは、妊娠中に著しく増加します。^[22]プロスタサイクリン（血小板凝集の阻害剤）とトロンボキサン（血小板凝集の誘発剤および血管収縮剤）の両方の産生が増加しますが、全体的に血小板反応性が増加し、血栓の素因につながる可能性があります。^[25]また、拡大する子宮による大静脈の圧迫により、血液うっ滞が増加します。^[26]妊娠中の血栓形成リスクを高める要因は数多くあり、血栓形成素因、帝王切開、妊娠中毒症などが含まれる。^[23]血栓は通常、左脚または左腸骨/大腿静脈系に発生する。^[27]最近、妊娠中のメイ・トゥルナー症候群の症例報告がいくつかあり、右腸骨動脈が左下腸骨静脈を圧迫する。^[28]

妊娠中は足の 浮腫、つまり腫れがよく見られますが、これは子宮が大きくなることで足の静脈やリンパの流れが圧迫されるためです。

妊娠中は、タンパク質代謝と炭水化物代謝の両方が影響を受けます。1キログラムの余分なタンパク質が蓄積され、その半分は胎児と胎盤に、もう半分は子宮収縮タンパク質、乳腺組織、血漿タンパク質、ヘモグロビンに蓄積されます。

胎児の成長と脂肪の蓄積により、栄養素の必要量が増加します。変化はステロイド ホルモン、ラクトゲン、コルチゾールによって引き起こされます。

母親のインスリン抵抗性は妊娠糖尿病につながる可能性があります。肝臓代謝の増加も見られ、糖新生の増加により母親の血糖値が上昇します。^[要出典]

妊娠中はある程度の体重増加が予想されます。子宮の拡大、胎児の成長、胎盤、羊水、体脂肪の正常な増加、水分保持の増加はすべて、妊娠中の体重増加に影響します。体重増加の量は、5 ポンド (2.3 kg) から 100 ポンド (45 kg) 以上までさまざまです。米国では、医師が一般的に推奨する体重増加の範囲は 25 ポンド (11 kg) から 35 ポンド (16 kg) で、女性が太りすぎの場合はそれより少なく、女性が痩せている場合はそれより多く (最大 40 ポンド (18 kg)) です。^{[引用が必要]}

栄養学的には、妊婦は1日あたり350kcalのカロリー増加と、1日あたり70～75gのタンパク質増加を必要とします。^{[要出典]また、}葉酸の必要量も1日あたり0.4～0.8mgに増加します（神経管欠損の予防に重要）。平均して、体重は20～30ポンド（9.1～13.6kg）増加します。^[要出典]

すべての患者は、増加した栄養要求を補うために出生前ビタミンを摂取することが推奨されています。研究用哺乳類へのコリン補給は、生涯にわたる精神発達をサポートします。^[30]

プロゲステロンは泌尿生殖器系に多くの変化を引き起こします。妊娠中の女性は、血液量と血管系の増加により、腎臓と尿管のサイズが大きくなることがあります。妊娠後期には、生理的な水腎症と水尿管症を発症する可能性がありますが、これは正常です。^[31]プロゲステロンは血管拡張と腎臓への血流増加を引き起こし、その結果、糸球体濾過率（GFR）は一般的に50％増加し、出産後20週頃に正常に戻ります。^[20] GFRの増加により、タンパク質、アルブミン、グルコースの排泄が増加します。GFRの増加により尿量が増加し、女性は排尿頻度の増加を経験する場合があります。プロゲステロンはまた、尿管の運動性の低下を引き起こし、尿の停滞につながる可能性があり、尿路感染症のリスクが高まります。^[6]

妊娠は膣内細菌叢を変化させ、種/属の多様性を減少させます。^[32] 生理的な水腎症は6週目から現れる可能性があります。^[33]

妊娠中の消化器系の変化は、子宮の増大と妊娠によるホルモンの変化によって引き起こされます。解剖学的には、腸と胃は子宮の増大によって元の位置から押し上げられます。消化器官のサイズに本質的な変化はありませんが、門脈は妊娠の過活動状態により大きくなります。妊娠中の消化器系の機能的変化のほとんどは、プロゲステロンとエストロゲンの上昇によってもたらされます。プロゲステロンは平滑筋の弛緩を引き起こし、消化管の運動を遅くし、下部食道括約筋(LES) の緊張を低下させます。その結果、胃内圧が上昇し、LES の緊張が低下すると、妊娠中によく見られる胃食道逆流症が起こります。^[34]

妊娠中の胆石発生の増加は、胆嚢収縮の抑制（プロゲステロンによる平滑筋弛緩の増加の結果）と胆汁の胆汁輸送の減少（エストロゲンによる）によるもので、妊娠性胆汁うっ滞を引き起こします。^[34]

妊娠中の吐き気と嘔吐は、一般的につわりとして知られ、妊娠中の最も一般的な消化器症状の1つです。妊娠4週から8週の間に始まり、通常14週から16週までに治まります。吐き気の正確な原因は完全には解明されていませんが、ヒト絨毛性ゴナドトロピン、プロゲステロンのレベルの上昇と、その結果生じる胃の平滑筋の弛緩に相関しています。妊娠中の吐き気と嘔吐の重篤な形態である妊娠悪阻は、栄養不足、体重減少、電解質の不均衡につながる可能性があり、妊娠初期の入院の主な原因の1つです。^[34]

便秘は、妊娠中によく見られる消化管症状の1つです。これは、隣接する子宮の成長によって大腸が圧迫され、大腸が狭くなり、機械的閉塞を引き起こすことに関連しています。妊娠中の消化管全体の運動性の低下と水分の吸収増加が、原因と考えられています。^[34]

妊娠中は、特定の種類の食品に対する食欲や食事、嗅覚の回避がよく見られます。これらの症状の正確なメカニズムは完全には解明されていませんが、特定の食品が吐き気を和らげるかもしれないという考えから、食欲が湧いてくるのではないかと考えられています。 粘土や氷などの珍しい物質に対する強い欲求である異食症も、妊娠中に報告されています。 ^[34]

痔と歯肉疾患は、妊娠に伴って消化器系に起こる一般的な身体的所見である。痔は、妊娠中によく見られる便秘と静脈うっ血の結果として起こる。歯肉疾患は、妊娠中によく見られる歯肉の軟化と浮腫（体液の蓄積による腫れ）に関連していると考えられている。歯肉の変化のメカニズムと理由はほとんどわかっていない。^[34]

妊娠中の女性の体内の胎児は、遺伝的に女性と異なるため、異常に成功した同種移植とみなすことができます。 ^[35]同様に、自然流産の多くの症例は、母体の移植拒絶と同じように説明できます。^[35]

妊娠に対する神経機械的適応とは、女性が妊娠中に経験する数多くの解剖学的、生理学的、ホルモン的変化に起因する、歩行、姿勢パラメータ、および感覚フィードバックの変化を指す。このような変化により、筋骨格系障害や転倒による傷害のリスクが高まる。筋骨格系障害には、腰痛、脚のけいれん、股関節痛などがある。妊婦の転倒率は27%で、70歳以上の女性（28%）と同程度である。転倒のほとんど（64%）は妊娠中期に起こる。さらに、転倒の3分の2は、滑りやすい床を歩く、急ぐ、または物を運ぶことに関連している。^[36] これらの転倒の根本的な原因はよくわかっていない。しかし、これらの傷害に寄与する可能性のある要因には、正常な姿勢、バランス、歩行からの逸脱が含まれる。

妊娠が進むにつれて、体の姿勢は変化します。バランスを保つために骨盤が傾き、背中が反ります。胎児の成長に伴って女性の腹筋が伸びるため、姿勢が悪くなるのは当然です。これらの筋肉は収縮しにくくなり、腰を適切な位置に保つことが難しくなります。妊娠中の女性は歩き方が異なります。妊娠が進むにつれて、体重増加や姿勢の変化により、歩幅が長くなります。平均して、妊娠中の女性の足は半分以上大きくなります。さらに、妊娠による体重増加、体液貯留、体重増加により、足のアーチが下がり、足の長さと幅がさらに増加し​​ます。エストロゲンやリラキシンなどのホルモンの増加の影響により、軟部組織、軟骨、靭帯の再構築が始まります。恥骨結合や仙腸関節などの特定の骨格関節は、広がったり、緩みが増したりします。^[要出典]

特に胴体周りの質量の増加は、妊婦の重心（COM）を自然に変化させます。COMの変化により、妊婦はバランスを保つために体を調整する必要があります。

妊娠による追加負荷を位置的に補うため、妊婦は腰を伸ばすことが多い。胎児の負荷が増加すると、女性は姿勢の安定性とバランスを保つために、特に脊柱の腰部で腰を反らせる傾向がある。腰部の反りは腰椎前弯と呼ばれ、股関節トルクを減らすことで重心を安定した位置に戻す。Whitcomeらによる研究によると、腰椎前弯は胎児質量0%（非妊娠女性または妊娠超初期）の32度の角度から胎児質量100%（妊娠超後期）の50度まで増加する可能性がある。出産後、前弯角度は減少し、妊娠前の角度に達することがある。残念ながら、腰椎前弯は股関節トルクを減らす一方で、脊椎のせん断負荷も悪化させ、^[37]これが妊婦によく見られる腰痛の原因となっている可能性がある。^[38]

妊娠中の胎児への負荷の要求と、子孫を残すことが人間の適応にとって重要であることを考えると、自然選択が女性の腰部の独特な解剖学的構造を選択する役割を果たした可能性がある。人間の男性と女性の腰椎には性差があり、それが最終的に女性の胎児への負荷による不快感をいくらか軽減するのに役立っている。男性と女性の両方で腰椎は 5 つある。しかし、女性の腰部の下部 3 つの椎骨は背側にくさび形になっているのに対し、男性の場合は腰部の下部 2 つだけが背側にくさび形になっている。胎児への負荷時など女性が腰を反らせると、背側にくさび形になった椎骨が 1 つ余分にあることでせん断力が軽減される。人間の腰部のこの性的二形性は、高い自然選択圧が妊娠中の母親の姿勢と運動能力を改善するように作用していることを示唆している。^[37]

もし自然淘汰がホモ・サピエンスの腰部に作用してこの性的二形性を生み出したのであれば、この種の特徴はアウストラロピテクス属にも見られるはずである。アウストラロピテクスは、最古の二足歩行の人類の出現から少なくとも200万年は習慣的に二足歩行をしていたことが知られている。現在、ほぼ完全なアウストラロピテクスの腰椎節が2つある。1つは腰部に背側に3つのくさび形の椎骨があり、もう1つは2つである。これらの発見は、前者が女性で後者が男性であるという説明がつく。この種の証拠は、自然淘汰が椎骨の腰部の解剖学の設計において二形性の役割を果たしたという考えを裏付けている。^[37]

妊娠の進行中に増える体重も、バランスを保つ能力に影響を与えます。

妊娠中の女性は静かに立っているときのバランス感覚が低下し、これは前後の揺れの増加によって確認されます。^[39]この関係は妊娠が進むにつれて高まり、産後は大幅に減少します。バランスの安定性の低下（実際のバランスと知覚のバランスの両方）を補うために、姿勢の安定性を維持するために立脚幅が広くなります。

動的姿勢安定性は、前方（前面）および後方（背面）の並進変動に対する反応として定義できますが、妊娠の影響は異なります。初期動揺、総動揺、および動揺速度（変数の説明については図を参照）は、第 2 トリメスターと比較して第 3 トリメスターでは大幅に少なく、非妊娠女性と比較した場合も少なくなります。これらの生体力学的特性は、妊娠中期に転倒が多く発生する理由である可能性があります。

さらに、妊娠中の女性（妊娠のどの段階であっても）が翻訳障害に反応するのにかかる時間は、妊娠していない女性とそれほど変わりません。^[40]これは、妊娠中の女性が妊娠中に経験する変化を補うことを可能にする何らかの安定化メカニズムを暗示しています。

妊婦の歩行は、しばしば「よちよち歩き」、つまり外側の要素を含む前進歩行のように見えます。しかし、研究によると、前進歩行のみが妊娠中に変化しないことがわかりました。歩行運動学などの歩行パラメータ（速度、歩幅、リズム）は、妊娠後期および出産後 1 年間変化しないことが判明しています。これらのパラメータは、前進運動に変化がないことを示唆しています。ただし、運動歩行パラメータは大幅に増加しており、これは、妊娠中の体重、幅の増加、および腰周りの質量分布の変化にもかかわらず、歩行動作が比較的変化しない理由を説明するために使用できる場合があります。これらの運動歩行パラメータは、股関節外転筋、股関節伸筋、および足首底屈筋群の使用が増えたことを示唆しています。これらの歩行の偏差を補うために、妊婦は多くの場合、筋骨格系の損傷につながる適応を行います。 「よちよち歩き」という考えは捨てきれないが、これらの結果は、運動とコンディショニングがこれらの傷害を軽減するのに役立つ可能性があることを示唆している。^[41]

妊娠中は呼吸の状態や機能に影響を与える生理学的変化が数多く起こります。プロゲステロンは呼吸生理学に顕著な影響を及ぼし、妊娠中は呼吸数が変わらないため、一回換気量の増加のみで分時換気量（1分間に肺に吸い込んだり吐き出したりする空気の量）が妊娠初期に40%増加します。 ^{[42] [43]}その結果、血液中の二酸化炭素濃度が低下し、血液のpHがよりアルカリ性（つまり、pHがより高く、より塩基性）になります。これにより、母体の腎臓は、このpHの変化を補うために重炭酸塩を排泄します。二酸化炭素と重炭酸塩の両方の血清濃度の低下の複合効果により、血液のpHが全体的にわずかに上昇します（非妊娠時の7.40と比較して7.44に）。したがって、妊婦から動脈血ガス(ABG) 検体を採取すると、呼吸性アルカローシス(肺を介した血清二酸化炭素の減少による) と代償性代謝性アシドーシス(腎臓を介した血清重炭酸塩の減少による) が明らかになります。

子宮と胎児が時間の経過とともに大きくなり続けると、横隔膜は次第に上方へと変位します。これにより、胸腔内で肺を拡張できるスペースが減り、呼気予備量と残気量の減少につながります。その結果、妊娠期間中に 機能的残気量（FRC）が 20% 減少します。

妊娠中は胎児や胎盤の成長に伴う酸素需要や母体臓器の代謝活動の増加により、妊婦の全体的な酸素必要量が増加するため、酸素消費量は20～40％増加します。この酸素消費量の増加とFRCの減少は、喘息、肺炎、その他の呼吸器疾患を既往または併存する妊婦が、妊娠中に疾患の悪化や呼吸不全に陥りやすくなる可能性があることを意味します。^[43]

• 親の脳
• 産後の生理的変化
• 妊娠の症状と不快感