contribuyente
- Cruz Reyes, Danna Lesley Rol de coinvestigador principal
- Molano González, Nicolás Rol de coinvestigador principal
- Pinzón Rondón, Ángela María Rol de coinvestigador principal
- Ruiz Sternberg, Ángela María Rol de investigador principal
Relación entre la altitud (msnm) y el bajo peso al nacer a partir de las estadísticas de natalidad y mortalidad fetal y neonatal del DANE: Estudio ecológico. Proyecto
Afiliación
Perfil
Resumen
- Altitude is defined as the vertical distance between a point on earth and sea level.(1) It is estimated that more than 140 million people permanently live at altitudes greater than 2,500 meters above sea level (masl).(2) Arterial oxygen pressure (PaO2) is inversely related to altitude. At levels of 2600 meters above sea level, PaO2 is around 60 mmHg.With an increase in altitude to 3650 meters above sea level, PaO2 decreases to 54 mmHg and reaches 43 mmHg at extreme altitudes such as in La Rinconada, Peru at 5100 meters above sea level (2,3) The study of the altitude and the populations that live in these conditions, has allowed us to understand the physiological phenomena, the impact of this exposure on the morbidity and mortality of the population, as well as different mechanisms related to adaptation to hypoxia. It has been described that permanent residence at altitude is related to ventilatory, cardiovascular, reproductive and even cognitive changes.(4,5)The reproductive implications of exposure to altitude include changes such as later menarche and earlier menopause. (2) Comparative studies have shown that there are pregnancy-specific adaptations to altitude situations.An increase in ventilation and tidal volume has been found.This is probably explained by hormonal sensitization by progesterone and estrogen in the bulbar respiratory center and carotid body.(4,6) McAuliffe et al evaluated blood gases at sea level and at 4300 meters above sea level during pregnancy and in non-pregnant women. They found significant differences in Po2, PCo2, HCO3, base excess and SaO2 between the arterial gases of non-pregnant women living at altitude and sea level.Regarding pregnant women, minute ventilation was higher at altitude related to an increase in respiratory rate.Likewise, changes were reflected with higher levels of Ph and PO2, lower Hb, arterial content of O2, HCO3 and base excess in relation to altitude.(6) It has been observed that at higher altitudes there is a decrease in FEV1, probably related to interstitial edema and the consequent increase in airway resistance.(4,7) The capacity to increase cardiac output during pregnancy at altitude may be limited by failure in the mechanisms to decrease peripheral vascular resistance.This is related to changes in molecular concentrations in favor of the relative concentration of endothelin-1 compared to nitric oxide metabolites, with vasoconstrictor and vasodilator activity respectively (8).These molecular changes of pregnancy share signaling pathways with placental development.Higher levels of vasoconstrictor and inflammatory substances have been associated with a higher risk of preeclampsia.Bashir et al found higher serum concentrations of vasoactive and inflammatory substances such as ET-1, TXA2 and TNFa with a decrease in vasodilator metabolites derived from Nox in women pregnant at altitude (2700 masl) and with preeclampsia compared to women at 500 masl and without preeclampsia. (8).The usual hemodilutional effect of pregnancy may be less evident at higher altitudes due to the erythropoietic stimulation of chronic hypoxia, increasing blood viscosity and decreasing blood flow.(4). The most relevant observed repercussions of altitude on pregnancy are preeclampsia and reduced fetal growth.Zamudio et al reviewed the different studies that have made observations on the decrease in uterine blood flow, circulating inflammatory and vasoconstrictor factors of placental origin, placental oxidative stress and greater vascular reactivity with sympathetic α-adrenergic activation as intermediate factors between altitude and the risk of preeclampsia.(9). The development of preeclampsia is related to a failure of trophoblastic invasion and remodeling of the spiral arteries that lead to decreased placental blood flow.Placental morphological differences have been observed at altitude compared to sea level, such as the reduction of villous tertiary branches and the remodeling of spiral arteries, which causes less uteroplacental flow (9).Aksoy et al evaluated women living at medium altitude (1890 meters above sea level) and at sea level (31 meters above sea level) with Doppler ultrasound.They observed higher Pulsatility Indices (PI) and Resistance Indices (RI) of the uterine arteries at sea level compared to medium altitude (p<0.05).(10). Krampl et al observed lower IR and IP of the uterine artery at 4300 meters above sea level(eleven). However, it has been postulated that changes in vascular resistance do not necessarily reflect volumetric changes (9).Other authors such as Brown et al did not find differences in the PI of the uterine artery comparing altitude at 400 meters above sea level vs. 4100-4300 meters above sea level, however they did observe an increase in uterine blood flow with altitude, associated with higher rates of fetal hypoxia indicating a possible compensatory mechanism against growth restriction (12).Other mechanisms such as the cytokine cascade and molecules such as sFlt1, VEGF, IL6, IL8, TNFa, sympathoadrenal overactivation and the decrease in placental antioxidant enzymes are postulated as mechanisms that intervene in women with susceptible phenotypes, facilitating the development of preeclampsia in altitude, but not as a single causal pathway.(9) A risk effect has been observed between altitude level, Hb levels and the risk of preeclampsia.For every 1000 meters of increase in altitude, Hb concentration increases by 1.52 g/dL.With Hb greater than 14.5 and altitude less than 2000 meters above sea level (OR: 1.73; 95% CI: 1.06-2.81); between 2000 and 3000 m altitude (OR: 1.95; 95% CI: 1.44-2.64); and more than 3000 m altitude (OR: 1.42; 95% CI: 1.17-1.73) for the development of preeclampsia, without behaving as a dose-response effect.(2) In 1997 Jensen et al reported an analysis of birth records between 1989 and 1991 in Colorado counties (915-3350 masl). After including variables related to low birth weight such as maternal age, education, ethnicity, marital status, nulliparity, previous children small for gestational age, comorbidities and complications in the analysis models, they identified altitude as a risk factor. independent, non-collinear and additive risk for the risk of low birth weight (aOR 1.7 95%CI 1.2-2.3).(13) A similar analysis on the Colorado population, enhanced with geolocation tools to pinpoint maternal altitude, was published by Bailey et al in 2019.They included birth records between 2007 and 2016; Considering covariates of interest available in the records, they found that the mother's altitude (>2500 meters above sea level) had an aOR of 1.29 (95% CI 1.18-1.37) with low birth weight.(14) Comparative studies between pregnant women living at sea level and at different altitude levels have shown a 3-fold increase in intrauterine growth restriction (IUGR), late fetal mortality and congenital malformations.It has been reported that for every 1000 meters of increase in altitude, birth weight decreases by 102g-120g.(2,4,7) Other studies have proposed that although this relationship exists, its behavior is not linear.The analysis of birth statistics of 74 counties based on data from the Division of Vital Statistics, National Center for Health Statistics made by Zahran et al observed that between 304.8-761.7 meters above sea level there was a decrease of 18.41 grams (95% CI –22.8 , –14.0) compared to children born at less than 304.8 meters above sea level. Between 762-1218.9 meters, newborns were on average 51.61 grams smaller (95% CI = –62.3, –41.0) and children born at more than 1219.2 meters were on average 80.84 grams (95% CI –95.3, –66.4) smaller than children born below 304.8 meters.(15) Altitude as a geographical condition is an exposure that conditions low PaO2.Pregnancy is a process that requires physiological maternal adaptation. When this develops in altitude conditions, it imposes greater physiological challenges and a greater risk of perinatal complications.The study of birth weight and perinatal mortality related to exposure to altitude will help describe the role of low barometric pressures and hypoxia in births in the Colombian population.
- La altitud se define como la distancia vertical que existe entre un punto de la tierra y el nivel del mar. (1) Se estima que más de 140 millones de personas habitan permanentemente en alturas mayores a 2500 metros sobre el nivel de mar (msnm). (2)La Presión arterial de oxígeno (PaO2) se relaciona inversamente con la altitud. A niveles de 2600 msnm la PaO2 esta alrededor de 60 mmHg. Con un incremento de la altitud a 3650 msnm la PaO2 desciende a 54 mmHg y llega hasta 43 mmHg en altitudes extremas como en La Rinconada, Perú a 5100 msnm (2,3) El estudio de la altitud y de las poblaciones que viven en estas condiciones, ha permitido entender los fenómenos fisiológicos, el impacto de esta exposición en la morbilidad y mortalidad de la población, así como diferentes mecanismos relacionados con la adaptación a la hipoxia. Se ha descrito que la residencia permanente en altitud se relación con cambios ventilatorios, cardiovasculares, reproductivos e incluso cognitivos. (4,5)Las implicaciones de la exposición a la altura a nivel reproductivo incluyen cambios como menarquia más tardía y menopausia más temprana. (2) Los estudios comparativos han demostrado que existen adaptaciones específicas del embarazo en las situaciones de altitud. Se ha encontrado un aumento en la ventilación y el volumen tidal. Esto probablemente explicado por la sensibilización hormonal por la progesterona y los estrógenos en el centro respiratorio bulbar y el cuerpo carotideo. (4,6) McAuliffe et al evaluaron los gases sanguíneos a nivel del mar y a 4300 msnm durante la gestación y en mujeres no gestantes. Encontraron diferencias significativas en la Po2, PCo2, HCO3, base exceso y SaO2 entre los gases arteriales de mujeres no gestantes viviendo en altitud y el nivel del mar.En cuanto a las mujeres en gestación la ventilación minuto fue mayor en la altitud relacionado con incremento de la frecuencia respiratoria. Así mismo se reflejaron cambios con mayores niveles de Ph y PO2, menor Hb, contenido arterial de O2, HCO3 y base exceso en relación con la altitud. (6) Se ha observado que a mayores alturas existe una disminución del VEF1 probablemente relacionado al edema intersticial y el consecuente aumento de la resistencia en la vía aérea. (4,7)La capacidad de aumento del gasto cardiaco durante la gestación a altitud puede verse limitado por la falla en los mecanismos de disminución de la resistencia vascular periférica. Esto relacionado con cambios en concentraciones moleculares a favor de la concentración relativa de endotelina-1 comparado con metabolitos del óxido nítrico, con actividad vasoconstrictora y vasodilatadora respectivamente (8). Estos cambios moleculares del embarazo comparten vías de señalización con el desarrollo placentario. Mayores niveles de sustancias vasoconstrictoras e inflamatorias se han visto asociadas a mayor riesgo de preeclampsia. Bashir et al encontraron mayores concentraciones séricas de sustancias vasoactivas e inflamatorias como la ET-1, TXA2 y el TNFa con disminución de metabolitos vasodilatadores derivados del Nox en mujeres con embarazo en altitud (2700 msnm) y con preeclampsia comparado con mujeres a 500 msnm y sin preeclampsia. (8). El efecto hemodilucional usual del embarazo puede ser menos evidente a mayor altitud por el estímulo eritropoyético de la hipoxia crónica, aumentando la viscosidad de la sangre y disminuyendo el flujo sanguíneo. (4). Las repercusiones observadas más relevantes de la altitud en el embarazo son la preeclampsia y la reducción del crecimiento fetal.Zamudio et al revisaron los distintos estudios que han hecho observaciones sobre la disminución del flujo sanguíneo uterino, los factores inflamatorios y vasoconstrictores circulantes de origen placentario, el estrés oxidativo placentario y la mayor reactividad vascular con activación simpática a-adrenérgica como factores intermedios entre la altitud y el riesgo de preeclampsia. (9). El desarrollo de preeclampsia se relaciona con un fallo de la invasión trofoblástica y de la remodelación de las arterias espirales que conllevan a la disminución del flujo sanguíneo placentario. Se han observado diferencias morfológicas placentarias en altitud comparado con el nivel del mar como la reducción de las ramificaciones terciarias vellosas y de la remodelación de arterias espirales, lo que condiciona un menor flujo uteroplacentario (9). Aksoy et al evaluaron con ecografía Doppler mujeres viviendo a mediana altura (1890 msnm) y a nivel del mar (31msnm). Observaron mayores Índices de Pulsatilidad (IP) e índices de Resistencia (IR) de las arterias uterinas a nivel del mar comparado con la mediana altitud (p<0.05).(10). Krampl et al observaron menor IR e IP de la arteria uterina a 4300 msnm (11). Sin embargo, se ha postulado que los cambios en las resistencias vasculares no necesariamente reflejan cambios volumétricos (9). Otros autores como Brown et al no encontraron diferencias en el IP de la arteria uterina comparando altitud a 400 msnm vs 4100-4300 msnm, sin embargo si observaron incremento del flujo sanguíneo uterino con la altitud, asociado a mayores índices de hipoxia fetal indicando un posible mecanismo compensatorio frente a la restricción del crecimiento (12). Otros mecanismos como la cascada de citoquinas y moléculas como el sFlt1, VEGF, IL6, IL8, TNFa, la sobre-activación simpáticoadrenal y la disminución de enzimas antioxidantes placentarias son postulados como mecanismos que intervienen sobre mujeres con fenotipos susceptibles facilitando el desarrollo de preeclampsia en altitud, mas no como una única vía causal. (9) Se ha observado un efecto de riesgo entre el nivel de altitud, los niveles de Hb y el riesgo de preeclampsia. Por cada 1000 metros de aumento de altitud aumenta la concentración de Hb en 1,52 g/dL. Con Hb mayores de 14,5 y altitud menor de 2000 msnm (OR: 1,73; IC95%:1,06-2,81); entre 2000 y 3000 m de altitud (OR: 1,95; IC95%: 1,44-2,64); y más de 3000 m de altitud (OR: 1,42; IC95%: 1,17-1,73) para el desarrollo de preclampsia, sin comportarse como un efecto dosis-respuesta. (2 )En 1997 Jensen et al reportaron un análisis de los registros de los nacimientos entre 1989 y 1991 de los condados de Colorado (915-3350 msnm). Tras incluir variables relacionadas con el bajo peso al nacer como lo son la edad materna, la educación, etnicidad, estado civil, nuliparidad, hijos previos pequeños para edad gestacional, comorbilidades y complicaciones en los modelos de análisis, identificaron la altitud como un factor de riesgo independiente, no colineal y aditivo para el riesgo de bajo peso al nacer (aOR 1.7 IC95% 1.2-2.3). (13) Un análisis similar sobre la población de Colorado, mejorado con herramientas de geolocalización para precisar en la altitud materna, fue publicado por Bailey et al en 2019. Incluyeron registros de nacimientos entre 2007 y 2016; considerando covariables de interés disponibles en los registros, encontraron que la altitud de la madre (>2500 msnm) tenía un aOR de 1.29 (IC95% 1.18-1.37) con el bajo peso al nacer.(14) Estudios comparativos entre mujeres en embarazo viviendo al nivel del mar y a diferentes niveles de altura ha demostrado un incremento en 3 veces la restricción del crecimiento intrauterino (RCIU), mortalidad fetal tardía y malformaciones congénitas. Se ha reportado que por cada 1000 metros de aumento de altitud el peso al nacer disminuye en 102g-120g.(2,4,7) Otros estudios han propuesto que pese a que esta relación existe, su comportamiento no es lineal. El análisis de estadísticas de natalidad de 74 condados a partir de datos de la Division of Vital Statistics, National Center for Health Statistics hecho por Zahran et al observó que entre 304.8-761.7 msnm se presentaba una disminución de 18.41 gramos (95% CI –22.8, –14.0) comparado con niños que nacían a menos de 304.8 msnm. Entre 762-1218.9 metros los recién nacidos fueron en promedio 51.61 gramos menores (95% CI = –62.3, –41.0) y los niños nacidos a más de 1219.2 metros fueron en promedio 80.84 gramos (95% CI –95.3, –66.4) menores que los niños nacidos a menos de 304.8 metros. (15) La altitud como condición geográfica es una exposición que condiciona a PaO2 bajas. El embarazo es un proceso que requiere de adaptación materna fisiológica. Cuando este se desarrolla en condiciones de altitud impone mayores retos fisiológicos y mayor riesgo de complicaciones perinatales. El estudio del peso al nacer y la mortalidad perinatal relacionado con la exposición a altitud ayudará a describir el papel de las bajas presiones barométricas y la hipoxia en los nacimientos de la población Colombiana.
Intervalo de fecha / hora
- 2020-07-01 - 2021-12-31