Hormonal influences on cardiovascular function in early pregnancy

Summary

To test the hypothesis that cardiovascular adaptations to human pregnancy begin in the first 4 weeks post ovulation (PO) we obtained estimates of resting heart rate (HR), blood pressure (BP), stroke volume (SV), cardiac output (CO), peripheral resistance (TPR), and venous capacity (VC) and compliance (VCom) weekly under standard conditions beginning on day 3 of the menstrual cycle. The data obtained in cycles with conception were compared to those in which conception did not occur. Techniques utilized included EKG, automated blood pressure measurement (Dynamap), echocardiography, and plethysmography. No directional changes were observed in any parameter during the cycles in which conception did not occur. However, in cycles in which conception occurred HR increased 10 bpm within 1 week PO and remained at that level for the next 7 weeks. BP did not fall significantly until the 5th week PO. SV rose significantly between the 2nd and 3rd week PO and plateaued 10 % above pre ovulatory levels thereafter. As a result, CO rose and TPR fell significantly within 1 week PO and plateaued 1.5 l/min above and 300 dyne/cm/s^–5 below pre ovulatory levels by the 3rd PO week. VC increased and followed a similar time course. These changes were associated with rapid increases in human chorionic gonadotropin, a fourfold increase in estradiol, and a twofold increase in progesterone. We conclude that the hypothesis is correct and speculate that the cardiovascular changes are initiated by the rapidly changing hormonal milieu.

Zusammenfassung

Kardiovaskuläre Adaptationsvorgänge sind gut dokumentiert für die letzten 2 Drittel der Schwangerschaft. Finden diese bereits während der ersten 4 Wochen post-ovulationem statt und korrelieren sie mit Veränderungen im hormonellen Millieu? Bei Eintritt einer Schwangerschaft stieg die Herzfrequenz innerhalb einer Woche um 10 Schläge/min an und verblieb auf diesem Niveau in den folgenden 7 Wochen. Der Blutdruck fiel nicht signifikant bis zur 5. Woche post ovulationem (p. o.). Das Schlagvolumen stieg signifikant zwischen der 2. und 3. Woche p. o. an und zeigte dann ein Plateau 10 % oberhalb der präovulatorischen Werte. Hieraus resultierte innerhalb einer Woche p. o. ein signifikanter Anstieg des Herzminutenvolumen und Abfall des totalen peripheren Widerstands. Beide Parameter zeigten ab der 3. Woche p. o. eine Plateauphase 1,5 l/min oberhalb und 300 dyne/cm/s^–5 unterhalb der präovulatorischen Ausgangswerte. Die venöse Kapazität stieg ebenfalls signifikant an und zeigte einen ähnlichen Zeitverlauf während die Compliance unverändert blieb. Diese Veränderungen waren assoziiert mit einem schnellen Anstieg des hCG, einer 4 fachen Erhöhung der Östradiol- und einer Verdoppelung der Progesteronspiegel. Kardiovaskuläre Adaptationen finden in den ersten 4 Wochen einer Schwangerschaft statt und scheinen durch hormonelle Veränderungen verursacht zu sein.