阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征与扩张性心肌病
2011-08-15王蓓
王 蓓
阻塞性睡眠呼吸暂停低综合征(obstructive sleep apnea hypopnea syndrome,OSAHS)在睡眠呼吸障碍疾病中发病率最高,对人体健康和生命的危害最大。OSAHS是一种以睡眠过程中反复发生的上气道完全或不完全阻塞而导致频繁发生的呼吸暂停或低通气量为特征的睡眠呼吸障碍性疾病,其成年人患病率约为4%[1]。流行病学调查、临床研究和实验性基础研究分别在不同角度和不同方面一致地证实了OSAHS与多种心血管疾病具有较高的相关性,并可显著增加心血管疾病发病率和死亡率[2],如高血压病、冠心病、心律失常、肺动脉高压和心力衰竭等,目前OSAHS已被认为是多种心血管疾病发生、发展的一个重要的危险因素,同时未经治疗的OSAHS也成为心血管疾病患者死亡率增加的独立危险因素之一[3]。
扩张性心肌病(dilated cardiomyopathy,DCM)是一种以心室扩大、心肌收缩功能障碍为主要特征、原因不明的心肌疾病,也是除冠心病、高血压病以外导致心衰的主要原因之一。近年来DCM发病率在我国有逐渐增高的趋势。目前研究认为DCM发病因素包括[4]:心肌细胞的控制基因出现异常、病毒感染、免疫系统功能紊乱和机械压力等,这些因素导致心肌细胞逐渐发生变性、坏死、凋亡、纤维化和间质水肿,使心脏出现心腔扩大、室壁变薄等重构,心功能逐渐减低出现心力衰竭。临床治疗中主要采取降低心脏前后负荷、营养心肌、改善代谢、增加心肌收缩力和纠正心功能为主的措施。
临床工作中发现部分DCM患者合并有不同程度的OSAS,使用无创呼吸机治疗后,此类患者不仅心脏功能明显改善,同时心脏结构也发生部分可逆性改变,这使得OSAHS与DCM之间的相关性成为一个值得探讨的问题。
首先要清楚的在什么情况下考虑DCM患者合并有OSAHS,而且OSAHS的存在是否严重影响DCM的治疗效果。如临床上DCM患者经过常规的、正规的治疗:强心、利尿、扩血管、加用血管紧张素转化酶抑制剂、钙通道拮抗剂、β受体拮抗剂后仍存在顽固的心衰或缓慢性的心律失常,如:心动过缓,且多发生在夜间睡眠过程中,此时应高度怀疑是否存在有OSAHS。再观察患者是否是存在肥胖、口唇发绀等体征,询问病史有无夜间睡眠打鼾史、晨起口干、头痛史、白天嗜睡、记忆力下降等,如存在上述情况应考虑对DCM患者进行多导睡眠监测(polysomnography,PSG),以明确OSAHS的诊断。OSAHS与DCM两者之间是否存在相关性,目前尚缺乏大规模的、多中心的临床研究所证实,本文仅就目前研究发现的一些现象做一介绍。
一、OSAHS引起心血管疾病的相关机制
OSAHS主要的病理生理改变是慢性间歇低氧、二氧化碳潴留、胸腔负压增大、反复微觉醒、睡眠结构异常,在此基础上通过一系列的变化导致血压、心率的剧烈波动及心脏自律功能障碍,目前认为有关OSAHS引发心血管疾病的可能机制如下[5]:
1.氧化应激及炎症反应:心血管疾病的病理生理基础是动脉粥样硬化及血栓形成,而动脉粥样硬化代表着一个慢性炎症过程。近年来的研究发现OSAHS本身也是一个慢性炎症过程,OSAHS患者都有较高水平的炎症标志物,同时致炎因子与抗炎因子之间的平衡失调也是OSAHS引起心血管疾病的重要原因之一。OSAHS患者睡眠中反复出现的间歇性低氧和再氧合可产生类似于缺血-再灌注的损伤,促使白细胞活化,导致白细胞内活性氧持续过量生成,产生过多的超氧化物自由基等,直接损害内皮细胞,引起各种炎症因子的释放,诱导白细胞向血管内皮细胞游走、聚集,触发动脉粥样硬化等一系列病理生理过程。研究发现OSAHS主要能引起4类血浆炎症细胞因子的升高:①细胞间黏附分子-1(intercellular cell adhesion molecule-1,ICAM-1),血管细胞黏附分子-1,P-选择素等;②炎症介质及细胞因子如白介素-1(interleukin-1,IL-1),白介素-6(interleukin-6,IL-6),肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)等;③C-反应蛋白(C reactive protein,CRP);④ 金属蛋白酶。这些细胞因子共同作用促进了粥样斑块的形成和发展。
2.血管内皮功能损害:内皮细胞通过通过合成和释放多种生物活性物质维持血管功能的完整性,通过调节血管的反应来适应不同的物理或化学刺激,维持血管收缩和舒张之间的平衡,当其平衡失衡时可引起内皮功能受损。OSAHS由于慢性间歇低氧和复氧,引起的氧化应激和炎症反应,两者均可使内皮功能失调,主要表现为一氧化氮(NO)水平下降,内皮素(ET)分泌增加,NO/ET比值下降。NO下降可引起血小板聚集,白细胞黏附,组织细胞抗氧化作用减弱,自由基生成增多,血管平滑肌细胞增殖、移行,血管通透性增加以及脂蛋白进入内皮,促使内膜斑块增厚,动脉粥样硬化形成等。ET-1升高可促进心肌收缩,血管收缩,血管阻力增加,冠状动脉痉挛。此外OSAHS患者血管内皮细胞生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)水平升高,可以促进血管平滑肌细胞增殖,引起血管重构,管腔狭窄,并可引起动脉粥样硬化斑块的破坏,进一步引发白细胞黏附等,加快动脉粥样硬化及急性冠脉综合征的发生。
除上述两个主要原因外,自主神经功能紊乱、血流黏度增高、高凝状态、纤溶系统异常及内分泌代谢异常等也参与OSAHS引发的心血管疾病的发生和发展。
二、OSAHS对心脏结构及功能的影响
已有国内外研究证实OSAHS发生、发展的病理生理过程中有许多因素可能参与了心脏重构过程,并对心脏的结构和功能产生很大影响,可表现为右心室肥厚、扩张,右肺动脉内径增大,右室E/A比值下降[6],而对左心的影响则表现为室间隔厚度、左室后壁厚度增加,左室搏出量减少[7]。其具体机理如下:①交感神经系统兴奋性持续增高,使血压升高,心率增快而心肌耗氧增加,体内儿茶酚胺类物质浓度升高,患者心肌β1-受体密度下调,引起心肌重构,影响心肌代谢,改变正常血流动力学;②胸内负压增加了心腔透壁压力梯度,影响心室功能、心脏自律性和血液动力学的稳定性,可能导致心室壁增厚,心脏前、后负荷增大,心房扩大,心室收缩功能受损;③OSAHS患者睡眠过程中反复低氧和再氧合可产生类似缺血再灌注损伤的病理过程,导致白细胞产生大量的自由基等,直接损害内皮细胞,选择性激活促炎转录因子(NF-κB)引起炎症因子的释放;④ OSAHS具有血黏度增高、血小板活性及纤维蛋白原水平增加等血栓形成的风险标志物,影响血流动力学,使血管内皮功能障碍。已有动物实验证实频繁发生的不同程度的低氧使大鼠心肌发生多发微灶性梗死、心肌缺血,进而导致心室重构、心功能下降。
三、OSAHS与DCM的相关性
Akiko等[8]研究发现在52例DCM患者中呼吸暂住低通气指数(apnea hyponea index,AHI)≥20/h的有21例,占全部患者的40.4%,随机将其分为两组,其中10例在常规治疗的基础上加用BiPAP呼吸机治疗,在治疗三个月后心功能明显改善,与未使用BiPAP呼吸机治疗的对照组(11例)比较差异显著,且左室收缩、舒张末期内径也明显缩小,提示无创呼吸机治疗不仅改善了患者的心功能同时也使患者扩大的左室缩小,同时治疗组在随访期间无患者死亡,未治疗组在随访期间有4例死亡,占全部患者的36.4%。王蓓等[9]随访4例合并OSAS的DCM患者,单纯常规药物治疗效果不理想,频繁发生夜间心衰,其中一例因顽固的窦性心动过缓安装三腔起搏器后仍未能解决窦缓,联合CPAP治疗半年至28个月后,随着OSAS症状的缓解,4例患者心功能均明显改善,表现为左室射血分数增加、左室舒张末内径缩小、心功能分级改善,提示心功能改善、部分扩大的心脏腔室内径发生了可逆性改变。
以上两个临床研究均证实OSAHS与DCM有共同存在的可能,两者同时存在时使DCM的治疗效果差,患者预后不良,因此需要在药物治疗DCM的同时对OSAHS也进行无创呼吸机的相应治疗,这样不仅能取得良好的临床效果,而且可使部分受损的心脏结构发生可逆性改变。临床上对于合并有OSAHS的DCM患者,早期诊断和治疗OSAHS可能会改善其临床症状、缩短住院时间、提高患者生活质量。由于以上两项研究均是小样本的研究,所得结论可靠性有限,仍需大样本的、随机的、多中心的进一步研究来证实DCM与OSAHS之间的相关性。
四、无创呼吸机治疗对心脏功能和心脏结构的影响
目前已有众多研究证实无创呼吸机治疗可以显著改善心功能,在心力衰竭的治疗中发挥不可替代的作用,尤其是对充血性心衰发挥着更为显著的治疗作用。其作用机制是:无创通气阻断了反复发作的慢性间歇低氧——再氧合及频繁的微觉醒,并对抗了上气道阻塞时用力吸气导致的胸内压剧烈波动,从而减少肾上腺素分泌,降低交感神经系统兴奋性,稳定了血流动力学,既可减轻心室前后负荷,又可缓解和消除氧化应激及炎症反应,改善心肌代谢,从而提高心功能。也有研究证实无创呼吸机治疗不仅可以有效地改善心功能,而且可以缓解引起心脏重构的多个危险因素[10],有效的预防OSAHS患者心脏结构的异常改变,并使已受损的结构改变发生一定的逆转[11]。
通过文献复习及研究均证实OSAHS与DCM存在着一定的相关性,科学地诊断和治疗OSAHS对DCM患者有着不可低估的临床作用,它不仅可能减少DCM患者心衰的发生及进一步加重,而且对全面降低DCM患者的致残率、致死率、提高DCM患者的生活质量和生存时间都有着不可替代的重要作用。
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