中枢性睡眠呼吸暂停与心力衰竭研究新进展

齐道达 丁宁 宗峰

1南京医科大学第一附属医院老年呼吸病科210029;2南京医科大学第一附属医院呼吸与危重症医学科210029

心力衰竭(heart failure,HF)患者中主要以中枢性睡眠呼吸暂停(central sleep apnea,CSA)为主。除了HF患者直接罹患CSA,阻塞性睡眠呼吸暂停(obstructive sleep apnea,OSA)引起的心功能恶化继而导致OSA向CSA转变[1]。由于HF类型的多元化、睡眠呼吸暂停低通气指数(apnea hypopnea index,AHI)选取界值的不同、睡眠监测仪器的差异,多项研究提示CSA在HF中的发病率有所不同,约为30%～50%[2-5]。

1 临床特点

CSA合并HF患者有着自身独特的临床特点。OSA患者表现为更加嗜睡且嗜睡与白天活动时间的减少相关,而CSA患者未见明显嗜睡且未观察到上述相关关系[6],这可能与CSA交感兴奋性明显增高有关。CSA患者表现的是更为突出的HF症状,如夜间阵发性呼吸困难、夜尿增多、频繁觉醒等。Haruki等[7]观察到CSA患者的左房功能(心房扩张指数、血管的被动排空指数及心房主动的排空指数)较OSA患者差,且CSA的严重程度与心房储备及血管的被动排空指数呈负相关性。此外,男性、越差的纽约心功能分级、越低的射血分数、越高的房颤发病率、清醒时PaCO2＜38 mm Hg(1 mm Hg=0.133 k Pa)都是HF中发展为CSA的危险因素[5]。既往主要研究睡眠时低氧负荷的试验较少,近些年出现越来越多的研究。Fox等[8]发现低氧负荷与肺弥散功能显著相关,但机制不明。此外,随访时发现病死率高的患者常伴有较强的低氧负荷,低氧负荷作为一项新的指标有提示预后的重要意义[9]。

2 分型

有文献根据低通气的模式将HF合并陈氏呼吸分为两型:(1)呼吸末肺容量大于或等于肺功能残气量；(2)呼吸末肺容量低于肺功能残气量。呼吸末肺容量低于肺功能残气量的患者表现出更差的心功能,此种模式的产生可能是为了更好的心功能代偿。在低于肺功能残气量的模式下,胸腔内压力增高,减少静脉回流及右心前负荷,并且缩小左心室与心外的压力差距[10]。

3 发病机制

环路增益(loop gain,LG)理论是HF中发生CSA的一个重要理论,即控制器增益、机体增益及反馈时间[11]。PaCO2高于和低于呼吸暂停阈值变化时,呼吸控制反应增强是CSA在HF中发病的中心环节[12]。PaCO2高于阈值时,导致过度通气使PaCO2降低；当PaCO2低于阈值时,则出现呼吸暂停,PaCO2再次升高并高于阈值,如此循环往复。LG具体内容如下:(1)控制器增益。HF合并CSA患者的脑血管对CO2(如高碳酸血症和低碳酸血症)的总体反应性减弱,尤其是对低碳酸血症的反应性。脑血管对CO2的反应性受损可引起高碳酸血症时的过度通气和低碳酸血症时的通气不足,从而影响呼吸模式的稳定性[13]。(2)机体增益。当功能残气量减少时,机体增益的增强,从而促进通气的不稳定性。平卧位较侧卧位时功能残气量较少,因此有研究观察到侧卧时可以观察到呼吸紊乱指数明显改善[14]。(3)反馈时间。HF患者有效循环量较少,PaO2、PaCO2输送至外周感受器时间延长,且感受器持续刺激的时间延长。

对于有明显遗传因素所致的HF患者,此类HF患者中CSA的发生可能也受到基因的调控。扩张性心肌病有明显的遗传背景,其发病与HSPB7基因的内含子rs1739843密切相关。Wang等[15]对HF(扩张性心肌病)合并CSA患者观察,他们发现HSPB7基因的内含子rs1739843中有更多的TT基因型和更高的T等位基因分布,对比空白对照组、非CSA组差异有统计学意义。这为我们从基因的角度解释某些HF中CSA的发生提供了一个新的思路。

CSA与OSA类似,夜间反复持续的低氧、觉醒引起交感神经兴奋、氧化应激反应、内皮功能的损害,从而诱发或加剧HF。

整合医学认为,心肺调控是一体的,心脏的循环功能发生障碍,势必会引起呼吸调控出现相应的问题[16]。另一方面,呼吸功能在一定程度上也影响着循环系统功能。两者联合一体化的调控,二者相互联系,互为因果而又相互影响[17]。

4 治疗

4.1 一般治疗 夜间吸氧可以改善患者由于呼吸暂停、低通气引起的低氧血症,3 L/min吸氧可能更好的治疗HF合并CSA患者。单纯吸氧治疗不但可降低患者AHI、微觉醒指数,还可以增加深睡眠比例,改善睡眠结构[18]。近些年,夜间氧疗有了可以预测疗效的指标——潮式呼吸末的CO2浓度,CO2浓度为4.25%是夜间氧气治疗(AHI降低50%以上)的最佳临界值,其敏感度为88.9%,特异度为66.7%[19]。侧卧位、半卧位较仰卧位可在一定程度上降低CSA的发生[14,20-21],但CSA的变化可能与心功能的变化无明显相关性,猜测有其他非心因性因素参与其中。吸氧联合体位变化的治疗对CSA的改善更明显[18]。

4.2 HF的治疗 HF的治疗包括内科基础药物和手术治疗。研究表明β受体阻滞、利尿、血管紧张素转化酶抑制剂/血管紧张素受体阻滞剂可同时改善心功能,减轻CSA。此外,心脏再同步化治疗[22]、心脏瓣膜置换手术[23]及肥厚性心肌病的室间隔消融手术[24]等心脏手术可减轻或消除CSA。

4.3 CSA的治疗 持续正压通气(continue positive airway pressure,CPAP)可减少CSA和低通气事件,降低交感神经的兴奋性并提高心脏射血分数。LG也可以及时预测患者对CPAP的反应。当基线LG大于1.2,CSA合并HF患者对CPAP的治疗可能无作用[25]。对于CSA合并HF的伺服通气治疗一直存在争议。虽然伺服通气可减轻CSA的严重程度、提高睡眠质量[26]、改善HF症状,但是并对心功能影响未知,且对患者的存活率的影响未知,有待进一步研究。Oldenburg等[27]对550例HF合并CSA的患者进行随访,长期的伺服通气只改善了患者的HF症状,对生存率无明显影响。膈神经电刺激可使患者CSA显著降低,且关键的多导睡眠描记参数有所改善。虽有小样本研究显示其有可靠的安全性及可行性,但仍需大量研究证实[28]。

5 展望

HF持续存在,所以24 h内中枢性呼吸暂停均可发生[29]。本文所提及的CSA只关注夜间睡眠期间发生的中枢性呼吸暂停,而24 h内白天发生的中枢呼吸暂停未引起足够的重视,这可能是治疗效果不佳的原因。未来,对24 h内中枢性呼吸暂停进行监测、治疗将会进一步造福患者。

利益冲突所有作者均声明不存在利益冲突