慢性阻塞性肺疾病患者睡眠时低氧血症及其处理

郭忠良综述 蔡映云审校摘要:COPD患者普遍存在睡眠障碍和夜间低氧血症。低氧血症的发生与睡眠时肺泡低通气和通气/灌注比例失调等因素相关。严重的夜间低氧血症可引起肺动脉高压、心律失常及神经精神损害等并发症。纠正夜间低氧血症可以改善COPD患者的生命质量和预后。关键词:低氧血症,睡眠

正文

郭忠良综述 蔡映云审校

摘要:COPD患者普遍存在睡眠障碍和夜间低氧血症。低氧血症的发生与睡眠时肺泡低通气和通气/灌注比例失调等因素相关。严重的夜间低氧血症可引起肺动脉高压、心律失常及神经精神损害等并发症。纠正夜间低氧血症可以改善COPD患者的生命质量和预后。

关键词:低氧血症,睡眠,COPD


近二十年来,随着睡眠监测在临床上的应用,睡眠医学作为一门新兴的边缘学科,正日益受到重视。COPD是呼吸系统常见的一组慢性渐进性疾病,在老年人中患病率和病死率均较高。据报道,在COPD死亡病例中,睡眠中死亡占20%[1]。COPD患者普遍存在睡眠障碍和夜间低氧血症。夜间低氧血症已受到许多学者的重视。防治COPD夜间低氧血症对改善COPD患者的生命质量和预后具有重要的意义。

一、COPD患者睡眠障碍、睡眠呼吸紊乱及与夜间低氧血症的关系

由于COPD患者常有气促、呼吸困难和喘息,常常采用半卧位睡眠,加上夜间咳嗽和排痰频繁,使患者入睡困难和频繁觉醒。因此,许多COPD患者夜间总睡眠时间短,浅睡增多,慢波睡眠(深睡)及快速动眼相(REM)睡眠减少,频繁觉醒,睡眠呈间歇性,睡眠效率下降,于是日间可有焦躁、头痛、精神不佳及嗜睡等症状。COPD患者睡眠障碍尚包括各种类型的呼吸紊乱,其中COPD患者睡眠中合并低通气者较多,既可以呈阻塞性,亦可为中枢性。若合并阻塞型呼吸暂停综合征亦称为“重叠综合征”(overlap syndrome),其发生率为10-25%。夜间最低血氧饱和度主要发生于呼吸紊乱频繁的慢波睡眠期和REM睡眠期,表明呼吸紊乱的发生加重了夜间低氧血症[2]。

二、夜间低氧血症的发生及其机理

1975年Koo[3]首先将COPD患者的动脉血气和睡眠相结合,发现COPD患者在睡眠中尤其是REM期有低氧血症加重的倾向。此后许多学者均有类似报道。日间血氧饱和度正常的COPD患者在夜间也可出现不同程度的低氧血症,低氧血症的发生机理主要有:

1.通气下降:正常人在睡眠期由于唤醒驱动的减弱,通气量在非快动眼期(NREM)期可有下降,在REN期则更明显。但通气量的下降相对幅度较小,主要由于潮气量减少所致,很少有临床意义。而COPD患者在睡眠中会出现严重的通气不足,导致夜间低氧血症,其原因是:①COPD患者生理性死腔(TD)增加,使有效通气下降。当REM期出现浅快呼吸时肺泡通气量进一步降低。②过度充气使膈肌低平,不容易代偿性增加潮气量。③由于长期气道阻力升高使呼吸肌疲劳。据报道,睡眠时呼吸神经肌肉活动明显下降,在REM期,肋间肌、膈肌和上气道肌群电活动下降更明显[4,5]。④由于气道炎症,软腭塌陷及上气道肌群张力减退,使上气道阻力升高,Ballard[4]发现睡眠时COPD患者肺总量和下气道的阻力不变,而上气道阻力升高,REM期更为明显,使通气量下降。同时引起潜在的上气道阻塞及呼吸暂停。从PaCO2的测定结果也可以证实通气功能下降,有报告COPD患者PaCO2在NREM期增加3-5mmHg,而REM期则增加8mmHg。

2.通气/血流(V/Q)比例失调:Connaughton等[6]发现睡眠中发作性短暂低通气时心输出量并无明显改变,加上分泌物在气道潴留,使V/Q比例降低的换气单位增多,从而造成低氧血症。在REM期,心输出量增加,使静动脉分流增加,也加重了低氧血症。

3.通气驱动性的降低:正常人睡眠中低氧通气反应(HVR)及高碳酸通气反应(HCVR)下降,引起低氧血症和高碳酸血症,但只发生于REM项睡眠期。此时通过生理性刺激反应,即觉醒或唤醒,使通气量得以增加。COPD患者睡眠时这种保护性反应减弱或丧失,从而造成严重的低氧血症,直到清醒后才恢复到清醒时的反应性。许多研究发现夜间血氧饱和度与白昼的PaO2、PaCO2水平相关,且与REM期的长短有关。Suzuki[7]指出,HVR和HCVR高者,在运动和睡眠时无低氧血症发生。Jone等[8]认为,采用HCVR预测夜间低氧血症的敏感性为86%,特异性为59%。若采用校正后HCVR,则特异性可提高到96%。由于影响夜间低氧血症的因素是多方面的,白昼的血氧饱和度并不是夜间低氧血症良好的预测指标。

4.功能残气量降低:正常人在REM期睡眠时功能残气量下降,但其下降幅度非常小。而COPD患者睡眠时FRC则有明显下降,易产生严重的低氧血症。

5.呼吸类型的变化:COPD合并睡眠呼吸暂停或低通气综合征时,可产生叠加效应造成更严重的低氧血症。这些病人往往较肥胖,常有打鼾、白天嗜睡等。多导睡眠监测及胸内压的变化均与单纯睡眠呼吸暂停及低通气综合症相似。

三、夜间低氧血症对机体的影响

夜间低氧血症可影响心血管系统、神经系统和血液系统等,临床上可并发心率失常、肺心病、高血压、大脑功能损害和红细胞增多症,严重者甚至突然死亡。低氧血症对机体的主要影响有:

1.心律失常:COPD夜间低氧血症者心律失常的发生率为30-100%,以室上性及室性期前收缩最常见。心肌缺氧是引起心律失常的主要原因。Levy等对31例COPD患者进行了调查,发现心肌需氧量达高峰时恰是SaO2最低时[9]。此外药物(如支气管扩张剂)、电解质紊乱和心脏疾病并存与否等也与心律失常的发生有关。

2.肺动脉高压:肺血管对缺氧很敏感。SaO2每下降1%,肺动脉压即上升0.13kPa(1mmHg)。反复短暂的肺动脉压升高可促进肺动脉高压的形成[10]。缺氧不仅可使肺血管收缩,而且可以损伤肺血管内皮导致血小板聚集,也可引起一些酶功能的失常。若同时伴PaCO2升高或PH值下降,则不仅直接引起血管收缩,还可以加重肺泡缺氧所致的肺血管收缩效应。长期的肺动脉高压可导致右心功能不全。有报道,夜间低氧血症的严重程度与肺心病的发生明显相关,严重右心功能不全的COPD患者夜间SaO2较其他COPD患者更低[11]。但也有学者认为持续的肺动脉高压与白昼的低氧血症相关,而与夜间发作性低氧血症无明显相关[12]。

3.神经精神损害:脑组织对缺氧很敏感,反复夜间低氧血症可以引起神经精神方面的损害。如记忆力减退、抑郁、烦躁、惊恐或嗜睡等方面的表现。另外,COPD患者的技巧性活动能力较弱,此与夜间低氧血症的严重程度明显相关[13]。

4.其他:夜间低氧血症刺激血红蛋白水平和红细胞增加,引起继发性红细胞增多症和血液粘滞度增高。另外COPD患者往往伴有高碳酸血症,可引起醛固酮增多,肾血流下降,从而导致水钠潴留和血容量增加。Varsano等[14]报道COPD伴低氧血症和高碳酸血症患者血中内源性洋地黄样活性物质水平增高,可加重水钠潴留。

四、夜间低氧血症的纠正

1.氧疗:氧疗能提高肺泡气氧分压, 使肺泡及毛细血管膜的氧分压差增加, 促进氧的弥散,从而降低肺动脉压, 对痉挛的支气管亦有一定的舒张作用。但吸氧可能减弱呼吸驱动。COPD患者已有通气不足。这种抑制作用更为明显,吸氧还可降低何登效应(Haldane effect),不利于CO2运输,使CO2在周围组织中潴留。因此,吸氧浓度不宜过高,一般使PaO2升至60mmHg、SaO2升至90%以上即可。多数学者认为,适当氧疗可以提高夜间血氧饱和度,提高睡眠质量,而并不会使CO2明显潴留。

2.无创伤性机械通气:夜间低氧血症与肺泡低通气,通气/血流比例失调及呼吸肌疲劳等相关,故机械通气治疗应有一定作用。经鼻罩间歇正压通气(IPPB)和双水平气道正压(BiPAP)通气在COPD呼吸衰竭的治疗上取得了一定的疗效。但对稳定期COPD患者的低氧血症不够满意[15,16]。因此,有人建议采用机械通气加上氧疗的方法,并取得了良好的效果[17]。但也有人对机械通气加氧疗与单纯氧疗进行比较,认为机械通气合并氧疗并不优于单纯氧疗[18]。我们认为在单纯氧疗不能纠正夜间低氧血症时,可采用机械通气合并氧疗。

3.药物:①安宫黄体酮(MPA):为呼吸兴奋剂,可增进通气,提高白昼的PaO2,降低PaCO2,而对于睡眠期间呼吸暂停的发生、低通气及SaO2降低似乎没有显著的改善。②Almitrime:为周围化学感受器刺激剂,可刺激颈动脉体,使COPD病人白天通气增加,低氧改善。并可增加夜间SaO2,减轻夜间低氧血症的程度及频率[19]。本药对睡眠没有损害,但可增加肺动脉压和肺血管阻力。③茶碱:有报道茶碱可以提高睡眠时的血氧饱和度,降低PaCO2,对睡眠时间和睡眠结构则无明显影响[20]。但多数学者认为茶碱可影响睡眠质量。有人报道使用多素茶碱对睡眠影响小,而对夜间血氧饱和度及呼吸频率的作用与茶碱相同[21]。也有一些学者认为茶碱不能改善COPD患者夜间的血氧饱和度。④其他:普罗替林,抗抑郁药。可以改善COPD患者夜间氧合作用,并可以改善白天的PaO2及PaCO2[22]。但副作用较大,如口干、排尿困难等,使患者难以坚持用药。醋唑磺胺是碳酸酐酶抑制剂,可使部分病人睡眠期PaCO2下降, PaO2升高。但该药可引起感觉异常,肾结石和酸中毒。

五、小结

综上所述,COPD患者常有睡眠障碍及夜间低氧血症。夜间低氧血症的严重程度与基础肺功能、白昼PaO2和PaCO2等因素相关。夜间低氧血症可以引起心血管、血液及神经精神方面的损害。氧疗是COPD伴夜间低氧血症的有效治疗途径。机械通气及药物治疗的方式与疗效尚有待进一步研究。

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